一种水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块转让专利
申请号 : CN202010000411.6
文献号 : CN110999676B
文献日 : 2021-06-18
发明人 : 孙恩惠 , 黄红英 , 曲萍 , 雍宬 , 石祖梁 , 李欣欣 , 徐跃定
申请人 : 江苏省农业科学院 , 农业农村部农业生态与资源保护总站
摘要 :
权利要求 :
1.一种水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,包括基体,其特征在于,所述基体四周设有凸出于基体表面的边框;所述基体上表面设有若干纵横排列的方形凹穴,基体下表面设有与凹穴对应的方形凸起,凹穴与凸起的形状相匹配;
所述凹穴相连处形成穴壁,凹穴的底部为穴谷;相邻的凸起纵向或横向排列形成“π”形气道;基体外边框及下层表面喷涂有定型层膜;
所述定型层膜是通过如下方法获得的:将合成高聚物与水按照体积比1:3‑5混合后乳化形成乳液,加入生物炭,超声分散并均质剪切后,得到富含氮素缓释营养定型复合物料;
将该富含氮素缓释营养定型复合物料喷涂于负压吸附成型的基质块四周及下层表面,陈化后烘干,即获得定型层膜;
所述合成高聚物是通过如下方法制备的:将氢氧化钠与大豆分离蛋白水溶液混合后
121℃处理30min,冷却后得到大豆分离蛋白水解液;将大豆分离蛋白水解液、甲醛按照体积比1:3混合均匀,再加入尿素,调节pH值为8.0,90℃保温反应90min,然后调节pH值为5.5‑
6.0,90℃聚合反应30min,调节pH值为7.5,65℃恒温反应20‑30min后,冷却至室温,即制得合成高聚物;所述氢氧化钠的加入量占大豆分离蛋白质量的1%,所加入尿素与甲醛的摩尔比为1.5:1。
2.根据权利要求1所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述定型层膜的质量占基体质量的1‑2%。
3.根据权利要求2所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述边框(2)顶端距基质块基体( 1) 上表面的垂直距离为0.3‑0.5cm。
4.根据权利要求2所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述边框与基体下表面平面之间的夹角θ范围为105°‑135°。
5.根据权利要求2所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述穴壁顶端距相邻穴谷之间的垂直距离为0.5‑0.8cm。
6.根据权利要求2所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述凸起的高度为可降解基质块高度的1/3‑1/2。
7.根据权利要求2所述水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块,其特征在于,所述凹穴的端面截面为正方形。
说明书 :
一种水稻旱育秧用免秧盘秸秆可降解基质块
技术领域
背景技术
产量占全球粮食总产量的1/3。随种植模式的转变,水稻种植逐渐向 标准化、规模化方向发
展,水稻产业要实现可持续发展,产量和品质同等重要。 而育秧是水稻高产栽培技术的第
一步,是实现水稻高产、优质的基础。
3
30亿只以上,营养基质土消耗量近3亿m。传统的水稻育秧不仅消 耗大量土壤、破坏土壤耕
层,且生产费工耗时、作业效率低、成本高,每年还产 生大量废弃塑料制品,造成严重白色
污染。
好、根系盘结强、品质优,且解决了现有农田耕地破坏等问题。但现 有产品育秧过程仍需塑
料软盘或硬盘承载,否则易产生如下问题:1)基质块或 基质盘经流水线播种过程,稻种容
易洒落,且基质块或盘边部容易缺种子,栽培 过程出现漏插现象;2)摆盘后,秧苗生长过
程,由于水稻根系穿插相连,致使 基质块或盘相连而无法起毯,必须采用配套铁质模具按
照基质块尺寸进行裁切, 严重降低水稻秧苗卷毯效率、插秧机衔接时间匹配度低,作业效
率低、劳动强度 大,且裁切过程导致秧苗根部受损,秧苗移栽成活率低、缓苗期长,严重影
响基 质块或基质盘的应用推广。
发明内容
省力、增产等效果。同时可有效推进水稻育秧、机插栽培的专业 化、机械化及规模化。
表面设有与凹穴3对应的方形凸起6,凹穴3与凸起6的形 状相匹配;凹穴3相连处即为穴壁
4,凹穴3的平底部为穴谷5;相邻凸起6纵 向或横向规则排列形成透气的“π”形气道7;基体1
外边框及下层表面喷涂定型 层膜8。
加入生物炭,经超声分散并均质剪切后,得到富含氮素缓释营 养定型复合物料;将该得到
富含氮素缓释营养定型复合物料喷涂于负压吸附成型 的基质块四周及下层表面,陈化
10min,置于103±2℃烘箱内烘干,获得定型层 膜8;一般而言,定型层膜质量优选占基质块
基体质量的1‑2%;
冷却后得到大豆分离蛋白水解液;将大豆分离蛋白水解液、甲醛按 照体积比1:3混合均匀,
再加入尿素,调节pH值为8.0,90℃保温反应90min, 然后溶液调节pH值为5.5‑6.0,90℃聚
合反应30min后再调节pH为7.5,65℃恒 温反应20‑30min,冷却至室温,即制得合成高聚物;
所加入尿素与甲醛的摩尔 比为1.5:1。
10%。
起相连,且相连夹角为钝角;边框2与基质块基体1下表面平 面之间的夹角θ为90°‑180°,优
选105°‑135°。
基体整体高度的1/3‑1/2。
述基质块基体1长约57cm、宽约27cm,高度为1.5‑1.8cm。
现象,进而影响后期起苗卷毯作业,造成秧毯边角撕裂不齐,影响栽 插,可以大幅提高基质
块卷毯效率,减少水稻育苗生产环节,省力、省工、省时。 此外,该定型层膜含氮量丰富,吸
附于生物炭内表面,缓释供养分效果更佳。
排列相邻处水稻秧苗根系黏连的技术瓶颈;其钝角结构可确保稻 种均匀铺洒至基质块上
表面,播种时,稻种自由落撒时,需从边框向下滑动,因 而控制边框与基质块的角度在90°‑
180°之间(优选105°‑135°),确保稻种从边 框滑落至上表层,防止稻种在边框上发芽。
气道的垂直距离实际等同于下表面凸起的最大高度。凸起的高 度设计可保障上述所述气
液固界面面积,保水、透气;同时保证下表面凸起的厚 度,为稻种根系生长提供载体基质,
形成良好的根系盘结力。纵横排列的方形凹 穴可有效保障水稻精量精准播种,解决了现有
基质块存在的多苗或缺苗问题,同 时穴壁的设计,可减少播种后盖籽工序。
附图说明
具体实施方式
护范围做出更为清晰明确的界定。
上表面设有若干纵横排列的方形凹穴3,凹穴3相连处即为穴 壁4,凹穴3的平底部为穴谷5;
基质块基体1下表面设有纵横排列的若干方形 凸起6,相邻凸起纵向或横向规则排列形成
“π”形气道7;凹穴3与凸起6的形状 相匹配。
得的基质块原材料利用单工位往复式成型机负压(-0.01MPa) 吸塑成型,即将复配好的秸
秆物料与水按质量比1:50搅拌均匀,经碎浆机、匀 浆处理后通过转鼓式成型机负压吸附获
得秸秆可降解基质块。
据实际需要,控制在500‑700范围内)。本实施例中边框与基 质块基体下表平面之间的夹角
θ度数是为105°。
记录稻种外撒基质块数量,计算外撒基质块概率%; 外撒标准以通过时超过播种量0.5%
统计。依据此标准,检测上述基质块稻种洒 落概率,所得结果如表1所示。
设计考虑到稻种自由落撒时,需从边框向表面滑动,因而控制角 度90°<θ<180°之间,优
选105°≤θ≤135°,是为了保证稻种从边框滑落至上表 面,防止稻种在边框上发芽,在上述
角度范围内,均可实现发明之目的。
秧苗的栽插,因而在此结构的基础上,本实施例采用一种合成高 聚物对边框进行定型。
凹穴3与凸起6的形状相匹配;凹穴3相连处即为穴壁4, 凹穴3的平底部为穴谷5;相邻凸起6
纵向或横向规则排列形成“π”形气道7;基 体1外边框及下层表面搭载定型层膜8。
却后得到大豆分离蛋白水解液;然后将大豆分离蛋白水解液、 甲醛按照体积比1:3混合均
匀,再加入尿素,加入尿素与甲醛的摩尔比为1.5: 1;再用氢氧化钠溶液调节pH值为8.0,升
温至90℃保温90min,用甲酸溶液调 节pH值为5.5‑6.0,90℃聚合反应30min后再加入氢氧
化钠溶液调节pH为7.5, 65℃恒温20‑30min,降温至室温,制得合成高聚物。
超声波分散仪(功率600w)分散30min,然后利用胶体磨(功 率2.2KW,转速0‑14000rpm,线速
度0‑40m/s,电压380V,机器产量为0‑300升 /小时(水)均质剪切2遍,得到富含氮素缓释营
养定型复合物料,将其喷涂于 基质块外边框及下层表面(厚度约0.1~0.2mm),陈化10min,
置于103±2℃烘 箱内烘干,即可形成富含氮素缓释营养定型层膜FDM‑1,其中,定型层膜质
量 占基质块基体1重量的1%。
量为合成高聚物质量的5‑10%。
离蛋白水解液”外,其他制备方法同试验组1中“合成高聚物” 的制备方法;本处理中,定型
层膜质量占基质块基体重量的2%。
离蛋白改性UF的合成工艺及性能研究[J].中国胶黏剂, 2012,21(11):1427‑1431.)”中所
公开的方法)代替试验组1中使用的合成高 聚物,定型层膜质量占基质块基体重量的2%。
基质块均在全自动水稻育秧播种流水线进行。播种结束后, 在水泥地上进行摆盘育秧,观
测水稻秧苗生长、根系穿插规律,育秧时间为20 天。表2是不同基质块水稻秧苗生长指标及
根系穿插情况。
不影响卷毯,操作便捷、农艺农机匹配度高;定型层膜优选大豆 分离蛋白改性脲醛聚合物,
即可保证定型层膜的可降解性,又能保证基质块不黏 连,同时富含高氮营养又具有缓释功
能,促进水稻秧苗的生长(FDM‑2)。
发现FDM‑1,FDM‑2,FDM‑3穴壁可自动吸水膨胀封闭 凹穴,起到用基质土盖籽作用,且出苗
效果与盖籽的差异不大。
盘,有效推进水稻育秧、机插栽培的专业化、规模化。
技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。