本发明涉及水稻种植领域，具体涉及一种水稻炭基育秧基质及制备方法。
背景技术：
水稻是我国最重要的粮食作物之一，其播种面积约占粮食作物总面积的1/4，在生产上，每年产生大量的水稻秸秆，一部分用作还田，大部分是焚烧，严重污染环境，还造成资源浪费。目前，直接利用水稻秸秆制作育秧基质仍然存在很多问题。
传统的水稻育秧基质一般以草炭为主，配以珍珠岩及蛭石等，搅拌加工而成。草炭是不可再生资源，价格逐年升高，国家也正在加强对草炭开采的监管力度。生物炭是近几年发展的新型土壤改良材料，是由生物质如农作物废弃物等在缺氧条件下不完全燃烧所产生的富碳产物，具有特殊的理化特性，在农业、环境生态等各个方面都具有较大的利用价值。生物炭施入土壤后能改善土壤结构、提高土壤透气性和保水保肥，对水稻的圣战发育有着积极作用。将水稻秸秆制作成生物炭以及通过秸秆发酵等方式制作成育秧基质，有利于水稻秸秆的再利用。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种水稻炭基育秧基质及制备方法，通过合理的原料配比和工艺改进，有效改善了育秧基质的保水性、渗透性，营养成分含量高，可吸收性好，干物质累积性强，大大提高了秧苗的存活率和生长率，秧苗健壮整齐、盘根性好，综合培育质量高。
为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥5-12％、无机复合肥0.2-1％、硅藻泥5-15％、尾矿5-8％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
优选的，所述饼肥包括质量比1：1-3的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛。
优选的，所述无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为8-11wt％、6-8wt％、7-10wt％，镁+锌+硼≤0.7％。
优选的，所述尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿、长石尾矿，三者质量比为3：1：0-1。
优选的，所述生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为4-5：5-15：5-10：2-5。
优选的，所述石灰水浓度为0.1-0.12wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的40-50％/次。
优选的，所述炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
优选的，水稻炭基育秧基质制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，400-800rpm搅拌30min，然后再200-250rpm搅拌0.5-2h即得水稻炭基育秧基质。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：本发明通过合理的原料配比和工艺改进，有效改善了育秧基质的保水性、渗透性，营养成分含量高，可吸收性好，干物质累积性强，大大提高了秧苗的存活率和生长率，秧苗健壮整齐、盘根性好，综合培育质量高
添加饼肥和无机复合肥作为营养元素供给，以硅藻泥、尾矿作为生物炭辅助用料，一方面提高了营养基质的松散吸附性，另一方面具有良好的根系支撑效果，综合保水渗水性强，且基质具有良好的酸碱缓冲效果，适合加快秧苗培育的物质吸收，秧苗存活率可达99.5％以上，且株高、株重相较于传统培育成效更佳，培育效果明显提高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥10％、无机复合肥0.2％、硅藻泥5％、尾矿5％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
其中，饼肥包括质量比1：2的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛；无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为10wt％、6wt％、7wt％，镁+锌+硼≤0.7％；尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿，三者质量比为3：1；生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为4：10：10：2；石灰水浓度为0.1wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的40％/次。
炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
水稻炭基育秧基质，制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，600rpm搅拌30min，然后再200rpm搅拌1.5h即得水稻炭基育秧基质。
实施例2：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥8％、无机复合肥0.5％、硅藻泥10％、尾矿8％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
其中，饼肥包括质量比1：2的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛；无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为10wt％、7wt％、8wt％，镁+锌+硼≤0.7％；尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿、长石尾矿，三者质量比为3：1：0.5；生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为5：15：5：4；石灰水浓度为0.12wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的50％/次。
炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
水稻炭基育秧基质，制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，800rpm搅拌30min，然后再200rpm搅拌0.5h即得水稻炭基育秧基质。
实施例3：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥5％、无机复合肥1％、硅藻泥15％、尾矿8％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
其中，饼肥包括质量比1：3的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛；无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为11wt％、7wt％、10wt％，镁+锌+硼≤0.7％；尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿、长石尾矿，三者质量比为3：1：1；生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为5：5：5：5；石灰水浓度为0.1wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的50％/次。
炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
水稻炭基育秧基质，制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，800rpm搅拌30min，然后再250rpm搅拌1h即得水稻炭基育秧基质。
实施例4：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥10％、无机复合肥0.4％、硅藻泥12％、尾矿6％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
其中，饼肥包括质量比1：2的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛；无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为8wt％、6wt％、8wt％，镁+锌+硼≤0.7％；尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿、长石尾矿，三者质量比为3：1：0.5；生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为4：5：10：5；石灰水浓度为0.1wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的45％/次。
炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
水稻炭基育秧基质，制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，400rpm搅拌30min，然后再250rpm搅拌2h即得水稻炭基育秧基质。
实施例5：
一种水稻炭基育秧基质，包括以下百分含量组分：饼肥12％、无机复合肥0.6％、硅藻泥10％、尾矿5％、生物炭余量，所述生物炭采用稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳为原料，所述生物炭制备方法为：先将稻草、甘蔗秸秆曝晒5-7天，然后一起冷冻破碎至粒径2-3mm，备用；将豆荚壳切碎后与稻壳一起加水浸泡2-3h，捞出沥水，然后在温度20-25℃、湿度大于75％的条件下堆放2-3天，期间每10h喷洒一次石灰水并翻动一次，然后60℃恒温干燥，粉碎至粒径2-3mm；将稻草、甘蔗秸秆、稻壳、豆荚壳粉碎后的物料共混，送入炭化炉中阶段升温炭化，破碎成颗粒状，即得生物炭。
其中，饼肥包括质量比1：1的豆饼和棉籽饼，饼肥粉碎过80-100目筛；无机复合肥中氮、磷、钾含量分别为10wt％、8wt％、10wt％，镁+锌+硼≤0.7％；尾矿包括铁尾矿、萤石尾矿，三者质量比为3：1；生物炭中稻壳、稻草、甘蔗秸秆、豆荚壳四者质量比为4：10：10：4；石灰水浓度为0.11wt％，石灰水喷洒量为稻壳、豆荚壳两者总质量的45％/次。
炭化炉阶段升温具体为先在400℃加热保温1h，然后升温至500℃，保温炭化1h，再升温至550℃保温炭化1h，依次以50℃的温度梯度升温保温至700℃，冷却至室温后取出，即得炭化产物。
水稻炭基育秧基质，制备方法如下：将尾矿粉碎过100-120目筛，加入硅藻泥内，搅拌均匀后，再依次将饼肥、无机复合肥和生物炭加入其中，600rpm搅拌30min，然后再250rpm搅拌0.5h即得水稻炭基育秧基质。
采用本发明实施例制得的育秧基质进行水稻育苗作为实验组，以传统育秧基质(草炭为主辅以珍珠岩、蛭石)进行水稻育苗作为对照组，同样条件下育苗处理25天，数据对比如下：
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。