[发明专利]一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法

说明书

技术领域

本发明属于水稻轻型无土育秧基质技术领域，具体涉及一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法。

背景技术

作物秸秆作为饲料在畜牧业中占有举足轻重的地位。目前秸秆作为饲料的处理技术包括碱化、微贮、氨化等，与传统工艺相比，提高了秸秆的利用率，并且将其中的粗蛋白增至为原有基础的两倍。秸秆的第二大用途是作为秸秆燃料，可作为生产沼气的原料之一，也可以热解后，生产碳素砖、煤气等燃料。最后，秸秆资源还可作为工业原料使用，以秸秆为主要原料生产复古雕塑品和装饰材料等建材系列产品；以秸秆为原材料的环保型餐具在研制开发中；将秸秆粉碎后，加入无机固化材料，进行科学分配加压，可以制成防火的纤维板。 但总体上，我国秸秆资源利用率仅有35%，利用秸秆资源的技术水平较低。

随我国水稻机插种植面积的不断扩大，育秧用土的制备已成大面积推进水稻机插秧的主要限制因素之一。在本发明提出之前，水稻无土育秧基质一般为泥炭、草炭、作物秸秆、酒糟、造纸废浆等添加化学肥料与高分子化学物质配置而成。我国年产作物秸秆量约7亿吨。每年生产的秸秆中氮、磷、钾资源分别达到300、70、700万吨，还含大量中微量元素，是一项重要有机资源。因此，利用秸秆制造育秧基质是系统工程，作物秸秆的就地转化工作已经成为迫切需要解决的农业关键问题，同时也是实现发展循环经济的重要尝试。膨化技术就是一种基于物化反应的复合效应。膨化设备工作原理为切断的湿润的秸秆通过进料螺旋进入挤压腔后，与挤压螺旋相互挤压和摩擦，在挤压腔内形成一种高温高压环境，被处理的物料处在这种环境下。当腔中的秸秆从出料口喷嘴中被喷出瞬间，由于压力瞬间骤降，秸秆体积膨胀并且变得蓬松柔软，成一种絮状结构。目前秸秆膨化技术多用于饲料开发（一种稻壳/秸秆饲料添加剂的制备方法及其应用，201310386503.2），有研究者用膨化植物秸秆、细草碳土、椰子壳粉和纸浆制成基质板(一种水稻无土育秧秸秆基质板及其制备方法，201610096024.0)，是在秸秆达到蓬松柔软的絮状结构状态下浸水、酸洗、制板、烘干，此过程已经完全破坏了膨化效果，不能发挥膨化秸秆具备的高吸附性效果，更重要的是基质板缺乏营养物质。本发明通过对膨化水稻秸秆添加富含氮、磷、钾、有机质的营养物质制备水稻育秧基质，充分发挥膨化秸秆的高吸附性，此为本发明的创新性所在。这种新型、高效、安全、绿色、环保的轻型无土育秧基质，国内外鲜见报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法的技术方案，通过该方法利用膨化技术，对水稻秸秆进行有效开发利用，将粗纤维有效的分解，转化为单糖，并将包裹的蛋白质等多种营养物质游离出来，成为可供水稻吸收利用的营养成分。发展水稻秸秆资源化育秧基质，突破水稻育秧基质生产主要使用秸秆腐熟及化学氮肥添加的传统模式，通过膨化水稻秸秆材料在水稻育秧中的应用。从而使氨氮最大程度的被膨化水稻秸秆所吸持。为秸秆利用提供全新的途径，达到以废治废的目的。有利于实现资源的综合利用和可持续发展，减少水稻育秧对化学氮肥的依赖，对保护生态环境平衡有十分重要的意义。采用此膨化秸秆制备的水稻育秧基质是一种新型、高效、安全、绿色、环保的轻型无土育秧基质。

所述的一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其特征在于包括以下工艺步骤：

1）除去水稻秸秆中不能使用的杂质和腐败变质成分，采用万能粉碎机粉碎处理，烘干备用；

2）将步骤1）制备的水稻秸秆、粗蛋白、尿素按比例混匀，通过单螺杆膨化机制成膨化料；

3）将步骤2）处理后的膨化料、酒糟和矿物质混匀，通过对混合料的干燥、冷却、筛分和称重包装，制成水稻轻型无土育秧基质。

所述的一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其特征在于所述的步骤1）中烘干温度为45-65℃，烘干时间为1-2h。

所述的一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其特征在于所述的步骤1）中水稻秸秆长度或直径超过15mm 时进行粉碎处理，粉碎后的长度或直径不超过150µm，含水率为10-20%。

所述的一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其特征在于所述的步骤2）中粗蛋白为粗粮粉、豆粕、棉粕中的一种或多种组合。

所述的一种利用膨化水稻秸秆制备水稻轻型无土育秧基质的方法，其特征在于所述的步骤2）中水稻秸秆、粗蛋白和尿素的重量比为80:5-10:5-10。