一种自浮作物毯及其制备方法

本发明属于水产养殖尾水净化、农业面源污染控制等水环境治理领域，本发明还涉及一种自浮作物毯及其制备方法。

背景技术：

《2020生态环境公报》显示，全国生态环境质量持续改善、稳中向好，但我国生态环境质量的改善成效还不稳固，生态环保仍然任重道远，尤其在水环境方面，总量压力仍然巨大，氮、磷、cod污染负荷仍超水环境承载力，“碧水”保卫战是攻坚战，更是持久战。

生态浮床技术作为水环境治理主要技术之一，其优点在于能够对受污水体进行原位净化，节约了空间与经济成本，而且可以为水生动植物创造栖息生境，从增加水体生物多样性的角度重建或恢复受损生态系统及其生态功能，并且兼具一定的景观功能，所以近年来常被应用于湿地公园、工业废水与农村污水等处理系统中。

但是，目前生态浮床技术的推广应用仍存在较大的局限性，

第一：主要表现为现有浮床多采用聚苯乙烯发泡塑料板或封口中空的塑料管并铺设塑料网等框架型漂浮载体，但其浮体与植物分离的设计使得其在制取与应用过程存在工艺繁杂、移栽耗工、拼装耗时以及水面铺设困难等较难克服的问题。另外，浮材易老化且再利用难度大通常一次性使用的特点还与水环境生态治理的要求相悖。此外，受限植物移栽，浮床植物的选择较难兼顾生态、景观功能与经济效益。

第二：生态浮床的可浮材料主要成分为pe（聚乙烯），其中小于5mm被定义为“微塑料”的pe碎片在进水水体后，一方面会随水进入菜地或农田，在蒸腾拉力的作用下经由植物导管随水流和营养流进入作物，经由食物链传递威胁人类健康安全；另一方面易被水生动物误食后引发肠道问题甚至危及生命从而降低水生生态系统稳定性，不利于水环境保护。

技术实现要素：

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种自浮作物毯，解决了现有生态浮床技术中受框架、面板等浮材限制产生的成本高、用工高、工艺繁和大面积推广应用难、水体二次污染风险大等问题。

技术方案：一种自浮作物毯，包括1个或以上自浮作物毯单元，其中1片作物毯为1个独立单元，所述自浮作物毯的排布方式按照应用场所水面进行设置；其中，所述作物毯包括自浮材料层和秧苗，所述秧苗的根系在自浮材料层内盘结为根系层，并且根系层布满自浮材料层。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述自浮材料层包括通用基质层一和无机自浮基质，所述通用基质层一设置在无机自浮基质的上层，所述秧苗的种子设置在通用基质层一和无机自浮基质之间，所述秧苗的根系在通用基质层一和无机自浮基质之间形成根系层，并且根系层布满整个通用基质层一和无机自浮基质，并在无机自浮基质下端面上形成盘结根系层。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述无机自浮基质由无机浮粒和通用基质层一混合制成，所述无机浮粒可采用浮力较大的无机自浮材料，如泡沫粒子、陶粒等，所述通用基质层一可采用通用栽培基质与育苗基质。自浮作物毯改变了传统浮床结构依靠漂浮载体的现状，将浮床固有漂浮载体化整为零，利用小型化粒状或块状浮性无机材料与通用育苗基质为材料制取兼具植物生长介质与浮床漂浮载体功能的浮性基质，并通过底部与中层垫膜工艺促使植物地下部互相紧密缠绕后与浮性基质融为一体，形成一种根层嵌入无机浮粒的作物毯，具有制取工艺简单、拼装方便、浮体材料可再利用、经济性高的优点，可用于水产集约化养殖、农业面源污染控制和水环境治理。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述无机自浮基质的配方为体积比20%-60%的泡沫粒子、40%-80%通用育苗基质和每立方7l-20l的水量。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述通用基质层一和无机自浮基质之间设有环保型无纺布，所述秧苗的种子设置在通用基质层一和环保型无纺布之间。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述自浮材料层包括生物浮材、通用基质层二和通用基质层三，所述生物浮材、通用基质层二和通用基质层三按照由下至上的顺序依次设置，所述秧苗的种子设置在通用基质层二和通用基质层三之间，所述生物浮材为为自浮力大、自浮时间长的植物体，如南荻。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述生物浮材由一组南荻或其它自浮力大、自浮时间长的植物体茎秆依次排列形成，所述秧苗的根系在一组南荻或者一组其它自浮力大、自浮时间长的植物体茎秆之间盘结形成根系层，并且生物材料均采用防水涂料在节端涂两层处理，所述防水涂料为聚丙烯酸酯。

进一步的，上述的自浮作物毯，所述通用基质层二和通用基质层三采用通用栽培基质或育苗基质。

本发明还提供一种自浮作物毯的制备方法，包括以下步骤：

s1、育秧播种机组装与调试：先装配好机架，调节支撑螺丝，保证机架横梁的纵、横方向均水平，最后锁定支撑螺丝，然后再依次安装电机、洒水装置、毛刷、铺土装置及覆土装置、播种装置，育秧播种机组装后进行调试；

s2、通用基质层一过筛：用于育秧的通用基质层一要进行筛选，通用基质不能带有沙石、金属杂物，含水率不超过20%，最大直径不超过5毫米；

s3、育秧盘准备：使用280mm×580mm的育秧盘，育秧盘要求无破损，不变形；

s4、洒水装置接水：将洒水装置与自来水龙头或水箱等水源连接，确保育秧播种机运行时洒水装置能够正常运行；

s5、种量调节：通过旋转滚筒调速电机控制装置对播种量进行调节，播种量以根系在自浮材料层上盘结为根系层，并且根系层布满自浮材料层为宜；

s6、无机自浮基质的制作：取体积比20%-60%的泡沫粒子、40%-80%的通用基质层一和每立方7l-20l的水量，制取过程中将无机自浮基质和通用基质层一按配方体积比混合并于每立方混合基质中加入7l-20l水量后，翻抛2～3次保证浮性基质质地均匀，手握能成团，松手后自然散开；

s7、塑料薄膜裁剪：将塑料薄膜按照秧盘大小裁剪成58cm×28cm，将塑料薄膜按育秧盘尺寸裁剪后平铺于育秧盘内；

s8、环保型无纺布裁剪：将环保型无纺布按育秧盘大小裁剪成58cm×28cm。将裁剪好的环保型无纺布铺于无机自浮基质上方，环保型无纺布密度不得高于31.25g/m²；

s9、s1~s7准备工作完成后，接通电源，打开育秧播种机总电源开关，再打开电机箱面板上的电机开关、灌水开关，播种机开始运转后，就可以开始输送育秧盘，育秧盘开始输送后，分别打开铺土箱离合器、播种箱调速器开关、覆土箱离合器，整个流水线开始全自动育苗播种流水线作业；其中铺土箱前、铺土箱旁、铺土完成后、播种箱旁、覆土箱盘、输送带末端各安排1个工人用于铺垫底薄膜、补充用于垫底的通用基质、铺环保型无纺布、补充可育成秧苗的种子、补充用于盖籽的通用基质、及时将做好的秧盘运送至露天或日光温室进行育苗管理；

s10、日常管理：将播种覆土后育秧盘堆叠放置进行暗化处理，待出苗后摆盘并进行温光水肥管理，作物毯制成标准为植物地下部分互相缠绕并与自浮材料层融为一体，植物地上部分长势良好。

本发明还提供一种自浮作物毯的制备方法，包括以下步骤，包括如下步骤：

s1、育秧播种机组装与调试：先装配好机架，调节支撑螺丝，保证机架横梁的纵、横方向均水平，最后锁定支撑螺丝，然后再依次安装电机、洒水装置、毛刷、铺土装置及覆土装置、播种装置，育秧播种机组装后进行调试；

s2、通用基质层二和通用基质层三过筛：用于育秧的通用基质层二和通用基质层三要进行筛选，通用基质不能带有沙石、金属杂物，含水率不超过20%，最大直径不超过5毫米；

s3、育秧盘准备：使用280mm×580mm的育秧盘，育秧盘要求无破损，不变形；

s4、洒水装置接水：将洒水装置与自来水龙头或水箱等水源连接，确保育秧流水线运行时洒水装置能够正常运行；

s5、种量调节：主要通过旋转滚筒调速电机控制装置对播种量进行调节，播种量以根系能够紧密缠绕生物浮材形成结构稳定的“生物浮筏”为宜；

s6、生物浮材的制备：生物浮材的制备：将生物浮材的茎秆截成57cm长后，对节端切面做聚丙烯酸酯涂两层防水处理后，经48h左右阴凉处晾干待用；

s7、装填生物浮材：将生物浮材并排装填至育秧盘内，厚度为2cm；

s8、s1~s7准备工作完成后，接通电源，打开水稻育秧播种机总电源开关，再打开电机箱面板上的电机开关、灌水开关，播种机开始运转后，就可以开始输送育秧盘，育秧盘开始输送后，分别打开铺土箱离合器、播种箱调速器开关、覆土箱离合器，整个流水线开始全自动育苗播种流水线作业；其中铺土箱旁、播种箱旁、覆土箱盘、输送带末端各安排1个工人用于补充用于垫底的通用基质、补充可育成秧苗的种子、补充用于盖籽的通用基质、及时将做好的秧盘运送至露天或日光温室进行育苗管理；

s9、日常管理：将播种覆土后育秧盘堆叠放置进行暗化处理，待出苗后摆盘并进行温光水肥管理，作物毯制成标准为根系紧密缠绕生物浮材形成结构稳定的“生物浮筏”，同时植物地上部分长势良好。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的自浮作物毯，通过改变浮床结构摆脱了传统浮床的框架型或面板型漂浮载体，同时解决了其由于浮体与植物分离导致的工艺繁杂、移栽耗工、拼装耗时、水面铺设困难等系列问题，具制取工艺简单、无拼装难度、浮体材料可再利用并兼具经济效益的优点，可用于水产养殖尾水净化、农业面源污染控制等水环境治理；以植物根系缠绕生物浮材形成的“生物浮材”替代传统浮床的pe浮材，具有回收方便、资源化利用性强的优点，同时不存在威胁人类健康安全的微塑料传递。基于生物浮材的作物毯中的“生物浮材”本身可为微生物菌群提供附着空间，增强系统内微生物脱氮能力，氮净化效率大大提升。作物毯可利用作物育秧流水线全自动化制作后进行日常管理，具有操作简单、管理方便及维护成本低等优点。

附图说明

图1为本发明所述的自浮作物毯实施例一的俯视图；

图2为本发明所述作物毯实施例一育苗时的结构示意图；

图3为本发明图2中a处的局部放大图；

图4为本发明所述作物毯实施例一幼苗期的结构示意图；

图5为本发明图4中b处的局部放大图；

图6为本发明所述作物毯实施例一在水域应用时的结构示意图；

图7为本发明图6中c处的局部放大图；

图8为本发明所述作物毯实施例一的仰视图；

图9为本发明所述自浮作物毯实施例二的俯视图；

图10为本发明所述作物毯实施例二育种期的结构示意图；

图11为本发明图10中a处的局部放大图；

图12为本发明所述作物毯实施例二幼苗期的结构示意图；

图13为本发明图12中b处的局部放大图；

图14为本发明所述作物毯实施例二成长期的结构示意图；

图15为本发明图14中c处的局部放大图；

图16为本发明所述作物毯实施例二的仰视图；

图17为本发明水剂型防水涂料漂浮率的对比图；

图18为本发明乳剂型防水涂料漂浮率的对比图；

图19为本发明所述不同厚度防水涂料厚度下南荻单位体积含水量变化图；

图20为不同环保型无纺布覆盖方式下的自浮水稻毯苗泡沫逸出率；

图21-23为本发明所述作物毯实应用时的实物图。

图中：围栏1、作物毯2、自浮材料层21、通用基质层一211、无机自浮基质212、秧苗22、根系层23、环保型无纺布24、生物浮材25、通用基质层二26、通用基质层三27、塑料薄膜100、育秧盘200、植物种子300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一：以0.5cm泡沫粒为无机浮粒制备自浮水稻毯

如图1-8和9所示的自浮作物毯，可采用直径为0.5cm的泡沫粒子作为无机浮粒用于自浮基质制取，无机自浮基质的厚度范围为2cm，环保型无纺布密度小于或者等于31.25g/m²，通用基质层一厚度为0.8cm。

无机自浮基质的配方均为体积比40%的直径为0.5cm的泡沫粒子和60%通用育苗基质，制取过程为将两种材料按配方体积比混合后加入15l水翻抛2～3次，制成标准为浮性基质质地均匀，可手握能成团，松手后自然散开。无机自浮基质可以新制，也可以利用作物毯残茬再制，其中再制浮性基质的制取需先将作物毯打捞收集并发酵后测定其中可浮合成材料和基质的实际体积占比，再按照浮性基质配方进行定量调整。无机自浮基质的配方调配试验见下。

此外，所述秧苗的种子在通用基质层一211和无机自浮基质212之间；通用基质层一211和无机自浮基质212之间可以设有环保型无纺布，此时秧苗的种子位于环保型无纺布与通用基质一211之间。自浮作物毯的无机浮材防逃逸试验如下。

自浮作物毯的制备可通过人工或育秧播种机完成。

上述自浮作物毯的制备可通过手工完成，包括以下步骤：

s1、塑料薄膜裁剪：将塑料薄膜按照秧盘大小裁剪成58cm×28cm；

s2、铺底垫膜：将塑料薄膜按育秧盘尺寸裁剪后平铺于育秧盘内；

s3、无机自浮基质（212）的制作：取体积比20%-60%的泡沫粒子、40%-80%的通用基质层一（211）和每立方7l-20l的水量，制取过程中将无机自浮基质（212）和通用基质层一（211）按配方体积比混合并于每立方混合基质中加入适量水量后，翻抛2～3次保证浮性基质质地均匀，手握能成团，松手后自然散开；

s4、装填无机自浮基质（212）：将无机自浮基质（212）装填至已铺有塑料薄膜的育苗盘内，厚度为2cm；

s5、环保型无纺布裁剪：将环保型无纺布（24）按育秧盘大小裁剪成58cm×28cm；

s6、布置环保型无纺布（24）：将裁剪好的环保型无纺布（24）铺于无机自浮基质（212）上方，环保型无纺布（24）密度不得高于31.25g/m²；

s7、播种：将种子浸种催芽后均匀播于环保型无纺布（24）上，播种密度以能够盘根为宜；

s8、覆盖籽基质：将通用基质层一（211）均匀覆盖于植物种子上方，厚度约为0.5cm~1.0cm；

s9、日常管理：将播种覆土后育秧盘堆叠放置进行暗化处理，待出苗后摆盘并进行温光水肥管理，作物毯制成标准为植物地下部分互相缠绕并与自浮材料层（21）融为一体，植物地上部分长势良好。

上述自浮作物毯的制备可通过育秧播种机完成，包括以下步骤：

s1、育秧播种机组装与调试：先装配好机架，调节支撑螺丝，保证机架横梁的纵、横方向均水平，最后锁定支撑螺丝，然后再依次安装电机、洒水装置、毛刷、铺土装置及覆土装置、播种装置；育秧播种机组装后进行调试；

s2、通用基质层一（211）过筛：用于育秧的通用基质层一（211）要进行筛选，通用基质不能带有沙石、金属杂物，含水率不超过20%，最大直径不超过5毫米；

s3、育秧盘准备：使用280mm×580mm的育秧盘，育秧盘要求无破损，不变形；

s4、洒水装置接水：将洒水装置与自来水龙头或水箱等水源连接，确保育秧播种机运行时洒水装置能够正常运行；

s5、种量调节：通过旋转滚筒调速电机控制装置对播种量进行调节，播种量以根系在自浮材料层上盘结为根系层，并且根系层布满自浮材料层为宜。

s6、无机自浮基质（212）的制作：取体积比20%-60%的泡沫粒子、40%-80%的通用基质层一（211）和每立方7l-20l的水量，制取过程中将无机自浮基质（212）和通用基质层一（211）按配方体积比混合并于每立方混合基质中加入适量水量后，翻抛2～3次保证浮性基质质地均匀，手握能成团，松手后自然散开；

s7、塑料薄膜裁剪：将塑料薄膜按照秧盘大小裁剪成58cm×28cm，环保型无纺布裁剪：将环保型无纺布（24）按育秧盘大小裁剪成58cm×28cm；

s8、s1~s7准备工作完成后，接通电源，打开育秧播种机总电源开关，再打开电机箱面板上的电机开关、灌水开关，播种机开始运转后，就可以开始输送育秧盘，育秧盘开始输送后，分别打开铺土箱离合器、播种箱调速器开关、覆土箱离合器，整个流水线开始全自动育苗播种流水线作业；其中铺土箱前、铺土箱旁、铺土完成后、播种箱旁、覆土箱盘、输送带末端各安排1个工人用于铺垫底薄膜、补充用于垫底的通用基质、铺环保型无纺布、补充可育成秧苗的种子、补充用于盖籽的通用基质、及时将做好的秧盘运送至露天或日光温室进行育苗管理；

s9、日常管理：将播种覆土后育秧盘堆叠放置进行暗化处理，待出苗后摆盘并进行温光水肥管理，作物毯制成标准为植物地下部分互相缠绕并与自浮材料层（21）融为一体，植物地上部分长势良好。进行生长的秧苗22不局限在水稻秧苗上，适宜水体生长的水生或陆生植物品种，植物生长能力强、根系生物量大，且形态优美具一定的经济与景观价值的均可以采用。

无机自浮基质212的配方试验：

将可浮合成材料与通用育苗基质按照一定体积占比混合可形成自浮基质。由于可浮合成材料密度较低，易聚集于通用育苗基质上方，不易形成密度均匀的自浮基质，不利于后期自浮毯的稳定性，故通过向无机自浮基质中加入一定水量的方式来使保证其密度均匀。不同可浮合成材料体积占比下的自浮基质加水量见表1，其中表中的自浮基质量以1立方米无机自浮基质为例。相同粒径下可浮合成材料体积占比越高，使其对应的自浮基质质地均匀的加水量就越低；相同可浮合成材料体积占比下，可浮合成材料粒径越大，使其对应的自浮基质质地均匀的加水量就越少。

表1不同粒径泡沫占比混配适水量（单位：l）

不同粒径的可浮合成材料与通用育苗基质按不同体积占比混配后均可浮于水面，各处理浮性状态见表2。表2中的自浮基质量以单位规格58cm×28cm水稻秧盘的垫底基质量为例，垫底基质一般为2cm厚度。

表2不同粒径泡沫占比下自浮基质浮性

注：“+”表示混合基质为悬浮状态，“++”表示混合基质为漂浮状态。均为良好状态。

以可浮合成材料不同体积占比的自浮基质进行自浮水稻毯苗育秧试验，适宜的株高、茎基宽及秧苗生物量可以增强水稻自浮毯的稳定性与抗风浪能力，故对水稻毯苗进行考苗，结果表明：不同处理下株高为t2＞t3＞t4＞t1＞t5，茎基宽为t2＞t4＞t1＞t5＞t3。不同处理下成苗数与地上、地下部干重均无显著差异。盘根期的株高较高以及较大的茎基宽可以增强水稻自浮毯的稳定性。

表3泡沫与基质体积比对水稻毯苗盘根期秧苗素质(每秧盘计，下同)

注：不同的小写字母表示处理间差异显著(p＜0.05），下同。

t2处理水稻毯苗水培期的可浮性较好。从表4可知，t2处理下秧片稳定漂浮于水面的时间最长，达38d，且整个水稻生育期均未沉入培养框底部状态。t1、t3、t4以及t5处理在整个水稻生育期未沉入培养框底部，但稳定漂浮于水面1d、10d、21d、10d后出现倒伏现象。原因：可浮合成材料量少即t1处理，基质层重力过大，导致毯苗浮力不足，虽仍然浮在水里，但对毯苗的稳定性产生了影响；可浮合成材料量大即t3、t4、t5处理，基质层重力过小，导致毯苗浮力大，不利于毯苗稳定。

表4泡沫与基质体积比对水稻毯苗水培期可浮性情况

表5水稻毯苗水培期标准及相应符号说明（每5d观察1次）

注：“++、+、＊＊、＊”为毯苗良好状态，“—”或“〤”为不良状态，此时停止水培。

综上，以自浮合成材料与通用育苗基质体积占比40%、60%混配形成的无机自浮基质，在每立方加入15l水量混配均匀后培育水稻自浮毯最佳。

自浮作物毯的无机浮材逃逸控制试验：

利用环保型无纺布覆盖或全包处理自浮基质以减少自浮作物毯的泡沫逃逸。其中，ck为没有设置环保型无纺布的。w1为环保型无纺布覆盖法，水稻秧盘流水线混合基质装盘，在流水线播种前手工放置已裁成58cm×28cm的环保型无纺布，环保型无纺布密度为50g/m2。w2为环保型无纺布全包法，将已裁成70cm×40cm的环保型无纺布沿水稻秧盘尺寸放入，多出的部分无纺反折在秧盘底部，然后将铺有环保型无纺布的秧盘过流水线装填自浮基质后，将秧盘取下，用手持缝纫机将环保型无纺布沿着秧盘边部密封缝合，保证自浮基质均包在环保型无纺布中。水稻自浮毯的管理方法同常规管理方法。将育成水稻自浮毯放入水培框进行为期126d的合成材料逃逸率观察，结果表明两种不同的环保型无纺布覆盖方式均可有效降低自浮基质泡沫逃逸率，其中w2处理无泡沫逸出，w1处理较ck处理的泡沫逃逸率显著降低38.11%。

图20中显示出不同环保型无纺布覆盖方式下的自浮水稻毯苗泡沫逸出率。环保型无纺布不同覆盖方式对水稻毯苗的盘根期秧苗生长无显著性。如表6所示，环保型无纺布各处理的成苗数、叶龄、株高和地下部干重均与ck处理差异不显著；w2处理的地上部干重最大，达123.10g，且与ck处理处理有显著差异，但w1处理与ck处理差异不显著。

表6环保型无纺布覆盖方式对自浮水稻毯苗盘根期秧苗素质的影响

水培期结束时，各处理秧苗素质如表7所示。经过126d的水培期，w1处理成成苗数为1646株，显著高于ck处理与w2处理，其中w2处理成成苗数与ck处理差异不显著，但是要高于ck处理，这可能是由于环保型无纺布覆盖后增加了水稻秧片的稳定性，从而提高了水稻秧片对抗恶劣天气的能力，降低了秧片由于倒伏而减少的成成苗数；而w2处理可能由于环保型无纺布全包，使得秧苗需要穿过双层环保型无纺布，影响其根系的生长，导致成成苗数减少。

w2处理、w1处理与ck处理中w2处理的株高、茎基宽和地上部干重最大，w1处理的地下部干重最大。

表7环保型无纺布覆盖方式对自浮水稻毯苗盘根期秧苗素质的影响

水培期结束时w1、w2处理较ck的漂浮天数有所增加。

表8环保型无纺布覆盖方式对自浮水稻毯苗水培期漂浮天数的影响

综上，以环保型无纺布覆盖法和环保型无纺布全包法均可有效降低自浮作物毯的可浮材料逃逸自浮基质泡沫逃逸率且操作较为简便，环保型无纺布覆盖法下的自浮作物毯稳定可浮时间较长，但与环保型无纺布覆盖法处理下的漂浮天数差异不显著。

实施例二：以南荻为生物浮材制作自浮作物毯

如图1、9-16所示的自浮作物毯，利用南荻作为生物材料制备自浮水稻毯，具体步骤可通过人工或育秧播种机完成，具体方法如下:

1）水稻浸种

因稻种的吸胀速率与气温有关，需结合当地气温与水稻栽插期进行水稻浸种，具体浸种时间如下：气温为20℃时，浸种时间为72h；气温为25℃时，浸种时间为48h～60h；气温为30℃时，浸种时间为浸种36～40h。浸种后将种子捞出沥干，平铺在地，厚度≤10cm，保温，24h均匀翻动，1天2下，早晚各一次，待稻种露白后即可上流水线播种。水稻浸种时应同时加入药剂，以5kg稻种为例，浸种药为17%杀螟乙蒜素25g，氰烯菌酯3ml，20%吡虫啉乳剂5ml。

2）水稻育秧播种机安装与调式

参照实施例一中的水稻育秧播种机组装与调试方式进行播种机组装与调式。水稻育秧流水线调试标准为：育苗盘200通过铺土仓斗后浮性基质表面平整，厚度约为0.5cm～1.0cm；喷水装置洒水均匀，育苗盘200通过喷水装置后育苗盘200内基质呈湿润状态；育苗盘200通过播种仓斗后，稻种可按设定量均匀落于浮性基质表面；育苗盘200通过覆土仓斗后育秧基质表面与育苗盘200高度齐平且表面平整。

3）自浮水稻毯制作

将已用聚丙烯酸酯高分子防水膜节端处理（南荻茎秆增浮的高分子防水膜材料筛选和南荻茎秆增浮的高分子防水膜材料适宜用量试验见下）的南荻茎秆提前并列排入铺有中密度塑料薄膜100的育育苗盘200内，待调试完成后，打开播种机开关，播种机开始运转，此时由专人分别负责输送已装填有南荻茎秆的育育苗盘200、补充铺土基质、确保充足水源供应、补充稻种、补充覆土基质、及时运送已播种的水稻育苗盘200至温室或露地进行管理。将已成盘育苗盘200放入进行暗化，20个左右育苗盘200一叠，最上方覆盖空育苗盘200，待水稻80%出苗后摆盘并进行温光水肥管理，待水稻根系紧密缠绕南荻茎秆形成结构稳定的“生物浮筏”同时植物地上部分长势良好时，作物毯即制取完成。

南荻茎秆增浮的高分子防水膜材料筛选试验：

材料与方法

将生物材料南荻截取长为16cm的小段，对其切面分别作水剂型（环氧树脂）与乳剂型（聚丙烯酸酯）高分子材料涂一层处理，以切面不作任何处理为对照。共3个处理，每个处理重复5次。将上述材料均放入蓝色塑料框中清水培养（内径为340mm×230mm×65mm），观察其漂浮性。

结果与分析：

图17和18为不同高分子材料处理下南荻入水后漂浮率。乳剂型聚丙烯酸酯高分子膜材料对南荻切面处理后增浮效果最佳。南荻全段漂浮水面约90d，乳剂处理、水剂处理以及ck（为未做防水处理）在漂浮率为50%时对应入水天数为63.4d、53.1d以及50.2d，经乳剂处理后南荻较水剂处理、ck分别增浮3d、13d（水剂增浮3d）。

结论：乳剂型聚丙烯酸酯高分子膜材料对南荻切面处理后增浮效果最佳。

南荻茎秆增浮的高分子防水膜材料适宜用量试验：

材料与方法

将乳剂型防水涂料（聚丙烯酸酯）对南荻切面作涂层处理，分别为涂1层、2层、3层、4层，记作t1、t2、t3、t4，以不涂防水涂料为对照，共5个处理，每个处理重复3次。将上述处理均放入烧杯（规格：5l）中清水培养，观察其可浮性，每15d对其称重，计算单位体积含水量。

结果与分析：

图19为不同高分子材料厚度下南荻单位体积含水量变化。乳剂型聚丙烯酸酯高分子膜材料对南荻切面涂2层处理增浮效果最佳，可较ck延长漂浮天数44d。切面未处理南荻全段漂浮水面约90d，观察期仅有t2处理下南荻单位体积含水量全时段小于ck处理。以入水天数为横坐标，南荻沉底时单位体积含水量为纵坐标对t2处理下不同入水时间下南荻单位体积含水量进行对数拟合，已知ck处理下南荻沉底时单位体积含水量为0.95g/cm3，故t2处理下南荻可浮134d。

结论：乳剂型聚丙烯酸酯高分子膜材料对南荻切面涂2层处理增浮效果最佳。

实施例三：不同面积水面下自浮作物毯的应用

基于实施例一或实施例二的作物毯可根据应用场所的不同选择合适的排布方式，当应用场所为农田排水沟渠时，自浮作物毯单片或多片联结放置，联结放置方式可利用秧苗与秧苗之间相互打结，单片或多片联结作物毯的沟底固定，用大于沟深的麻线一头连接10cm左右长的细竹棒穿过作物毯中央固定住作物毯，一头系住砖块置于沟底，将作物毯相对固定在一定范围内随水漂动（如图21所示）；当应用场所为水产养殖池塘、净化生态塘等小水面时，可圈定范围后将自浮作物毯直接放入水体（如图22所示）；当应用场所为风高浪大的大水面时，作物毯按照矩形阵列的方式排布设置在围栏所围区域内（如图23所示）。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。