本书以酿造糟渣醋糟为例，系统地介绍了利用生物质有机废弃物进行园艺植物基质开发及栽培育苗应用中的一些关键技术。书中详细介绍了有机废弃物堆制发酵中的理化性状调节和环境因子调控技术，微生物在促进发酵中的作用及其筛选方法；有机基质在蔬菜育苗、叶菜和果菜栽培中的基质配方技术，蔬菜栽培中的养分和水分供需特点及管理技术；基质中含水量、电导率、pH、氮素等重要性状的快速检测方法，以及有机基质多参数便携式检测仪和无线检测仪的设计方法。其研究结果可为有机废弃物的无害化利用、设施园艺高效基质栽培技术提供理论依据和技术支撑。
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目录
丛书序
序
前言
上篇 基于有机废弃物堆制发酵的园艺基质开发技术
第1章 基于调理剂添加的醋糟堆制发酵中理化性状调节技术 5
1.1 不同调理剂对醋糟发酵过程和基质理化性状的影响 5
1.1.1 试验材料和方法 5
1.1.2 添加不同调理剂的发酵进程比较 7
1.1.3 醋糟基质的理化性状分析 10
1.1.4 添加不同调理剂发酵的醋糟基质育苗效果比较 15
1.2 草木灰作为调理剂对醋糟发酵过程和基质养分含量的影响 18
1.2.1 试验材料和方法 18
1.2.2 添加草木灰对堆体中温度、水分和pH的影响 20
1.2.3 添加草木灰对堆体有机质和氮磷钾养分含量的动态影响 23
1.2.4 添加草木灰对堆体发芽指数变化的影响 27
第2章 环境因子调控对醋糟发酵过程及基质性状的影响 28
2.1 回料对醋糟堆制发酵过程的影响 28
2.2 增加翻堆频率对醋糟堆制发酵的影响 30
2.2.1 醋糟堆制发酵过程的分层效应 30
2.2.2 每周翻堆频率的堆体温湿度和pH变化 31
2.2.3 增加翻堆频率与添加尿素对发酵过程的影响 34
2.3 两阶段发酵法及其后腐熟作用 38
2.3.1 两阶段发酵过程中堆体温度和水分质量分数的变化 39
2.3.2 两阶段发酵过程中堆体有机质含量及其降解率的变化 40
2.3.3 两阶段发酵过程中不同氮素形态含量的变化及氮素损失 41
2.3.4 两阶段发酵过程中pH和挥发性酸含量的变化特征 43
2.3.5 两阶段发酵过程中堆体发芽指数(GI)的变化 44
第3章 醋糟发酵微生物的筛选及其应用 45
3.1 醋糟发酵的微生物的筛选 45
3.1.1 试验材料 45
3.1.2 试验方法 46
3.1.3 纤维素分解菌的筛选结果 49
3.1.4 筛选菌的环境适应性研究 52
3.2 筛选微生物对醋糟固态发酵条件的反应 56
3.2.1 醋糟固态发酵条件试验设计 56
3.2.2 不同菌种对发酵条件的反应 58
3.2.3 不同菌种最适宜固态发酵条件的分析 60
3.3 接种微生物对醋糟堆制过程及养分变化的影响 61
3.3.1 试验材料与方法 62
3.3.2 试验结果与分析 63
第4章 醋糟堆制发酵腐熟评价指标与评价方法 71
4.1 常用堆肥腐熟度的评价指标 71
4.2 试验材料与方法 72
4.3 试验结果与分析 72
4.3.1 发芽指数(GI) 72
4.3.2 堆温指标 73
4.3.3 pH指标 73
4.3.4 有机质含量 73
4.3.5 可溶性碳(DOC) 75
4.3.6 铵态氮(NH+4-N)与硝态氮(NO.3-N)含量 76
4.3.7 碳氮比 77
中篇 温室园艺植物有机基质栽培调控技术
第5章 醋糟基质作为植物育苗和栽培基质的配方研究 81
5.1 醋糟作为植物育苗基质的配方及配套技术要点 81
5.1.1 醋糟基质作为黄瓜穴盘育苗基质的配方试验 81
5.1.2 醋糟基质用于蔬菜育苗的配套技术要点 85
5.1.3 醋糟作为水稻育秧基质的配方试验 86
5.1.4 醋糟作水稻育秧基质的配套技术要点 90
5.2 醋糟作为蔬菜栽培基质的配方研究 91
5.2.1 醋糟作为番茄栽培基质的配方试验 91
5.2.2 醋糟作为黄瓜袋式栽培基质的配方试验 95
5.3 醋糟作栽培基质的配套技术 102
第6章 醋糟基质栽培的养分供需规律和管理技术 104
6.1 纯醋糟基质供肥条件下黄瓜不同茬口氮磷钾吸收特征 104
6.1.1 材料与方法 104
6.1.2 黄瓜不同生育期叶片对氮磷钾的吸收特性 105
6.1.3 不同茬口黄瓜干物质积累与分配 106
6.1.4 不同茬口黄瓜植株对营养元素的吸收与分配特性 108
6.2 醋糟基质原初及重复利用栽培黄瓜的施肥效应 113
6.2.1 试验方法 113
6.2.2 原初使用的醋糟基质栽培黄瓜的施肥模型及解析 116
6.2.3 重复利用的醋糟旧基质栽培黄瓜的施肥效应 119
6.3 不同配比醋糟基质氮素有效性及其与黄瓜生长的关系 123
6.3.1 醋糟基质氮素有效性试验 123
6.3.2 不同配比醋糟基质全氮与有效氮的变化 124
6.3.3 不同配比醋糟基质氮素含量与基质其他性状的关系 126
6.3.4 不同醋糟基质配比对黄瓜生长的影响 129
6.3.5 不同配比醋糟基质氮素有效性的评价 132
6.4 醋糟基质袋栽黄瓜合理的营养液浓度试验 133
6.4.1 材料与方法 133
6.4.2 基质袋栽黄瓜生长指标对不同营养液浓度的反应 134
6.4.3 不同营养液浓度处理的黄瓜叶片营养元素含量分析 136
6.4.4 不同浓度营养液处理的袋栽黄瓜产量结果 138
6.5 醋糟基质连续多茬盆栽生菜的养分效应 138
6.5.1 试验材料与方法 139
6.5.2 不同施肥量对生菜生长、生理和品质的影响 140
6.5.3 施肥量对醋糟基质栽培生菜养分吸收利用的影响 147
6.6 连续栽培使用后醋糟基质理化性状变化特征 152
6.6.1 材料与方法 153
6.6.2 基质物理性状的变化 154
6.6.3 基质化学性状的变化 160
6.6.4 基质硝化、反硝化和呼吸能力 165
第7章 基质栽培的水分运移特征及管理技术 168
7.1 黄瓜基质穴盘育苗的适宜灌溉指标 168
7.1.1 材料和方法 168
7.1.2 基质的不同水分处理对穴盘苗发芽率和发芽势的影响 170
7.1.3 不同灌溉下限处理对黄瓜穴盘苗叶片光合与蒸腾作用的影响 170
7.1.4 不同灌溉下限处理对黄瓜穴盘苗叶绿素荧光特性的影响 172
7.1.5 不同灌溉下限处理对其他生理指标的影响 174
7.1.6 不同灌溉下限处理对黄瓜穴盘苗生长指标的影响 175
7.2 黄瓜基质栽培中适宜的含水量指标研究 176
7.2.1 材料和方法 177
7.2.2 不同基质含水量对黄瓜水分利用率的影响 178
7.2.3 不同基质含水量对黄瓜光合特性的影响 180
7.2.4 不同基质含水量对黄瓜荧光特性的影响 181
7.2.5 不同基质含水量对黄瓜品质的影响 182
7.3 不同基质含水量对盆栽生菜生长和生理特性的影响 183
7.3.1 试验材料及方法 183
7.3.2 不同基质含水量对生菜生长的影响 185
7.3.3 不同基质含水量对生菜光合特性的影响 186
7.3.4 不同基质含水量对生菜叶绿素荧光参数的影响 187
7.3.5 不同基质含水量对生菜品质的影响 189
7.4 微灌条件下基质栽培的水分运移规律和根系生长特性 190
7.4.1 水分运移特性的试验材料与方法 190
7.4.2 滴灌方式下基质湿润体变化规律 192
7.4.3 滴灌方式下基质湿润锋的变化规律 195
7.4.4 微喷灌方式下基质湿润体变化规律 199
7.4.5 基质湿润体内含水率的分布 200
7.4.6 微灌溉和基质栽培下的生菜根系分布规律 207
下篇 有机基质的快速检测方法及仪器研制
第8章 基质含水量检测及传感器研制 215
8.1 基质水分状态 215
8.1.1 基质水分形态分类 216
8.1.2 基质含水量表示方法 216
8.2 基质含水量介电测量理论基础 217
8.2.1 介质极化 217
8.2.2 极化类型 217
8.2.3 复合材料介电性能 218
8.3 基质含水量传感器设计 219
8.3.1 传感器探头结构设计与参数仿真优选 219
8.3.2 基质含水量传感器电路设计 224
8.4 基质含水量传感器标定 225
8.4.1 标定模型 225
8.4.2 标定试验 227
第9章 电导率检测及其传感器设计 231
9.1 电导率测量原理 231
9.1.1 四端法电路结构 232
9.1.2 电导率计算模型 232
9.1.3 四端法改进电路结构 234
9.2 电导率传感器电路设计 235
9.2.1 激励源设计 236
9.2.2 信号处理电路 237
9.3 电导率传感器标定 238
第10章 锑电极式pH传感器设计 240
10.1 双层膜锑pH电极机理及制备 240
10.1.1 锑pH电极敏感机理 240
10.1.2 Nafion膜修饰电极特性 241
10.1.3 新型锑pH电极设计制备 241
10.2 双层膜锑pH电极性能测定试验 242
10.2.1 电极E-pH的线性度和回差 242
10.2.2 电极响应时间和稳定性 243
10.2.3 电极离子选择性 244
10.3 pH传感器电路设计 244
第11章 基质多参数便携式检测仪设计 246
11.1 硬件设计 246
11.1.1 硬件总体方案 246
11.1.2 器件选择与连接 246
11.2 软件设计 250
11.3 检测仪软硬件调试 254
11.4 检测仪器性能试验及分析 256
11.4.1 试验方法 256
11.4.2 试验数据和分析 256
第12章 基质多参数无线检测仪设计 258
12.1 检测仪无线方案对比分析 258
12.2 无线检测仪总体方案 259
12.3 基质多参数无线复合传感器 260
12.4 无线检测节点硬件设计 261
12.4.1 基质复合传感器电路设计 261
12.4.2 复合传感器PCB板设计 265
12.4.3 无线传感器节点及数据采集器设计 266
12.5 无线检测节点软件设计 268
12.5.1 无线传感器节点及数据采集器软件设计 268
12.5.2 WiFi模块选型及配置软件设计 270
12.6 无线传感器节点及数据采集器制作与调试 270
12.7 基于Android手机App开发 272
12.7.1 手机App功能分析 272
12.7.2 功能程序设计 272
12.8 无线检测仪测试功能调试 273
12.9 无线检测仪性能试验 275
第13章 基于可见--近红外光谱技术的基质水分与氮素快速检测方法 279
13.1 基质水分和氮素含量VIS-NIRS检测的实验方法 280
13.1.1 基质含水量检测的实验方法 280
13.1.2 基质氮素含量VIS-NIRS检测的实验方法 281
13.2 基质水分含量的VIS-NIRS快速检测方法 282
13.2.1 基质水分含量的测定结果及其光谱特征 282
13.2.2 基于全光谱波段的醋糟基质水分含量检测方法 283
13.2.3 基于特征光谱波段的醋糟基质水分含量检测方法 285
13.3 基质全氮含量的VIS-NIRS快速检测方法 287
13.3.1 基质全氮含量的测定结果及其光谱特征 287
13.3.2 基于全光谱波段的醋糟基质全氮含量检测方法 288
13.3.3 基于特征光谱波段的醋糟基质全氮含量检测方法 289
13.4 醋糟基质硝态氮/铵态氮含量的VIS-NIRS检测方法 291
13.4.1 醋糟基质硝态氮和铵态氮的测定结果及其光谱特征 291
13.4.2 基于全光谱波段的醋糟基质硝态氮与铵态氮含量检测方法 292
13.4.3 基于特征光谱波段的醋糟基质硝态氮/铵态氮含量检测方法 293
参考文献 296
索引 305
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