本發(fā)明屬于農(nóng)作物育苗基質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用菇渣為主要原料的水稻育苗基質(zhì)及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國是稻作歷史最悠久、最豐富的國家，中國的稻作栽培至少已有7000年以上的歷史。中國水稻生產(chǎn)在中國糧食生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。稻米是中國居民的主要糧食, 除了西北華北和東北的大部分地區(qū)以外, 稻米是我國大部分地區(qū)的主食。2014年，全國水稻種植面積達(dá)到了30310千公頃，稻谷產(chǎn)量20650.7萬噸，占主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的34.02%。隨著人們對(duì)生存環(huán)境質(zhì)量要求的不斷提高及耕地面積不斷減少，植物育苗、栽培與環(huán)境的矛盾不斷凸顯。種苗工廠化生產(chǎn)（穴盤育苗）因具有節(jié)能、生產(chǎn)效率高、秧苗素質(zhì)好、緩苗快、成活率高等優(yōu)點(diǎn)而越來越受到重視。因而機(jī)插秧水稻育秧技術(shù)逐漸普及，水稻育苗基質(zhì)的需求也日益增加。目前，世界各地育苗所采用的育苗基質(zhì)大多以草炭為主。草炭是一種優(yōu)良的基質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量較高，但其成本較高，且是不可再生資源，儲(chǔ)量有限，大量開采會(huì)造成生態(tài)環(huán)境的破壞。所以尋求和發(fā)掘易得、廉價(jià)、可替代草炭等材料的優(yōu)良育苗基質(zhì)已成為當(dāng)今研究熱點(diǎn)之一。

菇渣，又名菌渣、菌糠、下腳料等，是指栽培各種食用菌以后剩下的并且經(jīng)過微生物分解的有機(jī)固體廢棄物。菇渣中含有食用菌的代謝產(chǎn)物，包括粗蛋白、粗脂肪和無氮浸出物，還含有Ca、P、K、Si等礦物質(zhì)，以及數(shù)量龐大的微生物群落和殘留的菌絲體，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有很廣的應(yīng)用前景。自20世紀(jì)90年代以來，我國食用菌產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。楊成祥等通過研究發(fā)現(xiàn)，每100 kg培養(yǎng)料，收獲100 kg鮮菇后，還可以得到60kg菇渣廢物。菇渣資源豐富，中國年產(chǎn)食用菌約1×10⁷t，占世界產(chǎn)量的70%以上。食用菌采收后產(chǎn)生大量的菇渣廢料，一般長期堆放在種植場(chǎng)周圍土地上。由于隨意丟棄，不但造成病菌積聚、害蟲孳生、栽培環(huán)境劣變，還使得食用菌生產(chǎn)出現(xiàn)連作障礙，而且經(jīng)日曬雨淋，對(duì)水體生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，已成為不容忽視的環(huán)境問題。

如能將菇渣變廢為寶，配制出可替代草炭等材料的優(yōu)良水稻育苗基質(zhì)具有顯著的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種利用菇渣為主要原料的水稻育苗基質(zhì)及其制備方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種利用菇渣為主要原料的水稻育苗基質(zhì)：由菇渣、蛭石和脲甲醛組成；其中，蛭石在整個(gè)水稻育苗基質(zhì)中所占的質(zhì)量百分比為10-30%，脲甲醛的添加量保證每kg水稻育苗基質(zhì)中其所提供的純氮量為0.5-1.5g，余量為菇渣。

最佳地，蛭石在整個(gè)水稻育苗基質(zhì)中所占的質(zhì)量百分比為20%，脲甲醛的添加量保證每kg水稻育苗基質(zhì)中其所提供的純氮量為1.5g，余量為菇渣。

制備方法：按處方量，將菇渣、蛭石和脲甲醛配比混合均勻即可。

本發(fā)明配方中添加蛭石會(huì)有助于水稻幼苗整體的生長。蛭石可用作土壤改良劑，由于其具有良好的陽離子交換性和吸附性，可改善土壤的結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)水保墑，提高土壤的透氣性和含水性。蛭石還可起到緩沖作用，阻礙PH值的迅速變化，使肥料在作物生長介質(zhì)中緩慢釋放。蛭石還可向作物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素，用于無土栽培，作為種植盆栽樹和商業(yè)苗床的營養(yǎng)基層，對(duì)于植物的移栽和運(yùn)送特別有利。蛭石能夠有效地促進(jìn)植物根系的生長和小苗的穩(wěn)定發(fā)育。長時(shí)間提供植物生長所必需的水分及營養(yǎng)，并能保持根部溫度的穩(wěn)定。蛭石可使作物從生長初期就能獲得充足的水分及礦物質(zhì)，促進(jìn)植物較快生長，增加產(chǎn)量。

有益效果：本發(fā)明水稻育苗基質(zhì)可使基質(zhì)的穩(wěn)定性、保水保肥性、通氣透水性、緩沖性達(dá)到協(xié)調(diào)狀態(tài)，對(duì)水稻幼苗株高、莖粗、地上部分干物重、葉綠素總含量、地上部分植株含氮量具有較好的效果，可作為替代草炭等材料的水稻育苗的適宜基質(zhì)。

附圖說明

圖1：不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗株高的影響。

圖2：不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗莖粗的影響。

圖3：不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分干物重的影響。

圖4：不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗葉綠素總含量的影響。

圖5：不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分植株氮積累量的影響。

具體實(shí)施方式

在下面具體實(shí)施例的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

實(shí)施例1

1試驗(yàn)過程

1.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

一種利用菇渣為主要原料的水稻育苗基質(zhì)：由菇渣、蛭石和氮源按一定比例混合均勻而成；其中，氮源按不同氮素形態(tài)、氮水平設(shè)計(jì)，所用基質(zhì)編號(hào)及組成見表1，共9個(gè)處理。

注：蛭石前的百分比代表其添加量，為在整個(gè)水稻育苗基質(zhì)中所占的質(zhì)量百分比；氯化銨、雙氰胺或脲甲醛后括號(hào)中內(nèi)容代表其添加量，其中，氯化銨和脲甲醛以每kg水稻育苗基質(zhì)中其所提供的純N含量計(jì)，即氯化銨和脲甲醛的添加量要保證每kg水稻育苗基質(zhì)中其所提供的N含量為所示數(shù)值，雙氰胺的添加量則直接以每kg水稻育苗基質(zhì)中雙氰胺的含量計(jì)。

1.2試驗(yàn)方法

取新鮮的菇渣風(fēng)干后過10目篩。穴盤采用70×40cm的長方形塑料盒。將表1中不同處理的基質(zhì)配好、混勻后裝入穴盤，澆透水。播種已催好芽的水稻種子。每個(gè)處理播種3盤。播種后用對(duì)應(yīng)基質(zhì)覆蓋1.0～1.5cm。夏季播種要遮蔭，避免光照太強(qiáng)水分蒸發(fā)旺盛，而影響種子萌發(fā)。有60～70%的種子在子葉展開后及時(shí)揭區(qū)覆蓋物，以免幼苗徒長。育苗期間定期澆灌清水。水稻秧苗主莖總?cè)~數(shù)達(dá)到4葉時(shí)視為秧苗期結(jié)束。

1.3 測(cè)試指標(biāo)與測(cè)定方法

測(cè)試指標(biāo)：株高、莖粗、地上部分干物重、葉綠素總含量和地上部分植株含氮量。

株高和莖粗采用鋼卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)量。

地上部分干物重：105℃殺青，75℃烘干至恒重，用電子天平稱量，以10棵幼苗為單元計(jì)數(shù)。

植株含氮量的測(cè)定（唐鳳德,彭麗曼,華正偉,等. 城市污泥對(duì)沙地楊樹苗木成活生長及生理特征的影響[J]. 東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 卷缺失(7): 36-39.）：采集新鮮的水稻植株地上部分，在70℃烘干至恒質(zhì)量，采用凱氏定氮儀測(cè)定含氮量。

葉綠素總含量的測(cè)定（崔秀敏,王秀峰. 黃瓜穴盤育苗基質(zhì)特性及育苗效果的研究[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2001, 卷缺失(2): 124-128.）：葉綠素的測(cè)定參照乙醇丙酮等量混合液法，利用分光光度計(jì)分別在663、645 nm下測(cè)吸光值(A)。根據(jù)朗伯—比爾定律，得到經(jīng)驗(yàn)公式(1)、(2)、(3)，計(jì)算出葉綠素a(Ca)、葉綠素b(Cb)和總?cè)~綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)(CT)，單位為mg/kg。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)經(jīng)SPSS 20.0軟件處理分析，單因素方差分析后采用LSD法檢驗(yàn)處理間的差異顯著性，以P<0.05作為顯著性差異水平。

2結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗株高的影響

不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗株高的影響如圖1。由圖1可見，處理G8的水稻幼苗株高大于且顯著于CK，至育苗結(jié)束時(shí)為25.6cm，且顯著高于其它處理。從試驗(yàn)肥料選擇氯化銨的處理看，水稻幼苗的株高隨配方含氮量的增加而呈先增加后遞減的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G3，至育苗結(jié)束時(shí)為22.3cm。從雙氰胺的對(duì)照試驗(yàn)處理看，處理G3顯著高于處理G4。從試驗(yàn)肥料選擇脲甲醛的處理看，水稻幼苗的株高隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G8，至育苗結(jié)束時(shí)為25.6cm。

2.2不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗莖粗的影響

不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗莖粗的影響如圖2。由圖2可見，處理G8的水稻幼苗莖粗與CK相接近，至育苗結(jié)束時(shí)為0.19cm，且顯著高于其它處理。從試驗(yàn)肥料選擇氯化銨的處理看，水稻幼苗的莖粗隨配方含氮量的增加而呈先增加后遞減的趨勢(shì)其最優(yōu)處理為G3，至育苗結(jié)束時(shí)為0.19cm。從雙氰胺的對(duì)照試驗(yàn)處理看，處理G3顯著高于處理G4。從試驗(yàn)肥料選擇脲甲醛的處理看，水稻幼苗的莖粗隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G8，至育苗結(jié)束時(shí)為0.19cm。

2.3不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分干物重的影響

不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分干物重的影響如圖3。由圖3可見，處理G8的水稻幼苗地上部分干物重大于且顯著于CK，至育苗結(jié)束時(shí)為0.22g，且顯著高于其它處理。從試驗(yàn)肥料選擇氯化銨的處理看，水稻幼苗的地上部分干物重隨配方含氮量的增加而呈先增加后遞減的趨勢(shì)其最優(yōu)處理為G3，至育苗結(jié)束時(shí)為0.21g。從雙氰胺的對(duì)照試驗(yàn)處理看，處理G3顯著高于處理G4。從試驗(yàn)肥料選擇脲甲醛的處理看，水稻幼苗的地上部分干物重隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G8，至育苗結(jié)束時(shí)為0.21g。

2.4不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗葉綠素總含量的影響

不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗葉綠素總含量的影響如圖4。由圖4可見，處理G8的水稻幼苗葉綠素總含量接近于CK，至育苗結(jié)束時(shí)為3.097mg/kg，且顯著高于其它處理。從試驗(yàn)肥料選擇氯化銨的處理看，水稻幼苗的葉綠素總含量隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G5，至育苗結(jié)束時(shí)為3.026mg/kg。從雙氰胺的對(duì)照試驗(yàn)處理看，處理G3顯著于處理G4。從試驗(yàn)肥料選擇脲甲醛的處理看，水稻幼苗的葉綠素總含量隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G8，至育苗結(jié)束時(shí)為3.097mg/kg。

2.5不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分植株氮積累量的影響。

不同基質(zhì)配方對(duì)水稻幼苗地上部分植株氮積累量的影響如圖5。由圖5可見，處理G8的水稻幼苗地上部分植株氮積累量大于且顯著于CK，至育苗結(jié)束時(shí)為4.52g，且顯著高于其它處理。從試驗(yàn)肥料選擇氯化銨的處理看，水稻幼苗的地上部分植株氮積累量隨配方含氮量的增加而呈先增加后遞減的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G3，至育苗結(jié)束時(shí)為2.86g。從雙氰胺的對(duì)照試驗(yàn)處理看，處理G3顯著于處理G4。從試驗(yàn)肥料選擇脲甲醛的處理看，水稻幼苗的地上部分植株氮積累量隨配方含氮量的增加而呈增加的趨勢(shì)，其最優(yōu)處理為G8，至育苗結(jié)束時(shí)為4.52g。

3 討論與結(jié)論

本發(fā)明水稻育苗基質(zhì)可使基質(zhì)的穩(wěn)定性、保水保肥性、通氣透水性、緩沖性達(dá)到協(xié)調(diào)狀態(tài)。通過對(duì)水稻幼苗株高、莖粗、地上部分干物重、葉綠素總含量、地上部分植株含氮量情況分析，可以看出：本發(fā)明水稻育苗基質(zhì)對(duì)水稻幼苗具有較好的生長效果，尤其是“菇渣+20%蛭石+脲甲醛（純N1.5g/kg）（處理G8）”對(duì)水稻幼苗的生長效果顯著優(yōu)于以菇渣為主要材料的其它處理，“菇渣+20%蛭石+脲甲醛（純N1.5g/kg）（處理G8）”可基本作為可替代草炭等材料的水稻育苗的適宜基質(zhì)。