水稻育秧基质组合物、水稻育秧基质及其制备方法与流程

1.本发明涉及水稻种植技术领域，具体涉及一种水稻育秧基质组合物、水稻育秧基质及其制备方法。


背景技术：

2.近年来，随着农业机械化进程的加速，机插秧技术在全国范围内得到大力推广，机插秧比例也逐年上升。采用传统的大田泥浆育秧方式既费时费力，又影响秧苗的健康生长，不利于培育出健壮的秧苗。
3.随着育秧技术的不断发展以及育秧面积的不断扩大，对育秧过程中所需的基质要求越来越高，如何培育出植株健壮、根系盘结力适中、易于整齐切割的块状秧苗，已成为机插秧技术成功推广的关键。
4.目前，关于育秧基质的报道也屡见不鲜，然而市场上的水稻育秧基质在培育秧苗时容易出现秧苗抗逆性弱，农艺性状差，后期需喷施叶面肥及相应生长调节剂，出现费时费工的状况。并且，秧盘中易出现“缺穴”现象，究其原因是因为基质的营养不够全面，养分肥力供应不足，一旦出现“缺穴”整盘秧苗即废弃，所以前期秧苗的健康，对农户来说十分重要。
5.因此，生产上急需解决农户在育秧过程中容易出现的秧苗多病、营养不良、成活率低等现象。
6.cn105850584a公开了一种利用水稻谷壳制备育秧基质及其制备方法，该方法利用水稻谷壳制备育秧基质由以下的组分经加工后，按照所示的重量份比例制成，水稻谷壳40份、红黄泥35份、泥炭15份、蛭石7份、配置的复合肥3份、调节剂适量。该方法利用稻壳作为水稻育秧基质的主要原料配制育秧基质通气性好、保水保肥性强，且利用该基质育成的秧苗具有素质好、根系发达、返青快、分蘖力强、产量高等优点。然而，该方法采用的相关原料如红泥、泥炭并不环保，不符合绿色环保的要求。
7.cn114868620a公开了一种育秧基质及其制备方法和应用，该方案是通过将木薯渣、蛭石、草炭和植物生长调节剂混合粉碎即得育秧基质。该方法操作简便，但存在草炭不易获取，且不可再生的问题，此外水稻生长所需的大量营养元素也不尽全面，难以满足秧苗的全生育期生长。
8.有鉴于此，充分考虑水稻秧苗的生长特征及需肥特征，开发出一种能够使得秧苗发育好、成活率高，减轻劳动强度，适用于大面积工厂化育秧的新型水稻育秧基质及其生产方式，具有重要意义。


技术实现要素：

9.本发明的目的是为了解决现有技术农户在育秧过程中容易出现的秧苗多病、营养不良且成活率低的问题。
10.为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种水稻育秧基质组合物，该组合物中
含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
11.农作物秸秆、农作物谷壳、草木灰、粉煤灰、吸水树脂、粘合剂、促根剂和控释氮肥；
12.以所述组合物的总重量为基准，所述农作物秸秆的含量为35-50重量％，所述农作物谷壳的含量为30-35重量％，所述草木灰的含量为5-10重量％，所述粉煤灰的含量为7.5-15重量％，所述吸水树脂的含量为3-5重量％，所述粘合剂的含量为2-3重量％，所述促根剂的含量为0.2-0.8重量％和所述控释氮肥的重量为1-3.5重量％；
13.所述草木灰与所述粉煤灰的含量质量比为1：0.75-3；
14.所述粉煤灰中含有氧化钙和氧化钾，且以所述粉煤灰的总重量为基准，所述氧化钙的含量为10-18重量％，所述氧化钾的含量为1-2.5重量％。
15.本发明第二方面提供一种制备水稻育秧基质的方法，该方法包括：将第一方面所述的组合物中的各组分进行接触混合后堆制处理。
16.本发明第三方面提供由第二方面所述的方法制备得到的水稻育秧基质。
17.本发明将草木灰和粉煤灰按照特定配比复配，并搭配农作物秸秆、农作物谷壳、吸水树脂、粘合剂、促根剂和控释氮肥，获得的水稻育秧基质能够为秧苗提供充足的营养元素，从而使得秧苗生长更均匀、健壮。
18.本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
19.在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
20.本发明中，未作相反说明的情况下，所述室温或所述常温均表示25
±
2℃。
21.如前所述，本发明的第一方面提供了一种水稻育秧基质组合物，该组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：
22.农作物秸秆、农作物谷壳、草木灰、粉煤灰、吸水树脂、粘合剂、促根剂和控释氮肥；
23.以所述组合物的总重量为基准，所述农作物秸秆的含量为35-50重量％，所述农作物谷壳的含量为30-35重量％，所述草木灰的含量为5-10重量％，所述粉煤灰的含量为7.5-15重量％，所述吸水树脂的含量为3-5重量％，所述粘合剂的含量为2-3重量％，所述促根剂的含量为0.2-0.8重量％和所述控释氮肥的重量为2-3.5重量％；
24.所述草木灰与所述粉煤灰的含量质量比为1：0.75-3；
25.所述粉煤灰中含有氧化钙和氧化钾，且以所述粉煤灰的总重量为基准，所述氧化钙的含量为10-18重量％，所述氧化钾的含量为1-2.5重量％。
26.本发明中，所述控释氮肥能够为秧苗提供充足的氮素，当控释氮肥含量过高时，容易造成水稻底上部叶片及茎秆生长减缓甚至死亡；而控释氮肥含量过低时，水稻秧苗所需的氮肥不够，从而导致水稻秧苗生长养分不足，长势较差。然而，发明人发现，将组合物中控释氮肥的重量百分比含量控制在2-3.5％，配合本发明提供的技术方案的其余技术特征，有利于秧苗更好的生长。
27.优选地，所述草木灰与所述粉煤灰的含量质量比为1：1.5-3。发明人发现，在该优
选的实施方式下，本发明提供的水稻育秧基质对秧苗素质的提高有促进作用，能明显提升秧苗长势，有利于秧苗的生长。
28.需要说明的是，所述粉煤灰是指从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰。优选地，在所述粉煤灰中，所述氧化钙的含量为10-16.8重量％，所述氧化钾的含量为1-2.1重量％。发明人发现，在该优选的实施方式下，本发明提供的水稻育秧基质培育的水稻秧苗的叶龄、株高、茎宽、根长和干物重均显著增加。
29.需要说明的是，所述草木灰是指禾本科植物茎秆经焚烧后留下的灰烬。优选地，所述草木灰中含有碳酸钾，且以所述草木灰的总重量为基准，所述碳酸钾的含量为6-12重量％，更优选为8-10重量％。发明人在研究过程中发现，采用该优选情况下的具体实施方式，本发明提供的水稻育秧基质能够明显提升秧苗长势，有利于秧苗的生长。
30.优选地，所述控释氮肥选自养分释放期为30-40天的单质尿素，且以所述控释氮肥的总重量为基准，所述控释氮肥中纯氮的含量为40-50重量％，更优选为44-47重量％。
31.需要说明的是，所述释放期是指在常温的土壤中，所述控释氮肥养分累积释放量大于98％所需要的时间。
32.优选情况下，以所述组合物的总重量为基准，所述农作物秸秆的含量为35-40重量％，所述农作物谷壳的含量为30-35重量％，所述草木灰的含量为5-8重量％，所述粉煤灰的含量为10-15重量％，所述吸水树脂的含量为3-5重量％，所述粘合剂的含量为2-3重量％，所述促根剂的含量为0.2-0.4重量％和所述控释氮肥的重量为2-3重量％。发明人发现，在该优选的实施方式下，本发明提供的水稻育秧基质培育的水稻秧苗的素质表现更优。
33.本发明对所述农作物秸秆和农作物谷壳的种类没有特别的要求，只需要能够满足本发明的需求即可，可以采用本领域技术人员熟知的农作物秸秆和农作物谷壳。
34.根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述农作物秸秆选自水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆中的至少一种。
35.优选地，所述农作物谷壳选自水稻壳、小麦壳、大豆壳、花生壳中的至少一种。
36.优选情况下，所述吸水树脂的重均分子量为1.0
×
10
3-2.0
×
106。
37.根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述吸水树脂选自淀粉、壳聚糖、聚丙烯酸盐中的至少一种。
38.需要说明的是，所述粘合剂是由聚丙烯酰胺聚合而成的水溶性土壤调理剂。优选地，所述粘合剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的至少一种。
39.更优选地，所述聚丙烯酰胺在温度为25℃时的粘度为200-400mpa
·
s。
40.根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述促根剂选自腐殖酸、海藻酸中的至少一种。
41.如前所述，本发明的第二方面提供了一种制备水稻育秧基质的方法，该方法包括：将前述第一方面所述的组合物中的各组分进行接触混合后堆制处理。
42.根据本发明一种特别优选的具体实施方式，所述接触混合的步骤包括：
43.s1、将所述农作物秸秆进行粉碎处理i，得到平均粒径不大于0.5cm的中间物料；
44.s2、将所述农作物谷壳和所述中间物料混合后进行搅拌粉碎，得到平均粒径为0.01-0.5cm的育秧基质主体，并将所述草木灰、所述粉煤灰、所述吸水树脂、所述粘合剂、所述促根剂、所述控释氮肥与所述育秧基质主体进行第一混合，以得到堆制处理原料。
45.优选地，在步骤s2中，所述农作物谷壳的平均粒径为0.01-0.4cm。
46.优选地，在步骤s2中，所述搅拌粉碎的条件包括：搅拌速度为3000-4000rpm，时间为3-6min。
47.优选情况下，在步骤s2中，所述第一混合在搅拌下进行，所述第一混合的条件包括：搅拌速度为3000-4000rpm，时间为3-6min，温度为25-40℃。
48.优选地，所述堆制处理的条件至少包括：温度为25-40℃，优选为25-35℃；湿度为60-70％rh，时间为7-10天。
49.本发明所述的方法还可以包括本领域各种常规后处理方式，例如水稻育秧基质在使用前通过ph试纸测定基质的ph值，然后将水稻育秧基质放置水稻育秧盘中，播种后按照本领域常规方式进行育秧。本发明在此不再赘述，本领域技术人员不应理解为对本发明的限制。
50.如前所述，本发明的第三方面提供了由前述第二方面所述的方法制备得到的水稻育秧基质。
51.优选地，所述水稻育秧基质的ph值为6.0-6.5。
52.以下将通过实例对本发明进行详细描述。以下实例中，在没有特别说明的情况下，涉及到的原料均为市售品。
53.原料
54.农作物秸秆：水稻秸秆；
55.农作物秸秆：玉米秸秆；
56.农作物谷壳：水稻壳，平均粒径为0.1cm；
57.农作物谷壳：小麦壳，平均粒径为0.2cm；
58.草木灰i：含有8重量％的碳酸钾；
59.草木灰ii：含有10重量％的碳酸钾；
60.草木灰iii：含有12重量％的碳酸钾；
61.粉煤灰i：含有10重量％的氧化钙和2重量％的氧化钾；
62.粉煤灰ii：含有15重量％的氧化钙和1重量％的氧化钾；
63.粉煤灰iii：含有18重量％的氧化钙和2.5重量％的氧化钾；
64.粉煤灰iv：含有20重量％的氧化钙和0.5重量％的氧化钾；
65.吸水树脂：聚丙烯酸钠，重均分子量为1.6
×
106，购自金誉化工有限公司；
66.粘合剂：聚丙烯酰胺，在温度为25℃时的粘度为250mpa
·
s，购自金誉化工有限公司；
67.促根剂：海藻生根剂，购自司普沃国际贸易有限公司；
68.控释氮肥：养分释放期为30天，纯氮含量为44.0重量％，购自河北德沃多生物科技有限公司；
69.水稻品种：美香占2号，购自湖南隆平种业有限公司；
70.在没有特别说明的情况下，每1重量％表示1g。
71.实施例1
72.本实施例用于说明本发明所述的水稻育秧基质组合物按照表1中的配方，并按如下所述的方法制备水稻育秧基质。
73.所述制备水稻育秧基质的方法包括以下步骤：
74.s1、将农作物秸秆进行粉碎处理i，得到平均粒径为0.4cm的中间物料；
75.s2、将农作物谷壳和所述中间物料混合后进行搅拌粉碎(搅拌速度为3600rpm，时间为6min)，得到平均粒径为0.2cm的育秧基质主体，然后将草木灰、粉煤灰、吸水树脂、粘合剂、促根剂、控释氮肥与所述育秧基质主体进行第一混合(搅拌速度为3600rpm，温度为25℃，时间为6min)，然后在温度为28℃，湿度为70％rh条件下堆制7天，得到所述水稻育秧基质，并测定所述水稻育秧基质的ph值。
76.在没有特别说明的情况下，其余实施例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用的制备水稻育秧基质的配方和工艺参数不同，具体参见表1；对比例采用与实施例1相同的流程进行，不同的是所采用配方和工艺参数不同，具体参见表2。
77.表1
[0078][0079][0080]
表2
[0081][0082]
测试例
[0083]
将上述的实施例和对比例制备的水稻育秧基质放置在长宽高为58.0
×
21.5
×
2.8cm的水稻育秧盘中，然后在水稻育秧盘中播种美香占2号进行育秧，育秧20天后统计秧苗的长势情况，以市售水稻育秧基质(购自淮安柴米河农业科技股份有限公司)作为对照组，具体结果见表3。
[0084]
其中，叶龄的测试方法为：随机取长势均匀的10株秧苗分别记录叶龄，并计算10株秧苗的叶龄平均值；
[0085]
株高的测量方法为：随机取长势均匀的10株秧苗测量其株高，并计算10株秧苗的株高平均值；
[0086]
茎宽的测量方法为：随机选取长势均匀的10株秧苗，用游标卡尺测量单株茎基部最宽处，并计算10株秧苗的茎基宽的平均值；
[0087]
根长的测量方法为：随机取长势均匀的10株秧苗，洗净根部后测量最长的根长，并计算10株秧苗的根长平均值；
[0088]
干物重的测量方法为：随机取长势均匀的50株秧苗，洗净根部后经105℃杀青30min后进行80℃恒温烘2天后秧苗质量稳定后，称重，即为50株秧苗的干物重。
[0089]
表3
[0090] 叶龄/片株高/cm茎宽/cm根长/cm干物重(50株)/g实施例13.016.90.284.22.48
实施例23.317.90.254.42.57实施例33.117.30.274.42.54实施例42.916.30.244.32.37实施例52.916.20.234.12.33实施例62.716.50.244.12.36对比例12.115.40.212.21.58对比例22.516.02.103.52.23对比例32.516.00.173.12.15对比例42.316.20.183.52.20对比例52.916.62.203.92.30对比例62.916.60.203.82.22对照组2.716.20.153.11.76
[0091]
通过上表的结果可以看出，采用本发明提供的水稻育秧基质组合物制备得到的水稻育秧基质更有利于秧苗的生长，培育的秧苗的叶龄、株高、茎宽、根长和干物重均显著高于对比例，水稻秧苗素质表现更优，能够有效解决育秧过程中容易出现的秧苗多病、营养不良且成活率低的问题。
[0092]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种水稻育秧基质组合物，其特征在于，该组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：农作物秸秆、农作物谷壳、草木灰、粉煤灰、吸水树脂、粘合剂、促根剂和控释氮肥；以所述组合物的总重量为基准，所述农作物秸秆的含量为35-50重量％，所述农作物谷壳的含量为30-35重量％，所述草木灰的含量为5-10重量％，所述粉煤灰的含量为7.5-15重量％，所述吸水树脂的含量为3-5重量％，所述粘合剂的含量为2-3重量％，所述促根剂的含量为0.2-0.8重量％和所述控释氮肥的重量为1-3.5重量％；所述草木灰与所述粉煤灰的含量质量比为1：0.75-3；所述粉煤灰中含有氧化钙和氧化钾，且以所述粉煤灰的总重量为基准，所述氧化钙的含量为10-18重量％，所述氧化钾的含量为1-2.5重量％。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述草木灰与所述粉煤灰的含量质量比为1：1.5-3。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，在所述粉煤灰中，所述氧化钙的含量为10-16.8重量％，所述氧化钾的含量为1-2.1重量％。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述控释氮肥选自养分释放期为30-40天的单质尿素，且以所述控释氮肥的总重量为基准，所述控释氮肥中纯氮的含量为40-50重量％，优选为44-47重量％。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，以所述组合物的总重量为基准，所述农作物秸秆的含量为35-40重量％，所述农作物谷壳的含量为30-35重量％，所述草木灰的含量为5-8重量％，所述粉煤灰的含量为10-15重量％，所述吸水树脂的含量为3-5重量％，所述粘合剂的含量为2-3重量％，所述促根剂的含量为0.2-0.4重量％和所述控释氮肥的重量为1-3重量％。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述农作物秸秆选自水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆中的至少一种；和/或所述农作物谷壳选自水稻壳、小麦壳、大豆壳、花生壳中的至少一种。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的组合物，其中，所述吸水树脂选自淀粉、壳聚糖、聚丙烯酸盐中的至少一种；和/或所述粘合剂选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇中的至少一种；和/或所述促根剂选自腐殖酸、海藻酸中的至少一种。8.一种制备水稻育秧基质的方法，其特征在于，该方法包括：将权利要求1-7中任意一项所述的组合物中的各组分进行接触混合后堆制处理。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述堆制处理的条件至少包括：温度为25-40℃，湿度为60-70％rh，时间为7-10天。10.由权利要求8或9所述的方法制备得到的水稻育秧基质。

技术总结
本发明涉及水稻种植技术领域，公开了一种水稻育秧基质组合物、水稻育秧基质及其制备方法。该组合物中含有各自独立保存或两者以上混合保存的以下组分：农作物秸秆、农作物谷壳、草木灰、粉煤灰、吸水树脂、粘合剂、促根剂和控释氮肥；草木灰与粉煤灰的含量质量比为1：0.75-3；粉煤灰中含有氧化钙和氧化钾，且以粉煤灰的总重量为基准，氧化钙的含量为10-18重量％，氧化钾的含量为1-2.5重量％。本发明提供的水稻育秧基质能够为秧苗提供充足的营养元素，从而使得秧苗生长更均匀、健壮。健壮。


技术研发人员：郑志刚 籍延宝 朱长丰 朱进 谢倩 李昊杰
受保护的技术使用者：中联智慧农业股份有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/7