本发明涉及农作物栽培技术领域，具体地，涉及一种水稻育苗基质和水稻育苗基质板。
背景技术：
目前，我国水稻种植多采用传统的田土或营养土在育苗盘中育秧。这种育秧盘需要挖取大量的旱田土，并添加肥料、农药和进行调酸处理，配置成营养土，然后才能用在育秧盘苗床上，为稻农增加了很多繁琐的工作，有的营养土还需要在育苗中后期进行追施肥料，否则难以培育出壮秧苗来。而且，还会受到病虫害的侵染，稻苗的根系也不够发达，徒长、插秧后缓苗慢等缺点。北方地区春季解冻晚，受雪水和雨水的影响，土壤水份大，不易挖土和筛土，道路泥泞，拉土难，拖延育苗时间。每年都有30％的农户育苗晚，插秧期拖后，分蘖少，成熟差而减产。土育苗腐殖土含有多种杂草种子，育苗播种覆土后必须进行化学药剂封闭除草，但每年都有不少农户因化学除草药剂选择不当，或是施用技术不妥，喷施不均，易出现药害和苗床草荒现象。
近些年来，人们都在探索改革传统的土育苗方式，新发明了一些水稻育苗基质，目前水稻无土育秧基质主要以稻壳、作物(稻、麦和玉米)秸秆等作物残剩体为主要原料，经过粉碎和发酵等物化处理而制成，在水稻播种前还需要进行调酸和消毒等一系列措施。但因生产工序复杂，原料不便运输，生产成本高，操作难度大，资源有限，育苗效果不尽理想等原因，制约了育苗新基质、新技术的开发进程，目前仍难以进行大面积推广应用，难以对传统土育苗方式进行革新和实质性技术突破。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水稻育苗基质及水稻育苗基质板，该水稻育苗基质可以解决现有技术中水稻育苗取土困难，且育苗中需要施加肥料和除草剂的技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种水稻育苗基质，该水稻育苗基质含有泥炭、微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂，其中，所述微生物菌剂中含有枯草芽孢杆菌、解淀粉芽胞杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌。
本发明还提供一种由上述的水稻育苗基质制成的水稻育苗基质板。
本发明还提供上述水稻育苗基质板的制备方法，该方法包括以下步骤：使泥炭脱水、粉碎后与微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂混合均匀，经发酵调酸后压制成型。
通过上述技术方案，采用泥炭作为水稻育苗基质的主要原料，并加入微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂，可以满足水稻育苗所需的全部营养元素，育苗操作简单方便，同时解决取土难的问题和苗床杂草的问题。水稻育苗基质中的微生物菌剂可以杀灭致病菌，改变根际微生物环境，提高水稻的抗病性。本发明的水稻育苗基质内含多元缓释肥料，可满足幼苗40天营养需求，前期不烧苗，后期不脱肥。同时，水稻育苗基质内添加高效、低毒、低残留的绿色农药，不传播病虫草害，绿色环保，健康安全，长期使用可增加土壤有机质，培肥地力。并且，水稻育苗基质板育苗苗床透气性好，秧苗根系生长旺盛，种子根、次生根寿命长，根长、根多，盘根效果明显好于土育苗，培育的水稻幼苗抗病性强，能有效防治水稻苗期青枯病、立枯病。
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
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明提供一种水稻育苗基质，该水稻育苗基质含有泥炭、微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂，其中，所述微生物菌剂中含有枯草芽孢杆菌、解淀粉芽胞杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌。通过采用泥炭作为水稻育苗基质的主要原料，并加入微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂，可以满足水稻育苗所需的全部营养元素，育苗操作简单方便，同时解决取土难的问题和苗床杂草的问题。水稻育苗基质中的微生物菌剂可以杀灭致病菌，改变根际微生物环境，提高水稻的抗病性。本发明的水稻育苗基质内含多元缓释肥料，可满足幼苗40天营养需求，前期不烧苗，后期不脱肥。水稻育苗基质内添加高效、低毒、低残留的绿色农药，不传播病虫草害，绿色环保，健康安全，长期使用可增加土壤有机质，培肥地力。
根据本发明，水稻育苗基质中各组分的含量可以在很大范围内变化，优选地，相对于100重量份的泥炭，微生物菌剂的含量可以为0.3-6重量份，植物营养素的含量可以为0.5-10重量份，杀菌剂的含量可以为0.1-5重量份，膨胀剂的含量可以为0.1-3重量份。各组分含量在上述范围内的水稻育苗基质可以有效杀灭致病菌，给水稻育苗提供有益的微生物环境，提高水稻的抗病性并提高水稻育苗的效率，水稻苗的根部和秧苗长势较快。
在根据本发明的水稻育苗基质中，微生物菌剂中的活菌数cfu含量可以在很大范围内变化，其中，为了提高微生物菌剂的杀菌效果，每克微生物菌剂的cfu含量可以优选为(2-12)×108。
根据本发明，微生物菌剂中枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌之间的cfu含量比没有特别的要求，优选情况下，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比可以为1：(0.4-1.8)：(0.1-0.6)：(0.1-0.8)。cfu含量比在上述范围内 的微生物菌剂可以提高水稻育苗基质的杀菌效果，为水稻苗提供有利于生长的微生物环境，并可以提高水稻的抗病性。
其中，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌各自的种类没有特别的要求，可以为本领域技术人员所熟知的菌株或菌剂，例如，枯草芽孢杆菌可以为购自赤峰肥地宝生物菌肥开发有限公司的微生物菌剂：微生物肥(2006)准字(0301)号；解淀粉芽孢杆菌可以为购自陕西先农生物科技有限公司的微生物菌剂ls20130033；侧孢短芽孢杆菌可以为购自青岛百事达生物肥料有限公司的微生物菌肥：微生物肥(2006)准字(0309)号；胶冻样芽孢杆菌可以为购自阜新华田生物工程有限公司的微生物菌剂：微生物肥(2005)准字(0230)号。
在根据本发明的水稻育苗基质中，泥炭的含义为本领域技术人员所熟知，为煤化程度较低的煤，主要含有有机质和矿物质。泥炭的聚集状态没有特别的要求，优选情况下，泥炭可以为固体；泥炭的粒径和含水率也没有特别的要求，泥炭的粒径可以优选为1-4mm，含水率可以为5-10％。上述泥炭可以作为天然有机基质，起到固定植株的作用，同时泥炭还可以为水稻苗提供所需的基本营养元素。上述符合要求的泥炭可以通过商购得到，例如可以为购自北京森林木园艺场的泥炭土、购自吉林神农实业有限公司的泥炭等。
根据本发明，水稻育苗基质中的植物营养素可以为水稻提供生长所需的基本营养元素，植物营养素中的组分及含量没有特别的要求，可以在很大范围内变化。优选情况下，植物营养素中可以含有氮素、磷素、钾素和微量元素。其中微量元素的含义为本领域技术人员所熟知，微量元素可以为选自锰素、铁素、镁素、硫素、钙素、锌素和磞素中的一种或几种，微量元素中锰素、铁素、镁素、硫素、钙素、锌素和磞素的含量可以为农业技术领域中上述元素的常用含量，本发明不做特别的要求。植物营养素中氮素、磷素、钾素和微量元素的含量也可以在很大范围内变化，具体地，植物营养素中氮素、 磷素、钾素和微量元素的重量比优选为1：(0.5-2)：(0.8-1.2)：(0.1-1)。上述种类和含量范围的植物营养素可以保证水稻在育苗过程中的营养需求，提高水稻育苗的效率和育苗质量。
根据本发明，杀菌剂的种类没有特别的要求，可以为本领域技术人员所熟知的种类，例如，杀菌剂优选可以为多菌灵、福美双、恶霉灵、甲基硫菌灵和菌核净中的一种或几种。上述种类的杀菌剂可以与微生物菌剂配合使用，提高水稻育苗基质的杀菌能力，提高水稻的抗病性。
根据本发明，为了提高育苗基质的透气性，水稻育苗基质中含有膨胀剂，膨胀剂可以为本领域技术人员所熟知的种类，本发明不做特别的要求，优选地，膨胀剂可以为蒙脱石和/或高岭土。上述种类的膨胀剂可以提高水稻育苗基质的透气性和保湿性，能够保水保肥，有利于水稻根系的生长。
根据本发明，为了保证育苗基质的ph在水稻生长的适宜范围内，该水稻育苗基质还可以含有调酸剂，调酸剂的种类没有特别的要求，可以为本领域技术人员所熟知的，例如，调酸剂可以为硫酸亚铁、腐殖酸调酸剂等。调酸剂的含量可以在很大范围内变化，优选情况下，相对于100重量份的泥炭，调酸剂的含量可以为0.01-3重量份。上述含量范围的调酸剂可以使水稻育苗基质的ph值保持在适宜水稻生长的范围内，提高育苗的生长效率。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种由上述的水稻育苗基质制成的水稻育苗基质板。水稻育苗板透气性好，加工和使用方便，可以提高水稻育苗的效率。
根据本发明的第三个方面，本发明还提供上述水稻育苗基质板的制备方法，该方法可以包括以下步骤：使泥炭脱水、粉碎后与微生物菌剂、植物营养素、杀菌剂和膨胀剂混合均匀，经发酵调酸后压制成型。其中，使泥炭脱水、粉碎和混合各组分的方法为本领域技术人员所熟知，例如处理方法可以为：泥炭经除水后，进入破碎机破碎到合适的纤维长度，然后在旋转反应炉 里活化后进入双轴搅拌机，同时植物营养素、微生物菌剂、调酸剂、杀菌剂、膨胀剂也进入双轴搅拌机，各组分混匀后进入自动制板机压制成型，得到水稻育苗基质板。
下面通过实施例进一步说明本发明，但是本发明并不因此而受到任何限制。在本发明的下述实施例中，泥炭为购自北京森林木园艺场的泥炭土；枯草芽孢杆菌可以为购自赤峰肥地宝生物菌肥开发有限公司的微生物菌剂：微生物肥(2006)准字(0301)号；解淀粉芽孢杆菌为购自陕西先农生物科技有限公司的微生物菌剂ls20130033；胶冻样芽孢杆菌可以为购自阜新华田生物工程有限公司的微生物菌剂：微生物肥(2005)准字(0230)号。其他原料均为市售产品。
实施例1
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率5％)，0.3重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为2×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：0.4：0.1：0.8)，0.5重量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锰素、铁素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：2：1.2：1)，0.1重量份多菌灵，0.1重量份蒙脱石和0.01重量份硫酸亚铁混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例2
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率10％)，6重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为12×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：1.8：0.6：0.1)，10重 量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锌素和磞素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：0.5：0.8：0.1)，5重量份福美双，3重量份蒙脱石和3重量份腐殖酸调酸剂混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例3
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率8％)，1重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为4×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：0.6：0.5：0.4)，2重量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锰素、铁素、锌素和磞素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：1：1：0.5)，1重量份恶霉灵，1重量份高岭土和0.5重量份腐殖酸调酸剂混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例4
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率6％)，5重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为10×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：0.9：0.35：0.65)，5重量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锰素、铁素、锌素和磞素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：0.8：1.1：0.6)，1重量份甲基硫菌灵和1重量份菌核净，2重量份高岭土和0.2重量份腐殖酸调酸剂混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例5
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率8％)，0.4重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为5×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：1.25：0.55：0.25)，1.5重量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锰素、铁素、锌素和磞素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：1.2：0.9：0.8)，0.2重量份多菌灵和0.3重量份福美双，0.5重量份蒙脱石和0.3重量份腐殖酸调酸剂混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例6
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
取100重量份泥炭(粒径1-4mm，含水率8％)，0.01重量份微生物菌剂(每克微生物菌剂的cfu含量为5×108，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：1.25：0.55：0.25)，0.01重量份植物营养素(氮素、磷素、钾素和微量元素锰素、铁素、锌素和磞素；氮素、磷素、钾素和微量元素的重量比为1：1.2：0.9：0.8)，0.01重量份多菌灵和0.01重量份福美双，0.01重量份蒙脱石和0.01重量份腐殖酸调酸剂混合均匀得到本实施例的水稻育苗基质。
实施例7
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
采用与实施例5相同的原料，所不同的是每克微生物菌剂cfu含量为107。
实施例8
本实施例用于说明本发明的水稻育苗基质。
采用与实施例5相同的原料，所不同的是微生物菌剂中，枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：0.1：0.1：0.1。
对比例1
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用取自彰武县的稻田土作为本对比例的水稻育苗基质。
对比例2
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用泥炭作为本对比例的水稻育苗基质。
对比例3
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用与实施例5相同的原料，所不同的是水稻育苗基质中不含有微生物菌剂。
对比例4
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用与实施例5相同的原料，所不同的是微生物菌剂含有绿色木霉菌株zbs6(保藏号为cgmccno.3538)。微生物菌剂的制备方法为：将绿色木霉菌株zbs6移入pda培养基平板上，26℃光暗交替培养4d，无菌条件下刮取分生孢子，用无菌水配制107的分生孢子悬浮液，按2ml孢子悬浮液/100g基质培养基接种，26℃光暗交替培养8-10d后，混匀即得固态生防菌剂。基质培养基物质配成为：麦麸，玉米粉，稻糠，水，质量比为2：1：2：5，即100g基质培养基中含有20g麦麸，10g玉米粉，20g稻糠及50g水，混匀后高压湿热灭菌备用。
对比例5
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用与实施例5相同的原料，所不同的是微生物菌剂中，不加入枯草芽孢杆菌。
对比例6
本对比例用于说明与本发明不同的水稻育苗基质。采用与实施例5相同的原料，所不同的是微生物菌剂中，将枯草芽孢杆菌替换为等cfu含量的沼泽红假单胞菌(微生物肥(2002)准字(0033)号)。
测试实施例1
将实施例1-8和对比例1-6的水稻育苗基质分别混匀后压制成厚度为8mm的水稻育苗基质板，选用水稻品种博禾牌水稻种子，经浸泡、催芽后落谷。水稻三叶期(30天)取样测定苗高、茎粗、地上部干重、地下部干重、抗病性和长势，测试结果列于表1中。
表1
根据表1数据，实施例1-8与对比例1-2相比可以看出，相对于采用稻田土或单一的泥炭土，本发明的水稻育苗基质可以满足水稻育苗所需的全部营养元素，育苗操作简单方便，秧苗根长、苗壮。实施例5与对比例3-4相比可以看出，相对于育苗基质中不加入微生物菌剂或加入其它微生物菌剂，本发明的水稻育苗基质中的微生物菌剂可以杀灭致病菌，提高水稻的抗病性，使得水稻的根部和秧苗生长更快。实施例5与对比例5-6的数据对比可以看出，相对于微生物菌剂中缺少一种组分(枯草芽孢杆菌)或将其中某种组分替换为其他菌(沼泽红假单胞菌)，本发明将枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌四种菌组合使用可以使水稻育苗基质具备更好的杀菌效果，有利于提高水稻的抗病性并有助于水稻苗的生长。
从实施例5与实施例6的数据对比可以看出，在本发明优选的相对于100重量份的泥炭，微生物菌剂的含量为0.3-6重量份，植物营养素的含量为0.5-10重量份，杀菌剂的含量为0.1-5重量份，膨胀剂的含量为0.1-3重量份的情况下，水稻育苗基质可以提供水稻生长所需的养分，有效杀灭致病菌，给水稻育苗提供有益的微生物环境，提高水稻的抗病性并提高水稻育苗的效率，水稻苗的根部和秧苗长势较快。
从实施例5和实施例7的数据对比可以看出，在本发明优选的每克微生物菌剂的cfu含量为(2-12)×108的情况下，微生物菌剂的杀菌效果好，水稻苗和水稻根部生长较快。
从实施例5和实施例8的数据对比可以看出，在本发明优选的枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌的cfu含量比为1：(0.4-1.8)：(0.1-0.6)：(0.1-0.8)的情况下，水稻苗和水稻根部生长较快，水稻的抗病性较强。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。