以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质及其制备方法与流程

本发明涉及农作物育苗基质制备技术领域，尤其涉及一种以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质及其制备方法。

背景技术：

水稻育苗是水稻种植的关键环节，传统的水稻育苗多采用水稻营养土育苗法。该方法目前存在诸多问题：一是取土困难，且取土破坏了山地和耕地表层土壤资源；二是由于耕地表层土存在大量的农药残留，导致育苗失败或秧苗素质低下；三是营养土育苗法的育苗田草害与病害不易防控，育苗过程需要施用多种除草剂和杀菌剂，时常出现防治效果不好，杂草多，水稻立枯病害发生频率大，发病广等现象，且过多施药对环境与稻米品质产生不良影响，无法保证无公害稻米的生产；四是营养土育苗过程中水分管理任务重，一般秧苗2叶期以前每天至少浇水1次，在水稻3-4叶期时早晚均需要浇水。发明一种集无病、虫、草害、省工省力的水稻育苗基质一直是水稻生产关注的焦点。

木耳菌渣又为木耳菌糠，是栽培木耳剩下的有机固体废弃物，内含大量的菌丝、有机碳纤维和丰富的ca、k、p等矿物质。我国木耳产业发达，每年6000余万吨的木耳袋料在产耳后成为农业废弃物，目前开发程度低，多数被当做垃圾抛弃，成为土壤、水域的重要污染源。同时随处堆放的废弃菌渣，使木耳生产区杂菌繁生，严重影响了下茬木耳栽培生产。另外，生产和生活中产生的大量炉(煤)碴也被当做垃圾处理掉，没有得到有效的资源化利用。

将富含营养和具保水保肥特性的木耳菌渣有机质物料与比表面积大、具有多孔介质特性的炉碴粉相结合，制做成保水、保肥、通气且无病虫草害的水稻无土化复合育苗基质将有利于废弃资源的再利用和土壤资源的保护，减少劳动强度和环境污染，有着重大的经济效益、社会效益和生态效益。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质及其制备方法，能够充分利用木耳菌渣和炉碴粉等废弃物料制备出水稻育苗的优质基质，环保、清洁且成本低廉。

一方面，本发明提供一种以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质，其特征在于，所述水稻育苗基质的有效成分包括结构物料和添加物料；所述结构物料包括木耳菌渣、草炭、炉碴粉和膨润土；所述添加物料包括木质素磺酸钙、尿素、磷酸二铵和哈茨木霉。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述木耳菌渣、所述草炭、所述炉碴粉和所述膨润土占所述结构物料的体积比依次为50％～60％、20％～30％、15％～20％和3％～5％。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述木质素磺酸钙、所述尿素、所述磷酸二铵和所述哈茨木霉占所述结构物料的质量比依次为1％～6％、1‰～4‰、1‰～2‰和0.4‰～0.6‰。

另一方面，一种制备如上任一所述的以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质的方法，其特征在于，步骤包括：

s1、对结构物料所需的各组分原料进行处理；

s2、按比例制备结构物料；

s3、在结构物料中添加肥料、调配剂和抑菌剂。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述结构物料的组分包括木耳菌渣、草炭、炉碴粉和膨润土。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述木耳菌渣进行处理的具体方式为：先脱袋处理，再堆积发酵腐熟，然后风干后过筛，留筛末待用；对所述草炭进行处理的具体方式为：风干粉碎后过筛，留筛末待用；对所述炉碴粉进行处理的具体方式为：粉碎后过筛，留筛末待用；对所述膨润土进行处理的具体方式为，直接过筛，留筛末待用。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述结构物料的制备比例为：木耳菌渣、草炭、炉碴粉和膨润土占所述结构物料的体积比依次为：50％～60％、20％～30％、15％～20％和3％～5％。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述肥料包括磷酸二铵和尿素；所述调配剂包括木质素磺酸钙；所述抑菌剂包括哈茨木霉。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述磷酸二铵和所述尿素的添加质量为所述结构物料总质量的1‰～2‰和1‰～4‰；所述木质素磺酸钙的添加质量为所述结构物料总质量的1％～6％；所述哈茨木霉的添加质量为所述结构物料总质量的0.4‰～0.6‰。

与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果：能够充分利用木耳菌渣等废弃物料制备出水稻育苗的优质基质，环保、清洁且成本低廉；水稻育苗基质营养均衡充足，透气保水性好，ph适宜，水稻苗无病、虫、草害，出苗早、出苗齐，盘根好，秧苗素质良好。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明一个实施例提供的育苗期不同基质栽培水稻秧苗叶龄趋势图；

图2是本发明一个实施例提供的育苗期不同基质栽培水稻秧苗株高趋势图；

图3是本发明一个实施例提供的育苗期不同基质栽培水稻秧苗叶绿素含量趋势图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质的有效成分的构成份数为：

木耳菌渣、草炭、炉碴粉、膨润土4种结构物料按体积混合比依次为50％～60％、20％～30％、15％～20％、3％～5％，4种物料组配的总体积为100％。以上述形成的“结构物料”混合物的质量干重为基准，分别向其中添加1％～6％木质素磺酸钙、1‰～2‰磷酸二铵、1‰～4‰尿素和0.4‰～0.6‰哈茨木霉。

以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质的制备方法，步骤包括：

s1、基质的基本物料处理：包括木耳菌渣、草炭和炉碴粉处理。

将当季生产后的木耳菌渣脱袋处理后，进行堆积发酵腐熟，堆积发酵时间为2年以上(包括2年)，发酵过的菌渣风干后过8mm筛；草炭经风干粉碎后，过8mm筛；炉碴粉为煤碳燃烧后副产物，经粉碎后过3mm筛。膨润土为氢基型膨润土，过0.15mm筛。舍弃筛渣，将筛末收集待用。

s2、基质结构物料比例处理：将风干过筛后的木耳菌渣、草炭、炉碴粉和膨润土4种物料依次按体积比50％～60％、20％～30％、15％～20％和3％～5％进行均匀混合，初步制成基质的“结构物料”混合物。

4种基本物料体积比累计和为100％，其中，木耳菌渣和草炭体积之和占总体积70％～90％，炉碴粉和膨润土体积之和占18％～25％，基质以有机质物料为主，矿质物料为辅；木耳菌渣和炉碴粉二者体积之和占总体积65％～80％，草炭占总体积20％～30％，以生产生活废弃物利用为主，草炭生物资源为辅。

s3、在基质配方中添加肥料、调配剂及抑菌剂。

基质配方中肥料、调配剂及抑菌剂添加标准特征为：以上述s2中制成的基质“结构物料”混合物的干重为标准，向其中分别添加1‰～2‰的磷酸二铵、1‰～4‰的尿素、1％～6％的木质素磺酸钙和0.4‰～0.6‰哈茨木霉。充分混拌均匀后即制作成水稻无土育苗基质。

本发明的一个重要目的是为了将以木耳菌渣为主的废弃物进行资源化再利用。因此发明方案中菌渣和炉碴粉这两种废弃资源的占比分别达到50％～60％和15％～20％，总计65％～80％，以充分发挥废弃资源利用效率。菌渣中含有丰富的菌丝蛋白和有效氮、有效钾和有效磷、矿质ca等，为植物秧苗的生长提供了可能，同时菌渣丰富的纤维素含量又为基质良好的物理结构和吸水、保水性创造了条件。炉碴粉是原煤通过高温焚烧后的产物，其丰富的微孔结构可以调节基质的固、液、气三相构成，有利于保证基质的通气性和保肥性。二者的有效结合，不仅拓宽了废弃资源的利用途径，治理了环境污染，保护了土壤资源，也为水稻育苗生产开辟了新的途径。

对制作好的水稻育苗基质进行试验：

由木耳菌渣、草炭、炉碴粉、膨润土按不同的体积比构成基质“结构物料”，在此“结构物料”干重基础上，再向其添加不同质量比的木质素磺酸钙、磷酸二铵、尿素和哈茨木霉，构成不同配方构成的基质。各基质配方见表1。

表1不同水稻育苗基质配方构成表

从不同基质育苗的效果来看(表2所示)，育苗期结束时，基质上生长的水稻秧苗地上部的干物质积累量与对照相近，而地下部干物质积累量、断根发根力、根数、茎基部宽度、新发根长、株高、最大根长、根冠比与对照相近或优于对照。表明在本专利方法的基质物料组合比例范围内制作的水稻育苗基质均可满足水稻育苗的要求。

表2不同基质配方的水稻秧苗素质表

以表1中基质1、基质2、基质3、基质4、基质5和基质6为培育基质，以传统的土壤旱育苗配方为对照，进行秧苗叶龄、株高和叶绿素含量的测量实验，得到如图1-图3所示的结果。

图1是秧苗叶龄趋势图。由图1可知，各基质的叶龄的生长发育情况与对照相同，并在育苗35天后达到3.3-3.8龄，与对照的3.4叶相近。

图2是秧苗株高趋势图。由图2可知，在各基质中生长的水稻秧苗生长发育情况与对照相同，并在育苗35天后达到17.2-18.3cm，与对照的17.2cm相近，完全满足移栽和插秧要求。

图3是秧苗叶绿素含量趋势图。由图3可知，育苗期间各基质的叶绿素spad值多高于对照或与对照相近，而在育苗35天后与对照相近，叶色正常，整体光合功能较好。

进一步说明本发明的水稻育苗基质制备方法制备的基质可满足水稻育苗的要求。

本发明专利的优点如下：

(1)木耳菌渣原料清洁，发酵过程操作简单，方法易于掌握和推广。木耳菌渣发酵时，只需要将当季生产后的菌袋进行袋、菌分离，在室外堆积时，加入适量水分保持菌渣湿润后覆盖塑料膜增温并隔绝外界的病菌和草籽。利用菌渣中原有的纤维素分解菌群落经2年自然腐熟后即可应用。

(2)本发明在基质配比中加入炉碴粉代替常规基质配方中常用的珍珠岩和蛭石，以炉碴粉高温煅烧形成的多孔介质特征调节了基质的孔隙度和保肥透气性。节约了珍珠岩和蛭石等矿质资源，提高了炉渣废弃资源利用效率，同时降低了基质的生产成本。

(3)本发明在基质配比中加入的膨润土是非营养结构物，其添加有利于增加基质粘结性，保证各基质颗粒的有效耦合，并提高基质秧苗的盘根性和基质秧苗机插适宜性。

(4)本发明在基质配比中加入木质素磺酸钙，调节了基质的酸碱度，为基质提供了偏酸性环境，有利于水稻秧苗正常生长。同时酸性条件可抑制立枯病菌滋生，可减轻水稻立枯病危害。

(5)本发明在基质配比中加入的哈茨木霉是生物防治土壤病原菌的有效抑菌剂。其添加后对水稻立枯病、青枯病防治效果显著，使本发明的基质成为绿色安全型水稻育苗基质。

(6)本发明生产的水稻育苗基质及各成分的配比，使得育苗全程无需添加外源土壤，无需追肥，养分均衡持久，具有很好的保水、保肥、通气的能力；基质育苗后稻苗出苗早、出苗齐，生长快，株高、叶龄、叶绿素、根系数量、茎基宽均符合水稻壮秧标准，综合秧苗素质好。

(7)本发明生产的水稻育苗基质及各成分的配比，育苗操作简单。采用基质育苗，节省了传统育苗过程中的人工取土、筛土、拌土环节，节省了人工成本；育苗基质本身的制备成本和原料成本低廉，经试验，本申请的基质构成相较于其他育苗基质，在成本和育苗能力上达到了性价比的最优。

(8)本发明生产的水稻育苗基质及各成分的配比，使育苗基质质量轻，降低劳动强度。育苗基质的质量是同体积传统育苗土质量的60％左右，降低了育苗摆盘和运输过程中的劳动强度。

以上对本申请实施例所提供的一种以木耳菌渣为主要原料的水稻育苗基质及其制备方法，进行了详细介绍。以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

如在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”、“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含/包括但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求书的保护范围内。