一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产的作物栽培基质、方法及其应用

摘要

本发明公开了一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：(1)将4,5‑二氢‑4,5‑二氧代‑1H‑吡咯并[2,3‑f]喹啉‑2,7,9‑三羧酸兑水溶解稀释，制得溶液；(2)将甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓、4,5‑二氢‑4,5‑二氧代‑1H‑吡咯并[2,3‑f]喹啉‑2,7,9‑三羧酸溶液、发酵菌剂、改良剂配料，调整水分后堆肥发酵，每间隔数天翻堆一次，连续堆肥发酵数天，制得作物栽培基质。本发明生产的作物栽培基质质量优异，在其物料上直接栽种植物而不烧根，因此，本发明以甘蔗滤泥、蔗髓为主要原料制备生产作物栽培基质，可有效解决甘蔗滤泥综合利用水平，提高产品销量。

说明书

【技术领域】

本发明属于栽培基质生产技术领域，具体涉及一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产的作物栽培基质、方法及其应用。

【背景技术】

广西作为糖料蔗主产区，在我国糖业高质量发展中扮演着举足轻重的角色。2021年广西糖料蔗种植面积1100万亩以上，广西成品糖的产量为692.74万吨，位居全国榜首，占据全国成品糖产量的47.54％。制糖业也是广西的支柱产业和优势产业，在稳定市场价格、增加蔗农收入和推进乡村振兴战略实施等方面发挥重要作用。在亚硫酸法制糖生产过程中，甘蔗压榨中除压榨出糖汁外，在糖汁精炼过程中还产生数量巨大的糖厂废弃物，甘蔗滤泥、蔗髓是最主要的废弃物之一。

甘蔗滤泥是指由于在亚硫酸法生产白砂糖的过程中，糖混合汁中的蛋白质、有机酸、磷酸钙、果胶质等有机物质影响糖的结晶，对糖混合汁进行澄清处理，在澄清中和过程加入石灰和二氧化硫等助剂使蔗汁脱色，并产生CaSO

甘蔗经过榨糖之后剩下的甘蔗渣主要用于造纸和人造板，但其含有大量蔗髓(髓细胞)。蔗髓是甘蔗茎的中心部分，由薄壁的细胞组成，有贮藏营养的功能。甘蔗髓中的细胞形态是近似圆形的，不具备纤维形态(长宽比大于100)，而且很容易破碎，因此不能作为造纸原料，而且会对造纸产生非常不利的影响。比如在制浆中要经过多次洗浆、筛选，髓细胞很容易堵塞筛孔，造出来的纸如果髓细胞在纸表面，很容量脱落下来，形成掉毛掉粉的纸病，影响印刷质量。因此，在用蔗渣造纸或人造板过程中，需将蔗髓筛分出来，蔗髓约占蔗渣的30％左右。蔗髓主要用于锅炉焚烧或发电，资源浪费较大。

甘蔗滤泥、蔗髓，一直困扰广西糖厂蔗糖生产废弃物对环境的污染问题，严重影响着广西糖业生产的绿色高质量发展。将甘蔗滤泥、蔗髓生产转变为高附加值的有机肥料，可以解决一直困扰糖厂的蔗糖生产废弃物对环境的污染问题，提高废弃物综合利用水平，推进农业绿色发展，助力广西制糖业全产业链发展，大力推进乡村振兴。

但根据国家农业标准《有机肥料》(NY/T 525-2021)的要求，有机肥料生产原料应遵循“安全、卫生、稳定、有效”的基本原则，如选择附录B中食品及饮料加工有机废弃物(酒糟、酱油糟、醋糟、味精糟、酱糟、酵母糟、薯糟、玉米渣、糖渣、果渣、食用菌渣等)的评估类原料，须进行安全评估并通过安全性评价后才能用于有机肥料生产。甘蔗糖渣滤泥是食品糖加工有机废弃物，属于有机肥料评估类原料，将甘蔗滤泥生产符合标准要求的有机肥料，则需安全性评估。

《有机肥料》(NY/T 525-2021)的要求，其技术指标涉及了一项技术指标，即种子发芽指数(GI)。种子发芽指数(GI)是反映有机肥料发酵腐熟程度的一个重要指标，种子发芽指数越高，有机肥料发酵约腐熟。由于甘蔗滤泥中钙、硫含量较高，硫含量通常达到8％左右(干物质)很难做到很高的种子发芽指数。近年来，以甘蔗滤泥制备成有机肥料的产品，市场接受度较低，其主要原因就是种子发芽指数(GI)偏低且肥效较差，通常情况下，正常发酵60天左右的甘蔗滤泥制备的有机肥料种子发芽指数约为30-50％。

栽培基质是有机肥料的高端产品，其要求比常规有机肥料更高的种子发芽(GI)指数，安全性要求更高，肥效持久，以其为基料可直接在上面种植作物而不烧苗。如以甘蔗滤泥、蔗髓为主要原料制备生产作物栽培基质，可有效解决甘蔗滤泥综合利用水平，提高产品销量。因此，研究一种以甘蔗滤泥、蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法十分重要。

【发明内容】

本发明提供一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，以解决如何提高种子发芽指数等问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥40-60份、甘蔗蔗髓30-50份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.001-0.003份、发酵菌剂0.01-0.1份、改良剂0.2-0.4份配料，调整水分后堆肥发酵，每间隔1-2天翻堆一次，连续堆肥发酵60多天以上，制得作物栽培基质。

进一步地，步骤(1)中所述4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液的质量浓度为20-30％。

进一步地，步骤(2)中以重量份为单位，原料包括：甘蔗糖泥50份、甘蔗蔗髓45份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.002份、发酵菌剂0.05份、改良剂0.3份。

进一步地，所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌12-20份、枯草芽孢杆菌0.8-1.5份、褐球固氮菌0.1-0.3份、巨壳菌1-4份、钾细菌0.3-0.6份、小盾壳霉菌2-5份、硝化细菌1-2份、磷细菌0.4-0.7份。

进一步地，所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌17份、枯草芽孢杆菌1.2份、褐球固氮菌0.2份、巨壳菌3.5份、钾细菌0.5份、小盾壳霉菌4份、硝化细菌1.5份、磷细菌0.5份。

进一步地，所述的发酵菌剂中有效活菌数≥100亿个/g。

进一步地，步骤(2)中调整水分至50-70％后堆肥发酵。

进一步地，步骤(2)中连续堆肥发酵60多天以上，直至水分降至40％以下。

本发明还提供一种作物栽培基质，其中有机质≥30％，种子发芽指数≥90％，总孔隙度≥40％，容重0.3-0.5g/cm

本发明还提供一种作物栽培基质的应用，应用于促进并快速测量种子发芽指数中，包括以下步骤：(1)使用作物栽培基质进行发芽种子；(2)使用快速测量种子发芽指数的装置进行测量，实现促进并快速测量种子发芽指数。

本发明具有以下有益效果：

(1)甘蔗糖泥细粘，透气性不好，对根系生长不利；而甘蔗蔗髓含有大量纤维，物料疏松透气，但氮养分偏少，碳氮比不协调，单独发酵不利于作物栽培基质快速腐熟。甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵，能有效解决物料透气及发酵碳氮比协调问题，进而提高作物栽培基质的总孔隙度，也能为植物根系生长提供多孔的疏松结构。

(2)甘蔗糖泥含有大量钙、硫成分，能对萝卜等植物根系生长有抑制作用，影响发芽指数，而4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸具有萝卜等植物根系解毒功能，添加到作物栽培基质中，能解除过量钙、硫对根系生长的影响，进而使得甘蔗糖泥和4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸产生协同作用，协同提高种子发芽指数。

(3)本发明发酵菌剂多种菌，包括酵母菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌、巨壳菌、钾细菌、小盾壳霉菌、硝化细菌、磷细菌，利用多种菌的功能可相互配合，发酵菌剂中有效活菌数≥100亿个/g，使得发酵比较充分，使得作物栽培基质营养多，从而促进作物发育成长。

(4)在本发明使用的改良剂中，聚天门冬氨酸钠能够提高种植秋冬萝卜土壤的持水量和空隙度，提升种植秋冬萝卜的土壤保肥、保水能力；淀粉接枝聚丙烯酸钠可作为作物栽培基质的缓释载体材料，与聚天门冬氨酸钠联合应用时，能够提升作物栽培基质营养的吸收率；羧甲纤维素钙能够改善种植秋冬萝卜的土壤的疏松结构环境，此外，其可促进作物栽培基质崩解，促进秋冬萝卜吸收营养促进发育。因此，在聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙配合使用下，协同提高了秋冬萝卜的亩产量；而采用多种酶，包括纤维素降解酶、脂肪酶、甲壳素酶，有利于采用复合酶的多种功能充分酶解甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓等；哈茨木霉可改良土壤，改善土壤团粒结构，产生的次级代谢物质，能够抑制病原微生物的生长、繁殖和侵染，可诱导农作物增强自身的抗病性，另外可增加种子的萌发率、根和苗的长度以及农作物的活力。

(5)本发明不仅可以提高种子发芽指数，而且还可快速测量种子发芽指数。

(6)本发明以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产的作物栽培基质的有机质≥30％，种子发芽指数≥90％，总孔隙度≥40％，容重0.3-0.5g/cm

附图说明

图1为本发明快速测量种子发芽指数的装置结构示意图；

图2为本发明中处理箱处结构结构剖视图；

图3为本发明中称重机构处结构示意图；

图4为本发明中烘干机构处结构示意图；

图5为本发明图2中A处放大图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明进行说明。

在本发明实施例中，一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度20-30％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥40-60份、甘蔗蔗髓30-50份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.001-0.003份、发酵菌剂0.01-0.1份、改良剂0.2-0.4份配料，调整水分50-70％堆肥发酵，每间隔1-2天翻堆一次，连续堆肥发酵60多天以上，直至水分降至40％以下，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌12-20份、枯草芽孢杆菌0.8-1.5份、褐球固氮菌0.1-0.3份、巨壳菌1-4份、钾细菌0.3-0.6份、小盾壳霉菌2-5份、硝化细菌1-2份、磷细菌0.4-0.7份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数≥100亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠6-13份、淀粉接枝聚丙烯酸钠5-8份、羧甲纤维素钙1.4-3份、纤维素降解酶0.4-0.8份、脂肪酶0.7-1.2份、甲壳素酶0.3-0.5份、哈茨木霉1-2份。

下面以更具体实施例加以说明。

实施例1

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度21％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥40份、甘蔗蔗髓30份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.001份、发酵菌剂0.02份、改良剂0.2份配料，调整水分52％堆肥发酵，每间隔1天翻堆一次，连续堆肥发酵60天，直至水分降至39％，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌13份、枯草芽孢杆菌0.9份、褐球固氮菌0.1份、巨壳菌1.2份、钾细菌0.3份、小盾壳霉菌2.1份、硝化细菌1份、磷细菌0.4份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数为100亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠7份、淀粉接枝聚丙烯酸钠5份、羧甲纤维素钙1.5份、纤维素降解酶0.4份、脂肪酶0.7份、甲壳素酶0.3份、哈茨木霉1.1份。

实施例2

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度22％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥45份、甘蔗蔗髓40份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.001份、发酵菌剂0.03份、改良剂0.2份配料，调整水分56％堆肥发酵，每间隔1天翻堆一次，连续堆肥发酵61天，直至水分降至40％，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌14份、枯草芽孢杆菌1份、褐球固氮菌0.2份、巨壳菌2份、钾细菌0.4份、小盾壳霉菌3份、硝化细菌1.2份、磷细菌0.5份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数为110亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠7份、淀粉接枝聚丙烯酸钠6份、羧甲纤维素钙2份、纤维素降解酶0.5份、脂肪酶0.9份、甲壳素酶0.3份、哈茨木霉1.2份。

实施例3

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度26％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥50份、甘蔗蔗髓45份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.002份、发酵菌剂0.05份、改良剂0.3份配料，调整水分62％堆肥发酵，每间隔2天翻堆一次，连续堆肥发酵62天，直至水分降至38％，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌17份、枯草芽孢杆菌1.2份、褐球固氮菌0.2份、巨壳菌3.5份、钾细菌0.5份、小盾壳霉菌4份、硝化细菌1.5份、磷细菌0.5份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数为123亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠10份、淀粉接枝聚丙烯酸钠6.5份、羧甲纤维素钙2份、纤维素降解酶0.6份、脂肪酶1份、甲壳素酶0.4份、哈茨木霉1.4份。

实施例4

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度25％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥55份、甘蔗蔗髓35份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.001-0.003份、发酵菌剂0.07份、改良剂0.3份配料，调整水分60％堆肥发酵，每间隔2天翻堆一次，连续堆肥发酵60天，直至水分降至39％，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌17份、枯草芽孢杆菌1.1份、褐球固氮菌0.2份、巨壳菌3.2份、钾细菌0.5份、小盾壳霉菌4.2份、硝化细菌1.8份、磷细菌0.6份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数为106亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠11份、淀粉接枝聚丙烯酸钠7份、羧甲纤维素钙2.5份、纤维素降解酶0.7份、脂肪酶1份、甲壳素酶0.4份、哈茨木霉1.6份。

实施例5

一种以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法，包括以下步骤：

(1)将4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸兑水溶解稀释至质量浓度27％，制得4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液；

(2)以重量份为单位，将甘蔗糖泥60份、甘蔗蔗髓50份、4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液0.003份、发酵菌剂0.08份、改良剂0.4份配料，调整水分63％堆肥发酵，每间隔2天翻堆一次，连续堆肥发酵62天，直至水分降至39％，物料不再发酵升温为止，制得作物栽培基质。

所述的发酵菌剂，以质量份为单位，包括以下原料：酵母菌19份、枯草芽孢杆菌1.3份、褐球固氮菌0.3份、巨壳菌3.8份、钾细菌0.6份、小盾壳霉菌4.8份、硝化细菌2份、磷细菌0.6份。

所述的发酵菌剂中有效活菌数为113亿个/g。

所述的改良剂，以重量份为单位，包括以下原料：聚天门冬氨酸钠12份、淀粉接枝聚丙烯酸钠8份、羧甲纤维素钙2.9份、纤维素降解酶0.8份、脂肪酶1.1份、甲壳素酶0.5份、哈茨木霉2份。

对比例1

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中缺少甘蔗糖泥和4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液。

对比例2

与对比例1的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中添加甘蔗糖泥。

对比例3

与对比例1的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中添加4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸溶液。

对比例4

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中甘蔗蔗髓为30份。

对比例5

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中甘蔗蔗髓为35份。

对比例6

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中甘蔗蔗髓为40份。

对比例7

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是生产作物栽培基质的原料中甘蔗蔗髓为50份。

对比例8

与实施例3的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是改良剂的原料中缺少聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙，缺少的聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙的总重量份数采用相同重量份数的纯净水替代，使得制备改良剂原料的总重量份数不变。

对比例9

与对比例8的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是改良剂的原料中添加聚天门冬氨酸钠，缺少的淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙的总重量份数采用相同重量份数的纯净水替代，使得制备改良剂原料的总重量份数不变。

对比例10

与对比例8的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是改良剂的原料中添加淀粉接枝聚丙烯酸钠，缺少的聚天门冬氨酸钠、羧甲纤维素钙的总重量份数采用相同重量份数的纯净水替代，使得制备改良剂原料的总重量份数不变。

对比例11

与对比例8的以甘蔗滤泥和蔗髓为主要原料生产作物栽培基质的方法基本相同，唯有不同的是改良剂的原料中添加羧甲纤维素钙，缺少的聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠的总重量份数采用相同重量份数的纯净水替代，使得制备改良剂原料的总重量份数不变。

(一)甘蔗糖泥和4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸协同作用探究

采用实施例1-5和对比例1-3生产的作物栽培基质进行萝卜种子发芽，然后进行发芽指数测定，测定参考NY/T525-2021有机肥料标准的附录F测试方法，结果如下表所示。

由上表可知：(1)由实施例1-5的种子发芽指数可见，采用本发明生产的作物栽培基质进行萝卜种子发芽，种子发芽指数达到90.3％以上，远超GB/T33891-2017绿化用有机基质标准中作为栽培基质的种子发芽指数≥80％的要求，说明本发明生产的作物栽培基质质量优异，另外本发明实施例3为最优实施例。

(2)由实施例3和对比例1-3的种子发芽指数数据可见，甘蔗糖泥和4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸在生产作物栽培基质中起到了协同作用，协同提高了种子发芽指数，这是因为：甘蔗糖泥含有大量钙、硫成分，能对萝卜等植物根系生长有抑制作用，影响发芽指数，而4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸具有萝卜等植物根系解毒功能，添加到作物栽培基质中，能解除过量钙、硫对根系生长的影响，进而使得甘蔗糖泥和4,5-二氢-4,5-二氧代-1H-吡咯并[2,3-f]喹啉-2,7,9-三羧酸产生协同作用，协同提高种子发芽指数。

需要说明的是，为了快速测量本发明作物栽培基质的种子发芽指数，采用新研发的装置，如图1-5所示，该快速测量种子发芽指数的装置包括测量作物栽培基质种子发芽指数用的处理箱1，转动设在处理箱1上的盖板2，以及用于盛放发芽种子的培养皿7，盖板2两端对称设有用于辅助开启或关闭盖板2的把手6，处理箱1上设有扫描机构3，扫描机构3用于对发芽种子进行扫描和传输图像信息，处理箱1底部设有称重机构4，称重机构4用于给发芽种子进行称重，扫描机构3上方盖板2上设有烘干机构5，烘干机构5用于给发芽种子进行烘干处理。

扫描机构3包括设在处理箱1上的轨道31，轨道31移动贯穿滑动块32，滑动块32上设有支架33，支架33上转动设有转轴34，转轴34固定贯穿橡胶轮35用于驱动橡胶轮35转动，滑动块32一端连接扫描机36的侧壁，轨道31为U字形轨道，轨道31两端固定在处理箱1内壁上，轨道31端面为圆形，滑动块32上设有贯穿孔，滑动块32贯穿孔直径大于轨道31的直径，滑动块32内圈表面光滑，支架32设有两组对称分布在滑动块32上，支架32上设有用于驱动转轴34转动的驱动组件，橡胶轮35为压缩后可恢复原状的橡胶轮。

称重机构4包括设在处理箱1底部的支撑套43，支撑套43上滑动设有滑动柱42，滑动柱42顶端连接用于盛放培养皿7的称重台41，支撑套43内底部设有用于识别称重台41上物品的重量，称重台41在轨道31中间的凹口处升降，称重台41为耐高温且隔热的高清玻璃材质，称重台41升降高度差小于轨道31两端间距，滑动柱42底端移动接触称重传感器44，支撑套43为配合滑动柱42滑动的内凹圆柱形结构，称重传感器44为通用式称重传感器。

烘干机构5包括设在盖板2上的推杆51，推杆51自由端连接固定块52用于推动固定块52移动，固定块52固定连接基板53，基板53上设有用于给发芽种子进行烘干的烘干组件54，固定块52一端固定连接基板53的侧壁，基板53上设有隔热层，烘干组件54包括烘干器和干燥器。

该快速测量种子发芽指数的装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：将发芽种子清洗展开后放置在培养皿7上，把培养皿7放置在称重台41上，盖上盖板2，通过扫描机36对培养皿7内的发芽种子进行扫描处理；

S2：扫描机36移动在发芽种子的上方和下方，对发芽种子进行扫描图像识别处理，将扫描识别的结果传输至计算机，通过计算机进行分析，计算机计算分析出发芽种子的根系长度及发芽率；

S3：S2步骤进行的同时，培养皿7放置在称重台41上，通过压力传感器44对发芽种子进行称重，稳定后，压力传感器44将称重数值传输至计算机中进行保存；

S4：S2、S3步骤完成后，把烘干组件54上的烘干器打开，温度升至100～105℃，烘至恒重，稳定后，压力传感器44将称重数值传输至计算机中进行保存，并根据S3与S4的步骤数据，计算出发芽种子的水分含量。

工作原理：将发芽种子清洗展开后放置在培养皿7上，把培养皿7放置在称重台41上，驱动转轴34转动，转轴34转动驱动橡胶轮35转动，橡胶轮35转动接触轨道31，通过静摩擦力，推动滑动块32在轨道31上滑动，由滑动块32滑动使扫描机36跟随移动，扫描机36移动，在发芽种子上方和下方对发芽种子进行扫描，扫描的图像更全面，避免需要翻转发芽种子，通过扫描机36对培养皿7内的发芽种子进行扫描处理，扫描机36移动在发芽种子的上方和下方，对发芽种子进行扫描图像识别处理，将扫描识别的结果传输至计算机，通过计算机进行分析，计算机计算分析出发芽种子的根系长度及发芽率，同时，培养皿7放置在称重台41上，称重台41受重力下推支撑柱，支撑柱42下压压力传感器44，通过压力传感器44对发芽种子进行称重，数值稳定后，压力传感器44将称重数值传输至计算机中进行保存，扫描和称重工作完成后，把烘干组件54上的烘干器打开，温度升至100～105℃，烘至恒重，稳定后，压力传感器44将称重数值传输至计算机中进行保存，并根据S3与S4的步骤数据，计算出发芽种子的水分含量。

(二)不同甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例对总孔隙度影响的探究

检测实施例3和对比例4-7生产的作物栽培基质的总孔隙度，结果如下表所示。

由上表可知：随着甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例增加，总孔隙度不断增加，当甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例为50:45时，获得的总孔隙度最大，再继续增加甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例后总孔隙度变化不大，这可能是甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例为50:45时，甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵最好，再增加甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例，增多的甘蔗蔗髓对提高总孔隙度不明显。甘蔗糖泥细粘，透气性不好，对根系生长不利；而甘蔗蔗髓含有大量纤维，物料疏松透气，但氮养分偏少，碳氮比不协调，单独发酵不利于作物栽培基质快速腐熟。甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵，能有效解决物料透气及发酵碳氮比协调问题，进而提高作物栽培基质的总孔隙度，也能为植物根系生长提供多孔的疏松结构。因此，从节约能源的角度考虑，最佳甘蔗糖泥、甘蔗蔗髓配合发酵比例为50:45。

(三)聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙协同作用探究

在广西南宁隆安县规划条件基本一致的5块地块，每块地1亩，种植秋冬萝卜，种植条件基本一致，5块地分别施用实施例3和对比例8-11生产的作物栽培基质，种植100天后，采收萝卜，统计秋冬萝卜亩产量，检测结果如下表所示。

由上表可知：由实施例3和对比例8-11的数据可见，聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙在生产作物栽培基质中起到了协同作用，协同提高了秋冬萝卜的亩产量，这可能是：聚天门冬氨酸钠能够提高种植秋冬萝卜土壤的持水量和空隙度，提升种植秋冬萝卜的土壤保肥、保水能力；淀粉接枝聚丙烯酸钠可作为作物栽培基质的缓释载体材料，与聚天门冬氨酸钠联合应用时，能够提升作物栽培基质营养的吸收率；羧甲纤维素钙能够改善种植秋冬萝卜的土壤的疏松结构环境，此外，其可促进作物栽培基质崩解，促进秋冬萝卜吸收营养促进发育。因此，在聚天门冬氨酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠、羧甲纤维素钙配合使用下，协同提高了秋冬萝卜的亩产量。

以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。