CN110915599A - 工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，该方法是采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎并将种茎切成双芽茎段，然后用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带，再将双芽茎段种茎带经甘蔗播种机直接在大田播种种植。本发明使用机械对甘蔗健康种苗第一代种茎进行采收、切种、包装、播种，机械化程度高，可实现甘蔗种茎的工厂化生产以及机械化播种。用可降解的甘蔗专用包衣膜将甘蔗种茎包膜成种茎带，在种植前无需浸种，且可以实现机械化连续播种，提高了甘蔗的种植效率，种茎出苗率高，壮苗、防病效果好。
Description
技术领域
本发明涉及甘蔗种植技术领域，具体是一种工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法。
背景技术
甘蔗(Saccharum officinarum) 是我国重要经济作物之一，为我国主要的糖料作物，蔗糖产量占全国食糖总产量的90%以上。广西壮族自治区是我国最大的糖料蔗和食糖生产基地，甘蔗年种植面积约1150万亩，占全国甘蔗种植面积的60%左右，甘蔗糖产量占全国65%以上。但是，近年来国内糖价持续下跌，而且受土地、人工等成本上涨的冲击，我国产糖成本居高不下，甘蔗糖产业出现巨大亏损，因此，降低成本对我国甘蔗糖产业生存与发展至关重要。
世界主要蔗糖生产大国都已基本实现甘蔗生产机械化，而我国目前甘蔗生产机械化水平相对偏低，除耕整地、运输等环节基本实现机械化外，人畜力劳作方式仍普遍应用于甘蔗种植、田间管理及收获等基本环节中，效率低下、劳动强度大，对于我国甘蔗生产的规模经营存在较大限制作用，直接影响到蔗农收入与制糖企业效益的提高。随着我国城市化、工业化进程的加快，农村年轻劳动力不断向城市转移，蔗区劳动力价格成本增加和劳动力短缺已成甘蔗生产中存在的突出问题。要实现甘蔗的持续健康稳定发展，发展甘蔗全程机械化已迫在眉睫，甘蔗机械化种植是发展甘蔗全程机械化的重要内容。
虽然目前在机械播种方面已经取得了一定的进展，但是由于甘蔗种段不太直、也比较长，很容易卡种，不适于实施机械化自动放种。因此，目前甘蔗种植普遍还是采用人工放种，即人工坐在种植机上随着种植机的移动放种。种植机一边开行，一边在已投放甘蔗种段的种植沟内施肥并自动覆土。人工放种虽然能防止卡种，保证种植机的连续有效运转，但劳动强度较大、效率较低，人工放种也容易出现漏播或重播的现象，种植密度(间隔)等也不好控制，影响甘蔗的产量。而且，目前对种茎播种前都需要对种茎进行预先浸种，以对种茎进行消毒杀菌并促进种茎生根和发芽，浸种后的种茎需要及时播种；而将经过浸种促芽后的种茎直接播种至种植穴中用泥土进行覆盖，特别是使用机械播种时，容易对种茎的芽造成伤害，影响出苗率，且苗期需多次浇水和施肥，管理困难，存活率低，后期缺苗断垄严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，该方法使用机械对甘蔗健康种苗第一代种茎进行采收、切种、包装、播种，机械化程度高，可实现甘蔗种茎的工厂化生产以及机械化播种。用可降解的甘蔗专用包衣膜将甘蔗种茎包膜成种茎带，在种植前无需浸种，且可以实现机械化连续播种，提高了甘蔗的种植效率，种茎出苗率高，壮苗、防病效果好。
工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法包括以下步骤：
（1）采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段；
（2）用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带；
（3）采用甘蔗播种机开种植沟后将双芽茎段种茎带平铺在种植沟底部并覆土，每亩的种植密度为3000-3500芽；
（4）当甘蔗长至分蘖期时对甘蔗苗追施甘蔗专用分蘖肥并培土。
所述可降解的甘蔗专用包衣膜包括以下重量份的组分：聚乙烯醇22-28份、增塑剂5-10份、表面活性剂3-5份、消泡剂3-5份、改性淀粉10-15份、萘乙酸1-3份、吲哚丁酸1-3份、6-苄氨基嘌呤1-2份、苯醚甲环唑1-2份、赤霉素1-2份、氟虫腈1-2份、生长助剂4-8份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中一种或两种以上。
所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘油醚中的一种或两种以上。
所述消泡剂为吐温、辛醇、有机硅乳剂、磷酸三丁酯中的一种或两种以上。
所述生长助剂由壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土按1-2：0.7-0.8：0.4-0.6的质量比混合制成。所述植物纤维粉是秸秆的超微细粉末。生长助剂的制备方法为首先将硅藻土与阳离子表面活性剂在35-50℃反应得到改性硅藻土，再将改性硅藻土与含壳聚糖和植物纤维粉的乙醇溶液混合均匀，然后减压蒸发回收溶剂，得到粉末状的吸附有壳聚糖和纤维粉的改性硅藻土，最后再通过研磨装置研磨，即得。
可降解的甘蔗专用包衣膜的制备方法为：称取各原料，在混料罐中利用溶剂水将聚乙烯醇溶解，再将增塑剂、表面活性剂、消泡剂和改性淀粉一起加入混料罐中，搅拌均匀；搅拌至料液细腻时，升温至90-100℃后保温高速搅拌2-2.5小时，使物料充分溶解分散，得分散均匀的料液，冷却至30-40℃；在搅拌过程中，将萘乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基嘌呤、苯醚甲环唑、赤霉素、氟虫腈和生长助剂混合后加入至料液中，搅拌均匀；再加入适量的热水对料液的粘度进行调整，使料液的粘度值调整为80-100帕·秒；对料液进行过滤，使粒径调整至200目以上；将料液进行脱泡处理后得到浆液，再将浆液流延到辊筒或钢带流延设备上干燥成型，控制膜的厚度为3-8μm收卷，完成制膜。
所述双芽茎段种茎带上双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置，当下种植沟时朝向种植沟两侧。相邻两个双芽茎段间隔50-55㎝，包衣膜紧贴双芽茎段使其位置固定不易滑动。
优选地，相邻两个双芽茎段在正中位置采用锯齿连接，锯齿连接处断开后两双芽茎段仍处于密封状态。
本发明的有益效果是：
通过健康种苗原种密植和标准化管理，可保持种茎精细、长度、芽数相对均一，本发明采用中联AS60甘蔗种茎收获机收获甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段，对蔗芽的损伤率低。
本发明通过甘蔗种茎浸种药剂合成与筛选，得出同时具有壮苗、促分蘖、防控黑穗病等多功能的化学药剂，并用具有多功能的化学药剂生产可溶性包衣膜，然后用该可溶性包衣膜对甘蔗种茎进行包装，经过包装的甘蔗种茎在种植前无需泡种，提高了甘蔗的种植效率，且可以避免机械播种对蔗芽的损伤，提高出苗率。可溶性包衣膜在苗期溶解，不会影响甘蔗苗的破土生长，且可溶性包衣膜所含营养成分可为甘蔗种茎利用，促进甘蔗种茎发芽、生根，对土壤、环境无污染。
本发明使用的甘蔗专用包衣膜可保水、保芽，使得甘蔗种茎种植时具有抗旱、防伤芽等优势，同时实现了甘蔗苗期免施肥、免防病虫，可以减少甘蔗苗期的管理工作，降低人工成本。甘蔗专用包衣膜在充分结合甘蔗生长习性的基础上，通过在原有的降解膜制备成分如聚乙烯醇、增塑剂、表面活性剂、消泡剂、改性淀粉等基础包膜材料中添加萘乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基嘌呤、苯醚甲环唑、赤霉素和氟虫腈等成分，使得降解膜不仅降解速度快，且在用于甘蔗的包衣时，对甘蔗的生长具有良好的杀菌消毒、防病虫害及促进甘蔗生根、出苗的效果。甘蔗专用包衣膜还添加了包括壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土的生长助剂，在壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土产生的协同作用下，使得生长助剂的肥力高、肥效时间延长，最终促进了甘蔗苗的生长。
在现有的甘蔗种茎包衣膜专用包装机（如实用新型专利申请CN 2019219766148中记载的用于种茎的包装机）基础上进行改造升级，使其能够制备出甘蔗种茎带，提高了包衣膜的利用率，提高了包膜质量和效率，降低了种苗生产成本，使得种苗生产成本与农民自留种持平或略低，同时延长了种茎的保存时间，种茎带上相邻两个双芽茎段之间的间隔相同，种植密度更好控制，且可以有效减少漏播或重播的现象。种茎包装机包装得到的种茎带相邻两个双芽茎段的正中位置还能设置锯齿连接，使得种茎带从包装机出来后可以是无限长，当使用甘蔗播种机在大田直接播种时根据种植沟的长度通过从某一锯齿连接处将其断开即可得到任意长度的种茎带，可以进一步减少漏播或重播的现象，提高播种速率。采用本发明的方法对种茎包膜后直接在大田种植并进行大面积示范，可辐射带动周边蔗区推广应用，逐步消除农民自留种。
本发明的方法使用机械对甘蔗健康种苗第一代种茎进行采收、切种、包装、播种，机械化程度高，可实现甘蔗种茎的工厂化生产以及机械化播种。用可降解的甘蔗专用包衣膜将甘蔗种茎包膜成种茎带，在种植前无需浸种，且可以实现机械化连续播种，提高了甘蔗的种植效率，减少了漏播或重播的现象，种茎出苗率高，壮苗、防病效果好，甘蔗的种植密度容易控制，节省了种植过程的苗期管理工作，减少了种植过程的人工成本。
说明书附图
图1、2、3均是采用可降解的甘蔗专用包衣膜经过种茎包装机包膜后制成的双芽茎段种茎带的结构图，双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置。图1左边是种茎带的一端，采用密封层对其封口，右边是省略画法；图2和图3中相邻两个双芽茎段在正中位置采用锯齿连接，锯齿连接处两侧均有密封层，从锯齿连接处断开后两双芽茎段仍处于密封状态。
具体实施方式
为了更加详细的介绍本发明，下面结合实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1
工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法包括以下步骤：
（1）采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段；
（2）用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带；
（3）采用甘蔗播种机开种植沟后将双芽茎段种茎带平铺在种植沟底部并覆土，每亩的种植密度为3500芽；
（4）当甘蔗长至分蘖期时对甘蔗苗追施甘蔗专用分蘖肥并培土。
所述可降解的甘蔗专用包衣膜包括以下重量份的组分：聚乙烯醇22份、增塑剂5份、表面活性剂3份、消泡剂3份、改性淀粉10份、萘乙酸1份、吲哚丁酸1份、6-苄氨基嘌呤1份、苯醚甲环唑1份、赤霉素1份、氟虫腈1份、生长助剂4份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中一种或两种以上。
所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘油醚中的一种或两种以上。
所述消泡剂为吐温、辛醇、有机硅乳剂、磷酸三丁酯中的一种或两种以上。
所述生长助剂由壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土按1.5：0.75:0.5的质量比混合制成。生长助剂的制备方法为首先将硅藻土与阳离子表面活性剂在35-50℃反应得到改性硅藻土，再将改性硅藻土与含壳聚糖和植物纤维粉的乙醇溶液混合均匀，然后减压蒸发回收溶剂，得到粉末状的吸附有壳聚糖和纤维粉的改性硅藻土，最后再通过研磨装置研磨，即得。
优选地，所述壳聚糖为N-马来酰化壳聚糖。
可降解的甘蔗专用包衣膜的制备方法为称取各原料，在混料罐中利用溶剂水将聚乙烯醇溶解，再将增塑剂、表面活性剂、消泡剂和改性淀粉一起加入混料罐中，搅拌均匀；搅拌至料液细腻时，升温至98℃后保温高速搅拌2.2小时，使物料充分溶解分散，得分散均匀的料液，冷却至36℃；在搅拌过程中，将萘乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基嘌呤、苯醚甲环唑、赤霉素、氟虫腈和生长助剂混合后加入至料液中，搅拌均匀；再加入适量的热水对料液的粘度进行调整，使料液的粘度值调整为96帕·秒；对料液进行过滤，使粒径调整至200目以上；将料液进行脱泡处理后得到浆液，再将浆液流延到辊筒或钢带流延设备上干燥成型，控制膜的厚度为5μm收卷，完成制膜。
所述双芽茎段种茎带上双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置，当下种植沟时朝向种植沟两侧。相邻两个双芽茎段间隔50㎝，包衣膜紧贴双芽茎段使其位置固定不易滑动，如图1。
实施例2
工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法包括以下步骤：
（1）采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段；
（2）用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带；
（3）采用甘蔗播种机开种植沟后将双芽茎段种茎带平铺在种植沟底部并覆土，每亩的种植密度为3250芽；
（4）当甘蔗长至分蘖期时对甘蔗苗追施甘蔗专用分蘖肥并培土。
所述可降解的甘蔗专用包衣膜包括以下重量份的组分：聚乙烯醇25份、增塑剂8份、表面活性剂4份、消泡剂4份、改性淀粉12份、萘乙酸2份、吲哚丁酸2份、6-苄氨基嘌呤1.5份、苯醚甲环唑1.5份、赤霉素1.5份、氟虫腈1.5份、生长助剂6份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中一种或两种以上；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘油醚中的一种或两种以上。
所述消泡剂为吐温、辛醇、有机硅乳剂、磷酸三丁酯中的一种或两种以上。
所述生长助剂由壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土按2：0.8：0.6的质量比混合制成。生长助剂的制备方法为首先将硅藻土与阳离子表面活性剂在35-50℃反应得到改性硅藻土，再将改性硅藻土与含壳聚糖和植物纤维粉的乙醇溶液混合均匀，然后减压蒸发回收溶剂，得到粉末状的吸附有壳聚糖和纤维粉的改性硅藻土，最后再通过研磨装置研磨，即得。
优选地，所述壳聚糖为N-马来酰化壳聚糖。
可降解的甘蔗专用包衣膜的制备方法为称取各原料，在混料罐中利用溶剂水将聚乙烯醇溶解，再将增塑剂、表面活性剂、消泡剂和改性淀粉一起加入混料罐中，搅拌均匀；搅拌至料液细腻时，升温至95℃后保温高速搅拌2小时，使物料充分溶解分散，得分散均匀的料液，冷却至35℃；在搅拌过程中，将萘乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基嘌呤、苯醚甲环唑、赤霉素、氟虫腈和生长助剂混合后加入至料液中，搅拌均匀；再加入适量的热水对料液的粘度进行调整，使料液的粘度值调整为100帕·秒；对料液进行过滤，使粒径调整至200目以上；将料液进行脱泡处理后得到浆液，再将浆液流延到辊筒或钢带流延设备上干燥成型，控制膜的厚度为6μm收卷，完成制膜。
所述双芽茎段种茎带上双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置，当下种植沟时朝向种植沟两侧。相邻两个双芽茎段间隔52㎝，包衣膜紧贴双芽茎段使其位置固定不易滑动。相邻两个双芽茎段在正中位置采用锯齿连接，锯齿连接处断开后两双芽茎段仍处于密封状态，如图2。
实施例3
工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法包括以下步骤：
（1）采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段；
（2）用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带；
（3）采用甘蔗播种机开种植沟后将双芽茎段种茎带平铺在种植沟底部并覆土，每亩的种植密度为3000芽；
（4）当甘蔗长至分蘖期时对甘蔗苗追施甘蔗专用分蘖肥并培土。
所述可降解的甘蔗专用包衣膜包括以下重量份的组分：聚乙烯醇28份、增塑剂10份、表面活性剂5份、消泡剂5份、改性淀粉15份、萘乙酸3份、吲哚丁酸3份、6-苄氨基嘌呤2份、苯醚甲环唑2份、赤霉素2份、氟虫腈2份、生长助剂8份。
所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中一种或两种以上；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘油醚中的一种或两种以上。
所述消泡剂为吐温、辛醇、有机硅乳剂、磷酸三丁酯中的一种或两种以上。
所述生长助剂由壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土按1：0.7：0.4的质量比混合制成。生长助剂的制备方法为首先将硅藻土与阳离子表面活性剂在35-50℃反应得到改性硅藻土，再将改性硅藻土与含壳聚糖和植物纤维粉的乙醇溶液混合均匀，然后减压蒸发回收溶剂，得到粉末状的吸附有壳聚糖和纤维粉的改性硅藻土，最后再通过研磨装置研磨，即得。
优选地，所述壳聚糖为N-马来酰化壳聚糖。
可降解的甘蔗专用包衣膜的制备方法为称取各原料，在混料罐中利用溶剂水将聚乙烯醇溶解，再将增塑剂、表面活性剂、消泡剂和改性淀粉一起加入混料罐中，搅拌均匀；搅拌至料液细腻时，升温至92℃后保温高速搅拌2.5小时，使物料充分溶解分散，得分散均匀的料液，冷却至34℃；在搅拌过程中，将萘乙酸、吲哚丁酸、6-苄氨基嘌呤、苯醚甲环唑、赤霉素、氟虫腈和生长助剂混合后加入至料液中，搅拌均匀；再加入适量的热水对料液的粘度进行调整，使料液的粘度值调整为90帕·秒；对料液进行过滤，使粒径调整至200目以上；将料液进行脱泡处理后得到浆液，再将浆液流延到辊筒或钢带流延设备上干燥成型，控制膜的厚度为7μm收卷，完成制膜。
所述双芽茎段种茎带上双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置，当下种植沟时朝向种植沟两侧。相邻两个双芽茎段间隔55㎝，包衣膜紧贴双芽茎段使其位置固定不易滑动。相邻两个双芽茎段在正中位置采用锯齿连接，锯齿连接处断开后两双芽茎段仍处于密封状态，如图3。
为了验证本发明种植方法的效果，申请人还对本发明各实施例进行了实际种植试验，大田播种7-10天后，记录出苗数量并计算出苗率；播种30-35天后，观察并记录甘蔗的生长情况，包括患病虫害情况和苗高；甘蔗分蘖期记录存活苗数量、分蘖情况并计算存活率和分蘖率，具体数据如下表：
Claims (8)
1.一种工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）采用中联AS60甘蔗种茎收获机采收甘蔗健康种苗第一代种茎，并将甘蔗健康种苗第一代种茎切成双芽茎段；
（2）用可降解的甘蔗专用包衣膜通过种茎包装机对双芽茎段进行包膜，制成双芽茎段种茎带；
（3）采用甘蔗播种机开种植沟后将双芽茎段种茎带平铺在种植沟底部并覆土，每亩的种植密度为3000-3500芽；
（4）当甘蔗长至分蘖期时对甘蔗苗追施甘蔗专用分蘖肥并培土。
2.根据权利要求1所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述可降解的甘蔗专用包衣膜包括以下重量份的组分：聚乙烯醇22-28份、增塑剂5-10份、表面活性剂3-5份、消泡剂3-5份、改性淀粉10-15份、萘乙酸1-3份、吲哚丁酸1-3份、6-苄氨基嘌呤1-2份、苯醚甲环唑1-2份、赤霉素1-2份、氟虫腈1-2份、生长助剂4-8份。
3.根据权利要求2所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述增塑剂为柠檬酸三丁酯、聚己内酯、聚己二酸丙二醇酯中一种或两种以上。
4.根据权利要求2所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘油醚中的一种或两种以上。
5.根据权利要求2所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述消泡剂为吐温、辛醇、有机硅乳剂、磷酸三丁酯中的一种或两种以上。
6.根据权利要求2所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述生长助剂由壳聚糖、植物纤维粉和硅藻土按1-2：0.7-0.8：0.4-0.6的质量比混合制成。
7.根据权利要求1所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，所述双芽茎段种茎带上双芽茎段的蔗芽分别朝向种茎带的宽边，一左一右放置，相邻两个双芽茎段间隔50-55㎝，包衣膜紧贴双芽茎段使其位置固定不易滑动。
8.根据权利要求7所述工厂化生产甘蔗种茎并在田间种植的方法，其特征在于，相邻两个双芽茎段在正中位置采用锯齿连接，锯齿连接断开后两双芽茎段仍处于密封状态。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200327 |