混合不同有机物的工厂化育秧基质特征含水量试验研究.pdf

null种植科学 农业与技术 2024 Vol 44 No 24 混合不同有机物的工厂化育秧基质特征含水量试验研究 张勇 null 徐义军 null 张杰 null 李康勇 null 刘燕妮 null 湖南省水利水电科学研究院 湖南 长沙 nullnullnullnullnullnull 摘 要 目前水稻工厂化育秧过程中为了保障秧苗的成苗率 单次灌水过多和灌水次数过于频繁的现象较为普 遍 直接导致灌溉水的浪费 研究不同育秧自然质量含水量 质量田间持水量 容重等特征含水量规律能为水稻 工厂化育秧精准节水灌溉技术的提供重要的理论依据 本试验选取稻草和谷壳 null 种有机物 按照有机物体积占比 nullnullnull nullnullnull nullnullnull和黄壤土混合配制了 null 种处理 采用烘干法测定自然质量含水量 质量田间持水量 容重等特 征含水量 试验结果为黄壤土和体积比为 nullnullnull nullnullnull nullnullnull的稻草型及谷壳型育秧基质自然质量含水量分别为 nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull 质量田间持水量分别为 nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 容重分别为 nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull nullnull nullnullnull null nullnull 结果表明育秧基质的自然质量含水量和质量田间持水量随着有机 物体积比的增加而增加 容重随着有机物体积比的增加而降低 同等条件含谷壳的育秧基质相比于含稻草的育秧 基质的自然含水量和质量田间持水量更高 关键词 有机物 工厂化育秧 育秧基质 烘干法 田间持水量 中图分类号 nullnull 文献标志码 null DOI nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 收稿日期 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 基金项目 湖南省水利科技项目 项目编号 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 作者简介 张勇 nullnullnullnullnull 男 本科 工程师 研究方向 农田水利研究 引言 中国是世界水稻产量最高的国家 产量约占全球 总产量的 nullnullnull 湖南水稻产量和面积均居全国前茅 nullnullnullnull 年湖南省水稻种植面积 nullnullnullnullnull null 千 nullnull null 位居全 国第一 水稻产量 nullnullnullnullnull null 万 null 位居全国第二 所以 湖南水稻种植在全国农业生产中的地位是不可替代的 工厂化育秧的装填基质 播种 覆土 消毒等操 作过程可流水线作业机械化程度高 发芽率高 出苗 速度块 根系发达 盘根好 有利于机插 省时省工 节约成本 无缓苗期 返青快 快速进入分蘖前期 有利于水稻快速生长 nullnullnull 传统育秧存在全过程机械 化程度底 劳动繁琐且强度大 出苗缓慢 养分消耗 大及秧苗素质不统一等问题 还潜在着很多风险 如 早稻育秧气温较低导致发芽率和出苗率底 秧田土壤 中有草籽和除草剂可能对种子发芽造成影响等 null null 随着农村改革和社会经济的发展 农村青壮年劳动力 多外出务工 传统育秧已不适应现代农业发展的需 求 水稻工厂化育秧已成为一种必然趋势 null 田间持水量是指降雨或灌溉后 多余的重力水已 经排除 渗透水流已降至很低或基本停止时土壤所吸 持的水量 相当于吸湿水 膜状水及悬着水的全 部 null 田间持水量是大多数植物可利用的土壤水上 限 是衡量土壤保水性能的重要指标 也是确定农田 灌溉的重要参数 null 目前水稻工厂化育秧过程中为了保障秧苗的成苗 率 单次灌水过多和灌水次数过于频繁的现象较为普 遍 直接导致灌溉水的浪费 为了探索出工厂化育秧 的精准节水灌溉模式 解决灌溉水浪费必须确定灌水 理论上限 即测定育秧基质自然质量含水量 质量田 间持水量 容重等土壤特征含水量 混合不同有机物的类型和体积比的育秧基质结构 存在差异必定导致基质的自然质量含水量 质量田间 持水量 容重等土壤特征含水量不同 因此研究不同 有机物类型和体积比的育秧基质特征含水量规律能为水 稻工厂化育秧精准节水灌溉技术提供重要的理论依据 1 材料和方法 1 1 试验材料 本试验的育秧基质由黄壤土和有机物组成 有机 37 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2024 Vol 44 No 24 农业与技术 null种植科学 物分为谷壳和稻草 所用黄壤土为自然风干并用 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull 土壤筛去除杂质和大粒径土块后的土 壤 谷壳直接从大米厂采购 稻草晒干后粉碎成长约 nullnull nullnullnull 左右 试验器材包括环刀 滤纸 铝盒 切土刀 干燥 器 电子天平 感量 nullnull nullnullnull 电热恒温鼓风干燥箱 等 有孔的环刀盖内平铺一张直径与环刀盖内径相同 的滤纸 再将环刀置于滤纸之上 用透明胶将环刀与 环刀盖粘贴固定 并将环刀与环刀盖之间的缝隙密 封 方便后续操作 同时防止环刀盖与环刀中间的缝 隙嵌入育秧基质影响试验结果的准确性 用一个收纳 箱平铺 nullnullnull 厚的松散干土 刮平整 并在干土上面铺 一层纸巾 作为测定质量田间持水量退水过程中的吸 水装置 1 2 试验方案 本试验设置 null 个处理如表 null 所示 其中第 null 个处 理为对照组 不混合有机物 每个处理 null 个重复 分 别测定其自然质量含水量测定 质量田间持水量和容 重 表 1 试验方案统计表 处理 黄壤土 体积比 nullnull 有机物 名称 体积比 nullnull null nullnull 稻草 nullnull null nullnull 稻草 nullnull null nullnull 稻草 nullnull null nullnull 谷壳 nullnull null nullnull 谷壳 nullnull null nullnull 谷壳 nullnull null nullnull nullnullnull null 1 3 试验方法 nullnull nullnull null 自然质量含水量测定 土壤分析技术规范 第二版测定土壤自然质量含水 量的方法为用孔径为 nullnullnull 的土壤筛筛分风干土样 在 nullnullnullnull条件下烘干 null 小时 称重并计算土壤自然质 量含水量 null 考虑到筛分黄壤土粒径较大 为确保水 分彻底烘干 本试验烘干时间调整为 nullnull 本试验自然 质量含水量测定为电子天平各称取 null 份不同处理的育 秧基质或黄壤土样本 nullnull null nullnullnull 分别装入洁净铝盒 放入电热恒温鼓风干燥箱 在 nullnullnullnull 的条件下持续烘 干 null 小时 烘干结束 铝盒及育秧基质移入干燥器中 冷却至室温 用电子天平称出各铝盒及样本的质量 并计算不同的处理的育秧基质的自然质量含水量 自然质量含水量计算公式如下 nullnull null null nullnull null null null null nullnull null nullnullnullnullnull null 式中 null 为自然质量含水量 null null null 为铝盒重量 null null null 为铝盒和育秧基质自然干重时总重 null null null 为铝盒和烘干育秧基质总重 null nullnull nullnull null 质量田间持水量和容重测定 成兆金 徐淑米 李长军等测定田间持水量测定 时粘性土壤的吸水时间为 nullnull 壤性土壤的吸水时间为 nullnull 沙性土壤的吸水时间为 nullnullnullnull 土壤样本的吸水 时间可视样本的大小而定 样本越大 吸水时间越 长 null 张云吸水法测定土壤田间持水量 退水过程中 当多次称重数据没有明显变化时或相邻两次称重数据 相差小于 nullnull nullnull 时 认为土样达到田间持水量状态 nullnull 土壤分析技术规范 第二版测定田间持水量将浸泡 饱和的原状土置于风干土上 使风干土吸去土壤中的 重力水 吸水时长 nullnull 再用烘干法测定土壤含水量 本实验质量田间持水量测定方法如下 取 null 个深 度大于环刀深度 nullnullnull 以上的洁净容器 每个容器放入 null 个粘贴好的环刀 环刀盖和滤纸的组合体 组合体 环刀盖朝下 环刀口朝上 水平放置 组合体之间的 间距不小于 nullnullnull null 个容器分别装入不同处理的育秧 基质或黄壤土 高于环刀深度 nullnullnull 左右 刮平表面 沿容器内壁缓慢注入自来水至刚好淹没育秧基质或黄 壤土 静置 nullnullnull 使育秧基质充分吸水和沉降 同时 取 null 块同样大小的滤纸放入装有自来水的另一个容 器 浸泡 nullnullnull 后 将环刀 环刀盖和滤纸的组合体及 内部的育秧基质作为一个整体小心取出 为保证环刀 内部育秧基质的整体性和结构不被破坏 切除高于环 刀的育秧基质时 切土刀先垂直于环刀口平面将高于 环刀口的育秧基质横竖切成 nullnullnull null 的小块 操作过程中 切土刀前后两端刀刃避免切入环刀口以内的育秧基 质 再用切土刀刀刃紧贴环刀口切除高于环刀的育秧 基质 切出完整的环刀形状的育秧基质后 用纸巾擦 掉粘附在环刀和环刀盖外侧土粒 环刀盖朝下放入吸 水装置 同时浸泡的滤纸也放入吸水装置 退水 null 小 时后 称量每个组合体及其内部基质的重量 滤纸的 重量 每个组合体内育秧基质取 null 份 nullnullnullnullnullnull 育秧基 质 装入铝盒 称重 在 nullnullnullnull 的电热恒温鼓风干燥 箱烘干至恒重 再称重 计算质量田间持水量和容 重 质量田间持水量计算公式如下 null null null null null nullnull null null null null nullnull null nullnullnullnullnull null 式中 null null 为育秧基质的质量田间持水量 null null null 为铝盒重量 null null null 为退水 nullnull 后育秧基质样品和铝 盒总重 null null null 为烘干后育秧基质样品和铝盒总重 null 47 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null种植科学 农业与技术 2024 Vol 44 No 24 基质容重计算公式如下 m null m null m null m null m null m null m null m null V null 式中 为基质容重 null null nullnull null null 为铝盒重量 null null null 为退水 nullnull 后育秧基质样品和铝盒总重 null null null 为烘干后育秧基质样品和铝盒总重 null null null 为退 水后环刀 环刀盖和滤纸的组合体及育秧基质整体的 重量 null null null 为环刀 环刀盖和滤纸的组合体重量 null null null 为退水后滤纸重量 null null null 为干滤纸质量 null null 为环刀容积 nullnull null 2 结果分析 2 1 自然质量含水量 自然质量含水量结果如表 null 所示 在相同储存条 件下 不同有机物类型和不同有机物体积比的基质自 然质量含水量均大于不含有机物的黄壤土 高出 nullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnull 相同有机物不同体积比的育秧基质 自然质量含水量随着有机物体积比增加而增加 有机 物体积比增加 nullnullnull 自然质量含水量增加 nullnull nullnullnull null nullnull nullnullnull之间 相同体积比的谷壳型育秧基质比稻草型 育秧基质大 但差别不大 自然质量含水量分别高出 nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull 质地和结构发生变化 表 2 自然质量含水量统计与分析表 处理 自然质量 含水量 nullnull 比对照 nullnull 相同有机物 不同体积比 比较 nullnull 相同体积比 不同有机物 比较 nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull 2 2 质量田间持水量 质量田间持水量试验结果如表 null 所示 含有机物 的育秧基质质量田间持水量均比不含有机物的黄壤土 高 高出 nullnull nullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 相同有机物的基质随着有 机物的增加质量田间持水量增加 有机物体积比每增 加 nullnullnull自然质量含水量增加 nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 相同体 积比不同有机物比较 谷壳型育秧基质比稻草型育秧 基质质量田间持水量高出 nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull 土壤结构 是通过土壤颗粒 包括单粒 复粒 团粒 的组合 孔隙及稳定性来影响土壤的水分性质 nullnull 黄壤土中 增加空隙多 吸水性强的谷壳和稻草后 改变了育秧 基质的组成和结构 提高了土壤的空隙率 因此质量 田间持水量增加 表 3 质量田间持水量统计与分析表 处理 质量田间 持水量 nullnull 比对照 nullnull 相同有机物 不同体积比 比较 nullnull 相同体积比 不同有机物 比较 nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull null null nullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnullnull nullnull 2 3 容重 容重试验结果如表四所示 含有机物的育秧基质 容重均比不含有机物的黄壤土小 相同有机物的育秧 基质随着有机物的增加容重减小 有机物体积比每增 加 nullnullnull容重减小 nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull null nullnull 相同体积比不同 有机物比较 谷壳型育秧基质容重比稻草型育秧基质 容重大 nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull null nullnull 土壤的容重随土壤空隙状 况而变化 与土壤质地 结构 松紧及有机质含量密 切相关 null 谷壳和稻草密度小 空隙多 育秧基质中 随着谷壳和稻草体积比的增加 质地和结构发生变 化 土质更松梳 有机物含量更高 容重随之降低 表 4 容重统计及分析表 处理 容重 null null nullnull nullnull 比对照 null null nullnull nullnull 相同有机物不 同体积比比较 null null nullnull nullnull 相同体积比不 同有机物比较 null null nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull null nullnull nullnull nullnull 3 结论与建议 3 1 结论 试验对稻草和谷壳 null 种不同有机物体积比分别为 nullnullnull nullnullnull nullnullnull的育秧基质及黄壤土进行自然质量 含水量 质量田间持水量 容重等特征含水量试验研 究 结果表明 育秧基质的自然质量含水量和质量田 57 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 2024 Vol 44 No 24 农业与技术 null种植科学 间持水量随着有机物体积比的增加而增加 容重随着 有机物体积比的增加而降低 同等条件含谷壳的育秧基质相比于含稻草的育秧 基质的自然质量含水量和质量田间持水量更高 土壤 的水分性质与土壤颗粒 包括单粒 复粒 团粒 的 组合 孔隙及稳定性密切相关 谷壳相比于粉碎的稻 草颗粒形状 大小及内部的空隙更加均匀稳定 更有 利于吸持吸湿水 膜状水 悬着水等类型的水分 从 而田间持水量更高 3 2 建议 在水稻育秧过程中 适当提高育秧基质中有机物 的比例 有利于提高育秧基质的田间持水量 适当增 加底层育秧基质的厚度 提高单次灌水量后育秧基质 总体的水分含量 从而减少灌水频率 达到节水和省 本的效果 进而减少工厂化育秧的生产成本 工厂化育秧基质有机物材料选取时 应选取颗粒 形状 大小及内部空隙更加均匀稳定的有机物 以提 高基质水分性质 制作出品质更优的工厂化育秧基 质 参考文献 null 张晓山 null 基质规模化机械化育秧育秧技术分析 null null 农业装备 技术 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull null 韩休海 null 水稻基质板暗室叠盘育秧技术 null null 农机化研究 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 彭开全 null 水稻育秧用基质 null节本增产效益高 null null 湖北农机化 nullnullnullnull nullnull nullnullnull null 陆铁男 null 水稻无土育秧技术在黑龙江省研制成功 null null 黑龙江 粮食 nullnullnullnull nullnull nullnullnull null 黄其维 null 水稻钵体毯状苗育插秧高产栽培技术 null null 现代农业 科技 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 劳同浩 姜俊红 李就好等 null 南雄烟区土壤田间持水量测定对 比试验研究 null null 现代农业科技 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null 孙向阳 陈金林 崔晓阳等 null 土壤学 null 北京 中国林业 出版 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnull null 全国农业技术推广服务中心编 null 土壤分析技术规范 null null 北 京 中国农业出版社 nullnullnullnullnull null 成兆金 徐淑米 李长军 null 测定土壤田间持水量的环刀滴水法 探讨 null null 江西农业学报 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull 张云 null 吸水法测定土壤田间持水量探讨 null null 辽宁省水利学 会 nullnullnullnull 学术年会论文集 null 辽宁沈阳 辽宁省水利学会 nullnullnullnullnull nullnull 时新玲 王国栋 null 土壤含水量测定方法研究进展 null null 中国 农村水利水电 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull nullnull 李京兵 顾李华 潮洪斌等 null 安徽省土壤田间持水量测定与 分析 null null 江淮水利科技 nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnull 责任编辑 任鹏 67 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull