CN109511516A - 一种水稻育秧基质及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业栽培技术领域，具体公开了一种水稻育秧基质及其制备方法。本发明的水稻育秧基质包括以下重量份的原料组分：水稻土70‑75份、缓释肥料24‑27份和缓释农药2.4‑2.8份；所述缓释肥料主要尿素、磷酸二胺、磷酸二氢钾和包膜剂制成，所述缓释农药主要由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油、中生菌素和包膜剂制成。本发明的育秧基质可有效促进水稻生根、出苗，培育得到的秧苗成活率高、虫害少。
Description
【技术领域】
本发明涉及农业栽培技术领域，具体涉及一种水稻育秧基质及其制备方法。
【背景技术】
水稻是全球主要粮食作物，全球有50％的人口以水稻为主食，而90％的水稻生产自亚洲。中国作为世界水稻种植面积第二大国、第一产稻国和消费国，其水稻种植对全球粮食安全具有十分重要的意义。我国早期的水稻种植方式为直播，而后演变为手工移栽，直至近代逐渐发展为直播、抛秧、手工移栽、机插秧等多种方式并存的种植方式。机插秧种植是采用高性能插秧机代替人工栽插秧苗的水稻移栽方式，与常规移栽方式相比，具有省时、省力、省工、省秧苗，栽插质量好、成本降低、增加收益的优点。
我国传统的育秧技术是大田育秧，插秧时必须进行秧苗洗根移栽，费工耗时，且秧苗只适合手工栽插，采用机插秧则植伤严重，效果很差。因此，水稻育秧技术是机械插秧技术的关键环节，育秧基质则是育秧技术的核心，对水稻机械生产有着重要的影响。因此，制备出一种利于提升水稻育苗效果的育秧基质十分重要。
【发明内容】
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种水稻育秧基质及其制备方法。本发明的育秧基质可有效促进水稻生根、出苗，培育得到的秧苗成活率高、虫害少，水稻育苗效果好。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种水稻育秧基质，包括以下重量份的原料组分：水稻土70-75份、缓释肥料24-27份和缓释农药2.4-2.8份；
所述缓释肥料包括以下重量份的原料组分：尿素5-10份、磷酸二胺5-10份、磷酸二氢钾3-8份和包膜剂1.3-1.8份；
所述缓释农药包括以下重量份的原料组分：粉末碳酸钙10-15份、粉末二氧化硅3-5份、有机膨润土1-3份、氯虫苯甲酰胺5-8份、橙皮精油2-5份、中生菌素1-3份和包膜剂2.1-2.7份。
进一步的，所述一种水稻育秧基质，包括以下重量份的原料组分：水稻土72份、缓释肥料26份和缓释农药2.5份；
所述缓释肥料包括以下重量份的原料组分：尿素8份、磷酸二胺6份、磷酸二氢钾5份和包膜剂1.5份；
所述缓释农药包括以下重量份的原料组分：粉末碳酸钙13份、粉末二氧化硅4份、有机膨润土1.5份、氯虫苯甲酰胺6.5份、橙皮精油3份、中生菌素2份和包膜剂2.6份。
进一步的，所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯10-18份、甲苯二异氰酸酯二聚体8-12份、聚脲多元醇2-8份、木质素1.5-2份、甘油1.2-1.8份和氯化石蜡2-3份。
进一步的，所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯16份、甲苯二异氰酸酯二聚体11份、聚脲多元醇6份、木质素1.8份、甘油1.6份和氯化石蜡2.5份。
进一步的，所述水稻土的pH为4.1-5.3。
进一步的，所述一种水稻育秧基质的制备方法，包括以下步骤：
(1)包膜剂制备：按重量份计，称取包膜剂的各个原料组分；将称取好的六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体和氯化石蜡混合预热至熔融状态得混合物A，将称取好的聚脲多元醇、木质素和甘油混合预热至熔融状态得混合物B；将混合物A和B混合搅拌至均匀，即得所述包膜剂，备用；
(2)缓释肥料制备：按重量份计，称取缓释肥料的各个原料组分；将称取好的肥料颗粒混合均匀置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂分3次雾化喷涂于所述肥料颗粒的表面，且第一次喷涂后烘至8成干，第二次喷涂后烘至9成干，即得所述缓释肥料；
(3)缓释农药制备：按重量份计，称取缓释农药的各个原料组分；将称取好的粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺橙皮精油和中生菌素混合均匀并制粒得农药颗粒，置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂雾化喷涂于所述农药颗粒表面，烘干，即得所述缓释农药；
(4)混合：按重量份计，称取上述制备好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土，将称取好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土混合至均匀，即得所述育秧基质。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明的育苗基质以水稻土为主要成分，搭配缓释肥料和缓释农药，三者结合可有效提升水稻育苗的生根率、出苗率以及成活率，有效降低了病害和虫害的发生率，秧苗质量高。其中，水稻土呈弱酸性，pH为4.1-5.3，有利于喜酸耐酸的水稻秧苗生根，但是一定的酸度虽能够控制土壤病原菌的活动，但也影响某些营养元素的存在形态，从而影响水稻秧苗的生长和抗逆能力，特别是在旱育秧的条件下，因此采用缓释肥料进行搭配；缓释肥料是由水基天然高分子包膜材料分三层包被的膜所覆盖，能根据育秧的苗期、生长期、拔节孕穗期等阶段的需肥规律，稳定地供给禾苗生长发育所需的养分，从而有效促进秧苗的生长，其核芯由尿素、磷酸二胺和磷酸二氢钾混合制成，三种肥料结合可有效促进秧苗生根和出苗；传统的植保喷药杀虫农药利用率低，易产生不利于环境友好的问题，本发明采用可降解型聚合物包膜材料包被制成缓控释农药作为基质的一部分，是一种节药、环保的施药方式，可有效防止病害和虫害对秧苗的伤害，进一步促进秧苗的健康成长，其核芯由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油和中生菌素混合制成，几种原料结合作用，不仅可有效防止鳞翅目和鞘翅目的害虫和病害对秧苗的伤害，而且可有效提升秧苗移栽后的成活率。
(2)本发明的缓释肥料分三层包膜，相对于一次性包膜的缓释肥料，肥料释放程度更适合水稻秧苗的需肥规律，更利于促进秧苗生长的健壮程度，从而提升育苗质量。其中，使用三层包膜的缓释肥料培育得到的水稻秧苗的株高和不定根数量分别比一次性包膜的缓释肥料培育得到的水稻秧苗高11.63％以上和4.23％以上。
【具体实施方式】
下面将结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。
实施例1
按如下方法制备水稻育秧基质：
1)按重量份计，水稻育秧基质的组分为：
水稻土70份、缓释肥料24份和缓释农药2.4份；
其中：
水稻土的pH为4.1；
按重量份计，缓释肥料的组分为：尿素5份、磷酸二胺5份、磷酸二氢钾3份和包膜剂1.3份；
按重量份计，缓释农药的组分为：粉末碳酸钙10份、粉末二氧化硅3份、有机膨润土1份、氯虫苯甲酰胺5份、橙皮精油2份、中生菌素1份和包膜剂2.1份。
按重量份计，包膜剂的组分为：所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯10份、甲苯二异氰酸酯二聚体8份、聚脲多元醇2份、木质素1.5份、甘油1.2份和氯化石蜡2份。
2)水稻育秧基质的制备方法为：
(1)包膜剂制备：按重量份计，称取包膜剂的各个原料组分；将称取好的六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体和氯化石蜡混合预热至熔融状态得混合物A，将称取好的聚脲多元醇、木质素和甘油混合预热至熔融状态得混合物B；将混合物A和B混合搅拌至均匀，即得所述包膜剂，备用；
(2)缓释肥料制备：按重量份计，称取缓释肥料的各个原料组分；将称取好的肥料颗粒混合均匀置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂分3次雾化喷涂于所述肥料颗粒的表面，且第一次喷涂后烘至8成干，第二次喷涂后烘至9成干，即得所述缓释肥料；
(3)缓释农药制备：按重量份计，称取缓释农药的各个原料组分；将称取好的粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺橙皮精油和中生菌素混合均匀并制粒得农药颗粒，置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂雾化喷涂于所述农药颗粒表面，烘干，即得所述缓释农药；
(4)混合：按重量份计，称取上述制备好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土，将称取好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土混合至均匀，即得所述育秧基质。
实施例2
按如下方法制备水稻育秧基质：
1)按重量份计，水稻育秧基质的组分为：
水稻土72份、缓释肥料26份和缓释农药2.5份；
其中：
水稻土的pH为5.0；
按重量份计，缓释肥料的组分为：尿素8份、磷酸二胺6份、磷酸二氢钾5份和包膜剂1.5份；
按重量份计，缓释农药的组分为：粉末碳酸钙13份、粉末二氧化硅4份、有机膨润土1.5份、氯虫苯甲酰胺6.5份、橙皮精油3份、中生菌素2份和包膜剂2.6份。
按重量份计，包膜剂的组分为：所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯16份、甲苯二异氰酸酯二聚体11份、聚脲多元醇6份、木质素1.8份、甘油1.6份和氯化石蜡2.5份。
2)水稻育秧基质的制备方法为：
(1)包膜剂制备：按重量份计，称取包膜剂的各个原料组分；将称取好的六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体和氯化石蜡混合预热至熔融状态得混合物A，将称取好的聚脲多元醇、木质素和甘油混合预热至熔融状态得混合物B；将混合物A和B混合搅拌至均匀，即得所述包膜剂，备用；
(2)缓释肥料制备：按重量份计，称取缓释肥料的各个原料组分；将称取好的肥料颗粒混合均匀置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂分3次雾化喷涂于所述肥料颗粒的表面，且第一次喷涂后烘至8成干，第二次喷涂后烘至9成干，即得所述缓释肥料；
(3)缓释农药制备：按重量份计，称取缓释农药的各个原料组分；将称取好的粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺橙皮精油和中生菌素混合均匀并制粒得农药颗粒，置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂雾化喷涂于所述农药颗粒表面，烘干，即得所述缓释农药；
(4)混合：按重量份计，称取上述制备好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土，将称取好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土混合至均匀，即得所述育秧基质。
实施例3
按如下方法制备水稻育秧基质：
1)按重量份计，水稻育秧基质的组分为：
水稻土75份、缓释肥料27份和缓释农药2.8份；
其中：
水稻土的pH为5.3；
按重量份计，缓释肥料的组分为：所述缓释肥料包括以下重量份的原料组分：尿素10份、磷酸二胺10份、磷酸二氢钾8份和包膜剂1.8份；
按重量份计，缓释农药的组分为：粉末碳酸钙15份、粉末二氧化硅5份、有机膨润土3份、氯虫苯甲酰胺8份、橙皮精油5份、中生菌素3份和包膜剂2.7份；
按重量份计，包膜剂的组分为：所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯18份、甲苯二异氰酸酯二聚体12份、聚脲多元醇8份、木质素2份、甘油1.8份和氯化石蜡3份。
2)水稻育秧基质的制备方法为：
(1)包膜剂制备：按重量份计，称取包膜剂的各个原料组分；将称取好的六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体和氯化石蜡混合预热至熔融状态得混合物A，将称取好的聚脲多元醇、木质素和甘油混合预热至熔融状态得混合物B；将混合物A和B混合搅拌至均匀，即得所述包膜剂，备用；
(2)缓释肥料制备：按重量份计，称取缓释肥料的各个原料组分；将称取好的肥料颗粒混合均匀置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂分3次雾化喷涂于所述肥料颗粒的表面，且第一次喷涂后烘至8成干，第二次喷涂后烘至9成干，即得所述缓释肥料；
(3)缓释农药制备：按重量份计，称取缓释农药的各个原料组分；将称取好的粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺橙皮精油和中生菌素混合均匀并制粒得农药颗粒，置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂雾化喷涂于所述农药颗粒表面，烘干，即得所述缓释农药；
(4)混合：按重量份计，称取上述制备好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土，将称取好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土混合至均匀，即得所述育秧基质。
效果验证：
育秧盘：所用的塑料育秧盘尺寸为490mm×1240mm×21mm，上下穿孔的秧筒的孔径为16.5mm、高度为16.5mm，育秧盘内秧筒的行、列数为27×14。
水稻种子品种：杂交水稻Q优1号。
(1)育秧基质中缓释肥料和缓释农药对育秧效果的影响
实验组：本发明实施例1中的育秧基质；
对照组1：仅以本发明实施例1中的水稻土和缓释肥料作为育秧基质；
对照组2：仅以本发明实施例1中的水稻土和缓释农药作为育秧基质；
空白对照组：仅以本发明实施例1中的水稻土作为育秧基质。
将以上各组的育秧基质填入育秧盘的秧筒中并压实后，播入水稻种子，再覆土育秧(秧筒底部基质12.5mm、覆土4mm)，此后，在其余条件均一致的情况下，每天人工浇水保持基质湿润(不再施肥和施药)至育成2叶1芯的秧苗，统计每组水稻种子的出苗率、生根率；然后通过无人驾驶播秧机，规则式抛秧于大田，在移栽后至分蘖期期间，统计每组秧苗的成活率和病害、虫害发生率，结果见表1：
表1各组秧苗的育苗情况
| 组别 | 出苗率(％) | 生根率(％) | 成活率(％) | 病害发生率(％) | 虫害发生率(％) |
| 实验组 | 98 | 100 | 100 | 0.9 | 0.75 |
| 对照组1 | 93 | 96 | 94 | 3.5 | 5.5 |
| 对照组2 | 91 | 94 | 95 | 2.1 | 1.8 |
| 空白对照组 | 83 | 87 | 84 | 6.0 | 6.5 |
由表1可知：
在播种至育成2叶1芯的秧苗期间：实验组的出苗率和生根率>对照组1和2>空白对照组，说明本发明的缓释农药和缓释肥料均可在一定程度上提升水稻种子的出苗率和生根率，且本发明的缓释农药和缓释肥料之间存在相互作用，两者结合可进一步提升水稻种子的出苗率和生根率。
在移栽后至分蘖期期间：实验组的成活率>对照组1和2>空白对照组，实验组的病虫害发生率<对照组1和<空白对照组，说明本发明的缓释农药和缓释肥料均可在一定程度上提升水稻秧苗移栽的成活率以及降低苗期的病虫害发生率，且本发明的缓释农药和缓释肥料之间存在相互作用，两者结合可进一步提升水稻秧苗的移栽成活率以及进一步降低苗期的病虫害发生率。
(2)缓释肥料中核芯各个组分对水稻育苗效果的影响
实验组：本发明实施例1中的育秧基质；
对照组1：该对照组中的育秧基质中的缓释肥料仅由尿素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组2：该对照组中的育秧基质中的缓释肥料仅由磷酸二胺和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组3：该对照组中的育秧基质中的缓释肥料仅由磷酸二氢钾和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
将以上各组的育秧基质填入育秧盘的秧筒中并压实后，播入水稻种子，再覆土育秧(秧筒底部基质12.5mm、覆土4mm)，此后，在其余条件均一致的情况下，每天人工浇水保持基质湿润(不再施肥和施药)至育成2叶1芯的秧苗，统计每组水稻种子的出苗率、生根率，结果见表2：
表2缓释肥料成分对水稻育苗效果的影响
| 组别 | 出苗率(％) | 生根率(％) |
| 实验组 | 99 | 100 |
| 对照组1 | 93 | 95.5 |
| 对照组2 | 92.5 | 97 |
| 对照组3 | 91 | 94.5 |
由表2可知，出苗率和生根率：实验组>对照组1-3，说明本发明缓释肥料的尿素、磷酸二胺和磷酸二氢钾存在相互作用，结合在一起可有效促进水稻种子的生根和发芽。
(3)缓释农药中核芯各个组分对水稻育苗效果的影响
实验组：本发明实施例1中的育秧基质；
对照组1：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油、中生菌素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组2：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末碳酸钙、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油、中生菌素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组3：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油和中生菌素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组4：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、橙皮精油、中生菌素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；
对照组5：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、中生菌素和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同；对照组6：该对照组中的育秧基质中的缓释农药仅由粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺、橙皮精油和包膜剂制成，其余组分均与实施例1中的育秧基质相同。
将以上各组的育秧基质填入育秧盘的秧筒中并压实后，播入水稻种子，再覆土育秧(秧筒底部基质12.5mm、覆土4mm)，此后，在其余条件均一致的情况下，每天人工浇水保持基质湿润(不再施肥和施药)至育成2叶1芯的秧苗，然后通过无人驾驶播秧机，将同样数量的秧苗规则式抛秧于大田，在移栽后至分蘖期期间，统计每组秧苗的成活率和稻瘟病发病率、稻蓟马发生率，结果见表3：
表3缓释农药各组分对秧苗的影响
| 组别 | 稻瘟病发病率(％) | 稻蓟马发生率(％) | 成活率(％) |
| 实验组 | 0.2 | 0.5 | 100 |
| 对照组1 | 2.1 | 0.9 | 97 |
| 对照组2 | 1.3 | 1.0 | 96 |
| 对照组3 | 0.8 | 1.6 | 95 |
| 对照组4 | 6.2 | 5.4 | 87 |
| 对照组5 | 1.8 | 3.5 | 93 |
| 对照组6 | 2.9 | 2.2 | 90 |
由表3可知，稻瘟病发病率和稻蓟马发生率：实验组<对照组1-6，成活率：实验组>对照组1-6。说明本发明缓释农药的各个成分存在协同作用，各个成分搭配可有效降低水稻秧苗的病虫害发生率，有效提升了水稻秧苗移栽的成活率。
本发明实施例2和3具有与实施例1相同的效果，在此就不赘述了。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (6)
1.一种水稻育秧基质，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：水稻土70-75份、缓释肥料24-27份和缓释农药2.4-2.8份；
所述缓释肥料包括以下重量份的原料组分：尿素5-10份、磷酸二胺5-10份、磷酸二氢钾3-8份和包膜剂1.3-1.8份；
所述缓释农药包括以下重量份的原料组分：粉末碳酸钙10-15份、粉末二氧化硅3-5份、有机膨润土1-3份、氯虫苯甲酰胺5-8份、橙皮精油2-5份、中生菌素1-3份和包膜剂2.1-2.7份。
2.根据权利要求1所述一种水稻育秧基质，其特征在于，包括以下重量份的原料组分：水稻土72份、缓释肥料26份和缓释农药2.5份；
所述缓释肥料包括以下重量份的原料组分：尿素8份、磷酸二胺6份、磷酸二氢钾5份和包膜剂1.5份；
所述缓释农药包括以下重量份的原料组分：粉末碳酸钙13份、粉末二氧化硅4份、有机膨润土1.5份、氯虫苯甲酰胺6.5份、橙皮精油3份、中生菌素2份和包膜剂2.6份。
3.根据权利要求2所述一种水稻育秧基质，其特征在于，所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯10-18份、甲苯二异氰酸酯二聚体8-12份、聚脲多元醇2-8份、木质素1.5-2份、甘油1.2-1.8份和氯化石蜡2-3份。
4.根据权利要求3所述一种水稻育秧基质，其特征在于，所述包膜剂包括以下重量份的原料组分：六亚甲基二异氰酸酯16份、甲苯二异氰酸酯二聚体11份、聚脲多元醇6份、木质素1.8份、甘油1.6份和氯化石蜡2.5份。
5.根据权利要求2所述一种水稻育秧基质，其特征在于，所述水稻土的pH为4.1-5.3。
6.根据权利要求1-5任意一项所述一种水稻育秧基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)包膜剂制备：按重量份计，称取包膜剂的各个原料组分；将称取好的六亚甲基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯二聚体和氯化石蜡混合预热至熔融状态得混合物A，将称取好的聚脲多元醇、木质素和甘油混合预热至熔融状态得混合物B；将混合物A和B混合搅拌至均匀，即得所述包膜剂，备用；
(2)缓释肥料制备：按重量份计，称取缓释肥料的各个原料组分；将称取好的肥料颗粒混合均匀置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂分3次雾化喷涂于所述肥料颗粒的表面，且第一次喷涂后烘至8成干，第二次喷涂后烘至9成干，即得所述缓释肥料；
(3)缓释农药制备：按重量份计，称取缓释农药的各个原料组分；将称取好的粉末碳酸钙、粉末二氧化硅、有机膨润土、氯虫苯甲酰胺橙皮精油和中生菌素混合均匀并制粒得农药颗粒，置于流化床中进行预热后，将称取好的包膜剂雾化喷涂于所述农药颗粒表面，烘干，即得所述缓释农药；
(4)混合：按重量份计，称取上述制备好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土，将称取好的缓释肥料和缓释农药以及水稻土混合至均匀，即得所述育秧基质。
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