本发明涉及一种水稻育秧盘的制备方法，属于水稻育秧领域。
背景技术：
目前在水稻育秧中，存在多种可降解基质和育秧盘形式，育秧基质由于成型性差，因此，需要有配套容器的使用，增加了育秧作业的强度。而目前应用的水稻育秧盘多以塑料钵体软盘为主。虽然成本较低，但回收处理困难，塑料百年不降解的特点对环境造成很大压力。另外，纸基秧盘虽然可以实现全降解但仍需要苗床土的配合施用，不能实现真正意义上的无土栽培。同时，秸秆剩余资源利用问题已经成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种全降解层状结构水稻育秧盘的制备方法，以解决现有水稻育秧中，塑料秧盘存在无法降解问题；可降解育秧基质成型性差，需要与秧盘配套使用的问题；纸基秧盘不能实现真正无土栽培的问题。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种全降解层状结构水稻育秧盘的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：步骤一：制备水稻杆生物炭：采用干燥后的水稻秸秆，使用马弗炉设备，加热至500℃后，在限氧条件下，放入水稻秸秆持续保温1小时后获得水稻杆生物炭，水稻杆生物炭中生物炭的比表面积可达350m2/g，PH为9.0；步骤二：水稻杆生物炭的氮化改性处理：将质量份数为35份的硝酸铵充分溶解于质量份数为100份的蒸馏水中形成硝酸铵溶液，从步骤一制备的水稻杆生物炭中取出质量份数为65份的水稻杆生物炭加入硝酸铵溶液中，边加边搅拌30分钟，静止放置10小时后取出生物炭并在60℃条件下烘干，得到氮化水稻杆生物炭；步骤三：堆肥处理：先将木耳菌糠粉碎，然后将混合菌剂和木耳菌糠按1:20～40的体积比混合，其中混合菌剂是由低温放线菌、中温放线菌、高温放线菌和酵母菌按20:20:20:40的体积比混合而成，再将混合菌剂和木耳菌糠的混合物中加水搅拌，保证含水率为50％～60％条件下，盖塑料薄膜保温保湿，每两天翻搅一次，如此操作5～7天后，当木耳菌糠颜色变为深褐色时，即木耳菌糠堆肥成功，堆肥部分经干燥处理后保证含水率低于20％；步骤四：制备育秧主料：按质量份数比依次称取步骤二制备的氮化水稻杆生物炭、步骤三制备的木耳菌糠堆肥、含水率小于20％的稻杆纸浆和壮秧剂，其中，氮化水稻杆生物炭30～40份，木耳菌糠堆肥30～40份，稻杆纸浆30～50份，壮秧剂0.5～1份，把以上原料用搅拌机30分钟，混合均匀后形成育秧主料备用；步骤五：调酸处理与干燥处理：按50kg原料中加入15％的稀硫酸15kg的比例制备调酸剂，将步骤四制备的育秧主料进行调酸处理，边调边检测PH值，直至将育秧主料的酸度调节至5.0为止；再对育秧主料进行干燥处理，保证育秧主料的总含水率为15～20％即可；步骤六：利用秧盘模具进行铺设工作：在棕榈纤维毡中分别裁剪出尺寸与秧盘模具尺寸相对应的上层纤维毡和下层纤维毡，当秧盘模具的尺寸为450×340×25mm的长方体时，上层纤维毡的长度和宽度分别与该秧盘模具的长度和宽度相对应，上层纤维毡的初始厚度均为7mm，下层纤维毡与上层纤维毡的尺寸相同；步骤七：下层纤维毡、育秧主料和上层纤维毡的铺设工作：先将下层纤维毡铺设在秧盘模具中，其次将步骤五中的经过调酸处理后的育秧主料均匀铺设在下层纤维毡上，铺设厚度为20±0.1mm，然后将上层纤维毡铺设在育秧主料上，通过热压机对带有育秧主料的秧盘模具进行除湿处理、加压成型的工作，热压机的压力为10兆帕，加热温度为120℃，加热加压时间为30min，经过热压机处理后制成25mm厚的层状水稻育秧盘，最后脱模即可。本发明与现有技术相比的有益效果：1、本发明为一种无土栽培方法，同时实现对农作物废弃物再次循环利用。本发明采用下层纤维毡、育秧主料和上层纤维毡逐一铺设在秧盘模具中形成层状结构的全降解水稻育秧盘，全降解原材料的应用从根本上解决了现有水稻育秧盘无法降解的难题，育秧主料当年可以实现全降解，下层纤维毡和上层纤维毡需两年全降解。生物炭、堆肥、纸浆以及上、下层纤维毡还田可以改善土壤的生态环境，改变土壤的容重，并可以固碳减排。同时本发明的制造成本低廉，省去后期塑料处理费用，有效节省水稻育秧盘的使用成本。2、氮化水稻杆生物炭、木耳菌糠堆肥以及稻杆纸浆均为废弃的生物质资源的重新利用。通过多类有益于秸秆发酵菌群进行共生发酵技术，发酵后的微生物对水稻秧苗生长形成共生菌群，并能分解土壤中有害物质，改良土壤结构，有效解决现有水稻育秧中因大量施用化肥造成土壤板结的问题。氮化水稻杆生物炭、木耳菌糠堆肥以及稻杆纸浆被分解成易被水稻吸收的有机肥和腐殖质，增加土壤肥力，增强作物抗病能力。3、水稻育秧盘的育秧主料的成分完全可降解，而且实现了农作物剩余资源的再利用，有效减轻焚烧秸秆所带来的环境和土壤污染，实现节能减排保护环境的有益效果。育秧主料中稻杆纸浆的添加实现了水稻育秧盘内各种组分之间的粘接效果，木耳菌糠堆肥富含了秧苗成长的各种营养元素，另外，本发明所制备的水稻育秧盘携带了部分的生物炭，在秧苗种植时随秧苗一起还田，生物炭的还田可以逐步的改善稻田土壤环境和生态环境，有利于农业的可持续循环发展。4、通过本发明制备的层状结构全降解育秧盘方便、快捷，有效解决育秧盘的成型和运输的难题，全降解育秧盘中上、下层纤维毡不仅起到了成型作用；同时降解育秧盘中上层纤维毡起到对种粒的有效覆盖，下层纤维毡又可以有效拖覆稻秧根系，具有好的保湿透气效果。5、本发明市场前景广阔，适于普遍推广应用。具体实施方式：本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。具体实施方式一：本实施方式中一种全降解层状结构水稻育秧盘的制备方法，具体是按照以下步骤进行的：步骤一：制备水稻杆生物炭：采用干燥后的水稻秸秆，使用马弗炉设备，加热至500℃后，在限氧条件下，放入水稻秸秆持续保温1小时后获得水稻杆生物炭，水稻杆生物炭中生物炭的比表面积可达350m2/g，PH为9.0；本步骤中将干燥后的水稻秸秆放入马弗炉设备中加热至500℃，此温度为水稻秸秆在300-600℃下热解获得的优化制炭温度。本步骤中通过秸秆制备生物炭并进行还田是目前农作物资源有效利用的新途径之一；步骤二：水稻杆生物炭的氮化改性处理：将质量份数为35份的硝酸铵充分溶解于质量份数为100份的蒸馏水中形成硝酸铵溶液，从步骤一制备的水稻杆生物炭中取出质量份数为65份的水稻杆生物炭加入硝酸铵溶液中，边加边搅拌30分钟，静止放置10小时后取出生物炭并在60℃条件下烘干，得到氮化水稻杆生物炭；由于水稻秧苗生长期所需的氮较多，因此，本步骤进行了生物炭部分的氮化处理；步骤三：堆肥处理：先将木耳菌糠粉碎，然后将混合菌剂和木耳菌糠按1:20～40的体积比混合，其中混合菌剂是由低温放线菌、中温放线菌、高温放线菌和酵母菌按20:20:20:40的体积比混合而成，再将混合菌剂和木耳菌糠的混合物中加水搅拌，保证含水率为50％～60％条件下，盖塑料薄膜保温保湿，每两天翻搅一次，如此操作5～7天后，当木耳菌糠颜色变为深褐色时，即木耳菌糠堆肥成功，堆肥部分经干燥处理后保证含水率低于20％；本步骤还可将堆肥成功后的原料可以留出一部分作为母料，继续进行木耳菌糠的堆肥处理；低温放线菌、中温放线菌和高温放线菌均为已有菌种；步骤四：制备育秧主料：按质量份数比依次称取步骤二制备的氮化水稻杆生物炭、步骤三制备的木耳菌糠堆肥、含水率小于20％的稻杆纸浆和壮秧剂，其中，氮化水稻杆生物炭30～40份，木耳菌糠堆肥30～40份，稻杆纸浆30～50份，壮秧剂0.5～1份，把以上原料用搅拌机30分钟，混合均匀后形成育秧主料备用；本步骤中当稻杆纸浆的质量份数选取在40～50份时，稻杆纸浆的粘接效果最好，壮秧剂为市售壮秧剂；步骤五：调酸处理与干燥处理：按50kg原料中加入15％的稀硫酸15kg的比例制备调酸剂，将步骤四制备的育秧主料进行调酸处理，边调边检测PH值，直至将育秧主料的酸度调节至5.0为止；再对育秧主料进行干燥处理，保证育秧主料的总含水率为15～20％即可；步骤六：利用秧盘模具进行铺设工作：在棕榈纤维毡中分别裁剪出尺寸与秧盘模具尺寸相对应的上层纤维毡和下层纤维毡，当秧盘模具的尺寸为450×340×25mm的长方体时，上层纤维毡的长度和宽度分别与该秧盘模具的长度和宽度相对应，上层纤维毡的初始厚度均为7mm，下层纤维毡与上层纤维毡的尺寸相同；本步骤中秧盘模具自制的长方体即可。尺寸根据具体需要确定；步骤七：下层纤维毡、育秧主料和上层纤维毡的铺设工作：先将下层纤维毡铺设在秧盘模具中，其次将步骤五中的经过调酸处理后的育秧主料均匀铺设在下层纤维毡上，铺设厚度为20±0.1mm，然后将上层纤维毡铺设在育秧主料上，通过热压机对带有育秧主料的秧盘模具进行除湿处理、加压成型的工作，热压机的压力为10兆帕，加热温度为120℃，加热加压时间为30min，经过热压机处理后制成25mm厚的层状水稻育秧盘，最后脱模即可。本发明中下层纤维毡和上层纤维毡主要起到成型作用并便于脱模，同时上层纤维毡对水稻种子可以起到良好的覆盖作用，中间层为可全降解的育秧主体，中间层部分进行了调酸处理，包括了生物炭和菌糠堆肥部分，中间层的成型靠成型设备和稻杆纸浆的粘接作用实现。下层纤维毡和上层纤维毡均为棕榈纤维毡裁剪得到，棕榈纤维毡为一种植物纤维制成材料，易于降解。采用以下实施例验证本发明的有益效果：实施例一：采用三种配方，用龙稻16号进行了秧苗培育实验，每盘播种量80g/盘，约3800粒种子，同一配方播种三盘。对比样：塑料软盘+育秧土和育秧土育秧。其中：配方1：氮化生物炭35份，木耳菌糠堆肥35份，纸浆30份，壮秧剂0.5份；配方2：氮化生物炭30份，木耳菌糠堆肥40份，纸浆30份，壮秧剂0.5份；配方3：氮化生物炭30份，木耳菌糠堆肥30份，纸浆40份，壮秧剂0.5份；配方1、配方2、配方3、塑料软盘+育秧土和育秧土之间的实验结果如下表所示：通过上表中配方1、配方2和配方3分别与塑料软盘育秧对比可知，利用本发明制备的全降解水稻育秧盘培养出的秧苗的各项指标明显高于塑料软盘育秧的秧苗，即全降解水稻育秧盘更加有利于秧苗的生长，其对土质的改良明显、对秧苗营养的供给更加充足。同时本发明本发明制备的全降解水稻育秧盘易于降解，对环境无污染。同理，配方1、配方2和配方3分别与育秧土对比也是如此，本发明制备的全降解水稻育秧盘培养出的秧苗的各项指标明显高于育秧土所培育出的秧苗。具体实施方式二：本实施方式为具体实施方式一的进一步限定，本实施方式中所述上层纤维毡和下层纤维毡结构相同，所述上层纤维毡的初始厚度为7mm，单位面积质量为0.25kg/m2。如此结构的上层纤维毡和下层纤维毡的透气性最佳。具体实施方式三：本实施方式为具体实施方式一或二的进一步限定，本实施方式中步骤二中的搅拌为手动或电动均匀搅拌。