水稻PLA生物降解秧盘特性及机插配套技术研究

摘要

传统机插一般采用塑料秧盘，由聚乙烯或聚氯乙烯加工而成，使用废弃后不能自然降解，可在环境中长期存在，回收利用困难，长期大量使用对稻田环境存在较大的污染隐患。再者，为了保证秧块成毯和降低漏秧率，机插育秧播种量一般在70g/盘以上，导致所育秧苗素质较差，机插每穴本数过多，不利于杂交稻产量潜力发挥。生物降解秧盘以聚乳酸(PLA)生物降解塑料为原料，结合上钵下毯设计，可带盘机插，为杂交稻稀播机插与机插秧绿色生产提供了一种新的思路。本研究通过探讨PLA生物降解秧盘降解特性及对稻田生态环境影响，研究生物降解秧盘不同播种量和不同播期育秧的秧苗素质、机插特性与产量，为生物降解秧盘的进一步改进和推广提供理论依据。研究表明:
　　1.生物降解秧盘在实验室受控堆肥条件下生物降解率随时间变化符合Richards方程模型(r2=0.99**)，降解后42d达到最大降解率，为1.25％/d，6个月生物降解率达到了75.55％，符合ASTMD5338和GB/T20197关于生物降解塑料降解能力的要求。生物降解秧盘在土埋条件下的失重率先呈线性快速上升，约80天后增速放缓，1年后完全崩解成小碎片，失重42.86％。
　　2.生物降解秧盘中重金属、多环芳烃和邻苯二甲酸酯含量均远低于国家标准，不含有机氯农药。生物降解秧盘降解产物中对水稻生长和产量无影响，对土壤养分、酶活性和微生物数量影响较小，不同水平处理水稻成活率均为100％，未观察到植株损伤或畸形。
　　3.生物降解秧盘育秧显著提高出苗率(P＜0.05)，且播种量越低，出苗率越高，中浙优8号30g/盘处理的出苗率较普通平盘育秧高20.57％。生物降解秧盘采用上毯下钵设计，所育秧苗根系独立成钵状，白根多且粗壮，其平均根直径较普通平盘宽8.63％，且盘根力均大于100N，满足机插对秧块成毯的要求。
　　4.生物降解秧盘可带盘按钵精准机插，中浙优8号30g/盘处理的漏秧率仅7.78％，较普通平盘机插低6.67％。生物降解秧盘机插产量较普通平盘机插略高。综合育秧、机插效果及产量表现，生物降解秧盘育秧播种量以70g/盘为宜。
　　5.以五优308和甬优2640为材料，研究生物降解秧盘不同播期（7月1日、7月6日和7月11日）育秧对浙江杭州地区双季晚稻秧苗素质及产量的影响。结果表明，生物降解秧盘育秧播种期以7月1日为宜，可实现水稻安全齐穗，且秧苗素质高，没有超秧龄。在产量上，7月1日处理群体颖花量较多，同时保持较高的结实率和千粒重水稻;PLA秧盘;降解特性;机插;生长特性，因而产量最高。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 我国水稻机插秧技术的发展与应用

1．2 我国水稻机插育秧现状

1．2．1 机插秧壮秧标准及育秧模式

1．2．2 机插育秧存在的问题

1．3 秧盘类型及生物降解秧盘的研发

1．3．1 秧盘类型

1．3．2 PLA生物降解秧盘

1．4 立题目的与意义

第二章 生物降解秧盘降解特性及对稻田土壤与水稻生长的影响

2．1 材料与方法

2．1．1 材料

2．1．2 实验室受控堆肥条件下的降解试验

2．1．3 土埋条件下的降解试验

2．1．4 生物降解秧盘污染物含量测定

2．1．5 降解过程对土壤及水稻生长影响

2．1．6 数据计算与统计分析

2．2 结果与分析

2．2．1 实验室受控堆肥条件下生物降解秧盘的降解特性

2．2．2 土埋条件下生物降解秧盘的降解特性

2．2．3 生物降解秧盘中污染物含量

2．2．4 生物降解秧盘降解对水稻生长及产量的影响

2．2．5 生物降解秧盘降解对土壤养分及微生物的影响

2．3 讨论与结论

2．3．1 生物降解秧盘的降解要求

2．3．2 不同条件下生物降解秧盘降解特性对比

2．3．3 生物降解秧盘降解过程的生态环境影响

第三章 生物降解秧盘及播种量对机插水稻秧苗素质及产量的影响

3．1 材料与方法

3．1．1 试验地点及供试材料

3．1．2 试验设计

3．1．3 测定项目与方法

3．1．4 数据计算与统计分析

3．2 结果与分析

3．2．1 生物降解秧盘育秧对出苗率的影响

3．2．3 生物降解秧盘育秧对秧苗根系特征的影响

3．2．4 生物降解秧盘机插对秧苗盘根力的影响

3．2．5 生物降解秧苗机插对秧苗漏秧率的影响

3．2．6 生物降解秧盘机插对水稻产量及其构成因素的影响

3．3 讨论与结论

3．3．1 水稻生物降解秧盘机插适应性

3．3．2 水稻生物降解秧盘育秧秧苗的生长特点

3．3．3 水稻生物降解秧盘机插产量及适宜播种量

第四章 播期对生物降解秧盘机插晚稻秧苗素质及产量的影响

4．1 材料与方法

4．1．1 试验设计

4．1．2 测定项目及方法

4．1．3 数据计算与统计分析

4．2 结果与分析

4．2．1 生物降解秧盘不同播期的秧苗素质

4．2．2 生物降解秧盘不同播期秧苗的糖氦代谢

4．2．3 生物降解秧盘不同播期秧苗根系特征

4．2．4 生物降解秧盘不同播期的茎蘖动态

4．2．5 生物降解秧盘不同播期的产量及其构成因素

4．3 小结与讨论

第五章 全文结论

参考文献

附录

致谢

作者简历