本發(fā)明涉及中草藥種植，具體是一種滇黃精種植基質(zhì)及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、滇黃精作為一種重要的傳統(tǒng)中藥材，具有較高的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，隨著市場(chǎng)需求的增加，對(duì)滇黃精的人工規(guī)范化、生態(tài)化種植技術(shù)提出了更高要求，目前，滇黃精的栽培仍然面臨諸多挑戰(zhàn)，例如如何構(gòu)建既能滿足其特定營(yíng)養(yǎng)需求，又能促進(jìn)其健康生長(zhǎng)、提高藥材品質(zhì)，同時(shí)還能增強(qiáng)植株抗逆性、減少病蟲害發(fā)生并維持土壤長(zhǎng)期健康的種植基質(zhì)，是本領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問題，傳統(tǒng)的種植方式往往依賴經(jīng)驗(yàn)，缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的、能夠充分利用現(xiàn)代生物技術(shù)和生態(tài)學(xué)原理的基質(zhì)配方，可能導(dǎo)致植株長(zhǎng)勢(shì)不佳、病害頻發(fā)、藥材品質(zhì)參差不齊，且過分依賴外源化肥農(nóng)藥也帶來了環(huán)境和品質(zhì)安全的隱患。

2、現(xiàn)有技術(shù)中已有一些針對(duì)黃精屬植物栽培基質(zhì)或方法的嘗試：

3、例如，中國發(fā)明專利cn115024185b公開了一種多花黃精人工栽培用基質(zhì)，其主要由鎂改性凹凸棒土、泥炭土、草木灰、苦楝皮和桑葉組成，旨在通過特定添加物（如苦楝皮、桑葉）來預(yù)防蟲害，減少農(nóng)藥使用，該方案在利用天然物質(zhì)進(jìn)行病蟲害預(yù)防方面進(jìn)行了一些探索。

4、另一中國發(fā)明專利cn115362897b公開了一種有助于提高黃精品質(zhì)的黃精栽培方法，該方法涉及組織培養(yǎng)快繁以及一種包含泥炭土、草木灰和特定發(fā)酵物（紅薯藤、松針、玉米秸稈和em菌液混合發(fā)酵）的栽培基質(zhì)，并配合使用含有蘇云金芽孢桿菌和凝結(jié)芽孢桿菌的培養(yǎng)液，以提高組培苗的移栽成活率和抗病性，該方案關(guān)注于組培苗的早期生長(zhǎng)和適應(yīng)性，并引入了微生物和發(fā)酵物。

5、以上設(shè)計(jì)通過引入特定天然材料或微生物以期改善植物生長(zhǎng)、防治病蟲害或提高移栽成活率，但還存在一定的局限性：生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)建的完整性與協(xié)同性不足，基質(zhì)的生物活性與功能誘導(dǎo)潛力挖掘不夠深入，基質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能分區(qū)的精細(xì)化設(shè)計(jì)欠缺，對(duì)滇黃精特定生理需求的滿足及藥材品質(zhì)提升的系統(tǒng)性考慮不足。

6、因此，亟需一種能夠克服上述局限性，通過構(gòu)建結(jié)構(gòu)合理、組分優(yōu)化、特別是包含經(jīng)過特定預(yù)處理工藝制備的藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物以模擬自然生境并誘導(dǎo)植物生理活性、同時(shí)整合包含叢枝菌根真菌和高效雙重生物固氮體系在內(nèi)的復(fù)合微生物群落，以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)高效循環(huán)、根際微生態(tài)平衡、植株健康生長(zhǎng)及藥材品質(zhì)提升的滇黃精專用生態(tài)型種植基質(zhì)及其制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種滇黃精種植基質(zhì)及其制備方法，以解決上述存在的問題。

2、本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種滇黃精種植基質(zhì)及其制備方法，包括自下而上依次設(shè)置的、占總基質(zhì)預(yù)定體積比例的：一基底層（10）；一核心層（20），核心層（20）占總基質(zhì)總體積的60-75%，其包含：(i)?物理基質(zhì)，物理基質(zhì)由以下三類組分構(gòu)成，且此三類組分的體積百分比之和為100%：(a)?特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物，占核心層物理基質(zhì)總體積的5-10%，發(fā)酵物由選自松科植物針葉、杉科植物針葉或樹皮、或選自金銀花藤或板藍(lán)根葉的非藥用部位的植物殘?bào)w，經(jīng)采用包含em菌、釀酒酵母、植物乳桿菌或綠色木霉中至少一種的復(fù)合菌劑進(jìn)行控溫控濕多階段發(fā)酵并后續(xù)進(jìn)行巴氏消毒或高溫蒸汽滅菌工藝處理制得，該發(fā)酵物用以模擬林下凋落物特性并能夠釋放溫和刺激滇黃精生長(zhǎng)或其生理活性的次生代謝產(chǎn)物；

3、(b)?功能復(fù)合添加劑組分，占核心層物理基質(zhì)總體積的5-10%，功能復(fù)合添加劑組分自身由以下亞組分按大致重量百分比混合而成：食品級(jí)硅藻土或微粉化沸石（40-50%）；磷礦石粉與煅燒牡蠣殼粉或骨粉1:1的混合物（20-30%）；以及優(yōu)質(zhì)腐殖酸或黃腐酸顆粒（作為補(bǔ)充前述亞組分重量至100%的剩余部分，通常占該功能復(fù)合添加劑組分總重量的20-40%）；

4、(c)?基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)，其體積占比較特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物（a）和（b）功能復(fù)合添加劑組分確定后，補(bǔ)足核心層物理基質(zhì)總體積至100%的剩余部分，該剩余部分通常占核心層物理基質(zhì)總體積的80-90%，該基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)自身由以下亞組分按大致體積百分比混合而成：充分發(fā)酵的松針土或闊葉腐殖土（40-50%）；優(yōu)質(zhì)椰糠（20-25%）；珍珠巖與蛭石1:1的混合物（10-15%）；經(jīng)用魚蛋白水解液或發(fā)酵豆餅液預(yù)處理活化的精細(xì)生物炭粉末（5-10%）；以及精煉蚯蚓糞（作為補(bǔ)充前述亞組分體積至100%的剩余部分，通常占該基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)總體積的5-20%）；

5、(ii)?核心微生物組分，添加至物理基質(zhì)中，核心微生物組分至少包含：能夠有效定殖滇黃精根系、通過其廣泛的菌絲網(wǎng)絡(luò)和促進(jìn)土壤團(tuán)聚體形成的作用在核心層（20）中構(gòu)建和維持疏松透氣的多孔結(jié)構(gòu)并增強(qiáng)養(yǎng)分吸收的叢枝菌根真菌（amf）菌劑；以及一種高效根區(qū)固氮菌群；

6、一表覆層（30），表覆層（30）位于核心層（20）之上，厚度為1-3厘米，其包含：由細(xì)粒赤玉土或鹿沼土與風(fēng)化松樹皮碎屑或粗椰糠粉末按體積比1:1至1:2混合構(gòu)成的基礎(chǔ)覆蓋材料(e)，該材料具有人為制造的微小起伏的微地形；第二微生物組分(f)，第二微生物組分包含選自盾衣屬或適生型肺衣屬的、含有固氮藍(lán)藻的地衣的干燥碎片或粉芽，其撒播量為每平方米表覆層表面1-5克干燥地衣碎片或粉芽，并與稀釋的牛奶液、米湯或0.1-0.5%?(w/v)海藻酸鈉溶液混合作為粘附與萌發(fā)促進(jìn)劑；其中，表覆層（30）中地衣共生的固氮藍(lán)藻與核心層（20）中的高效根區(qū)固氮菌群協(xié)同作用，為滇黃精提供表層和根區(qū)的雙重生物固氮來源。

7、基底層（10）占總基質(zhì)總體積的15-20%，其由以下組分按大致體積百分比構(gòu)成：粗河沙占該層體積的20-30%；大塊竹炭或硬木木炭塊占該層體積的10-20%；以及選自多孔火山巖、大顆粒陶粒、經(jīng)高溫處理的碎核桃殼或板栗殼中的至少一種或其混合物，作為構(gòu)成該基底層（10）體積至100%的剩余部分；并且，核心層（20）中的核心微生物組分進(jìn)一步構(gòu)成第一微生物群落的主體，該第一微生物群落還補(bǔ)充包含：至少一種選自木霉菌屬的腐生真菌菌劑，其接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加1x105-1x107?cfu；高效根區(qū)固氮菌群由至少一種選自雀稗固氮菌、棕色固氮菌或固氮類芽孢桿菌的細(xì)菌組成，其總固氮菌接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加1x106-1x108?cfu；叢枝菌根真菌（amf）菌劑的接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加50-500個(gè)有效繁殖體；第一微生物群落還包含至少一種選自巨大芽孢桿菌或溶磷熒光假單胞菌的解磷細(xì)菌菌劑，其接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加1x106-1x108?cfu，和/或至少一種選自膠質(zhì)芽孢桿菌或蕈狀芽孢桿菌的解鉀細(xì)菌菌劑，其接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加1x106-1x108?cfu。

8、核心層（20）中的第一微生物群落還包含至少一種選自枯草芽孢桿菌或拮抗鏈霉菌的植物生長(zhǎng)促生菌（pgpr）或生防微生物菌劑，其接種量為每克核心層物理基質(zhì)添加1x106-1x108?cfu。

9、核心層（20）中物理基質(zhì)（i）的組分（b）功能復(fù)合添加劑組分還包含占該組分重量0-5%的食品級(jí)殼聚糖（分子量5-20萬da）顆?；蚝Ｔ逄崛∥铮êＴ宥嗵恰?0%）顆粒。

10、核心層（20）中的叢枝菌根真菌（amf）菌劑包含至少兩種不同屬或種的amf，以增強(qiáng)對(duì)不同環(huán)境條件的適應(yīng)性和與滇黃精的共生效率。

11、表覆層（30）中的第二微生物組分(f)還包含與核心層（20）中所用種類相同或協(xié)同的叢枝菌根真菌（amf）孢子，其撒播量為每平方米表覆層表面1x103-1x105個(gè)孢子。

12、核心層（20）中物理基質(zhì)（i）的組分（c）基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)中，充分發(fā)酵的松針土或闊葉腐殖土占其體積的45%，優(yōu)質(zhì)椰糠占其體積的23%，珍珠巖與蛭石1:1的混合物占其體積的12%，經(jīng)預(yù)處理活化的精細(xì)生物炭粉末占其體積的10%，精煉蚯蚓糞占其體積的10%。

13、一種制備權(quán)利要求1的滇黃精種植基質(zhì)的方法，包括以下步驟：

14、(s1)?制備基底層（10）：按照基底層（10）組分的描述及其在該層中的體積百分比，鋪設(shè)材料形成占總基質(zhì)預(yù)定體積15-20%的基底層；

15、(s2)?制備核心層（20）：

16、(s2a)?按照核心層（20）物理基質(zhì)（i）的組分（c）基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)的亞組分及其在該介質(zhì)中的體積百分比，通過機(jī)械攪拌或人工翻拌的方式均勻混合制備基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)；

17、(s2b)?將步驟（s2a）制得的基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)、與核心層（20）物理基質(zhì)（i）的組分（a）特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物、（b）功能復(fù)合添加劑組分，按照它們?cè)诤诵膶游锢砘|(zhì)總體積中的預(yù)定百分比，通過機(jī)械攪拌或人工翻拌的方式進(jìn)行均勻混合，形成核心層的物理基質(zhì)主體；

18、(s2c)?將核心層（20）的組分（ii）核心微生物組分的描述、以及第一微生物群落的補(bǔ)充描述中涉及的各類微生物菌劑，按照其預(yù)定的接種量，均勻接種或混入步驟（s2b）制得的核心層物理基質(zhì)主體中；

19、(s2d)?將經(jīng)過步驟（s2c）處理的核心層基質(zhì)置于基底層（10）之上，使其達(dá)到占總基質(zhì)預(yù)定體積60-75%的厚度；

20、(s3)?制備表覆層（30）：將表覆層（30）中基礎(chǔ)覆蓋材料（e）組分的材料按其比例混合構(gòu)成的基礎(chǔ)覆蓋材料鋪設(shè)在核心層（20）之上并整理出微小起伏的微地形后，將表覆層（30）中第二微生物組分（f）的含有固氮藍(lán)藻的地衣的干燥碎片或粉芽，按照每平方米表覆層表面1-5克的撒播量，與粘附與萌發(fā)促進(jìn)劑混合后均勻撒播或噴施于其表面，使其達(dá)到1-3厘米的厚度。

21、核心層（20）物理基質(zhì)（i）的組分（a）特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物的制備包括：（a）組分的特定植物殘?bào)w，采用包含em菌、釀酒酵母、植物乳桿菌或綠色木霉中至少一種的復(fù)合菌劑，在溫度25-35°c、物料濕度50-65%條件下進(jìn)行為期7-15天的厭氧發(fā)酵，后續(xù)轉(zhuǎn)為15-30天的好氧堆肥發(fā)酵，并發(fā)酵完成后進(jìn)行巴氏消毒（溫度65°c，持續(xù)30分鐘）或高溫蒸汽滅菌（溫度121°c，持續(xù)20分鐘）處理。

22、步驟（s2c）中添加的核心微生物組分和第一微生物群落的補(bǔ)充組分，或步驟（s3）中添加的第二微生物組分（f）（除地衣繁殖體外，包含amf孢子），通過將其有效活菌或繁殖體與選自海藻酸鈣、食品級(jí)硅藻土或預(yù)糊化淀粉的載體材料以1-10%?(w/w)的比例混合，制成直徑0.5-5mm的緩釋型生物誘導(dǎo)膠囊或丸粒后添加，膠囊或丸粒的添加量占核心層（20）物理基質(zhì)干重的0.1-2%。

23、本發(fā)明的有益效果是：

24、首先，本發(fā)明能夠顯著促進(jìn)滇黃精的健康生長(zhǎng)，提高其整體活力和生產(chǎn)潛力，通過構(gòu)建包含特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物、優(yōu)化配比的基礎(chǔ)有機(jī)與無機(jī)混合介質(zhì)、以及功能復(fù)合添加劑的核心層，為滇黃精根莖提供了物理性狀優(yōu)良、養(yǎng)分均衡且持久的生長(zhǎng)環(huán)境，特別是叢枝菌根真菌（amf）的引入和多樣化應(yīng)用，不僅通過其廣泛的菌絲網(wǎng)絡(luò)極大地?cái)U(kuò)展了根系的吸收表面積，增強(qiáng)了對(duì)磷等關(guān)鍵元素的吸收，還有效促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，營(yíng)造了疏松透氣的根際環(huán)境，從而保障了根系的健康發(fā)育和植株的旺盛長(zhǎng)勢(shì)，最終有望提升滇黃精的單位產(chǎn)量和生物積累。

25、其次，本發(fā)明致力于構(gòu)建和維護(hù)一個(gè)健康、可持續(xù)的土壤微生態(tài)系統(tǒng)，從而改善土壤的長(zhǎng)期肥力和健康狀況，核心層中特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物的應(yīng)用，模擬了自然林下凋落物層的生態(tài)功能，其緩慢分解能持續(xù)補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)，并可能釋放有益的次生代謝產(chǎn)物，進(jìn)一步豐富土壤生物多樣性，同時(shí)，包含腐生真菌、解磷菌、解鉀菌在內(nèi)的復(fù)合微生物群落的協(xié)同作用，加速了有機(jī)物的礦化和土壤中難溶性養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，形成了高效的養(yǎng)分循環(huán)體系，叢枝菌根真菌分泌的球囊霉素等物質(zhì)對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和改良具有長(zhǎng)效作用，減少了土壤板結(jié)的風(fēng)險(xiǎn)，提升了基質(zhì)的自我修復(fù)和緩沖能力。

26、再次，本發(fā)明通過多重生物和生態(tài)機(jī)制，顯著增強(qiáng)了滇黃精對(duì)各種生物及非生物脅迫的抵抗能力，并有效抑制了土傳病害的發(fā)生，例如，在核心層中引入的枯草芽孢桿菌、拮抗鏈霉菌等生防微生物，能夠通過位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)、產(chǎn)生抗菌物質(zhì)或誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性等方式，抑制有害病原菌的滋生，功能復(fù)合添加劑中包含的殼聚糖或海藻提取物等生物刺激素，能夠激活滇黃精自身的防御系統(tǒng)，提高其對(duì)不良環(huán)境（如干旱、溫度波動(dòng)）的適應(yīng)性和抵抗力，一個(gè)健康的、生物多樣性豐富的根際微環(huán)境本身就能形成對(duì)病原微生物的天然屏障，從而減少農(nóng)藥的使用，保障藥材的生態(tài)品質(zhì)。

27、第四，本發(fā)明通過雙重生物固氮系統(tǒng)以及多種微生物的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素（特別是氮、磷、鉀）的高效生物轉(zhuǎn)化和持續(xù)供給，顯著提高了養(yǎng)分利用效率，并減少了對(duì)外源化學(xué)肥料的依賴，表覆層中含固氮藍(lán)藻的地衣與核心層中的高效根區(qū)固氮菌群形成了“上下協(xié)同”的固氮網(wǎng)絡(luò)，從空氣中持續(xù)不斷地為植株提供生物態(tài)氮素，同時(shí)，核心層中的解磷、解鉀微生物能夠活化土壤中固定的磷鉀元素，將其轉(zhuǎn)化為植物可吸收的形態(tài)，這種以生物途徑為主的養(yǎng)分供應(yīng)模式，不僅滿足了滇黃精的營(yíng)養(yǎng)需求，也更加符合生態(tài)農(nóng)業(yè)對(duì)資源高效利用和環(huán)境保護(hù)的要求。

28、最后，本發(fā)明通過精細(xì)化的基質(zhì)組分制備工藝和微生物應(yīng)用技術(shù)，為滇黃精藥材品質(zhì)的提升和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并體現(xiàn)了生態(tài)種植的先進(jìn)理念，例如，特定藥用植物殘?bào)w發(fā)酵物的嚴(yán)格控制發(fā)酵工藝，確保了其作為有機(jī)改良劑的品質(zhì)和潛在生理誘導(dǎo)作用的穩(wěn)定性，微生物緩釋膠囊或丸粒技術(shù)的應(yīng)用，則保證了有益微生物菌劑在基質(zhì)中的存活率、持效性和作用效果的均一性，這些技術(shù)的綜合運(yùn)用，不僅有望通過改善植物生理狀態(tài)來促進(jìn)滇黃精藥用有效成分的積累和提升，也為實(shí)現(xiàn)滇黃精的規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化、高品質(zhì)、可持續(xù)生產(chǎn)提供了可復(fù)制和推廣的技術(shù)路徑。