CN113557873B - 一种精量播种环保钵体育秧盘及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种精量播种环保钵体育秧盘及其制备方法，它属于农业生产用具技术领域，具体涉及一种育秧盘及其制备方法。本发明的目的是要解决现有育秧盘无法降解的问题。精量播种环保钵体育秧盘包括可降解培育垫、覆盖层和保温膜；可降解培育垫上设有若干培育孔，覆盖层覆盖可降解培育垫，保温膜包覆覆盖层。方法的：一、制备可降解培育垫；二、制备复合纤维填料；三、组装，得到精量播种环保钵体育秧盘。优点：实现精量播种；可降解，避免丢弃造成环境污染；降解过程中能为农作物生长提供养分；节约用水。本发明主要用于制备精量播种环保钵体育秧盘。

Description

一种精量播种环保钵体育秧盘及其制备方法
技术领域
本发明属于农业生产用具技术领域，具体涉及一种育秧盘及其制备方法。
背景技术
水稻插秧机的出现解放人力手动插秧，而且水稻插秧机的速度远大于人力手动插秧的速度。育秧盘是水稻插秧机不可或缺的组成部件，利用育秧盘实现稻秧的育苗过程。现有的育秧盘以聚氯乙烯为原料制成，基本无法降解，所以大量的育秧盘使用后被丢弃造成环境污染，不符合绿色农业生产的要求。
发明内容
本发明的目的是要解决现有育秧盘无法降解的问题，而提供一种精量播种环保钵体育秧盘及其制备方法。
一种精量播种环保钵体育秧盘包括可降解培育垫、覆盖层和保温膜；所述可降解培育垫上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔，所述覆盖层覆盖所述可降解培育垫，所述保温膜包覆所述覆盖层背离所述可降解培育垫方向一侧，且所述保温膜周缘与所述可降解培育垫侧壁连接。
一种精量播种环保钵体育秧盘制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备可降解培育垫：①、称取：按重量份数称取20～55份快降解生物质纤维、10～20份慢降解生物质纤维、15～30份汉麻秆芯、20～30份动物粪便、1～2份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、2～3份滑石粉和3～5份电气石粉；②、腐熟：将步骤一①称取汉麻秆芯粉碎至粒径为5mm～10mm，得到粉碎后汉麻秆芯，将粉碎后汉麻秆芯与步骤一①称取的动物粪便混合采用粗纤维降解菌作为发酵剂进行腐熟发酵，粗纤维降解菌的添加量为2g/kg，得到腐熟汉麻秆芯；③、处理原材料：将步骤一①称取的快降解生物质纤维和慢降解生物质纤维进行剪切，先混合浸泡润胀，再转移至疏解器中加水疏解，得到纤维悬浊液；所述纤维悬浊液中固体的质量分数为10％～20％；④、混合：将步骤一①称取的羧甲基纤维素加入将步骤一③中纤维悬浊液，在疏解器中疏解，然后加入步骤一①称取的电气石粉，再加入腐熟汉麻秆芯，混匀后加入步骤一①称取的滑石粉和硅气凝胶，利用物理湍动机械混料法进行均匀分散，得到疏解产物；⑤、成型：将疏解产物倒入模具中，依次进行真空抽滤成型、烘干和整形，得到可降解培育垫；所述可降解培育垫上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔；
二、制备复合纤维填料：①、按照重量份数称取10～30份弱吸水纤维和70～90份强吸水纤维；②、将步骤二①中称取的强吸水纤维和弱吸水纤维混匀，得到复合纤维填料；
三、组装：将复合纤维填料覆盖于可降解培育垫上，形成覆盖层，再用保温膜包覆覆盖层背离可降解培育垫方向一侧，且保温膜周缘与可降解培育垫侧壁连接，得到精量播种环保钵体育秧盘。
本发明优点：一，本发明精量播种环保钵体育秧盘按照561孔或434孔在可降解培育垫上设置培育孔，能够实现精量播种；二、本发明采用聚乳酸纤维板作为覆盖层，可降解膜作为保温膜，所以组成本发明精量播种环保钵体育秧盘的可降解培育垫、覆盖层和保温膜均为可降解产品，播种后留在土壤中能够自然降解，不会产出现育秧盘废弃垃圾随意丢弃的现象，避免育秧盘使用后被丢弃造成环境污染的问题；三、本发明可降解培育垫中采用快降解生物质纤维和慢降解生物质纤维两种纤维，慢降解生物质纤维能够快速降解，为农作物生长初期快速生长提供养分；而快降解生物质纤维会缓慢降解，能够再农作物生长过程中持续提供养分；若采用单一快降解生物质纤维，会导致农作物初期快速生长时导致肥料不足；若采用单一慢降解生物质纤维，会导致农作物初期快速生长时导致肥料过剩，且肥料的持续供给能力变差。四、本发明以弱吸水纤维和强吸水纤维为原料制备覆盖层，强吸水纤维能使土壤中的水分不易流失，减少浇水次数，节约用水，在解决抗旱问题中能够起到很大作用；弱吸水纤维作为强吸水纤维的骨架，防止弱吸水纤维逸散。五、本发明精量播种环保钵体育秧盘包括保温膜，不仅能够为可降解培育垫保温，而且能避免水分的大量蒸发。
附图说明
图1是本发明一种精量播种环保钵体育秧盘的结构示意图。
附图中：1-可降解培育垫、11-培育孔、2-覆盖层、3-保温膜、4-种子。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式是一种精量播种环保钵体育秧盘，它包括可降解培育垫1、覆盖层2和保温膜3；所述可降解培育垫1上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔11，所述覆盖层2覆盖所述可降解培育垫1，所述保温膜3包覆所述覆盖层2背离所述可降解培育垫1方向一侧，且所述保温膜3周缘与所述可降解培育垫1侧壁连接。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述保温膜3上按照间距5mm～10mm均布设有若干透气孔，所述透气孔的孔径为2mm。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述覆盖层2为复合纤维填料层。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述保温膜3为可降解膜。其他与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：所述可降解膜为聚乳酸膜或多层共挤聚烯烃热收缩膜。其他与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式是一种精量播种环保钵体育秧盘制备方法，具体是按以下步骤完成的：
一、制备可降解培育垫1：①、称取：按重量份数称取20～55份快降解生物质纤维、10～20份慢降解生物质纤维、15～30份汉麻秆芯、20～30份动物粪便、1～2份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、2～3份滑石粉和3～5份电气石粉；②、腐熟：将步骤一①称取汉麻秆芯粉碎至粒径为5mm～10mm，得到粉碎后汉麻秆芯，将粉碎后汉麻秆芯与步骤一①称取的动物粪便混合采用粗纤维降解菌作为发酵剂进行腐熟发酵，粗纤维降解菌的添加量为2g/kg，得到腐熟汉麻秆芯；③、处理原材料：将步骤一①称取的快降解生物质纤维和慢降解生物质纤维进行剪切，先混合浸泡润胀，再转移至疏解器中加水疏解，得到纤维悬浊液；所述纤维悬浊液中固体的质量分数为10％～20％；④、混合：将步骤一①称取的羧甲基纤维素加入将步骤一③中纤维悬浊液，在疏解器中疏解，然后加入步骤一①称取的电气石粉，再加入腐熟汉麻秆芯，混匀后加入步骤一①称取的滑石粉和硅气凝胶，利用物理湍动机械混料法进行均匀分散，得到疏解产物；⑤、成型：将疏解产物倒入模具中，依次进行真空抽滤成型、烘干和整形，得到可降解培育垫1；所述可降解培育垫1上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔11；
二、制备复合纤维填料：①、按照重量份数称取10～30份弱吸水纤维和70～90份强吸水纤维；②、将步骤二①中称取的强吸水纤维和弱吸水纤维混匀，得到复合纤维填料；
三、组装：将复合纤维填料覆盖于可降解培育垫1上，形成覆盖层2，再用保温膜3包覆覆盖层2背离可降解培育垫1方向一侧，且保温膜3周缘与可降解培育垫1侧壁连接，得到精量播种环保钵体育秧盘。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六的不同点是：步骤一①中所述快降解生物质纤维为农作物秸秆纤维或纺织厂粉尘；所述农作物秸秆纤维为汉麻秸秆纤维、水稻秸秆纤维、小麦秸秆纤维或玉米秸秆纤维；所述纺织厂粉尘为麻尘、棉尘或毛尘；步骤一①中所述慢降解生物质纤维为聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚乳酸纤维。其他与具体实施方式六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七之一不同点是：步骤一②中腐熟发酵过程中添加尿素和水，所述尿素的添加量为10g/kg，所述水与尿素的质量比为(4～5):2。其他与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同点是：步骤一④中所述物理湍动机械混料法通过微波、超声、气体压缩和机械连杆组合实现湍动。其他与具体实施方式六至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同点是：步骤二①中所述弱吸水纤维为短切落麻、汉麻秆芯或木屑，且弱吸水纤维的粒径为5mm～10mm；所述强吸水纤维为纺织厂粉尘，所述纺织厂粉尘为麻尘、棉尘或毛尘。其他与具体实施方式六至九相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述实验验证本发明效果
实施例1：一种精量播种环保钵体育秧盘制备方法，所述精量播种环保钵体育秧盘包括包括可降解培育垫1、覆盖层2和保温膜3；所述可降解培育垫1上按照561孔均布设有若干培育孔11，所述覆盖层2覆盖所述可降解培育垫1，所述保温膜3包覆所述覆盖层2背离所述可降解培育垫1方向一侧，且所述保温膜3周缘与所述可降解培育垫1侧壁连接；所述保温膜3上按照间距10mm均布设有若干透气孔，所述透气孔的孔径为2mm；
具体是按以下步骤完成的：
一、制备可降解培育垫1：①、称取：按重量份数称取35份快降解生物质纤维、10份慢降解生物质纤维、15份汉麻秆芯、20份动物粪便、1份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、2份滑石粉和3份电气石粉；②、腐熟：将步骤一①称取汉麻秆芯粉碎至粒径为5mm，得到粉碎后汉麻秆芯，将粉碎后汉麻秆芯与步骤一①称取的动物粪便混合采用粗纤维降解菌作为发酵剂进行腐熟发酵，粗纤维降解菌的添加量为2g/kg，得到腐熟汉麻秆芯；③、处理原材料：将步骤一①称取的快降解生物质纤维和慢降解生物质纤维进行剪切，先混合浸泡润胀，再转移至疏解器中加水疏解，得到纤维悬浊液；所述纤维悬浊液中固体的质量分数为10％；④、混合：将步骤一①称取的羧甲基纤维素加入将步骤一③中纤维悬浊液，在疏解器中疏解，然后加入步骤一①称取的电气石粉，再加入腐熟汉麻秆芯，混匀后加入步骤一①称取的滑石粉和硅气凝胶，利用物理湍动机械混料法进行均匀分散，得到疏解产物；⑤、成型：将疏解产物倒入模具中，依次进行真空抽滤成型、烘干和整形，得到可降解培育垫1；
二、制备复合纤维填料：①、按照重量份数称取10份弱吸水纤维和90份强吸水纤维；②、将步骤二①中称取的强吸水纤维和弱吸水纤维混匀，得到复合纤维填料；
三、组装：将复合纤维填料覆盖于可降解培育垫1上，形成覆盖层2，再用保温膜3包覆覆盖层2背离可降解培育垫1方向一侧，且保温膜3周缘与可降解培育垫1侧壁连接，得到精量播种环保钵体育秧盘。
实施例1步骤一①中所述快降解生物质纤维为农作物秸秆纤维或纺织厂粉尘；所述农作物秸秆纤维为汉麻秸秆纤维；所述纺织厂粉尘为麻尘；步骤一①中所述慢降解生物质纤维为聚乳酸纤维。
实施例1步骤一②中腐熟发酵过程中添加尿素和水，所述尿素的添加量为10g/kg，所述水与尿素的质量比为5:2。
实施例1步骤一④中所述物理湍动机械混料法通过超声组合实现湍动。
实施例1步骤二①中所述弱吸水纤维为短切落麻，且弱吸水纤维的粒径为5mm；所述强吸水纤维为纺织厂粉尘，所述纺织厂粉尘为麻尘。
实施例2：本实施例与实施例1的不同点是：步骤一①中按重量份数称取45份快降解生物质纤维、15份慢降解生物质纤维、20份汉麻秆芯、25份动物粪便、1.5份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、2.5份滑石粉和4份电气石粉。其他与实施例1相同。
实施例3：本实施例与实施例1的不同点是：步骤一①中按重量份数称取55份快降解生物质纤维、20份慢降解生物质纤维、30份汉麻秆芯、30份动物粪便、2份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、3份滑石粉和5份电气石粉。其他与实施例1相同。
实施例4：本实施例与实施例2的不同点是：步骤二①中按照重量份数称取20份弱吸水纤维和80份强吸水纤维。其他与实施例2相同。
实施例5：本实施例与实施例2的不同点是：步骤二①中按照重量份数称取30份弱吸水纤维和70份强吸水纤维。其他与实施例2相同。
水稻种植实验数据为例：
分别以实施例1至实施例5制备的精量播种环保钵体育秧盘依次作为实验组1至5、以现有PVC-561孔育秧盘(材质为PVC)作为常规对照组和优质对照组进行育苗；实验组1、实验组4和常规对照组选择价格为6元/kg的稻种进行播种，实验组2选择价格为7元/kg的稻种进行播种，实验组3选择价格为8元/kg的稻种进行播种，实验组5和优质对照组选择价格为10元/kg的稻种进行播种，实验组1至5按照每穴2粒～3粒种子进行精量播种，而常规对照组和优质对照组按照每穴5～6粒种子进行播种，育苗期间实验组1至5、常规对照组和优质对照组的管理情况相同，实验组1至5中精量播种环保钵体育秧盘在育苗过程中降解，秧苗直接采用插秧机进行插秧，对照组中PVC-561孔育秧盘育苗结果后，先分离PVC-561孔育秧盘，再秧苗将采用插秧机进行插秧，常规对照组和优质对照组中育苗结果后，秧苗直接采用插秧机进行插秧；实验组1至5、对照组、常规对照组和优质对照组插秧后的田间管理相同，记录相关数据，如表1所示。
表1
通过表1可知，使用本发明精量播种环保钵体育秧盘进行育苗播种量平均为1770g/亩，与使用现有PVC-561孔育秧盘进行育苗相比播种量降低2000g/亩左右；以选用常规稻种(稻种价格为6元/kg)为例，稻种费用投入减少约12元/亩，据2020年统计，黑龙江省水稻种植面积约为6000万亩，若黑龙江省水稻种植面积中30％的面积选择本发明精量播种环保钵体育秧盘进行播种，每年稻种费用投入减少2.16亿元，若黑龙江省水稻种植面积全部选择本发明精量播种环保钵体育秧盘进行播种，每年稻种费用投入减少7.2亿元；以选用优质稻种(稻种价格为10元/kg)为例，稻种费用投入减少约20元/亩，若黑龙江省水稻种植面积中30％的面积选择本发明精量播种环保钵体育秧盘进行播种，每年稻种费用投入减少3.6亿元，若黑龙江省水稻种植面积全部选择本发明精量播种环保钵体育秧盘进行播种，每年稻种费用投入减少12亿元；因此使用本发明精量播种环保钵体育秧盘进行精量播种大大降低稻种费用投入。通过实验组1至5的数据可知使用本发明精量播种环保钵体育秧盘进行育苗成苗率达到90％以上，而优质对照组(使用现有PVC-561孔育秧盘)选用优质稻种(稻种价格为10元/kg)其成苗率也仅为76％，常规对照组(使用现有PVC-561孔育秧盘)选用常规稻种(稻种价格为6元/kg)成苗率仅为54％，因此使用本发明精量播种环保钵体育秧盘进行育苗能够大大提高成苗率。

Claims (1)

1.一种精量播种环保钵体育秧盘，其特征在于它包括可降解培育垫(1)、覆盖层(2)和保温膜(3)；所述可降解培育垫(1)上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔(11)，所述覆盖层(2)覆盖所述可降解培育垫(1)，所述保温膜(3)包覆所述覆盖层(2)背离所述可降解培育垫(1)方向一侧，且所述保温膜(3)周缘与所述可降解培育垫(1)侧壁连接；
所述保温膜(3)上按照间距5mm～10mm均布设有若干透气孔，所述透气孔的孔径为2mm；
所述覆盖层(2)为复合纤维填料层；
所述保温膜(3)为可降解膜；
所述可降解膜为聚乳酸膜或多层共挤聚烯烃热收缩膜；
所述精量播种环保钵体育秧盘的制备方法为：
一、制备可降解培育垫(1)：①、称取：按重量份数称取20～55份快降解生物质纤维、10～20份慢降解生物质纤维、15～30份汉麻秆芯、20～30份动物粪便、1～2份硅气凝胶、10份羧甲基纤维素、2～3份滑石粉和3～5份电气石粉；②、腐熟：将步骤一①称取汉麻秆芯粉碎至粒径为5mm～10mm，得到粉碎后汉麻秆芯，将粉碎后汉麻秆芯与步骤一①称取的动物粪便混合采用粗纤维降解菌作为发酵剂进行腐熟发酵，粗纤维降解菌的添加量为2g/kg，得到腐熟汉麻秆芯；③、处理原材料：将步骤一①称取的快降解生物质纤维和慢降解生物质纤维进行剪切，先混合浸泡润胀，再转移至疏解器中加水疏解，得到纤维悬浊液；所述纤维悬浊液中固体的质量分数为10％～20％；④、混合：将步骤一①称取的羧甲基纤维素加入将步骤一③中纤维悬浊液，在疏解器中疏解，然后加入步骤一①称取的电气石粉，再加入腐熟汉麻秆芯，混匀后加入步骤一①称取的滑石粉和硅气凝胶，利用物理湍动机械混料法进行均匀分散，得到疏解产物；⑤、成型：将疏解产物倒入模具中，依次进行真空抽滤成型、烘干和整形，得到可降解培育垫(1)；所述可降解培育垫(1)上按照561孔或434孔均布设有若干培育孔(11)；
二、制备复合纤维填料：①、按照重量份数称取10～30份弱吸水纤维和70～90份强吸水纤维；②、将步骤二①中称取的强吸水纤维和弱吸水纤维混匀，得到复合纤维填料；
三、组装：将复合纤维填料覆盖于可降解培育垫(1)上，形成覆盖层(2)，再用保温膜(3)包覆覆盖层(2)背离可降解培育垫(1)方向一侧，且保温膜(3)周缘与可降解培育垫(1)侧壁连接，得到精量播种环保钵体育秧盘；
步骤一①中所述快降解生物质纤维为农作物秸秆纤维或纺织厂粉尘；所述农作物秸秆纤维为汉麻秸秆纤维、水稻秸秆纤维、小麦秸秆纤维或玉米秸秆纤维；所述纺织厂粉尘为麻尘、棉尘或毛尘；步骤一①中所述慢降解生物质纤维为聚丙烯纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚乳酸纤维；
步骤一②中腐熟发酵过程中添加尿素和水，所述尿素的添加量为10g/kg，所述水与尿素的质量比为(4～5):2；
步骤一④中所述物理湍动机械混料法通过微波、超声、气体压缩和机械连杆组合实现湍动；
步骤二①中所述弱吸水纤维为短切落麻、汉麻秆芯或木屑，且弱吸水纤维的粒径为5mm～10mm；所述强吸水纤维为纺织厂粉尘，所述纺织厂粉尘为麻尘、棉尘或毛尘。
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