一种以酒糟为主的水稻育苗基质及其制备方法

1.一种水稻复合育苗基质，其特征是由酒糟、蛭石和营养土混和配制而成，所述的酒糟是将白酒精废糟液通过一定的工艺进行固液分离，将酒糟蒸发干燥所得；酒糟、蛭石和营养土的体积百分比为：50%酒糟、30%蛭石、20%营养土，或者是60%酒糟、20%蛭石、20%营养土。
2.根据权利要求1所述的水稻复合育苗基质，其特征是所述的蛭石和营养土的粒径为
3-5㎜。
3.一种水稻育苗基质的制备方法，其特征是包括如下步骤：
1)将白酒精废糟液通过一定的工艺进行固液分离，将酒糟蒸发干燥，再过筛成1-4mm粒径的白酒酒糟；
2)备好粒径为3-5 mm的蛭石和3-5 mm的营养土；
3)将体积百分比为：50%酒糟、30%蛭石、20%营养土，或者是60%酒糟、20%蛭石、20%营养土进行充分混匀制成水稻复合育苗基质。

一种以酒糟为主的水稻育苗基质及其制备方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种水稻育苗基质的有机组成及其制备的方法，属于固体有机废弃物生物消解与资源化利用技术领域。\n背景技术\n[0002] 基质栽培是指在一定的场所或容器内通过基质固定植物根系并吸收营养液和氧气的植物栽培方法。据统计，世界上90%的无土栽培形式都是基质栽培。无土栽培基质是能为植物提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，它除了支持、固定植株外，更重要的是充当养分和水分的载体，使来自营养液的养分和水分得以中转，植物根系从中按需选择吸收。\n而育苗基质是基质中专用于育苗的基质。随着育苗水平和要求的不断提高，对育苗基质的品质要求也在不断提高。但是因为人力和经费等方面的原因，目前的育苗基质都趋向于广谱型的，针对不同植物的生理特点及对基质的要求设计专门的育苗基质的研究及成果开发相对很少，尤其是在水稻机械化工厂化育苗基质方面。\n[0003] 1、常用传统基质的发展瓶颈\n[0004] 目前最常用的栽培基质主要是蛭石和岩棉等无机基质，以及泥炭（又称草炭）等有机基质。膨胀蛭石的高持水性能和片状结构使其拥有使基质中的空气和水分达到平衡协调的能力，起着固定支持植物、供应少量矿质养分、保肥、保水和改良基质物理性状等多种作用。其颗粒表面的许多空洞为保持水分和营养成分提供了巨大的表面积，同时也提供了极为适合的宜导液和通气条件。岩棉是当今世界上许多国家广泛应用的栽培基质，已形成一套完整的应用技术体系。泥炭由于纤维含量丰富，疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸附螯合能力强，有较强的离子交换和盐分平衡控制能力，又兼有增强植物抗旱、抗病、抗低温、抗盐渍的性能，更是被广泛使用。这些基质可以单独使用，也可以按照一定的比例混合使用。\n[0005] 以上基质虽然有不少优点，但又有其各自的缺点。如岩棉栽培需添加营养液，而泥炭又是数量有限而且短期不可再生的资源等。而且因为这些基质本身都不能够提供水稻生长发育所需的各种营养物质，无论是单独使用还是几种搭配使用，都需要额外的营养物质补充。这会导致很多环境问题，并且也极大的增加了水稻育苗工作的难度和成本。\n[0006] 另外，自上世纪80年代后期以来，欧美国家相继颁布实施了有关环保法规，如禁止营养液的排放以免污染地下或地表水源，禁止泥炭资源的开采等，这促使无土栽培逐步向环保型、经济型、技术型的方向转变。\n[0007] 2、新型育苗基质的研究现状\n[0008] 基于以上各种传统育苗基质与生俱来的缺点和不足，各种有机育苗基质应运而生，有机基质是指既不用天然土壤也不使用传统的营养液灌溉植物根系，而是采用各种有机废弃物等经腐熟发酵积制和消毒等方法途径生产而成的有机固态基质。国内比较成熟的有机基质产品数量并不多，主要有椰衣纤维、树皮、蔗渣、稻壳、锯末屑、芦苇末、秸秆。\n[0009] 其它有机基质：主要来自于各种有机固体废弃物，包括工农业废弃物和城市垃圾。\n如污泥和垃圾堆肥可部分的代替泥炭，食品工业废料葡萄渣、苹果渣等在国外用于山茱萸等植物的栽培。另外，中药渣、花生壳、咖啡加工的废渣都有报道应用于无土栽培。通常这些有机基质都是与蛭石等无机基质或泥炭等其它有机基质按一定比例混合使用才能取得较好的效果。\n[0010] 目前市场上专门针对于水稻育苗基质的研究尚处于零星阶段，而且关于水稻育苗基质研发成果很少。机插秧的发展现已成星火燎原之势，推广机插秧是当前水稻生产的发展方向。采用水稻专用育秧基质育秧，是近年来探索机插育秧的一条新途径。机插水稻对秧苗素质的要求较高，要发挥机插优势，使水稻高产稳产，必须培育符合机插要求的标准壮秧。虽然目前生产已出现了与机械栽插秧相配套的软盘育秧、双膜育秧等技术，但育秧介质仍然是以营养土为主。采用营养土育秧虽然成本较低，但育秧时需要从大田中取走大量的土壤作为营养土，这将带走大量的熟土层土壤，如果连续多年进行取土作业，土壤中的熟土层将越来越薄，而且整地取土和营养土的制备过程中需要大量的劳动力，再加上农村劳动力大量转移，农业劳动力素质普遍下降，且农村劳动力价格普遍较高，导致育秧时用工荒和用工成本不断增加。另外，营养土的培肥和配制常常达不到壮秧的要求，而且存在育秧、起秧用工多、工序复杂、占用耕地以及秧块重、机械作业负荷和损耗大等一系列问题。\n发明内容\n[0011] 本发明的目的就是针对上述现有育苗基质性质不稳定，需补充营养成分等缺陷，结合水稻育苗特点和各种原料的优缺点，提供一种能避免泥炭等不可再生资源使用，提高养分含量，利用有机废弃物开发的性质稳定的水稻育苗基质及其制备方法，使用该育苗基质后能培育出根系发达、苗茎粗壮、移栽成活率高、适应性强和壮苗指数高的水稻秧苗。\n[0012] 本发明所述水稻复合育苗基质，由酒糟、蛭石和营养土混和配制而成，酒糟、蛭石和营养土的体积百分比为：酒糟50-60%、蛭石20-30%、营养土20%。\n[0013] 所述的蛭石和营养土的粒径为3-5㎜。\n[0014] 本发明水稻育苗基质的制备方法，包括如下步骤：\n[0015] 1）将干酒糟过筛成1-4mm粒径的酒糟；\n[0016] 2）配备粒径为3-5㎜蛭石和营养土；\n[0017] 3）将体积百分比为：酒糟50-60%、蛭石20-30%和营养土20%进行充分混合均匀制成水稻育苗基质。\n[0018] 本发明中所说的营养土，也称为菜园土或菜园细土，就是指在当地经过培肥的土壤就可以了，如从种植过蔬菜的田地里取土过筛后的土。\n[0019] 本发明的优点：\n[0020] ①可用资源丰富，用料廉价。随着工业的迅速发展及人们生活水平的日益提高，酒精的消耗量越来越大。据统计，我国白酒年产量500万吨，年产白酒糟达2100万吨，酒精废糟液排放量高达6500多万吨；我国还有黄酒生产企业500多家，年平均黄酒产量为134万吨，黄酒的平均出糟率约为20%～30%，酒糟数量相当可观；另外，在城郊和农村还分布着大量的规模不等的酿酒作坊和酒厂，其经济实惠的白酒价格还是为其赢得了较大的生存空间，而且每年都会产出大量的酿酒副产品——酒糟。我国酒糟的特点是数量大，污染物浓度高，含有许多有用成份。出糟后的酒糟温度高，酸度大，水份多，易霉变。多数酒厂以极低的价格售给农民作饲料。如遇阴雨天气，无人购买，全部霉变，作为废弃物白白丢掉，这样不仅附加值不高，限制了酒企业效益的提高，而且会污染生态环境，造成了资源浪费。目前已成为我国工农业有机固体废弃物的生产源。\n[0021] ②变废为宝，育秧基质营养丰富。酒糟是蒸酒以后留下的发酵产物，有着原料固有的成分，发酵后留下的酒糟在营养和其他成份上，除碳水化合物有所消耗外，蛋白质、脂肪、维生素、有机酸、氨基酸、多种微量元素、核酸及其他许多物质的含量都有所增加，营养比较丰富。目前，随着人们环保意识和废弃资源回收利用意识的增强，已意识到酒糟具有广泛的开发价值，综合利用酒糟已经取得了一定进展。人们对其资源化问题进行了多方面的研究。\n如利用酒糟可以加工生产醋、醋酸盐、甘油、纤维素、脂肪、蛋白质、生长素、氨基酸、干全饲料等。但在实际运作时必须考虑投资、生产条件、市场销路、经济效益等多方面的问题。有的技术在这方面可能有所突破，用酒糟开发少数特殊食品、饲料和醋等。比如直接用酒糟加工饲料，只用干燥机、粉碎机便可以形成粗制酒糟饲料，但这种制品并不十分理想，而且卖不出很高的价钱。从环保、经济、成本、利用率、操作难易程度等方面的考虑，目前仍以利用固态酒糟生产生物有机肥、饲料、食用菌为主要利用模式，其他方法的环境效益均较差。\n[0022] 本专利利用酒糟生产水稻秧苗栽培基质，是对以酒糟为主的固体废弃物最大程度、最彻底的资源化利用。酒糟资源丰富，用料价格也非常低廉，不但解决了酒糟固体废弃物的环境污染问题，而且完全变废为宝，有效地利用废弃物创造出经济效益和社会效益，有着比较广阔的市场前景。\n[0023] ③秧苗生长健壮，适应性强。以酒糟作为基质的主要原料，再配加蛭石、营养土制成复合水稻育秧基质。该基质营养成份丰富，性质稳定，有机质含量高，使水稻整个育苗期间都能得到充分的营养供应。利用本该水稻育苗基质育出的水稻秧苗，根系发达，苗茎粗壮，移栽后成活率高，适应性强，生长健壮。\n[0024] ④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。该配方简化了基质制备的过程，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。\n附图说明\n[0025] 图1不同配比复合基质对秧苗根冠比的影响。\n[0026] 图2不同配比复合基质对秧苗壮苗指数的影响。\n具体实施方式\n[0027] 实施例1\n[0028] 将各组分按体积百分比为：酒糟50-60%，蛭石20-30%和营养土20%进行充分混合制成复合水稻育苗基质，酒糟粒径为1-4mm，蛭石和营养土的粒径均为3-5㎜。\n[0029] 1、试验材料\n[0030] 试验于2012年扬州大学农学院实验农牧场进行。供试水稻品种为扬州市田源种业有限公司市售的杂粳甬优8号。干酒糟：来自于江苏省镇江白酒镇江市酒厂，粗蛋白含量为16.78%、无氮浸出物41.68%、干物质89.45%、粗脂肪6.98%、粗纤维21.02%和灰分9.53%。\n全氮（N）为3%，全磷（P2O5）为1%，速效钾（K2O）为3.56g/kg。有机质含量超过70%。蛭石：来自于镇江培蕾有机肥有限公司。实施例中营养土：来自于扬州大学农牧场前茬菜园地，为取土破碎过筛的细土。对照(CK)基质为江苏常州市科力农业资源有限公司研制的(市售)。\n苗盘为塑料硬盘，规格为28厘米×58厘米×3厘米，底部平坦、孔稀少（底孔数70~80，孔径\n2~3毫米）。\n[0031] 2、试验设计\n[0032] 2.1基质配比处理：用不同体积百分比的酒糟、蛭石和营养土配成不同基质处理，每处理重复3次。具体配比组成如下：\n[0033] 表1复合基质的具体材料配比组成\n[0034] \n[0035] 2.2种子处理：按照每亩大田3.5-4kg的种子备好杂粳甬优8号稻种，浸种前扬晒\n1-2天；用盐（比重1.08-1.12）选种后，用清水淘洗干净；药剂浸种，浸种后不再用清水淘洗，直接催芽，破胸露白即可。\n[0036] 2.3播种与管理：播种后，结合喷水用1000倍立枯净进行基质消毒，再用拌匀的复合基质覆盖，以不露籽为宜。在秧板上平铺塑盘，为了充分利用秧板和便于起秧，每块塑盘横排两行，依次平铺，紧密排齐，盘底与床面紧密贴合。铺好盘后，插好竹弓，盖好农膜，1周后揭膜，再改用遮阳网覆盖，主要是防鸟。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。\n[0037] 2.4测定项目与方法\n[0038] 播后20d，每秧盘取有代表性的植株10株测定其叶龄、株高(用直尺测量)、SPAD值(采用日本生产的SPAD-502型叶绿素仪测定倒2叶中部的SPAD值)、单株茎基宽(用直尺测量)、单株根数(人工计数法)、最长根长(直尺测量法，以根纵向最大垂直长度为准)。\n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。\n[0039] 2.5数据分析\n[0040] 本实验所有数据以Excel进行处理，SPSS进行统计分析，SigmaPlot画图。3、结果与分析\n[0041] 3.1不同配比复合基质对秧苗素质的影响\n[0042] 由表2中可以看出，T2和T4处理的秧苗叶龄最大，其次是T7和T5处理，4个处理之间差异不显著，T2、T4、T5和T7处理分别比CK增加7.6%、7.6%、6.7%和6.9%，与CK相比差异显著。T1处理秧苗叶龄是处理中最小的,仅比CK增加2.5%，处理秧苗的叶龄均大于CK；T4处理的秧苗株高最高,比CK增加9%,但与CK相比差异不显著。T1处理株高最矮，与CK相比有显著差异；由表2还可以看出，T5处理的秧苗叶绿素含量(SPAD值)最大，其次为T1和T6，它们分别比CK增加5.6%、5.1%和4.9%，且与CK相比差异均不显著；T4处理的SPAD值最小，比CK减少7.0%,但差异仍然不显著；T7处理的不定根数最多，其次为T3、T2和T4处理，T7、T3、T2和T4分别比CK增加19.5%、17.2%、16.0%和16.0%，T1处理的不定根数最少，仅比CK增加3.0%，但与CK相比仍无显著差异；T2处理最长根长最长，其次是T7处理，T8处理最长根长最短。通过以上比较分析可以看出，与其它处理和CK的秧苗相比，T3和T6处理的秧苗在叶龄、株高、SPAD值、不定根数和最长根长方面长势既不过旺，也不瘦弱，表现出生长稳健的态势。\n[0043] 表2不同配比的复合基质对部分秧苗素质的影响\n[0044] \n[0045] 不同字母表示p<0.05差异显著水平，数据含有相同字母者差异不显著。\n[0046] 3.2不同配比复合基质对秧苗根冠比的影响\n[0047] 根冠比是指植物地下部分与地上部分的鲜重或干重的比值,是植物的生长状况以及环境条件对作物地上、地下部不同影响的反映，一般来说，温度较高，水分、氮肥供应充足，磷肥较少，光照较弱时会促进植物地上部生长，降低根冠比，相反情况下则促进地下部生长，增加根冠比。由图1可以看出，\n[0048] T6处理的根冠比最大，其次为T3，它们分别比CK增加20.1%和5.5%，T2处理的根冠比最小，比CK减少20.7%，由此可见，T6和T3处理的根冠比明显高于CK，秧苗地上和地下部分生长比较协调。\n[0049] 3.3不同配比复合基质对秧苗壮苗指数的影响\n[0050] 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）×全株干重。由图2可以看出，T6处理的壮苗指数最大，其次为T3和T8处理，它们分别比CK增加56.2%、25.4%和12.9%，T4处理的壮苗指数最小，比CK减少11.1%。\n由此可见，T6和T3处理的壮苗指数明显高于CK，秧苗健壮。\n[0051] 综上所述，本试验中T3和T6处理即50%酒糟+30%蛭石+20%营养土和60%酒糟+20%蛭石+20%营养土组成的复合基质培育出的秧苗在叶龄、株高、SPAD值、不定根数和最长根长均表现生长适中，根冠比和壮苗指数显著优于其它处理和CK。因此，本试验得出结论：酒糟比例在50-60%，蛭石比例在20-30%和营养土比例在20%组成的复合基质培育出的水稻秧苗素质较好，生长健壮。