CN108323356A - 多功能生物质可降解水稻育秧盘及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能生物质可降解水稻育秧盘及制备方法。本发明的水稻育秧盘包括水稻种子和营养基质和覆盖基质,所述育秧基质包括无机肥料、有机肥料、生物质可降解材料、可生物降解胶粘剂,将覆盖基质、营养基质与水稻种子共同压制制成育秧盘。本发明的有益效果为:本发明是精量播种的、可降解的、全营养的水稻育秧盘;其代替了营养土,无外援土壤,无病菌,水稻育秧期间不用调酸剂,不用杀毒剂、不用除草剂。
Description
技术领域
本发明属于农业技术领域,具体涉及一种多功能生物质可降解水稻育秧盘及其制备方法。
背景技术
随着水稻用工成本增加,水稻全程机械化技术成为我国稻区水稻生产的主要方式之一,工厂化育秧技术发展迅速。但传统的盘育秧存在取土时大面积破坏耕层和植被,营养不足难以培育壮秧;单一的采用稻壳、秸秆等农业废弃物作为水稻育秧基质存在成本高、效益低、营养不全难以推广。
目前,在国内机插秧育秧基质的研究被广泛关注,已有学者做了相关的研究。归纳起来,可分为三类:一是生物质资源,经发酵、膨化、焚烧、堆腐等处理后,按科学配方,添加水稻秧苗生产所需养分配制而成;二是矿物质资源,如珍珠岩、蛭石等;三是矿物质和生物质资源按科学的比例混配。上述方法都存在原料的性状不稳定导致产品的质量不稳定的缺陷,而且存在添加非育秧所需成分的问题。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种多功能生物质可降解水稻育秧盘,其具有使用方便、提高水稻秧苗成活率等特点。
本发明的目的是提供一种多功能生物质可降解水稻育秧盘。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述育秧盘包括上、下两层,下层为营养基质,上层为覆盖基质,所述营养基质与所述覆盖基质之间播撒有水稻种子;其中,所述营养基质包括生物质可降解材料93~95重量%、无机肥料2.5~4重量%、有机肥料1.5~2重量%、可生物降解胶粘剂0.5~1.5重量%。
本发明中所用的可生物降解胶粘剂包括乳酸基可生物降解胶粘剂、PA类可生物降解胶粘剂、天然高分子材料热熔胶或其他可生物降解胶粘剂中的一种。
乳酸基可生物降解胶粘剂是以乳酸为主要原料聚合而成的,在环境中可被降解为小分子,其降解机理为:首先通过主键上的C-O键水解,然后在酶作用下进一步降解,最终降解为H2O和CO2。PA类可生物降解胶粘剂是由羧酸与胺类生成的含有酰胺基团(-CONH-)重复结构单元的线形热塑性聚合物,其主链上含有可降解的基团(如胺基、羟基等)。PA的生物降解通过水解和氧化作用来完成。天然高分子材料热熔胶(如蛋白质、大豆、淀粉和玉米等)可生物降解,淀粉胶是应用历史最久的一种胶粘剂。将淀粉与可生物降解聚酯(PLA、PCL等)类化合物进行共混,可得到性能良好的可生物降解的热熔胶。
本发明中下层的营养基质能够提供水稻种子生长的必需养分。其中,生物质可降解材料由秸秆6~7份、畜牧粪便3~4份发酵而成,生物质可降解材料在育苗过程中起到架构的支撑、填充作用,育秧盘整体移入土地中后生物质可降解材料经微生物降解,变成利于吸收的有机肥料,且秧苗长大了,基本全部降解。生物质可降解材料由秸秆、畜牧粪便经不完全发酵而成,与育秧盘中的有机肥料、无机肥料中含氮量形成合理配比,避免了烧苗情况的出现。
本发明通过可生物降解的胶粘剂将营养基质、水稻种子和覆盖基质粘结成一体,其中不但含有水稻种子成长的必需成分,而且不含有不可降解物质,农民在育秧过程中,只需浇水,方便操作,大大提高秧苗的成活率;育秧盘移入土地中后,营养基质、覆盖基质全部降解,不污染土地。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述覆盖基质包括生物质可降解材料98~99重量%、可生物降解胶粘剂1~2重量%。
本发明选用生物质可降解材料作为覆盖基质,避免了直接采用土壤重量大,土壤中含病菌、含草籽等问题。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述无机肥料包括以下重量份的组分:氮肥2~4份、磷肥1~2份、钾肥1~2份。
氮肥包括硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、尿素中的一种或多种组合。
磷肥包括海鸟粪、兽骨粉、鱼骨粉、过磷酸钙、重过磷酸钙、钙镁磷肥、磷矿粉中一种或多种组合。
钾肥包括氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、钾石盐、钾镁盐、光卤石、硝酸钾、窑灰钾肥中的一种或多种组合。
有机肥料包括氨基酸颗粒、腐植酸颗粒、泥炭中的一种或多种组合。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述无机肥料中还包括锌肥0.1~0.3份,锌肥选用锌加硒、七水硫酸锌和一水硫酸锌中的至少一种。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述生物质可降解材料由以下重量份的原料发酵制成:秸秆7~6份、畜牧粪便3~4份。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述育秧盘的形状为板块状,所述育秧盘的长度为575~585mm,所述育秧盘的高度为275~285mm,所述育秧盘的厚度为20~30mm。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述营养基质中还含有微生物菌剂。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘,所述微生物菌剂包括真菌门真子囊菌纲下的至少一种孢子粉。采用的孢子粉可以为子囊菌门、真子囊菌纲的(酵母菌属、青霉属、麦角属)中的至少一种孢子粉。
处于活性状态的孢子粉的分泌物能够促进种子发芽与作物根系生长,防治病害;可以促进基质中难溶磷转化为有效磷,提高磷肥利用率,同时增加钾等阳基离子增加。具体有三大作用:第一、增加N、P、K含量及中微量元素的含量,提高养分的有效性;第二、促进秧苗根系生长,有利于水稻壮苗;第三、防治土传病害,一是通过占位作用排除其它有害菌生长,二是利用其分泌物防治病害。更为重要的是,孢子粉能与有机肥料相互作用,提高有机肥料的肥效,使其肥效介于普通有机肥料和无机肥料之间,从而使秧苗持续吸收养分。
本发明的再一目的是提供一种多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法,其包括以下步骤:
(1)将将营养基质所含有的原料混合均匀,平铺在下层;
(2)将水稻种子播撒在营养基质上;
(3)将覆盖基质铺在水稻种子上,得到混合料;
(4)在2~5个压力,最高温度不超过70℃的条件下,压制所述混合料,得到所述多功能生物质可降解水稻育秧盘。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法,所述生物质可降解材料的制作方法包括以下步骤:
(1)将所述秸秆、畜牧粪便粉粹、混合均匀后,进行发酵;
(2)控制发酵温度小于70℃,发酵时间为12天~16天;
(3)发酵结束后,翻抛发酵物,使发酵物水份含量降低至15%~30%,即得生物质可降解材料。
根据本发明具体实施方式的多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法,所述水稻育秧盘压制完成后,在温度30~40℃的条件下进行干燥,使水分降至15%~20%。
本发明的有益效果为:
本发明的水稻育秧盘加入了无机肥料、有机肥料,包含了水稻秧苗生长所需各类营养成分,满足水稻育苗期间营养需求,在育苗阶段无须额外添加营养,合理配方;在秧盘中植入水稻种子,每块育秧盘中种子数量一定,精量播种,避免浪费种子。因此,本发明降低农民育苗难度,提供了一组具有营养功能充分、精量播种的水稻育秧盘。
本发明加入可生物降解胶粘剂,其将包括无机肥料、生物质可降解材料以及有机肥料在内的各种营养成分粘合在一起,形成板块状的全营养的培养基质;在移栽到田地中后,可生物降解胶粘剂及生物质可降解材料随时间慢慢降解,不会污染土地,降解产物还能营养秧苗。
本发明代替了营养土,无外源土壤,无病菌,无杂草,水稻育秧期间不用调酸剂,不用杀毒剂、不用除草剂;因为所使用的材料在发酵时温度达到70~80℃,杀死了病菌与杂草。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
实施例1
本发明水稻育秧盘中下层的营养基质以1000g计,包括无机肥料(尿素30g、二铵15g、氯化钾15g)40g、生物质可降解材料930g、有机肥料(腐植酸颗粒)19g、可生物降解胶粘剂(乳酸基可生物降解胶粘剂)11g;
水稻育秧盘的上层的覆盖基质为土壤。
本发明的水稻育秧盘的制备方法包括以下步骤:
(1)将混合均匀的营养基质铺在传送带上,厚度为19~21mm;
(2)将水稻种子播撒在铺好的下层营养基质上;
(3)将覆盖基质均匀覆盖在最上层,厚度为7~10mm;
(4)将铺好的混合料送入辊压设备,在2个压力下,最高温度不超过70℃的条件下压制成型;
(5)将压制成型的长条模板,切割成580mm×280mm的水稻育秧盘。
实施例2
本发明水稻育秧盘中下层的营养基质的重量以1000g计,其中包括无机肥料(尿素20g、硫酸铵4g、二铵8g、氯化钾8g)30g、生物质可降解材料950g、有机肥料(氨基酸颗粒)15g、可生物降解胶粘剂(PA类可生物降解胶粘剂)5g;
水稻育秧盘的上层的覆盖基质以100g计,包括生物质可降解材料98g,可生物降解胶粘剂2g。
本发明的水稻育秧盘的制备方法包括以下步骤:
(1)将混合均匀的营养基质铺在传送带上,厚度为19~21mm;
(2)以每个区块20mm×20mm上1粒种子的密度,将水稻种子均匀的播在铺好的营养基质上面;
(3)将混合好的覆盖基质均匀覆盖在最上层,厚度为7~10mm;
(4)将铺好的混合料送入辊压设备,在4个压力下,最高温度不超过70℃的条件下压制成型;
(5)将压制成型的长条模板,切割成580mm×280mm的水稻育秧盘;
(6)将制成的水稻育秧盘,传送至烘干室,在温度为30℃下风冷烘干,使水分降至15%。
实施例3
本发明水稻育秧盘下层的营养基质的重量以1000g计,包括无机肥料(硝酸铵20g、过磷酸钙20g、硫酸钾10g、硫酸锌2g)35g、生物质可降解材料940g、有机肥料(泥炭)15g、可生物降解胶粘剂(PA类可生物降解胶粘剂)10g。
水稻育秧盘的上层的覆盖基质以100g计,包括生物质可降解材料99g,可生物降解胶粘剂1g。
本发明的水稻育秧盘的制备方法包括以下步骤:
(1)将混合均匀的营养基质铺在传送带上,厚度为19~21mm;
(2)以每个区块20mm×20mm上2粒种子的密度,将水稻种子均匀的播在铺好的营养基质上面;
(3)将混合好的覆盖基质均匀覆盖在最上层,厚度为7~10mm;
(4)将铺好的混合料送入辊压设备,在5个压力下,最高温度不超过70℃的条件下压制成型;
(5)将压制成型的长条模板,切割成580mm×280mm的水稻育秧盘;
(6)将制成的水稻育秧盘,传送至烘干室,在温度为30℃下风冷烘干,使水分降至20%,即得。
实施例4
本发明水稻育秧盘下层的营养基质的重量以1000g计,包括无机肥料(硫酸铵20g、过磷酸钙20g、硫酸钾10g、硫酸锌2g)35g、生物质可降解材料940g、有机肥料(氨基酸颗粒)15g、微生物菌剂(芽孢杆菌)1g,可生物降解胶粘剂(天然高分子材料热熔胶)10g。
水稻育秧盘的上层的覆盖基质以100g计,包括生物质可降解材料99g,可生物降解胶粘剂1g。
本发明的水稻育秧盘的制备方法包括以下步骤:
(1)将混合均匀的营养基质铺在传送带上,厚度为19~21mm;
(2)以每个区块20mm×20mm上3粒种子的密度,将水稻种子均匀的播在铺好的营养基质上面;
(3)将混合好的覆盖基质均匀覆盖在最上层,厚度为7~10mm;
(4)将铺好的混合料送入辊压设备,在5个压力下,最高温度不超过70℃的条件下压制成型;
(5)将压制成型的长条模板,切割成580mm×280mm的水稻育秧盘;
(6)将制成的水稻育秧盘,传送至烘干室,在温度为30℃下风冷烘干,使水分降至30%,即得。
实施例5
本发明的营养基质与覆盖基质中的生物质可降解材料的制备方法包括以下步骤:
(1)将秸秆1000g、牲畜粪便500g混合均匀后,进行发酵;
(2)控制发酵温度小于70℃,发酵时间为16天;
(3)发酵结束后,进行翻抛,降低水份含量至15%~30%,即得950-1000生物质可降解材料。
实施例6
本发明的营养基质与覆盖基质中的生物质可降解材料的制备方法包括以下步骤:
(1)将秸秆700g、牲畜粪便400g混合均匀后,进行发酵;
(2)控制发酵温度小于70℃,发酵时间为12天;
(3)发酵结束后,进行翻抛,降低水份含量至15%~30%,即得约500~600g生物质可降解材料。
水稻育秧实验对比
采用本发明实施例1~4的育秧盘与市售的水稻育秧基质板进行水稻育秧盘对比实验。对照组4盘,均为市售的塑料材质的水稻育秧基质,尺寸为580×280×20mm,育苗土配置:每盘2.5kg细土、市售“银米滩”牌调酸营养壮秧剂120g,混合均匀,作为育秧基质,每盘1kg本地粉粹细土,作为覆盖基质;
实验组为本发明实施例1~4的水稻育秧盘,尺寸制作成与市售一致的580×280×20mm。
实验中,对照组放入塑料的育秧盘中,每盘分别播撒稻种10g、20g、30g、100g(与生产中播量一致),再均匀铺洒约5~10mm厚的盖土。实施例无须撒种。将对照组和实施例均放置于25~30℃温度的环境中,定期浇水。培育35天后,结果如下:
表1育苗情况对比表
我国现有水稻面积4.5~5.0亿亩,其中机械插秧面积在3.5亿亩左右,需要水稻育秧盘120亿张规模,每个育秧盘需营养土4公斤左右,总需0.48亿吨营养土。
采用本发明的水稻育秧盘后,每亩可节省30~40张塑料秧盘、节省120~160公斤营养土、节省化肥10~20公斤、种子2.0~3.5公斤。同时不再使用调酸消毒营养水稻壮秧剂,苗床除草剂等与水稻育苗相关的各种杀毒剂等等。
同时,本发明对于盐碱地种稻有特殊意义,因为盐碱地缺少育苗时的营养土,土壤pH高,水稻秧苗易发病而导致调酸消毒成本高,采用本发明的水稻育秧盘后可以有效解决以上问题,大幅提高水稻秧苗的成活率。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述育秧盘包括上、下两层,下层为营养基质,上层为覆盖基质,所述营养基质与所述覆盖基质之间播撒有水稻种子;其中,所述营养基质包括以下原料:生物质可降解材料93~95重量%、无机肥料2.5~4重量%、有机肥料1.5~2重量%、可生物降解胶粘剂0.5~1.5重量%。
2.根据权利要求1所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述覆盖基质包括生物质可降解材料98~99重量%、可生物降解胶粘剂1~2重量%。
3.根据权利要求1所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述无机肥料包括以下重量份的组分:氮肥2~4份、磷肥1~2份、钾肥1~2份。
4.根据权利要求3所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述无机肥料中还包括锌肥0.1~0.3份。
5.根据权利要求1所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述生物质可降解材料由以下重量份的原料发酵制成:秸秆6~7份、畜牧粪便3~4份。
6.根据权利要求1所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述水稻种子的播撒密度为每20mm×20mm范围内植入1~4粒种子。
7.根据权利要求1所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述营养基质中还含有0.1~0.2重量%的微生物菌剂。
8.根据权利要求7所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘,其特征在于,所述微生物菌剂包括至少一种孢子粉,所述孢子粉产自于分类地位为真菌门、真子囊菌纲的菌种。
9.根据权利要求1~8任一项所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将营养基质所含有的原料混合均匀,平铺在下层;
(2)将水稻种子播撒在营养基质上;
(3)将覆盖基质铺在水稻种子上,得到混合料;
(4)在2~5个压力,最高温度不超过70℃的条件下,压制所述混合料,得到所述水稻育秧盘。
10.根据权利要求8所述的多功能生物质可降解水稻育秧盘的制备方法,其特征在于,所述生物质可降解材料的制作方法包括以下步骤:
(1)将所述秸秆、畜牧粪便粉粹、混合均匀后,进行发酵;
(2)控制发酵温度小于70℃,发酵时间为12天~16天,得到发酵物;
(3)发酵结束后,翻抛发酵物,使发酵物水份含量降低至15%~30%,得到生物质可降解材料。
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