CN104909909A - 一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水稻基质育苗技术领域，公开了一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其各组分的质量份数如下：禽畜粪便20～40份；有机废弃物30～50份；调理剂15～30份；炭化稻壳20～40份；微生物菌剂0.01～0.03份，本有机生态基质营养成分高、壮秧效果好。本发明还提供了一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及属于水稻基质育苗技术领域。
背景技术
基质育苗为无土育苗中的一类，是指在配置育苗用营养物质时不添加土壤，而是利用草炭、蛭石、珍珠岩、锯末、炉渣、稻壳、花生壳、玉米桔等基质代替土壤的育苗方式。基质根据成分的不同，分为有机基质和无机基质，无机基质由于所含营养成分较少，且保水能力较差，在使用时必须要定期浇灌适宜的营养液补充养分和水分，有机基质含营养成分较多，保水保肥能力较强，不浇营养液或只浇少量营养液即可，但其通透性较差。
目前市场上专门针对于水稻育苗基质的研究尚处于零星阶段，而且关于水稻育苗基质研发成果很少。机插秧的发展现已成星火燎原之势，推广机插秧是当前水稻生产的发展方向。采用水稻专用育秧基质育秧，是近年来探索机插育秧的一条新途径。机插水稻对秧苗素质的要求较高，要发挥机插优势，使水稻高产稳产，必须培育符合机插要求的标准壮秧。虽然目前生产已出现了与机械栽插秧相配套的软盘育秧、双膜育秧等技术，但育秧介质仍然是以营养土为主。现有的营养土的培肥和配制常常达不到壮秧的要求，营养成分少，易导致育秧中期营养不良、出现的苗发育不良、苗的均匀性不够而且容易发生病虫害等问题。而且采用营养土育秧虽然成本较低，但存在劳动强度大，育秧、起秧用工多、工序复杂、占用耕地以及秧块重、机械作业负荷和损耗大等一系列问题。
发明内容
本发明意在提供一种用于水稻工厂化育苗的营养成分高、壮秧效果好的有机生态基质。
专利方案：一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其各组分的质量份数如下：
禽畜粪便20～40份；
有机废弃物30～50份；
调理剂15～30份；
炭化稻壳20～40份；
微生物菌剂0.01～0.03份。
有益效果：(1)有机生态育苗基质可提高所育秧苗的素质，减少立枯病、青枯病等的发生。(2)秧苗根系发达，根系盘结力强，机械插秧对根系损伤轻、发根力强，插秧后发苗快(3)可简化育秧工序，可提高机插秧苗的整齐度，减少病虫害的发生，(4)为机插水稻育秧的专用基质，适合机插秧作业，基质容重较轻，(5)筛选贵州省丰富的有机废弃物资源为有机生态育苗基质的主要原料，容易取材，生产成本低，有利于有机废弃物的综合利用，减少环境污染，发展绿色无公害水稻生产，加快推进工厂化育秧和机械化插秧技术。基质可连续使用，大大节省了无土栽培的成本，同时还可节约耕地。(6)产品品质优良，可达“绿色食品”标准：从栽培基质到所施用的肥料，均以有机物质为主，所用有机肥经过一定加工处理(如利用高温和厌氧发酵等)后，在其分解释放养分过程中，不会出现过多的有害无机盐，使用的少量无机化肥，不包括硝态氮肥，在栽培过程中也没有其他有害化学物质的污染，从而可使产品达到“A级或AA级绿色食品”标准。(7)本发明的有机生态育苗专用基质全部由有机物料构成，不添加无机物料，使用后可作为土壤调理剂直接施入田间，不会对环境造成污染。
进一步，该有机生态基质组分的质量份数为禽畜粪便20份、有机废弃物50份、炭化稻壳20份、微生物菌剂0.02份、调理剂9.98份,可满足水稻育苗期的养分需求，育出的水稻秧苗素质好，后期水稻产量高，抗病性好。
进一步，微生物菌剂由质量份数比分别为3：3：2的纤维素降解菌剂、木质素降解菌剂、除臭菌剂混合而成，其中除臭菌剂包括枯草芽孢杆菌、酵母菌,针对纤维含量高的中药渣、酒糟等物料复配的微生物菌剂，可在堆腐后达到有机生态基质对原料的要求，降解大部分的 纤维素、木质素，并保留较多的营养元素供水稻育苗使用。除臭菌剂的加入在堆腐过程中减少恶臭气味，堆腐后有机生态育苗基质散发出淡淡的泥土味。
进一步，所述调理剂为碳酸钙、硫酸钙、过磷酸钙、硫酸铁中的一种或多种混合,补充水稻秧苗需要的微量元素，以达到水稻秧苗在移栽后增强抗性的目的。
进一步，所述有机废弃物为酒糟、中药渣、食用菌菇渣的一种或多种混合而成，其中食用菌菇渣为栽培香菇、金针菇、平菇、杏鲍菇、双孢菇、蟹味菇等食用菌的培养废弃物，包括木屑。本发明利用贵州省丰富的有机废弃物资源，达到有机废弃物的综合、循环利用的目的。
进一步，所述中药渣为淫羊藿、黄柏、厚朴、太子参、桔叶、菟丝子籽、皂角刺、板蓝根的制药残渣混合而成，一是可以将中成制药的废弃物再利用作为有机生态育苗基质的原料，二是利用制药后剩余的药用有效成分达到防治病虫害的目的。
本发明还提供了一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质的制备方法。
专利方案：一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质的制备方法，包括如下步骤：
a)原料预处理
i.有机废弃物处理：向有机废弃物中加入0.005％升温菌剂混合后放入发酵槽，并每隔3～5天进行翻堆；
ii.稻壳碳化：将稻壳至于炭化炉中进行高温碳化，炭化温度350℃、炭化时间40min，炭化后的稻壳pH值为8.06。
b)原料混合
将有机废弃物、禽畜粪便、微生物菌剂按比例混合搅拌，测定混合物料的pH值后，调节混合物料的pH值调节为6.5～7.5，碳氮比为25～35：1，得到混合发酵物料；
c)原料发酵：混合发酵物料投入发酵槽内进行发酵，当发酵物料温度升到60～70℃时进行第一次翻堆，共翻堆3～5次，达到充分发酵，发酵温度要控制在50～60℃， 即可得到一次发酵物料，发酵完成后使用翻抛机对物料进行循环抛散，使物料自然降温、蒸发水分，当物料温度降到常温、物料中的水分的重量百分比含量≤30％时，最后将发酵物料破碎和筛分；
d)基质复配：将发酵的物料与炭化稻壳进行按比例复配，调节PH为6.5～7.0，即制得机插水稻工厂化育苗专用有机生态基质。
有益效果：(1)原料预处理过程中，加入升温菌剂可蒸发物料中30％-40％的水分，达到发酵时要求的含水量，减少了物料烘干的工序，降低了生产成本。(2)原料混合过程中，加入微生物菌剂为针对纤维含量较高的专用高温堆腐菌剂，使物料发酵完全，腐熟度高。(3)基质复配过程中，由于发酵物料经腐熟后粒径较细，需要加入炭化稻壳调节容重、孔隙度等，炭化稻壳能增加作物所需的营养元素，作为无土栽培基质，具有重量轻、不积水又能保水保肥、疏松透气不板结的优点。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例
某水稻机插育苗基地温室内进行机插水稻工厂化育苗专用有机生态基质育苗试验，育苗基地面积2700m2。本次实验水稻品种为宜香优2115，育秧采用58cm×28cm规格的塑料盘。
以不同水稻育秧基质为处理对象，设计4个处理，每个处理采用1盘育秧，10次重复，共40盘，随机排列。
处理1(对照组)：采用云南生产市售的泥炭基育苗基质，由泥炭、蛭石添加适量营养物料制成。
处理2(对照组)：采用江苏生产市售的醋糟基育苗基质，由醋糟添加适量营养物料经工业化接菌发酵、无害化处理制成。
处理3(实验组)；采用本发明有机生态基质的质量份数为鹌鹑粪30份，有机废弃物40份(其中中药渣30份、食用菌菇渣10份)，炭化稻壳20份，微生物菌剂0.02份，调理剂9.98份。
处理4(实验组)：采用本发明有机生态基质的质量份数为鹌鹑粪30份，有机废弃物40份(其中酒糟30份、中药渣10份)，炭化稻壳20份，微生物菌剂0.02份，调理剂9.98份。
以上不同处理育秧基质基本理化性状见表1。
表1不同处理育秧基质的基本理化性状
1.水稻秧苗地上部性状的差异
不同育秧基质对水稻秧苗地上部性状的影响存在显著差异(表2)。机插水稻有机生态育苗基质的处理3和处理4的苗高、地上部鲜重、最大叶面积、地上部干重和叶绿素含量均显著高于对照处理1和处理2，说明本发明机插水稻有机生态育苗基质能促进水稻秧苗地上部的生长发育。而处理3和处理4的水稻苗地上部可溶性糖低于处理1和处理2，其原因是有机生态育苗基质中有机物料养分配比适宜，植株生长较快，可溶性糖消耗的较多，从而使可溶糖含量下降。
表2不同育秧基质水稻秧苗地上部分的主要性状表现
2.水稻秧苗地下部性状的差异
在进行水稻机插秧作业时一部分秧苗的根系会受到损坏，因此水稻秧苗根系发育的优劣对机插秧苗移栽后的生长和分蘖的形成有一定的影响，根系的发育水平是评价水稻秧苗素质的重要指标。对3叶期不同育秧基质水稻秧苗根系性状测定结果表明，不同育秧基质处理间的差异达到显著水平(表3)。
机插水稻有机生态育苗基质的处理3和处理4的不定根数、根长、根重、根活力和根盘结力均优于对照处理1和处理2，说明本发明复配的酒糟、中药渣等有机基质的理化性质和 养分含量均适宜水稻秧苗生长，从而促进其地下部的生长发育。
表3不同育秧基质水稻秧苗地下部性状表现
3.不同育秧基质的成本投入
以每公顷移栽大田需要的秧苗数为375盘，每盘需要基质量约1.5kg，计算不同处理育秧基质的成本，结果表明，成本投入顺序为：处理3(660元/hm2)<处理4(680元/hm2)<处理1(900元/hm2)<处理2(1002元/hm2)。即本发明机插水稻有机生态育苗基质的2个处理(处理3和处理4)的成本均低于市场上推广的商业市售基质处理1和处理2。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (7)
1.一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其各组分的质量份数如下：
禽畜粪便20～40份；
有机废弃物30～50份；
调理剂15～30份；
炭化稻壳20～40份；
微生物菌剂0.01～0.03份。
2.根据权利要求1所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其特征在于，该有机生态基质组分的质量份数为禽畜粪便20份、有机废弃物50份、炭化稻壳20份、微生物菌剂0.02份、调理剂9.98份。
3.根据权利要求1所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其特征在于，微生物菌剂由质量份数比分别为3：3：2的纤维素降解菌剂、木质素降解菌剂、除臭菌剂混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其特征在于，所述调理剂为碳酸钙、硫酸钙、过磷酸钙、硫酸铁中的一种或多种混合。
5.根据权利要求1所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其特征在于，所述有机废弃物为酒糟、中药渣、食用菌菇渣的一种或多种混合。
6.根据权利要求5所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质，其特征在于，中药渣为淫羊藿、黄柏、厚朴、太子参、桔叶、菟丝子籽、皂角刺、板蓝根的制药残渣混合而成。
7.根据权利要求1或2所述的一种用于水稻工厂化育苗的有机生态基质的制备方法，其步骤如下：
a）原料预处理
i. 有机废弃物处理：向有机废弃物中加入0.005%升温菌剂混合后放入发酵槽，并每隔3～5天进行翻堆；
ii. 稻壳碳化：将稻壳至于炭化炉中进行高温碳化，炭化温度350℃、炭化时间40min，炭化后的稻壳pH值为8.06；
b）原料混合
将有机废弃物、禽畜粪便、微生物菌剂按比例混合搅拌，测定混合物料的pH值后，调节混合物料的pH值调节为6.5～7.5，碳氮比为25～35：1，得到混合发酵物料；
c）原料发酵：混合发酵物料投入发酵槽内进行发酵，当发酵物料温度升到60～70℃时进行第一次翻堆，共翻堆3～5次，达到充分发酵，发酵温度要控制在50～60℃，即可得到一次发酵物料，发酵完成后使用翻抛机对物料进行循环抛散，使物料自然降温、蒸发水分，当物料温度降到常温、物料中的水分的重量百分比含量≤30%时，最后将发酵物料破碎和筛分；
d）基质复配：将发酵的物料与炭化稻壳进行按比例复配，调节PH为6.5～7.0，即制得机插水稻工厂化育苗专用有机生态基质。
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