[发明专利]一种机插秧用多层水稻秸秆基质块及育秧方法

说明书

本发明公开一种机插秧用多层水稻秸秆基质块及育秧方法，包括：1)制备成长度15mm～30mm的为未腐熟秸秆纤维、10天腐熟的秸秆纤维和20天腐熟的秸秆纤维；2)制备腐熟秸秆纤维；3)利用双螺杆挤出膨化机制备腐熟挤出膨化的秸秆纤维；4)依次利用未腐熟秸秆纤维、腐熟秸秆纤维和腐熟挤出膨化的秸秆纤维打浆并吸干成型，获得所述多层秸秆基质块，该基质块容重小，持水孔隙度较高，移栽过程力学性能较好，水稻成苗率较高；适用于机插秧水稻育秧。

技术领域

本发明属于农业废弃物资源化利用领域，特别涉及一种机插秧用多层水稻基质块用的以不同处理秸秆为原料的多层基质块及其育秧方法。

背景技术

江苏省粮食和水稻总产量位居全国第四位，在我国粮食及稻米的供给中占据举足轻重的地位,作为全国粮食、水稻的主产区，全省年秸秆量达到4200吨，机插秧使用的塑料秧盘10亿只以上，废弃秧盘2亿只以上。每年对废弃秸秆和废弃秧盘的处置都面临巨大的环境污染压力，而江苏地区又是全国最早一批成功实现全面禁烧秸秆的省份，秸秆焚烧现象基本杜绝，江苏目前大部分是以还田方式消纳秸秆，但秸秆长期过量还田对作物生长产生很大负面影响，严重的甚至引发病虫害致使产量大幅度下降，这无疑给粮食生产带来巨大的隐患。与此同时，江苏省还未对农用回收塑料采取合适的分级利用方式，老化破损的各类塑料秧盘以遗弃和焚烧为主的处置方式无疑加剧了生态环境的破坏。因此加快秸秆基质块的研发，既能以合理的途径消纳大量的秸秆，又能免除秧盘的废弃造成的环境危害

目前，基质块通常由向基质中添加黏胶剂或直接加压成型制备获得。机插秧水稻育秧基质多用草炭或营养土，草炭大部分来自于植物残体分解形成的腐殖质，属于不可再生资源，取自优质土壤的营养土的过量开采同样造成不可逆的生态破坏。此外，育秧过程涉及取土、粉碎、筛土、拌土、铺装及摆放等一系列繁琐操作步骤，浪费大量人力物力，需要培育出“矮小粗壮”适用于机插秧的壮硕秧苗同样需要水肥养分的添加和精心管理。文献《水稻育秧基质板的应用》已研究表明，水稻育秧基质板能够免除常规土育苗中繁琐的工艺和人力消耗，以及技术环节复杂和易产生药害的问题，同时避免草炭和营养土的破坏，具有显著优势。中国专利109362533A公布了一种水稻穴盘旱育秧用多层秸秆基质及其制备方法与应用，该文献以不同长度、不同腐熟程度的秸秆为原料，依据水稻秧苗生长特性在穴盘内逐层铺装成型，该方法虽以纯秸秆为原料且解决药害等问题，但铺装方式费时费工，且铺装成型后需要穴盘支撑满足力学性能要求，不便于运输。随着机插秧水稻种植面积的增加，对于以秸秆为原料，基质成型方式高效的，节约人力物力，降解性能优异的多层水稻育秧基质块将比传统散装基质更为有价值空间。

近年来，已有以秸秆为原材料制备的基质块应用于育秧应用中，秸秆通常经过粉碎后与稻田土、工业废弃物、缓释肥料等配制成育秧基质，但秸秆比例通常较低，粉碎后的秸秆在腐熟过程中养分消耗过快且容易产生酚酸类物质抑制水稻种子的初期发芽，成型过程中若使用胶黏剂工艺繁琐且胶黏剂降解周期长于秸秆不利于耕地使用，若不使用胶黏剂产品强度较低容易造成运输过程中损坏。专利CN105684851A公布了一种使用水稻无土育秧秸秆基质板及制备方法，所述制备方法使用秸秆、细草碳土、椰子壳粉和纸浆为原料，经磨浆和吸塑工艺制备成基质板，秸秆占比53-57％比例较低，粉碎秸秆养分含量较低且容易在秧苗生长过程中导致酚酸类有毒物质的产生，原料粒径过小导致力学强度低不便产品运输；专利CN107494223A公布了一种秸秆基质无土水稻育苗垫，所述制备方法通过各种粘结剂和树脂将秸秆粉混合铺装成型，该方法同样未解决秸秆养分含量低和腐熟过程中酚酸类物质出现的问题，使用胶黏剂粘结的方式不仅不利于产品降解，同时铺装工艺繁琐造成人力成本提升；专利CN105367300A公布了一种多功能植物秸秆质育苗基质块及制备方法，所述制备方式为堆肥秸秆或草炭为主料，加以杂铝石粉、磷酸二铵、吸水树脂等成分，通过挤压成型和外表面包覆可降解纤维网制备而成基质块，该方法通过挤压方式成型，可降解弹性纤维网包覆保证强度，但工艺繁琐耗时较长，自动化程度低，人力物力成本较大。