CN115380733A

CN115380733A - 一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用

Info

Publication number: CN115380733A
Application number: CN202211125892.9A
Authority: CN
Inventors: 陈立才; 李柯; 邹华; 戴珍; 吴罗发; 欧阳淑珍
Original assignee: Jiangxi Hengrang Ecological Agricultural Technology Co ltd
Current assignee: Jiangxi Hengrang Ecological Agricultural Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-16
Filing date: 2022-09-16
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2042-09-16
Also published as: CN115380733B

Abstract

本发明公开了一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用，所述育秧盘包括钵体、边壁和盘体，所述钵体、边壁和盘体为一体式，所述钵体间距≤4mm，所述单个钵体的体积≥3.5ml，所述育秧盘通过水稻秸秆制备而成，所述钵体的底面无开口且钵体内部无孔隙。本发明提供的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其能够同时实现全降解、秧盘成型和成毯稳定、缓苗期短、返青快、高产增产。

Description

一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用

技术领域

本发明涉及水稻种植技术领域，尤其是一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用。

背景技术

水稻育秧盘是育秧的重要载体，为水稻机械化插秧提供最关键的材料，是水稻机械化生产不可或缺的关键部件。钵体苗具有秧苗素质高、机插缓苗期短、活棵发苗快等特点，每穴秧苗相互独立，移栽时根系与钵一起进入土壤，机插能够实现带钵壮秧，在水稻生长发育、产量形成、生产适应性等方面具有诸多优势，实现机插高产高效。

发明专利CN200710069436.6公开了一种钵碗连通式钵形毯状秧苗育秧盘，CN200710066907.8公开了一种钵形毯状秧苗育秧盘，CN 201920065643.2公开了一种具有加强筋结构的大钵体毯状苗育秧盘。以上专利技术虽然能够培育出钵体毯状苗，但均采用塑料材质的钵形毯状育秧盘，其存在以下缺陷：（1）上述育秧盘是部分或者全部采用塑料做成盘，这种育秧盘难以降解，容易造成白色垃圾，不利于环保；（2）该钵体毯状苗的型式为上毯下钵（当根系长满钵体后，由于根系不能穿透塑料秧盘，根系会逆向往钵体上方开放空间生长，在钵体上部根系交错成毯），只有上层部分盘根，结毯主要靠上层秧苗的根系和盘中营养土的粘性，存在用种量大、成毯性难，机插时秧爪粘秧和易伤秧的问题，不利于机插秧，增加成本。

现有技术中塑料钵形毯状育秧盘还存在透水性差，根系不能穿透秧盘，会返回到上部成毯，且易断秧、伤根、缓苗期和生育期长，返青慢。

为了解决环保性问题，市面上出现了可降解钵体毯状育秧盘，其全部或者部分采用可降解材料（如可降解塑料、植物纤维等），使得育秧盘实现绿色降解。但是由于可降解材料自身成分及性能的复杂性，使得可降解育秧盘在生产制造时存在成型难或者难以稳定生产的问题。且现有的可降解钵体毯状育秧盘虽然解决透水性问题，但难以兼顾其保水性。

另外，现有的平盘机插秧其秧龄范围较窄为17～23天，限制了其在双季稻中的应用，造成双季晚稻只能选择短生育期的品种，难以达到高产增产目标。

为了解决以上问题，本发明提供了一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用，能够同时实现全降解、秧盘成型稳定、透水保水性好、缓苗期短、返青快、高产增产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘及其应用，所述育秧盘以水稻秸秆为原料通过特定的工艺制备而成，同时实现了秧盘的全降解以及秧盘的稳定制备成型，通过上钵下毯的形式减少秧苗根系损伤实现了缓苗期短、返青快，通过高弹性范围的秧龄，可以扩大选种范围选择双季稻长生育期的高产优质品种，培育钵体大龄秧苗，还可以利用大龄秧苗抗药性强的优势，显著降低除草剂的用量和成本，实现节本增效。

采用该秧盘育秧，培育钵体大龄秧苗，既可以选择高产优质长生育期品种，实现增产增效，还可以创新性的实现上钵下毯的育秧型式，符合作物的自然生长规律，减少机插时对根的损伤，返青期短，另外还具有易成毯的优势，同时能减少用种量和秧盘数量，降低成本，机插时秧盘可随秧苗一起插入稻田，可完全降解，有利于固碳和改善土壤肥力，实现水稻高产高效生产与生态环保共赢。

本发明的目的是这样实现的：

一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，包括钵体、边壁和盘体，所述钵体、边壁和盘体为一体式，所述钵体间距≤4mm，所述单个钵体的体积≥3.5ml，所述育秧盘通过水稻秸秆制备而成，所述钵体的底面无开口且钵体内部无孔隙。

优选的，所述钵体呈上大下小的完整的四棱台型，既能保证秧苗成钵体的完整性，又可利用秧盘生产材料的特性，保证肥水的吸收和成毯。

本发明还提供了一种所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘在培育秧苗上的应用。

优选的，所述秧苗为水稻秧苗、油菜秧苗或者果蔬秧苗。

优选的，所述水稻秧苗的秧龄范围为20～35天。

优选的，所述育秧盘用于一季稻或者双季稻育苗。

本发明还提供了所述全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，包括以下步骤：

（1）切碎：将稻草秸秆原料打散，经撕碎、除尘、筛选后，得碎草（长度5～7cm）；

（2）搓丝：碎草经除铁、喷淋、脱水后进入搓丝机搓丝，得搓丝料（长度4～5cm）；

（3）发酵：将搓丝料入仓发酵，搓丝料传送过程中，在其表面喷洒木质素降解菌剂，然后自然堆置进行发酵（发酵温度为65～75℃，发酵时间为7～9天）；

（4）磨浆：将发酵后的搓丝料调整水分至72～76%，经传送带进入磨浆机进行磨浆，出料得磨浆料；

（5）挤浆：将磨浆料传送至挤浆机内进行挤浆，至物料水分51～55%，即得稻草秸秆浆料。

其中，步骤（1）～（5）为以稻草秸秆为原料的制浆工艺，得到的纸浆原料（即稻草秸秆浆料）经储存、运输后，再经下述步骤（6）～（9）成型，制得育秧盘。

（6）碎浆和疏解：将稻草秸秆浆料投入碎浆机，碎浆时间为20～30min，碎浆浓度为6～8%，然后加水稀释至浓度3～4%进行疏解；

（7）调浆：将碎浆机中的浆液抽入浓浆池中备用，然后将浓浆池中的浆液抽入稀浆池中，加水稀释至浆液浓度0.4～0.6%；

（8）成型：常温下，利用真空成型机吸力将稀浆池中的浆液截留在模具筛网表面成型；

（9）干燥整型：将成型产品干燥（至含水量10～15%）后，放入热压机（压力20t、温度150～170℃）中整型，即得成品。

优选的，步骤（4）所得磨浆料的叩解度为20～30°SR、湿重为5～8g。步骤（6）疏解后的浆料与磨浆料的叩解度、湿重保持一致。

优选的，步骤（6）中，还包括将废纸投入碎浆机中，废纸与稻草秸秆浆料的质量比优选范围为1：（1～4）。本发明稻草秸秆在加入比例超过一半的情况下，仍能够保证产品的成品率以及性能优良。

优选的，步骤（6）中加水时还包括加入助剂，所述助剂包括以下掺量的原料：碳酸钙10～20%、淀粉1～3%、海藻酸丙二醇酯0.4～1%以及蜂蜡1～2%。

优选的，步骤（8）中，真空成型机的真空度为0.3～0.5MPa。

本发明的育秧盘具有以下有益效果：

（1）本发明的育秧盘以全降解的水稻秸秆生产的植物纤维为主要原料，具有完全降解、无污染的特点，且制作成本低，透水透气性及保水性好。

（2）本发明的全降解育秧盘可使得水稻秧苗根系穿透秧盘底部的根系盘结，自然形成上钵下毯型式的钵体毯状苗，再加上自身的定型辅助，成毯时间短且易于成毯，机插时秧苗损伤小，缓苗期短、返青快。

（3）本发明的育秧盘通过特定的工艺制备而成，通过控制其各项工艺步骤，可使得育秧盘符合秧苗根系的生长规律，同时保证秧苗根系在育秧盘钵体中的自由穿透以及育秧盘的完整性（即不致秧盘松散）。

（4）传统塑料钵体盘成毯时间至少要25天以上，育秧难，易断秧，秧龄弹性较小一般为25～30天，本发明的育秧盘机插育秧的秧龄弹性大，20～35天秧龄的秧苗均可符合机插要求，通过高弹性范围的秧龄，可以灵活选择插秧时间，并可以扩大选种范围，选择双季稻长生育期的高产优质品质，实现高产增产。

（5）本发明的育秧盘的育秧方式更简便，可采用现有育秧基质育秧，无需单独配制营养土，用种量少不会导致秧密，因此秧苗素质高。

（6）本发明的育秧盘的钵体数量较现有同尺寸规格的横向14钵的秧盘钵体数量提升37.14%，可显著减少育秧的秧盘用量和劳务成本。

（7）本发明的育秧盘培育的秧苗机插时，秧盘可随秧苗一起插入稻田，并完全降解，不堆秧和粘秧，机插效果好，实现机插高效。

附图说明：

图1是本发明的育秧盘的结构示意图；

图2是本发明的育秧盘的俯视图；

图3是本发明的育秧盘的左视图；

图4是本发明的育秧盘的俯视图的局部放大图。

附图标记说明：

图中，1.钵体，2.边壁，3.盘体。

具体实施方式：

下面结合实施例并对照附图对本发明进行进一步的说明。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需说明的是，本发明的附图均采用非常简化的非精准比例，仅用以方便、明晰的辅助说明本发明。

实施例1

如附图1～4所示，本发明实施例1提供了一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，包括钵体1、边壁2和盘体3，其为一体式结构，所述钵体1呈上大下小的完整的四棱台型，其底面无开口且内部无孔隙。

本实施例的育秧盘的规格参数如下：

①育秧盘规格：280×580 mm；

②钵体数量：18×32=576；

③钵体尺寸：钵体底面尺寸（长×宽，mm）10.30×7.61，顶面尺寸（长×宽， mm）为13.97×11.28，高度21mm，拔模角为5°；

④钵体间距：4mm。

所述育秧盘的制备工艺包括以下步骤：

（1）切碎：将稻草秸秆原料打散，经撕碎、除尘、筛选后，得碎草（长度5cm）；

（2）搓丝：碎草经除铁、喷淋、脱水后进入搓丝机搓丝，得搓丝料（长度4cm）；

（3）发酵：将搓丝料入仓发酵，搓丝料传送过程中，在其表面喷洒木质素降解菌剂，然后在65℃自然堆置发酵7天；

（4）磨浆：将发酵后的搓丝料调整水分至72%，经传送带进入磨浆机进行磨浆，至磨浆料的叩解度为20～30°SR、湿重为5～8g，即可出料；

（5）挤浆：将磨浆料传送至挤浆机内进行挤浆，至物料水分51%，即得稻草秸秆浆料；

（6）碎浆和疏解：将稻草秸秆浆料投入碎浆机，碎浆时间为20min，碎浆浓度为6%，然后加水和助剂稀释至浓度3%进行疏解；所述助剂包括以下掺量的原料：碳酸钙10%、淀粉1%、海藻酸丙二醇酯0.4%以及蜂蜡1%。

（7）调浆：将碎浆机中的浆液抽入浓浆池中备用，然后将浓浆池中的浆液抽入稀浆池中，加水稀释至浆液浓度0.4%；

（8）成型：常温下，利用真空成型机吸力将稀浆池中的浆液截留在模具筛网表面成型，真空成型机的真空度为0.3MPa；

（9）干燥整型：将成型产品干燥至含水量10%后，放入热压机（压力20t、温度150℃）中整型，即得成品。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种与实施例1相同规格的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其制备工艺步骤（6）还包括将稻草秸秆浆料和废纸投入碎浆机，废纸与稻草秸秆浆料的质量比为1：1。

其余与实施例1相同。

实施例3

本实施例提供了一种与实施例1相同规格的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其制备工艺包括以下步骤：

（1）切碎：将稻草秸秆原料打散，经撕碎、除尘、筛选后，得碎草（长度6cm）；

（2）搓丝：碎草经除铁、喷淋、脱水后进入搓丝机搓丝，得搓丝料（长度4.5cm）；

（3）发酵：将搓丝料入仓发酵，搓丝料传送过程中，在其表面喷洒木质素降解菌剂，然后在70℃自然堆置发酵8天；

（4）磨浆：将发酵后的搓丝料调整水分至74%，经传送带进入磨浆机进行磨浆，出料得磨浆料；

（5）挤浆：将磨浆料传送至挤浆机内进行挤浆，至物料水分53%，即得稻草秸秆浆料；

（6）碎浆和疏解：将稻草秸秆浆料和废纸（废纸与稻草秸秆浆料的质量比为1：2.5）投入碎浆机，碎浆时间为25min，碎浆浓度为7%，然后加水和助剂稀释至浓度3.5%进行疏解；所述助剂包括以下掺量的原料：碳酸钙15%、淀粉2%、海藻酸丙二醇酯0.7%以及蜂蜡1.5%。；

（7）调浆：将碎浆机中的浆液抽入浓浆池中备用，然后将浓浆池中的浆液抽入稀浆池中，加水稀释至浆液浓度0.5%；

（8）成型：常温下，利用真空成型机吸力将稀浆池中的浆液截留在模具筛网表面成型，真空成型机的真空度为0.4MPa；

（9）干燥整型：将成型产品干燥至含水量12%后，放入热压机（压力20t、温度160℃）中整型，即得成品。

实施例4

（1）切碎：将稻草秸秆原料打散，经撕碎、除尘、筛选后，得碎草（长度7cm）；

（2）搓丝：碎草经除铁、喷淋、脱水后进入搓丝机搓丝，得搓丝料（长度5cm）；

（3）发酵：将搓丝料入仓发酵，搓丝料传送过程中，在其表面喷洒木质素降解菌剂，然后在75℃自然堆置发酵9天；

（4）磨浆：将发酵后的搓丝料调整水分至76%，经传送带进入磨浆机进行磨浆，出料得磨浆料；

（5）挤浆：将磨浆料传送至挤浆机内进行挤浆，至物料水分55%，即得稻草秸秆浆料；

（6）碎浆和疏解：将稻草秸秆浆料和废纸（废纸与稻草秸秆浆料的质量比为1：4）投入碎浆机，碎浆时间为30min，碎浆浓度为8%，然后加水和助剂稀释至浓度4%进行疏解；所述助剂包括以下掺量的原料：碳酸钙20%、淀粉3%、海藻酸丙二醇酯1%以及蜂蜡2%。；

（7）调浆：将碎浆机中的浆液抽入浓浆池中备用，然后将浓浆池中的浆液抽入稀浆池中，加水稀释至浆液浓度0.6%；

（8）成型：常温下，利用真空成型机吸力将稀浆池中的浆液截留在模具筛网表面成型，真空成型机的真空度为0.5MPa；

（9）干燥整型：将成型产品干燥至含水量15%后，放入热压机（压力20t、温度170℃）中定型，即得成品。

对比例1

本对比例与实施例2的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（4）中，将发酵后的搓丝料调整水分至70%。

对比例2

本对比例与实施例2的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（4）中，将发酵后的搓丝料调整水分至78%。

对比例3

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，碎浆浓度为5%。

对比例4

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，碎浆浓度为9%。

对比例5

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，碎浆时间为15min。

对比例6

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，碎浆时间为35min。

对比例7

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，加水稀释至浓度2%进行疏解。

对比例8

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，加水稀释至浓度5%进行疏解。

对比例9

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，不添加助剂。

对比例10

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，添加的助剂不包括碳酸钙。

对比例11

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，添加的助剂不包括淀粉。

对比例12

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，添加的助剂不包括海藻酸丙二醇酯。

对比例13

本对比例与实施例3的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（6）中，添加的助剂不包括蜂蜡。

对比例14

本对比例与实施例4的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（7）中，调浆浓度为0.3%。

对比例15

本对比例与实施例4的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（7）中，调浆浓度为0.7%。

对比例16

本对比例与实施例4的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（8）中，真空成型机的真空度为0.2MPa。

对比例17

本对比例与实施例4的区别在于，育秧盘的制备工艺步骤（8）中，真空成型机的真空度为0.6MPa。

一、本发明制得的育秧盘的成品率

按照本发明实施例1～4和对比例1～17的工艺制备全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其单批次成品率和重复多批次成品率（本次选用4个批次）见下表1。

表1

由表1结果可知，本发明实施例1～4的单批次成品率和重复多批次成品率均达到95%以上，表现出优异的成品率以及稳定性。其中实施例2的成品率较高，单批次成品率达98.1%，重复多批次成品率达97.2%。

本发明稻草秸秆在加入比例超过一半的情况下，仍能够保证产品的成品率以及性能优良。其中，实施例4在稻草秸秆浆料加入比例较高为80%情况下，通过控制工艺参数和助剂的加入，成品率依然达到了97%以上。

其中，对比例1～17分别改变了育秧盘的制备工艺参数，结果导致成品率出现不同程度下降。

二、本发明制得的稻草秸秆浆料的性能参数

将本发明实施例1～4和对比例1、2制备的稻草秸秆浆料，进行叩解度、湿重的测定，结果如表2。

表2

本发明磨浆至叩解度20～30°SR，湿重在5～8g时出料。由表2可知，本发明实施例1～4制得的稻草秸秆浆料，其叩解度能保持在25～30°SR，湿重在6～7g，磨浆效果较好且稳定。

与实施例2相比，对比例1、2改变了磨浆工艺参数，结果磨度和湿重虽然在本发明范围内，但是均出现不同程度下降，表明其磨浆效果下降。

三、本发明制得的育秧盘在水稻育秧上的应用效果

将本发明制得的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘运用到水稻育秧上，与传统水稻平盘毯状机插育秧盘、塑料水稻钵体毯状机插育秧盘相比，其效果如下表3所示。

表3

由表3结果可知，与传统水稻平盘毯状机插育秧盘相比，本发明制得的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，具有用种量少、秧龄弹性大、缓苗期短、全生育期长，可选长生育期的高产优质品种的优势，因而能实现增产增收。

与塑料水稻钵体毯状机插育秧盘相比，本发明制得的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，具有用种量少、育秧方式简便（基质育秧，无需另配营养土）、秧龄弹性大、缓苗期短的优势。

四、本发明制得的育秧盘的透水保水性

将本发明实施例1～4和对比例1～17制备的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，以及市售的可降解水稻钵体毯状机插育秧盘，进行吸水率和渗水率的测试，具体测试方法为：

将各试验组的育秧盘在35℃烘箱中恒温放置2h后，分别称重得干重M₁；然后在恒温恒湿（25±0.5℃、湿度60±1%）条件下，分别将各育秧盘完全浸入刻度容器的水中，至水位不变，将各育秧盘从水中取出悬挂至无明水下滴，对各育秧盘称重得湿重M₂后，立刻将育秧盘悬空放至容器（带称重装置）上方，往育秧盘中倒入质量M₃的水，观察到渗水后开始计时，记录育秧盘从开始渗水到停止渗水的时间t₁。

育秧盘饱和吸水率= (M₂－M₁)/ M₁；

育秧盘的渗水率= M₃/ (t₁×育秧盘体积)。

结果如表4。

表4

由表4结果可知，本发明制得的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其吸水率和渗水率均高于市售可降解水稻钵体毯状机插育秧盘。

与实施例2～4相比，对比例1～17分别改变了育秧盘的制备工艺参数，结果导致育秧盘的吸水率和渗水率均降低。

本发明提供的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，其通过控制助剂和各项工艺参数，能够在高比例稻草秸秆或者全稻草秸秆原料的基础上，保证其育秧盘的优良性能，能够同时实现全降解、秧盘成型稳定、透水保水性好、缓苗期短、返青快、高产增产。

值得说明的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全降解水稻钵体毯状机插育秧盘，包括钵体、边壁和盘体，其特征在于：所述钵体、边壁和盘体为一体式，所述钵体间距≤4mm，所述单个钵体的体积≥3.5ml，所述育秧盘通过水稻秸秆制备而成，所述钵体的底面无开口且钵体内部无孔隙。

2.一种根据权利要求1所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘在培育秧苗上的应用。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述秧苗为水稻秧苗、油菜秧苗或者果蔬秧苗。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于：所述育秧盘用于一季稻或者双季稻育苗。

5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于：所述水稻秧苗的秧龄范围为20～35天。

6.一种根据权利要求1所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，其特征在于：包括以下步骤：

（1）切碎：将稻草秸秆原料打散，经撕碎、除尘、筛选后，得碎草；

（2）搓丝：碎草经除铁、喷淋、脱水后进入搓丝机搓丝，得搓丝料；

（3）发酵：将搓丝料入仓发酵，搓丝料传送过程中，在其表面喷洒木质素降解菌剂，然后自然堆置进行发酵；

（5）挤浆：将磨浆料传送至挤浆机内进行挤浆，至物料水分51～55%，即得稻草秸秆浆料；

（9）干燥整型：将成型产品干燥后，放入热压机中整型，即得成品。

7.根据权利要求6所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，其特征在于：步骤（4）所得磨浆料的叩解度为20～30°SR、湿重为5～8g。

8.根据权利要求6所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，其特征在于：步骤（6）中，还包括将废纸投入碎浆机中，废纸与稻草秸秆浆料的质量比为1：（1～4）。

9.根据权利要求6所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，其特征在于：步骤（6）中加水时还包括加入助剂，所述助剂包括以下掺量的原料：碳酸钙10～20%、淀粉1～3%、海藻酸丙二醇酯0.4～1%以及蜂蜡1～2%。

10.根据权利要求6所述的全降解水稻钵体毯状机插育秧盘的制备工艺，其特征在于：步骤（8）中，真空成型机的真空度为0.3～0.5MPa。