專利名稱：一種水稻育苗基質(zhì)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水稻育苗基質(zhì)的有機組成及其制備的方法，屬于固體有機廢棄物生物消解與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基質(zhì)栽培是指在一定的場所或容器內(nèi)通過基質(zhì)固定植物根系并吸收營養(yǎng)液和氧氣的植物栽培方法。據(jù)統(tǒng)計，世界上90%的無土栽培形式都是基質(zhì)栽培。無土栽培基質(zhì)是能為植物提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水、氣、肥結(jié)構(gòu)的生長介質(zhì)，它除了支持、固定植株外，更重要的是充當(dāng)養(yǎng)分和水分的載體，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分得以中轉(zhuǎn)，植物根系從中按需選擇吸收。、而育苗基質(zhì)是基質(zhì)中專用于育苗的基質(zhì)。隨著育苗水平和要求的不斷提聞，對育苗基質(zhì)的品質(zhì)要求也在不斷提高。但是因為人力和經(jīng)費等方面的原因，目前的育苗基質(zhì)都趨向于廣譜型的，針對不同植物的生理特點及對基質(zhì)的要求設(shè)計專門的育苗基質(zhì)的研究及成果開發(fā)相對很少，尤其是在水稻機械化工廠化育苗基質(zhì)方面。I、常用傳統(tǒng)基質(zhì)的發(fā)展瓶頸目前最常用的栽培基質(zhì)主要是蛭石和巖棉等無機基質(zhì)，以及泥炭(又稱草炭)等有機基質(zhì)。膨脹蛭石的高持水性能和片狀結(jié)構(gòu)使其擁有使基質(zhì)中的空氣和水分達到平衡協(xié)調(diào)的能力，起著固定支持植物、供應(yīng)少量礦質(zhì)養(yǎng)分、保肥、保水和改良基質(zhì)物理性狀等多種作用。其顆粒表面的許多空洞為保持水分和營養(yǎng)成分提供了巨大的表面積，同時也提供了極為適合的宜導(dǎo)液和通氣條件。巖棉是當(dāng)今世界上許多國家廣泛應(yīng)用的栽培基質(zhì)，已形成一套完整的應(yīng)用技術(shù)體系。泥炭由于纖維含量豐富，疏松多孔，通氣透水性好，比表面積大，吸附螯合能力強，有較強的離子交換和鹽分平衡控制能力，又兼有增強植物抗旱、抗病、抗低溫、抗鹽潰的性能，更是被廣泛使用。這些基質(zhì)可以單獨使用，也可以按照一定的比例混合使用。以上基質(zhì)雖然有不少優(yōu)點，但又有其各自的缺點。如巖棉栽培需添加營養(yǎng)液，而泥炭是數(shù)量有限而且短期不可再生的資源等。而且因為這些基質(zhì)本身都不能夠提供水稻生長發(fā)育所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，無論是單獨使用還是幾種搭配使用，都需要額外的營養(yǎng)物質(zhì)補充。這會導(dǎo)致很多環(huán)境問題，并且也極大的增加了水稻育苗工作的難度和成本。另外，自上世紀80年代后期以來，歐美國家相繼頒布實施了有關(guān)環(huán)保法規(guī)，如禁止營養(yǎng)液的排放以免污染地下或地表水源，禁止泥炭資源的開采等，這促使無土栽培逐步向環(huán)保型、經(jīng)濟型、技術(shù)型的方向轉(zhuǎn)變。2、新型育苗基質(zhì)的研究現(xiàn)狀基于以上各種傳統(tǒng)育苗基質(zhì)與生俱來的缺點和不足，各種有機育苗基質(zhì)應(yīng)運而生，有機基質(zhì)是指既不用天然土壤也不使用傳統(tǒng)的營養(yǎng)液灌溉植物根系，而是采用各種有機廢棄物等經(jīng)腐熟發(fā)酵積制和消毒等方法途徑生產(chǎn)而成的有機固態(tài)基質(zhì)。國內(nèi)比較成熟的有機基質(zhì)產(chǎn)品數(shù)量并不多，主要有椰衣纖維、樹皮、蔗渣、稻殼、鋸末屑、蘆葦末、秸桿。其它有機基質(zhì)主要來自于各種有機固體廢棄物,包括工農(nóng)業(yè)廢棄物和城市垃圾。如污泥和垃圾堆肥可部分的代替泥炭，食品工業(yè)廢料葡萄渣、蘋果渣等在國外用于山茱萸等植物的栽培。另外，中藥渣、花生殼、咖啡加工的廢渣都有報道應(yīng)用于無土栽培。通常這些有機基質(zhì)都是與輕石等無機基質(zhì)或泥炭等其它有機基質(zhì)按一定比例混合使用才能取得較好的效果。
目前市場上專門針對于水稻育苗基質(zhì)的研究尚處于零星階段，而且關(guān)于水稻育苗基質(zhì)研發(fā)成果很少。機插秧的發(fā)展現(xiàn)已成星火燎原之勢，推廣機插秧是當(dāng)前水稻生產(chǎn)的發(fā)展方向。采用水稻專用育秧基質(zhì)育秧，是近年來探索機插育秧的一條新途徑。機插水稻對秧苗素質(zhì)的要求較高，要發(fā)揮機插優(yōu)勢，使水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必須培育符合機插要求的標準壯秧。雖然目前生產(chǎn)已出現(xiàn)了與機械栽插秧相配套的軟盤育秧、雙膜育秧等技術(shù)，但育秧介質(zhì)仍然是以營養(yǎng)土為主。采用營養(yǎng)土育秧雖然成本較低，但存在整地取土勞動強度大，加上農(nóng)業(yè)勞動力素質(zhì)普遍下降，營養(yǎng)土的培肥和配制常常達不到壯秧的要求，而且存在育秧、起秧用工多、工序復(fù)雜、占用耕地以及秧塊重、機械作業(yè)負荷和損耗大等一系列問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有育苗基質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，需補充營養(yǎng)成分等缺陷，結(jié)合水稻育苗特點和各種原料的優(yōu)缺點，提供一種能避免泥炭等不可再生資源使用，提高養(yǎng)分含量，利用有機廢棄物開發(fā)的性質(zhì)穩(wěn)定的水稻育苗基質(zhì)及其制備方法，使用該育苗基質(zhì)后能培育出根系發(fā)達、苗莖粗壯、移栽成活率高、適應(yīng)性強和壯苗指數(shù)高的水稻秧苗。新型水稻育苗基質(zhì)的制備方法，包括如下步驟I)以畜禽糞便(牛糞)作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞破碎過篩成l_4mm粒徑的蚓糞；2)配備蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3_5mm ；3)將體積百分比為蚓糞50-60%、蛭石30-40%和營養(yǎng)土 10_20%進行充分混合均勻制成新型水稻育苗基質(zhì)。本發(fā)明中所說的營養(yǎng)土，也稱為菜園土或菜園細土，就是指在當(dāng)?shù)亟?jīng)過培肥的土壤就可以了，如從種植過蔬菜的田地里取土過篩后的土。本發(fā)明的優(yōu)點①可用資源豐富，用料廉價。在我國經(jīng)濟社會高速發(fā)展的同時，畜禽養(yǎng)殖業(yè)也迅猛發(fā)展，養(yǎng)殖規(guī)模越來越大，逐步發(fā)展成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)。隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化、規(guī)模化、工廠化的快速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便廢棄物的產(chǎn)生量也急劇增加，目前已成為我國農(nóng)業(yè)有機固體廢棄物的主要生產(chǎn)源。利用畜禽糞便生產(chǎn)水稻秧苗栽培基質(zhì)，可用資源十分豐富，用料價格也非常低廉。②變廢為寶，減少環(huán)境污染。畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)的高度集約化，使畜禽糞便的產(chǎn)生量大大超過其周圍環(huán)境的消納、處理和合理使用的能力。畜禽糞便含有大量未被消化吸收的有機物、無機物、病源和有害生物等，能造成大氣、水體、土壤、生物等多方面的復(fù)合污染。迄今為止，在我國廣大農(nóng)村地區(qū)畜禽糞便大多未經(jīng)處理直接排放，對農(nóng)業(yè)環(huán)境與生態(tài)安全帶來了極大的威脅。畜禽糞便的無害化、資源化處理已經(jīng)成為當(dāng)前解決農(nóng)業(yè)面源污染的熱點問題。采用畜禽糞便生產(chǎn)栽培基質(zhì)，不但解決了農(nóng)業(yè)固體廢棄物的環(huán)境污染問題，而且完全變廢為寶，有效地利用廢棄物創(chuàng)造出經(jīng)濟效益和社會效益。
③養(yǎng)分充足，性質(zhì)穩(wěn)定。以畜禽糞便作為蚯蚓食料，以蚓糞作為基質(zhì)的主要原料，再配蛭石和營養(yǎng)土成水稻育秧基質(zhì)。蚯蚓通過對有機物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，促進C、N、P等養(yǎng)分循環(huán)，增加有機物料養(yǎng)分供應(yīng)和通過對其結(jié)構(gòu)的改善、協(xié)調(diào)，使蚓糞能更好地滿足植物生長的各種要求。蚯蚓具有驚人的吞噬能力，其日吞食量可達其體重的數(shù)倍，消化道可分泌蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、甲殼素酶、淀粉酶等多種酶類，這些酶對絕大多數(shù)有機廢棄物的分解有較強的生物催化作用。有機物質(zhì)被蚯蚓攝食后少部分被直接同化利用，大部分經(jīng)蚯蚓體內(nèi)的磨碎和擠壓作用后以顆粒狀排出，起到類似于擠壓造粒的作用。新型水稻育苗基質(zhì)營養(yǎng)成分豐富，性質(zhì)穩(wěn)定，有機質(zhì)含量高，使水稻整個育苗期間都能得到充分的營養(yǎng)供應(yīng)。利用本新型水稻育苗基質(zhì)育出的水稻苗，根系發(fā)達，苗莖粗壯，移栽后成活率高，適應(yīng)性強，生長健壯。④簡化了基質(zhì)制備的過程，提高了水稻穴盤育苗的質(zhì)量，減少施肥等育苗步驟，降 低成本，促進水稻機插秧的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
圖I不同配比復(fù)合基質(zhì)對秧苗根冠比的影響。圖2不同配比復(fù)合基質(zhì)對秧苗壯苗指數(shù)的影響。
具體實施例方式實施例I將各組分按體積百分比為蚓糞50-60%，蛭石30-40%，營養(yǎng)土 10_20%，進行充分混合均勻制成新型水稻育苗基質(zhì)，蝴糞粒徑為蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3-5_。I、試驗材料試驗于2011年揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院實驗農(nóng)牧場進行。供試水稻品種為淮稻5號。蝴糞來自于江蘇省農(nóng)業(yè)環(huán)境安全技術(shù)服務(wù)中心有機固體廢棄生物消解基地，由“大平二號”蚯蚓消解牛糞得到，全氮(N)為9. 02g/kg，全磷(P2O5)為16. 42g/kg，速效鉀(K2O)為I. 56g/kg。蛭石來自于鎮(zhèn)江培蕾有機肥有限公司。實施例中營養(yǎng)土 來自于揚州大學(xué)農(nóng)牧場前茬菜園地，為取土破碎過篩的細土。2、試驗設(shè)計2. I基質(zhì)配比處理設(shè)計蚓糞、蛭石和營養(yǎng)土不同體積百分比組成復(fù)合基質(zhì)，每處理重復(fù)3次。配比設(shè)計組成具體如下表I復(fù)合基質(zhì)的不同材料體積百分比組成
權(quán)利要求
1.一種水稻育苗基質(zhì)，其特征是由蚓糞、蛭石、營養(yǎng)土混合配制而成，蚓糞、蛭石、營養(yǎng)土的體積百分比為蚓糞50-60%，蛭石30-40%，營養(yǎng)土 10-20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻育苗基質(zhì)，其特征是所述的蛭石和營養(yǎng)土的粒徑為3-5mm。
3.—種水稻育苗基質(zhì)的制備方法，其特征是包括如下步驟 O以畜禽糞便作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞過篩成l_4mm粒徑的蚓糞； 2)配備蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3-5mm ；3)將體積百分比為蚓糞50-60%，蛭石30-40%，營養(yǎng)土10_20%，進行充分混合均勻制成水稻育苗基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水稻育苗基質(zhì)的制備方法，其特征是所述的畜禽糞便為牛糞。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水稻育苗基質(zhì)的制備方法，以畜禽糞便作為蚯蚓食料，提供適宜蚯蚓生長的環(huán)境，將經(jīng)過蚯蚓處理產(chǎn)生的蚓糞過篩成1-4mm粒徑的蚓糞，再配加營養(yǎng)土、蛭石混合均勻制成新型有機基質(zhì)，蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3-5㎜。各組分的體積百分比為蚓糞50-60%，蛭石30-40%，營養(yǎng)土10-20%。本發(fā)明制備方法簡單，資源豐富，用料廉價，變廢為寶，減少環(huán)境污染，養(yǎng)分充足，性質(zhì)穩(wěn)定，用于水稻的育苗，提高水稻穴盤育苗的質(zhì)量，減少施肥等育苗步驟和成本，促進水稻機插秧的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
文檔編號C05G3/00GK102701840SQ20121015978
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者華晶晶, 葉成華, 張亞潔, 王振省, 鄭麗平, 陸偉偉 申請人:揚州大學(xué)