專利名稱：一種以酒糟為主的水稻育苗基質(zhì)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水稻育苗基質(zhì)的有機(jī)組成及其制備的方法，屬于固體有機(jī)廢棄物生物消解與資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
基質(zhì)栽培是指在一定的場所或容器內(nèi)通過基質(zhì)固定植物根系并吸收營養(yǎng)液和氧氣的植物栽培方法。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上90%的無土栽培形式都是基質(zhì)栽培。無土栽培基質(zhì)是能為植物提供穩(wěn)定協(xié)調(diào)的水、氣、肥結(jié)構(gòu)的生長介質(zhì)，它除了支持、固定植株外，更重要的是充當(dāng)養(yǎng)分和水分的載體，使來自營養(yǎng)液的養(yǎng)分和水分得以中轉(zhuǎn)，植物根系從中按需選擇吸收。而育苗基質(zhì)是基質(zhì)中專用于育苗的基質(zhì)。隨著育苗水平和要求的不斷提聞，對育苗基質(zhì)的品質(zhì)要求也在不斷提高。但是因?yàn)槿肆徒?jīng)費(fèi)等方面的原因，目前的育苗基質(zhì)都趨向于廣譜型的，針對不同植物的生理特點(diǎn)及對基質(zhì)的要求設(shè)計(jì)專門的育苗基質(zhì)的研究及成果開發(fā)相對很少，尤其是在水稻機(jī)械化工廠化育苗基質(zhì)方面。I、常用傳統(tǒng)基質(zhì)的發(fā)展瓶頸目前最常用的栽培基質(zhì)主要是蛭石和巖棉等無機(jī)基質(zhì)，以及泥炭(又稱草炭)等有機(jī)基質(zhì)。膨脹蛭石的高持水性能和片狀結(jié)構(gòu)使其擁有使基質(zhì)中的空氣和水分達(dá)到平衡協(xié)調(diào)的能力，起著固定支持植物、供應(yīng)少量礦質(zhì)養(yǎng)分、保肥、保水和改良基質(zhì)物理性狀等多種作用。其顆粒表面的許多空洞為保持水分和營養(yǎng)成分提供了巨大的表面積，同時(shí)也提供了極為適合的宜導(dǎo)液和通氣條件。巖棉是當(dāng)今世界上許多國家廣泛應(yīng)用的栽培基質(zhì)，已形成一套完整的應(yīng)用技術(shù)體系。泥炭由于纖維含量豐富，疏松多孔，通氣透水性好，比表面積大，吸附螯合能力強(qiáng)，有較強(qiáng)的離子交換和鹽分平衡控制能力，又兼有增強(qiáng)植物抗旱、抗病、抗低溫、抗鹽潰的性能，更是被廣泛使用。這些基質(zhì)可以單獨(dú)使用，也可以按照一定的比例混合使用。以上基質(zhì)雖然有不少優(yōu)點(diǎn)，但又有其各自的缺點(diǎn)。如巖棉栽培需添加營養(yǎng)液，而泥炭又是數(shù)量有限而且短期不可再生的資源等。而且因?yàn)檫@些基質(zhì)本身都不能夠提供水稻生長發(fā)育所需的各種營養(yǎng)物質(zhì)，無論是單獨(dú)使用還是幾種搭配使用，都需要額外的營養(yǎng)物質(zhì)補(bǔ)充。這會導(dǎo)致很多環(huán)境問題，并且也極大的增加了水稻育苗工作的難度和成本。另外，自上世紀(jì)80年代后期以來，歐美國家相繼頒布實(shí)施了有關(guān)環(huán)保法規(guī)，如禁止?fàn)I養(yǎng)液的排放以免污染地下或地表水源，禁止泥炭資源的開采等，這促使無土栽培逐步向環(huán)保型、經(jīng)濟(jì)型、技術(shù)型的方向轉(zhuǎn)變。2、新型育苗基質(zhì)的研究現(xiàn)狀基于以上各種傳統(tǒng)育苗基質(zhì)與生俱來的缺點(diǎn)和不足，各種有機(jī)育苗基質(zhì)應(yīng)運(yùn)而生，有機(jī)基質(zhì)是指既不用天然土壤也不使用傳統(tǒng)的營養(yǎng)液灌溉植物根系，而是采用各種有機(jī)廢棄物等經(jīng)腐熟發(fā)酵積制和消毒等方法途徑生產(chǎn)而成的有機(jī)固態(tài)基質(zhì)。國內(nèi)比較成熟的有機(jī)基質(zhì)產(chǎn)品數(shù)量并不多，主要有椰衣纖維、樹皮、蔗渣、稻殼、鋸末屑、蘆葦末、秸桿。其它有機(jī)基質(zhì)主要來自于各種有機(jī)固體廢棄物,包括工農(nóng)業(yè)廢棄物和城市垃圾。如污泥和垃圾堆肥可部分的代替泥炭，食品工業(yè)廢料葡萄渣、蘋果渣等在國外用于山茱萸等植物的栽培。另外，中藥渣、花生殼、咖啡加工的廢渣都有報(bào)道應(yīng)用于無土栽培。通常這些有機(jī)基質(zhì)都是與輕石等無機(jī)基質(zhì)或泥炭等其它有機(jī)基質(zhì)按一定比例混合使用才能取得較好的效果。
目前市場上專門針對于水稻育苗基質(zhì)的研究尚處于零星階段，而且關(guān)于水稻育苗基質(zhì)研發(fā)成果很少。機(jī)插秧的發(fā)展現(xiàn)已成星火燎原之勢，推廣機(jī)插秧是當(dāng)前水稻生產(chǎn)的發(fā)展方向。采用水稻專用育秧基質(zhì)育秧，是近年來探索機(jī)插育秧的一條新途徑。機(jī)插水稻對秧苗素質(zhì)的要求較高，要發(fā)揮機(jī)插優(yōu)勢，使水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，必須培育符合機(jī)插要求的標(biāo)準(zhǔn)壯秧。雖然目前生產(chǎn)已出現(xiàn)了與機(jī)械栽插秧相配套的軟盤育秧、雙膜育秧等技術(shù)，但育秧介質(zhì)仍然是以營養(yǎng)土為主。采用營養(yǎng)土育秧雖然成本較低，但育秧時(shí)需要從大田中取走大量的土壤作為營養(yǎng)土，這將帶走大量的熟土層土壤，如果連續(xù)多年進(jìn)行取土作業(yè)，土壤中的熟土層將越來越薄，而且整地取土和營養(yǎng)土的制備過程中需要大量的勞動(dòng)力，再加上農(nóng)村勞動(dòng)力大量轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力素質(zhì)普遍下降，且農(nóng)村勞動(dòng)力價(jià)格普遍較高，導(dǎo)致育秧時(shí)用工荒和用工成本不斷增加。另外，營養(yǎng)土的培肥和配制常常達(dá)不到壯秧的要求，而且存在育秧、起秧用工多、工序復(fù)雜、占用耕地以及秧塊重、機(jī)械作業(yè)負(fù)荷和損耗大等一系列問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有育苗基質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，需補(bǔ)充營養(yǎng)成分等缺陷，結(jié)合水稻育苗特點(diǎn)和各種原料的優(yōu)缺點(diǎn)，提供一種能避免泥炭等不可再生資源使用，提高養(yǎng)分含量，利用有機(jī)廢棄物開發(fā)的性質(zhì)穩(wěn)定的水稻育苗基質(zhì)及其制備方法，使用該育苗基質(zhì)后能培育出根系發(fā)達(dá)、苗莖粗壯、移栽成活率高、適應(yīng)性強(qiáng)和壯苗指數(shù)高的水稻秧苗。本發(fā)明所述水稻復(fù)合育苗基質(zhì)，由酒糟、蛭石和營養(yǎng)土混和配制而成，酒糟、蛭石和營養(yǎng)土的體積百分比為酒糟50-60%、蛭石20-30%、營養(yǎng)土 20%。所述的蛭石和營養(yǎng)土的粒徑為3-5 mm。本發(fā)明水稻育苗基質(zhì)的制備方法，包括如下步驟I)將干酒糟過篩成l_4mm粒徑的酒糟；2)配備粒徑為3-5 mm蛭石和營養(yǎng)土 ；3)將體積百分比為酒糟50-60%、蛭石20-30%和營養(yǎng)土 20%進(jìn)行充分混合均勻制成水稻育苗基質(zhì)。本發(fā)明中所說的營養(yǎng)土，也稱為菜園土或菜園細(xì)土，就是指在當(dāng)?shù)亟?jīng)過培肥的土壤就可以了，如從種植過蔬菜的田地里取土過篩后的土。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)①可用資源豐富，用料廉價(jià)。隨著工業(yè)的迅速發(fā)展及人們生活水平的日益提高，酒精的消耗量越來越大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國白酒年產(chǎn)量500萬噸，年產(chǎn)白酒糟達(dá)2100萬噸，酒精廢糟液排放量高達(dá)6500多萬噸；我國還有黃酒生產(chǎn)企業(yè)500多家，年平均黃酒產(chǎn)量為134萬噸，黃酒的平均出糟率約為20% 30%，酒糟數(shù)量相當(dāng)可觀；另外，在城郊和農(nóng)村還分布著大量的規(guī)模不等的釀酒作坊和酒廠，其經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的白酒價(jià)格還是為其贏得了較大的生存空間，而且每年都會產(chǎn)出大量的釀酒副產(chǎn)品——酒糟。我國酒糟的特點(diǎn)是數(shù)量大，污染物濃度高，含有許多有用成份。出糟后的酒糟溫度高，酸度大，水份多，易霉變。多數(shù)酒廠以極低的價(jià)格售給農(nóng)民作飼料。如遇陰雨天氣，無人購買，全部霉變，作為廢棄物白白丟掉，這樣不僅附加值不高，限制了酒企業(yè)效益的提高，而且會污染生態(tài)環(huán)境，造成了資源浪費(fèi)。目前已成為我國工農(nóng)業(yè)有機(jī)固體廢棄物的生產(chǎn)源。②變廢為寶，育秧基質(zhì)營養(yǎng)豐富。酒糟是蒸酒以后留下的發(fā)酵產(chǎn)物，有著原料固有的成分，發(fā)酵后留下的酒糟在營養(yǎng)和其他成份上，除碳水化合物有所消耗外，蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、有機(jī)酸、氨基酸、多種微量元素、核酸及其他許多物質(zhì)的含量都有所增加，營養(yǎng)比較豐富。目前，隨著人們環(huán)保意識和廢棄資源回收利用意識的增強(qiáng)，已意識到酒糟具有廣泛的開發(fā)價(jià)值，綜合利用酒糟已經(jīng)取得了一定進(jìn)展。人們對其資源化問題進(jìn)行了多方面的研究。如利用酒糟可以加工生產(chǎn)醋、醋酸鹽、甘油、纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)、生長素、氨基酸、干全飼料等。但在實(shí)際運(yùn)作時(shí)必須考慮投資、生產(chǎn)條件、市場銷路、經(jīng)濟(jì)效益等多方面的問題。有的技術(shù)在這方面可能有所突破，用酒糟開發(fā)少數(shù)特殊食品、飼料和醋等。比如直接用酒糟加工飼料，只用干燥機(jī)、粉碎機(jī)便可以形成粗制酒糟飼料，但這種制品并不十分理想，而且賣不出很高的價(jià)錢。從環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、成本、利用率、操作難易程度等方面的考慮，目前仍以利用固態(tài)酒糟生產(chǎn)生物有機(jī)肥、飼料、食用菌為主要利用模式，其他方法的環(huán)境效益均較差。本專利利用酒糟生產(chǎn)水稻秧苗栽培基質(zhì)，是對以酒糟為主的固體廢棄物最大程度、最徹底的資源化利用。酒糟資源豐富，用料價(jià)格也非常低廉，不但解決了酒糟固體廢棄物的環(huán)境污染問題，而且完全變廢為寶，有效地利用廢棄物創(chuàng)造出經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，有著比較廣闊的市場前景。③秧苗生長健壯，適應(yīng)性強(qiáng)。以酒糟作為基質(zhì)的主要原料，再配加蛭石、營養(yǎng)土制成復(fù)合水稻育秧基質(zhì)。該基質(zhì)營養(yǎng)成份豐富，性質(zhì)穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)含量高，使水稻整個(gè)育苗期間都能得到充分的營養(yǎng)供應(yīng)。利用本該水稻育苗基質(zhì)育出的水稻秧苗，根系發(fā)達(dá)，苗莖粗壯，移栽后成活率高，適應(yīng)性強(qiáng)，生長健壯。④基質(zhì)制備簡化，容重較輕，易于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。由于基質(zhì)容重較輕，便于運(yùn)輸，對插秧機(jī)械負(fù)荷小，因而機(jī)械磨損輕，栽插速度快，稻田缺株率低。該配方簡化了基質(zhì)制備的過程，減少施肥等育苗步驟，降低了成本。便于工廠化、專業(yè)化育秧，促進(jìn)水稻機(jī)插秧的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，加快生態(tài)村鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)。


圖I不同配比復(fù)合基質(zhì)對秧苗根冠比的影響。圖2不同配比復(fù)合基質(zhì)對秧苗壯苗指數(shù)的影響。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I將各組分按體積百分比為酒糟50-60%，蛭石20-30%和營養(yǎng)土 20%進(jìn)行充分混合制成復(fù)合水稻育苗基質(zhì)，酒糟粒徑為1_4_，蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3-5 mm。I、試驗(yàn)材料試驗(yàn)于2012年揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院實(shí)驗(yàn)農(nóng)牧場進(jìn)行。供試水稻品種為揚(yáng)州市田源種業(yè)有限公司市售的雜粳甬優(yōu)8號。干酒糟來自于江蘇省鎮(zhèn)江白酒鎮(zhèn)江市酒廠，粗蛋白含量為16. 78%、無氮浸出物41. 68%、干物質(zhì)89. 45%、粗脂肪6. 98%、粗纖維21. 02%和灰分9. 53%。
5全氮(N)為3%，全磷(P2O5)為1%，速效鉀(K2O)為3. 56g/kg。有機(jī)質(zhì)含量超過70%。蛭石來自于鎮(zhèn)江培蕾有機(jī)肥有限公司。實(shí)施例中營養(yǎng)土 來自于揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)牧場前茬菜園地，為取土破碎過篩的細(xì)土。對照(CK)基質(zhì)為江蘇常州市科力農(nóng)業(yè)資源有限公司研制的(市售)。苗盤為塑料硬盤，規(guī)格為28厘米X 58厘米X 3厘米，底部平坦、孔稀少(底孔數(shù)7(Γ80，孔徑2^3毫米)。2、試驗(yàn)設(shè)計(jì)2. I基質(zhì)配比處理用不同體積百分比的酒糟、蛭石和營養(yǎng)土配成不同基質(zhì)處理，每處理重復(fù)3次。具體配比組成如下表I復(fù)合基質(zhì)的具體材料配比組成
權(quán)利要求
1.一種新型的水稻復(fù)合育苗基質(zhì)，其特征是由酒糟、蛭石和營養(yǎng)土混和配制而成，酒糟、蛭石和營養(yǎng)土的體積百分比為酒糟50-60%、蛭石20-30%、營養(yǎng)土 20%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的水稻復(fù)合育苗基質(zhì)，其特征是所述的蛭石和營養(yǎng)土的粒徑為3-5 mm。
3.—種水稻育苗基質(zhì)的制備方法，其特征是包括如下步驟1)將酒精廢糟液通過一定的工藝進(jìn)行固液分離，將酒糟蒸發(fā)干燥(曬干)，再過篩成I-4mm粒徑的酒糟；2)配備粒徑為3-5mm的蛭石和營養(yǎng)土 ；3)將體積百分比為酒糟50-60%，蛭石20-30%和營養(yǎng)土20%進(jìn)行充分混勻制成水稻復(fù)合育苗基質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水稻育苗基質(zhì)的制備方法，其特征是所述的酒糟為白酒酒
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水稻復(fù)合育苗基質(zhì)的制備方法，屬于固體有機(jī)廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域。將酒糟風(fēng)干過篩成1-4mm粒徑，再配加營養(yǎng)土、蛭石混合均勻制成復(fù)合水稻育秧基質(zhì)，蛭石和營養(yǎng)土的粒徑均為3-5㎜。各組分的體積百分比為蚓糞50-60%，蛭石20-30%和營養(yǎng)土20%。本發(fā)明制備方法簡單，資源豐富，用料廉價(jià)，變廢為寶，減少環(huán)境污染，養(yǎng)分豐富，性質(zhì)穩(wěn)定。采用本基質(zhì)育秧，不僅操作簡便，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，而且秧苗素質(zhì)好，成秧率高。促進(jìn)水稻機(jī)插秧的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，加速生態(tài)村鎮(zhèn)和新農(nóng)村建設(shè)。
文檔編號C05G3/00GK102910975SQ20121046035
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者張亞潔, 唐繼華, 葉成華, 華晶晶, 王振省, 柏彥超, 楊連飛 申請人:揚(yáng)州大學(xué)