[發明專利]一種水稻穴盤旱育秧用多層秸稈基質及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201811336824.0
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109362533B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 雍宬;孫恩惠;黃紅英;曲萍;徐躍定;黃瑩;吳華山;曹云;張晶
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業科學院
• 主分類號: A01G24/22
• 分類號: A01G24/22;A01G24/20;A01G24/28;A01G24/15;A01G22/22
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 楊文晰

本發明公開一種水稻穴盤旱育秧用多層秸稈基質，該多層秸稈基質由下至上依次包括：膨化長秸稈纖維層、膨化短秸稈纖維層、腐熟膨化長秸稈纖維層、腐熟膨化短秸稈纖維層、基質層；該多層秸稈基質將揉搓、粉碎后的農作物秸稈纖維與糞水混合發酵得到腐熟的秸稈纖維，再經擠出膨化過程，使得長纖維秸稈內部纖維素疏解、纖維與纖維之間交聯性得以減弱、既保證了營養元素最大程度保留充分被水稻秧苗所吸收，又保證水稻成苗率較高，育秧期內無需額外追肥；根系活力高，出苗整齊，成本低廉，大幅度減少了草炭這種昂貴基質的使用量，又循環利用秸稈避免出現使用不當對環境的影響。

技術領域

本發明涉及農業廢棄物資源化利用領域，特別是一種水稻穴盤旱育秧用的多層基質及其制備方法。

背景技術

水稻穴盤育秧技術是指使用塑料穴盤作為育秧容器，以草炭、珍珠巖、蛭石等材料的復配混合為水稻育秧的生長基質，通過預先加入適量肥料或者澆灌營養液的方式提供秧苗養分的一種無土育秧方式。水稻穴盤育秧的突出優點是幼苗根系之間保持間距，根系與基質之間結合緊密，根坨不易散落，移栽時不易傷根，定植后緩苗迅速生長，適合長距離運輸。

目前的水稻育秧基質多使用草炭、泥炭等有機質，其大部分來自于植物殘體的分解形成的腐殖質及部分礦物質，屬于不可再生資源。秸稈富含碳、氮、磷、鉀和有機質等水稻秧苗生長所需的各類營養元素，是種多用途可再生的生物資源。因此，農業廢棄物例如秸稈、稻殼等材料的循環利用是當下無土栽培基質選用的研究熱點。隨著水稻機插秧種植面積的增加，對于秸稈這種輕型降解材料制備的育秧基質更為青睞。

傳統穴盤育秧用以秸稈為栽培基質的配方中，秸稈通常經過粉碎與稻田土、工業廢棄物、緩釋肥、粘結劑、保水劑等配制成育秧基質。秸稈粉碎后增加了與發酵物料、粘結物料等之間的接觸面積，有利于營養元素被植物根系吸收，但粉碎后粒徑過小的秸稈在腐熟過程中營養物質消耗過快，無法在幼苗生長周期內持續提供養分，且秸稈在腐熟過程中產生酚酸類物質抑制水稻種子初期發芽，因此，以純秸稈作為水稻育秧基質的報道較少。專利CN106171643A公布了一種低成本穴盤育秧基質的制備方法：秸稈發酵后與砂、爐渣混合粉碎制備育秧基質半成品，該基質中秸稈占總物料的質量比不到3%，比例仍然很低；專利CN105432449B公布了一種水稻旱育水管的無土秸稈基質及育秧方法：油菜秸稈直接粉碎后加入消毒劑、保水劑、調節劑、調酸劑和肥料等，該專利以秸稈粉碎料為主的基質并未解決營養物質流失過快的現象，并且秸稈腐熟過程中產生的酚酸類物質對水稻種子前期的成苗率有抑制作用；專利CN107372063A公布了一種使用膨化擠出技術制備水稻輕型無土育秧基質的方法：將秸稈粉碎后與粗蛋白、尿素按比例混合后經膨化機制備膨化料，所制備的膨化料混合制備酒槽、礦物質后得到水稻輕型育秧基質，但此專利限定了秸稈纖維的長度不超過15mm，秸稈纖維較短，營養物質仍然消耗較快，切粉碎將消耗較多的能源。目前，適用于水稻穴盤育秧用，長度分布梯度性、未經過腐熟處理的秸稈纖維為育秧基質主體的育苗基質尚未見報道。

發明內容

針對本發明的目的在于解決現有技術存在的水稻穴盤育秧用，以秸稈為主要成分的基質出現的秸稈利用率較低，水稻種子成苗率不高的問題，提出一種水稻穴盤旱育秧用多層秸稈基質及其制備方法，通過如下技術方案實現的：

一種水稻穴盤旱育秧用多層秸稈基質，由下至上依次包括膨化長秸稈纖維層、膨化短秸稈纖維層、腐熟膨化長秸稈纖維層、腐熟膨化短秸稈纖維層、基質層；

其中，所述膨化長秸稈層是這樣獲得的；調節平均長度為5cm-8cm的長纖維秸稈的含水率為55-75%，通過雙螺桿擠出膨化機制備得到長度為3cm～6cm（含3cm和6cm）的擠出膨化長秸稈，加入酸性溶液浸泡至擠出膨化長秸稈pH為4.5～6，再烘干（烘干溫度70℃～80℃）至含水率為35～45%，150℃高溫滅菌處理（滅菌時間30min），即獲得膨化長秸稈層；