本發(fā)明屬于水稻輕型無土育秧基質(zhì)的制備方法技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用微波改性水稻秸稈制備水稻輕型無土育秧基質(zhì)的方法。

背景技術(shù)：

我國水稻種植機(jī)械化取得較大發(fā)展必須依賴于標(biāo)準(zhǔn)化育秧技術(shù)的發(fā)展。目前機(jī)插水稻主要采用營養(yǎng)土育秧和帶土移栽，嚴(yán)重破壞了我國土壤耕地資源，并對周圍生態(tài)環(huán)境造成一定負(fù)面影響，不利于水稻機(jī)插秧的大面積推廣。為解決水稻育秧中營養(yǎng)土取土難、取土破壞植被與環(huán)境等問題，緩解農(nóng)村勞動力緊張現(xiàn)狀，迫切需要開發(fā)水稻無土育秧基質(zhì)產(chǎn)品，促進(jìn)我國水稻機(jī)插育秧的大力發(fā)展。

在本發(fā)明提出之前，水稻無土育秧基質(zhì)一般為草炭、作物秸稈、農(nóng)家肥、沼渣、造紙廢漿等添加化學(xué)肥料與高分子化學(xué)物質(zhì)配置而成。傳統(tǒng)的作物秸稈處理方式基本為粉碎、腐熟發(fā)酵。常規(guī)的粉碎秸稈只是物理破碎，不能改變秸稈的化學(xué)結(jié)構(gòu)，且易產(chǎn)生病菌；腐熟發(fā)酵雖然能夠破壞秸稈化學(xué)結(jié)構(gòu)，但發(fā)酵周期較長，還可能產(chǎn)生發(fā)酵污染物。目前市場上專門針對水稻秸稈輻照處理用于水稻輕型無土育秧基質(zhì)的研究未見報(bào)道，而且關(guān)于輕型無土育秧基質(zhì)研發(fā)成果很少。新型、高效、安全、綠色、環(huán)保的輕型無土育秧基質(zhì)，國內(nèi)外鮮見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種利用微波改性水稻秸稈制備水稻輕型無土育秧基質(zhì)的方法的技術(shù)方案，通過該方法得到的改性秸稈的半纖維素、木質(zhì)素化學(xué)鍵斷裂，增大纖維表面的粗糙度，降低纖維的極性，比表面積增大，形成無數(shù)的微隙與孔洞，形成多孔結(jié)構(gòu)的纖維。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用微波改性水稻秸稈制備水稻輕型無土育秧基質(zhì)的方法，將水稻秸稈在45-65℃條件下進(jìn)行烘干2.5-4.5h后粉碎，使其粒徑為38μm，粉碎后采用頻率為2450-2550mhz、功率為800-1000w的微波輻射處理3-5min后再次烘干，獲得改性水稻秸稈粉，按改性水稻秸稈粉與有機(jī)肥的重量比為80:10-20添加有機(jī)肥混合，即得到水稻輕型無土育秧基質(zhì)。

進(jìn)一步的：再次烘干時(shí)，溫度為40-60℃，時(shí)間為1-2h。

進(jìn)一步的：改性水稻秸稈粉與有機(jī)肥的重量比為80:12-18。

進(jìn)一步的：所述有機(jī)肥為畜禽糞便、酒糟、味精渣、菌菇渣中的一種或幾種。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明水稻秸稈先經(jīng)過前期處理，再利用微波輻照進(jìn)行處理，合理控制微波輻照的條件，得到的改性秸稈的半纖維素、木質(zhì)素化學(xué)鍵斷裂，增大纖維表面的粗糙度，降低纖維的極性，比表面積增大，形成無數(shù)的微隙與孔洞，形成多孔結(jié)構(gòu)的纖維；然后經(jīng)過與有機(jī)肥配制，制備得到的保水性好、新型、高效、安全、綠色、環(huán)保的輕型無土育秧基質(zhì)，是發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)的優(yōu)選。

本發(fā)明解決大量秸稈的無害化利用的問題；現(xiàn)有的育秧基質(zhì)存在營養(yǎng)成分不平衡，普遍添加保水劑及固化劑等化學(xué)材料，大量施用會造成二次污染，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也不利于商業(yè)化運(yùn)作。

說明書附圖

圖1是本發(fā)明中未處理與經(jīng)微波輻射處理的秸稈纖維譜圖；

圖2是秸稈微波處理前后對比圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1

(1)將水稻秸稈長度或直徑超過20mm50℃烘干3h后進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的長度或直徑不超過38μm備用。

(2)將粉碎得到的水稻秸稈粉采用微波進(jìn)行輻照處理4min，微波頻率為2500mhz、功率為900w，微波處理紅再次在50℃條件下烘干1.5h；

(3)輻照處理反應(yīng)后的改性水稻秸稈與畜禽糞便按重量比80：20配制，得到輕型無土育秧基質(zhì)，計(jì)量包裝。

實(shí)施例2

(1)將水稻秸稈長度或直徑超過20mm45℃烘干3h后進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的長度或直徑不超過38μm備用。

(2)將粉碎得到的水稻秸稈粉采用微波進(jìn)行輻照處理5min，微波頻率為2550mhz、功率為900w，微波處理紅再次在60℃條件下烘干2h；

(3)輻照處理反應(yīng)后的改性水稻秸稈與畜禽糞便按重量比80：18配制，得到輕型無土育秧基質(zhì)，計(jì)量包裝。

實(shí)施例3

(1)將水稻秸稈長度或直徑超過20mm45℃烘干3h后進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的長度或直徑不超過38μm備用。

(2)將粉碎得到的水稻秸稈粉采用微波進(jìn)行輻照處理4min，微波頻率為2450mhz、功率為1000w，微波處理紅再次在60℃條件下烘干1h；

(3)輻照處理反應(yīng)后的改性水稻秸稈與畜禽糞便按重量比80：12配制，得到輕型無土育秧基質(zhì)，計(jì)量包裝。

實(shí)施例4

(1)將水稻秸稈長度或直徑超過20mm50℃烘干5h后進(jìn)行粉碎處理，粉碎后的長度或直徑不超過38μm備用。

(2)將粉碎得到的水稻秸稈粉采用微波進(jìn)行輻照處理4min，微波頻率為2450mhz、功率為900w，微波處理紅再次在50℃條件下烘干1.5h；

(3)輻照處理反應(yīng)后的改性水稻秸稈與畜禽糞便按重量比80：20配制，得到輕型無土育秧基質(zhì)，計(jì)量包裝。

圖1是未處理與經(jīng)微波輻射處理的秸稈纖維譜圖，由上圖我們可以看到秸稈纖維是含有大量輕基的極性高分子，因而在3369cm^-1出現(xiàn)的吸收峰是秸稈纖維中纖維素、木質(zhì)素分子中的輕基的吸收峰。在3200-3700cm^-1區(qū)間內(nèi)兩條譜線的峰形不同，說明微波處理樣的分子間氫鍵、分子內(nèi)氫鍵發(fā)生了變化。

圖2-a為未經(jīng)微波處理的秸稈纖維表面情況，圖2-b經(jīng)微波處理的秸稈纖維表面情況。從上圖可以看出，未經(jīng)微波處理的秸稈纖維表面較為光滑，且纖維本身親水性較大，因此與高分子基的相互作用較弱。經(jīng)微波處理的秸稈纖維表面形態(tài)凹凸不平，粗糙度明顯增大，半纖維素、木質(zhì)素化學(xué)鍵斷裂，增大纖維表面的粗糙度，降低纖維的極性，比表面積增大，形成無數(shù)的微隙與孔洞，形成多孔結(jié)構(gòu)的纖維。

為了驗(yàn)證上述基質(zhì)試驗(yàn)效果，試驗(yàn)根據(jù)我國水稻育秧基質(zhì)類型，設(shè)置2種水稻育秧介質(zhì)：自然土(ck)和輕型無土基質(zhì)。其中自然土取自中國水稻研究所試驗(yàn)基地內(nèi)耕層(0cm～20cm)土壤，風(fēng)干、磨細(xì)、過5mm篩后備用；輕型無土基質(zhì)改性水稻秸稈配方。

表1營養(yǎng)土與本發(fā)明的輕型無土基質(zhì)主要屬性數(shù)據(jù)

表2水稻育秧12天秧苗素質(zhì)

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。