一种适用于机插秧水稻的育秧基质及其制备方法.pdf

本发明公开了一种适用于机插秧水稻的育秧基质及其制备方法，以小麦加工面粉的副产品麦麸为主要原料，加入酒糟，采用高温腐熟剂进行堆置发酵腐熟处理15-20天，干燥粉碎后再按比例混合蚯蚓粪、蛭石、硅酸钠配制成复合型水稻育秧基质。本发明制备方法简单，组分资源丰富，所配制的基质容重轻、通气保水性能协调良好、养分丰富，整个育秧期间不需施肥，操作省工省力，所育秧苗出苗整齐，叶色浓绿，根系活力高，缓苗期短，可广泛应用于水稻工厂化育秧技术领域。

权利要求书
1.  一种适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于由基础基质和其他添加物制备而成，其中基础基质以体积计包括：麦麸50％-60％，酒糟10％-15％，蚯蚓粪10％-30％，蛭石10％-20％，其他添加物包括高温腐熟剂、微量元素硅以及矮化剂，高温腐熟剂的添加量为每立方米基础基质0.25kg，微量元素硅的添加量为每立方米基础基质7kg；矮化剂的添加量为基础基质重量的0.2％-0.3％。

2.  根据权利要求1所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述麦麸为小麦加工面粉副产品，为片状或粉状。

3.  根据权利要求1所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述麦麸和酒糟的体积比为5:1。

4.  根据权利要求1所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述高温腐熟剂由质量百分比比例为30％-35％:65％-75％的酵母菌和乳酸菌组成。

5.  根据权利要求4所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述高温腐熟剂有效活性菌的含量为1011-1012cfu/mL。

6.  根据权利要求1所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述微量元素硅以Na2SiO3·9H2O的形式添加。

7.  根据权利要求1所述适用于机插秧水稻的育秧基质，其特征在于：所述矮化剂为多效唑1000倍液。

8.  如权利要求1所述的一种适用于机擦秧水稻的育秧基质的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将所需量的麦麸与酒糟混合均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合物进行搅拌，在搅拌的同时均匀喷洒水，使混合物含水量达到50％-60％，堆垛，加入所需量的高温腐熟剂，密封常温厌氧发酵，发酵时间为15-20d；
(3)将步骤(2)发酵完成的混合物在80℃下热烘2h后粉碎成末；
(4)向步骤(3)粉碎得到的粉末料中加入所需量的蚯蚓粪以及蛭石，混合均匀保存备用；
(5)在水稻育秧基质使用时，取步骤(4)备用的混合物，加入所需量的微量元素硅和矮化剂，搅拌均匀，即可制成所述水稻育秧基质。

9.  根据权利要求6所述适用于机插秧水稻的育秧基质的制备方法，其特征在于： 所述制备而成的水稻育秧基质的容重为0.2-0.35g/cm3，总孔隙度为60-65％，含水量≤55％，有机质含量≥50％，pH为5.5-6。

10.  根据权利要求6所述适用于机插秧水稻的育秧基质的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的粉碎尺寸为40-60目。

说明书一种适用于机插秧水稻的育秧基质及其制备方法
技术领域
本发明涉及粮食作物生产技术领域，尤其涉及一种适用于机插秧水稻的育秧基质的制备方法。
背景技术
水稻机械化移栽是水稻高效栽培技术的主要发展方向，也是提高水稻生产效率的重要手段，但是由于水稻机械化移栽对于秧苗的要求高，高素质且符合机插的秧苗培育难，已成为影响水稻机械化移栽的主要因素之一。培育高素质秧苗的关键在于育秧基质，常规的泥土(营养土)育秧由于存在着取土劳动强度大，造成土壤耕作层的破坏和养分的流失，同时秧苗重搬运强度大、秧块遇水容易散等一系列问题，已经难以满足工厂化育秧的要求。目前生产上已有利用秸秆、菌渣、稻壳等材料作为育秧基质，研究基质与水稻秧苗素质、产量的关系的报道，而关于轻型育秧基质配制的研究和专利较少，且以麦麸有机基质为主要原理配制成育秧基质的方法的专利未见公布。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明的第一目的在于提供一种适用于机插秧水稻的育秧基质。
本发明的第二目的在于提供一种适用于机插秧水稻的育秧基质的制备方法。
技术方案：为了解决上述第一目的，本发明所采用的技术方案为：一种适用于机插秧水稻的育秧基质，由基础基质和其他添加物制备而成，其中基础基质以体积计包括：麦麸50％-60％，酒糟10％-15％，蚯蚓粪10％-30％，蛭石10％-20％，其他添加物包括高温腐熟剂、微量元素硅以及矮化剂，高温腐熟剂的添加量为每立方米基础基质0.25kg；微量元素硅的添加量为每立方米基础基质7kg；矮化剂的添加量为基础基质重量的0.2％-0.3％。
更进一步的，所述麦麸为小麦加工面粉副产品，为片状或粉状。
在一些实施方式中，所述麦麸和酒糟的体积比为5:1。
在一些实施方式中，所述高温腐熟剂由质量百分比比例为30％-35％:65％-75％的酵母菌和乳酸菌组成。
更进一步的，所述高温腐熟剂有效活性菌的含量为1011-1012cfu/mL。
在一些实施方式中，所述微量元素硅以Na2SiO3·9H2O的形式添加。
更进一步的，所述矮化剂为多效唑1000倍液。
为了解决上述的第二目的，本发明所采用的技术方案为：一种适用于机擦秧水稻的育秧基质的制备方法，于包括以下步骤：
(1)将所需量的麦麸与酒糟混合均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合物进行搅拌，在搅拌的同时均匀喷洒水，使混合物含水量达到50％-60％，堆垛，加入所需量的高温腐熟剂，密封常温厌氧发酵，发酵时间为15-20d；
(3)将步骤(2)发酵完成的混合物在80℃下热烘2h后粉碎成末； 
(4)向步骤(3)粉碎得到的粉末料中加入所需量的蚯蚓粪以及蛭石，混合均匀保存备用；
(5)在水稻育秧基质使用时，取步骤(4)备用的混合物，加入所需量的微量元素硅和矮化剂，搅拌均匀，即可制成所述水稻育秧基质。
充分考虑水稻秧苗对育秧基质的容重、孔隙度、养分需求、酸碱环境等一系列要求，在一些实施方式中，上述制备而成的水稻育秧基质的容重为0.2-0.35g/cm3，总孔隙度为60-65％，含水量≤55％，有机质含量≥50％，pH为5.5-6。
为保证基质的效果能得到最大的发挥，在一些实施方式中，上述步骤(3)中的粉碎尺寸为40-60目。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)主要原料资源丰富，成本低：作为育秧基质主要成分的麦麸，我国每年产量在1200万t以上，辅助发酵的配料酒渣，我国年产量在1000万t以上，其中干白酒糟400多万t以上，干啤酒糟产量600多万t，可用资源十分丰富，用料价格也非常低廉；大大的降低了基质的制备成本。
(2)变废为宝，育秧基质营养丰富：麦麸作为小麦深加工后的产物直接用于饲料工业，很少再利用，经济价值不高，但养分含量丰富，含有丰富的蛋白质、脂肪、低聚糖、植酸、氨基酸等养分，酒糟作为酒糟是蒸酒以后留下的发酵产物，含有大量的蛋白质、脂肪、维生素、有机酸、氨基酸、核酸和多种微量元素，营养比较丰富。
本发明利用麦麸作为主要原料，是对以麦麸为主的有机废弃物最大程度、最彻底的资源化利用，不仅解决了麦麸、酒糟的环境污染问题，变废为宝，还创造出经济效益和社会效益，有着广泛的市场前景。
(3)基质制备简化，容重较轻，易于产业化发展：由于基质容重较轻，便于运输，对插秧机械负荷小，因而机械磨损轻，栽插速度快，稻田缺株率低，本发明的制备方法简化了传统的制备方法步骤，减少施肥等育苗步骤，降低了成本，便于工厂化专业化育秧，促进水稻机插秧的产业化发展，加快生态村镇和新农村建设。
附图说明
图1为本发明实施例与传统肥料对照组对秧苗根冠比的影响示意图；
图2为本发明实施例与传统肥料对照组对秧苗壮苗指数的影响示意图。
具体实施方式
下面结合实施例详细阐述本发明。
1)试验条件
2013年于江苏省句容市陈武镇的江苏农林科技示范园进行，供试水稻品种为武运粳24号，千粒重25.48g，发芽率87.9％。采用塑料秧盘育秧，盘长58cm、宽度28cm、高度3cm。
2)试验原料准备 
本发明实施例的原料来源：麦麸(市售)、蛭石(市售)、蚯蚓粪(市售)；其中实施例1-3的基础基质采用表1相应的配比，其中麦麸和酒糟的体积比为5:1，其他添加物高温腐熟剂由质量百分比比例为33％:70％的酵母菌和乳酸菌组成，有效活性菌的含量为1011-1012cfu/mL，添加量为每立方米基础基质0.25kg，Na2SiO3·9H2O的添加量为每立方米基础基质7kg；多效唑1000倍液的添加量为基础基质重量的0.25％。对照组为江苏淮安柴米河基质肥料有限公司研制的基质(市售基质)。
表1：实施例1-3与对照组基础基质配比

按照表1准备原料，按照以下步骤进行实施例1-3一种适用于机插秧水稻的育秧基质的制备：
(1)将所需量的麦麸与酒糟混合均匀；
(2)将步骤(1)得到的混合物进行搅拌，在搅拌的同时均匀喷洒水，使混合物含 水量达到55％，堆垛，加入所需量的高温腐熟剂，密封常温厌氧发酵，发酵时间为18d；
(3)将步骤(2)发酵完成的混合物在80℃下热烘2h后粉碎成末，具体为50目；
(4)向步骤(3)粉碎得到的粉末料中加入所需量的蚯蚓粪以及蛭石，混合均匀保存备用；
(5)在水稻育秧基质使用时，取步骤(4)备用的混合物，加入所需量的微量元素硅和矮化剂，搅拌均匀，即可制成所述水稻育秧基质。
其中制备而成的水稻育秧基质的容重为0.2-0.35g/cm3，总孔隙度为60-65％，含水量≤55％，有机质含量≥50％，pH为5.5-6。
3)试验方法
3.1种子处理：选用备好的武运粳24号，浸种前晒种1-2天；用盐(比重为1.08-1.12)选种，用清水淘洗干净，加25％用咪鲜胺水稻浸种剂浸种48小时，催芽24小时，破胸露白，每盘播芽谷180g。
3.2播种与管理 
播种后，结合喷水用1000倍立枯净进行基质消毒，再用拌匀的基质覆盖，以不露籽为宜。在育秧大棚内的育秧架上平铺秧盘，每架横排两行，依次平铺，紧密排齐。秧苗从1叶1心至2叶1心是管理的重点，每天观察秧苗的变化，如发现秧苗无吐水或卷叶现象及时补水。
3.3测定项目与方法
秧苗素质：播后16天，取代表性植株10株测定苗高(用直尺测量)、叶挺高(用直尺测量)、、根数(人工计数)、叶面积(LI-3000A型叶面积仪器测定)、叶绿素含量(参照李合生的方法)、根系活力(TTC法)；茎基宽(用游标卡尺测量50株茎基宽，测定3次，求每株平均数)；另外每盘再取代表性秧苗100株，均分成2组,冲洗干净，分别将地上部和地下部分开，将植株置于可调温鼓风干燥箱105℃下杀青30min,再在80℃下烘至恒重，分别将地上部和地下部干物质称重。
4)数据处理
常规数据处理和作图在Excel2010中进行，方差分析在SPSS20.0中进行。
表2不同育秧基质配比对机插水稻秧苗素质的影响

注：表中同列不同小写字母数值间差异显著(P<0.05)
5)结果分析： 
5.1不同基质配比对秧苗地上部分的影响
从表2可以看出，实施例1-3处理在苗高、叶挺长、茎基宽、叶面积、地上干重、叶绿素含量、叶绿素a/b等指标均优于对照处理；其中苗高、叶挺长在处理间差异显著，其它指标处理间差异不显著。
具体的，苗高、叶挺长、茎基宽、叶面积、地上干重指标排序均为对照组<实施例3<实施例1<实施例2；叶绿素a/b的指标排序为实施例2<实施例1<实施例3<对照组；实施例1-3和对照组处理的苗高、叶挺长、茎基宽分别在12-14cm、5-6cm、0.4-0.6cm之间，均符合壮秧的标准，均能满足水稻的机械化移栽的要求；此外，不同处理所育秧苗叶绿素含量无明显差异，但实施例1-3处理所育的秧苗叶绿素a/b低于对照组，具体为，叶绿素b所占比例越高，叶片可以吸收漫射光中的蓝紫光，从而增强光合能力，上述数据显示实施例1-3处理所育的秧苗比CK更能适应不同的光照环境。
综上，在实施例1-3中，实施例2处理所育秧苗各项指标表现最优，其中苗高、叶挺长、茎基宽、地上干重、叶绿素a/b指标上与其它处理差异显著；综合分析，各个处理的秧苗地上部分表现实施例2最优，依次为实施例1、实施例3、对照组。
5.2不同基质配比对秧苗根系的影响
根系的优劣是水稻秧苗素质及其重要的指标，从表2可以看出，实施例1-3处理所育的秧苗的地下干重、根冠比、根系活力均比对照组显著增加，各实施例之间差异显著；不同处理之间的地下干重、根冠比、根系活力顺序依次为：对照组<实施例3<实施例1<实施例2、对照组<实施例1<实施例2<实施例3、对照组<实施例3<实施例1<实施例2，具体实施例1-3和对照组的根冠比指标可从图1进行直观的显示，综上可得出，实 施例1-3处理所育秧苗的根系基本性质显著好于对照组所育秧苗。
3.3不同配比复合基质对秧苗壮苗指数的影响
壮苗指数是评价幼苗质量的重要指标之一。壮苗指数＝(茎粗/株高+根干重/地上部干重)X全株干重。由图2可以看出，实施例2处理的壮苗指数最大，其次为实施例1和实施例3，它们分别比对照组增加16.2％、8.6％、4.6％，由此可见，实施例1-3处理的壮苗指数明显高于对照组，秧苗健壮。
从上述数据可以得出，本发明一种适用于机插秧水稻的育秧基质及其制备方法应用于水稻育秧试验中，培育出的水稻秧苗素质较市售基质培育的水稻秧苗素质较好，生长健壮，且本发明制备方法简单，组分资源丰富，所配制的基质容重轻、通气保水性能协调良好、养分丰富，整个育秧期间不需施肥，操作省工省力，所育秧苗出苗整齐，叶色浓绿，根系活力高，缓苗期短，可广泛应用于水稻工厂化育秧技术领域。