DB32T-一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程编制说明

DB32/T××××─2024PAGEPAGE2PAGE江苏省地方标准《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》编制说明一、目的意义水稻是中国的第一大粮食作物，水稻机插秧技术能大幅提高生产效率，有利于大面积规模化的种植，是我国水稻生产的发展趋势。机插秧的关键环节之一在于前期培育壮秧，各地生产上曾以取农田表层土来配制营养土用于育秧，近年来，大规模育秧出现取土费工费时，运输不便，连年的取土造成耕作层土壤的破坏等问题，育苗生产对土壤资源的消耗不断增加，育苗过程出现的秧苗病害问题也日趋严重。同时秧盘的购买、摆放、清洗、搬运、损耗等环节大大增加了机插秧育秧对人工、资金及空间的需求，影响了水稻机插秧技术的进一步推广。因此亟需对现有的育秧基质和秧盘使用方面进行改良和优化，发明一种针对机插秧育秧的高效、节本、环保的育秧基质秧盘一体化产品的制作方法，并研究与其配套的应用技术，制定相应的技术规范。鉴于目前尚无有关一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程的国家标准和行业标准，为规范其制作工艺、使用技术、育苗技术等，根据国家《标准化法》要求，特申请制定本技术标准。本标准针对一体化基质型秧盘培在机插水稻育秧技术上的使用技术制定，旨在建立“农业废弃物（秸秆、菌菇渣）——机插稻育秧——废弃物还田”的循环农业系统，促进农业清洁生产和废弃物综合利用，降低机插稻生产成本并提高生产力。形成一种生态效益、社会效益与经济效益并重的生产模式。本团队自2019年开始对一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术开始试验示范，在江苏省不同稻区开了专题试验示范，总结出了一套行之有效的高质高效育秧技术规程，鉴于该技术在生产上的良好的应用前景，根据《中华人民共和国标准化法》相关规定申请制定本标准。二、任务来源本项目立项文件名称：省市场监督管理局关于下达2021年度第一批江苏省地方标准项目计划的通知，编号：苏市监标〔2021〕68号，项目序号：177，项目名称：一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程，本标准由扬州大学、扬州市农业技术综合服务中心共同提出，按照《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》（GB/T1.1-2020）规定编制。三、编制过程（1）成立标准制定小组，保证人员稳定，分清责任，制定标准编制草案，列出标准制定的详细技术内容，做好标准的验证工作，保证标准的科学性和可操作性，2019年，扬州大学联合扬州市农业技术综合服务中心，组建起草小组，初步制定了一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程项目实施方案，并在扬州大学农学院实验室和试验田开展了试验。（2）开展调研与编写工作，2020~2021年，为明确原料配比、制作工艺、物理化学性质、配套使用技术和秧田管理等，开展了不同类型育秧方式的对比试验，明确了原料配方、基质秧盘一体化新产品的物理化学性质标准、制作技术及配套其使用的育秧技术。并根据生产情况及工作记录，形成了规程初稿，起草了《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》（草案），并于2021年4月经江苏省市场监督管理局立项批准，文件为：《省市场监督管理局关于下达2021年度第一批江苏省地方标准项目计划的通知》（苏市监标〔2021〕68号）。（3）广泛征求意见，初稿形成后，按照此规程在江苏不同稻区开了试验示范，取得了较好的成效。在前期研究的基础上，起草小组形成《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》（征求意见稿）。2022年经征求江苏省农业技术推广总站、江苏省农技推广协会、扬州市农业技术综合服务中心、扬州市水稻高产高效名师工作室、江苏里下河地区农业科学研究所、淮安市农业农村局、常州市农业农村局、扬州市职业大学、常熟市农业农村局、常熟市农科所、苏州市农科院等16个单位，共17位专家的意见，共收到意见61条，采纳意见54条，部分采纳意见4条，不予采纳意见3条，部分采纳和不予采纳意见的理由也在标准征求意见汇总处理表中加以说明。按照各单位专家意见对初稿进行了逐条讨论和修改，最终形成本文件。于2024年3月形成了《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》（送审稿）。（4）标准送审完善，2024年7月27日，江苏省市场监督管理局委托江苏省农作物标准化技术委员会组织专家对《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》（送审稿）进行审查。专家组听取编制组关于标准编制情况的汇报，提出了修改建议。编制组严格按照专家的意见和建议，对标准送审稿进行了修改完善，形成《一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程》（报批稿）。四、主要内容本标准主要技术指标依据起草人试验研究结果、相关研究资料、生产过程中实际调查依据及相关标准确定，具有科学性、实用性和指导性。原则是切合实际、措施具体、操作简便、科学规范、技术先进、逻辑严谨和文字简明。同时，对本标准中涉及的关键技术进行了试验验证，明确了一体化基质型秧盘培育机插壮秧技术规程及其对水稻的节本增效作用效果。（一）综述报告及主要参考文献水稻是我国第一大粮食作物[1]。机插秧技术能大幅提高工作效率，降低生产成本，节约劳动力，有利于大面积规模化的种植，与我国目前农业生产的需要相吻合，是我国水稻生产现代化的发展趋势[2-5]。全国的水稻机插秧面积自2012年来呈现每年逐步稳定上升趋势，以江苏为例，近几年水稻种植面积一直稳定在3300万亩左右，而早在2012年机插秧种植面积就已突破1500万亩，且有逐年增加的趋势（图1）。由此可见，水稻机插秧技术及其配套的育秧产品有着广阔的市场需求及应用前景[6-7]。图1全国及江苏省近年水稻机插秧面积及比例俗话说“秧好稻半收”，培育壮秧是水稻机械化栽培技术体系中的核心技术和稻作现代化的重要标志，历来备受水稻生产的重视[8]。壮秧对水稻移栽后大田期的发根、返青、分蘖，乃至穗数、粒数都有极大的影响，是早发争足穗、壮秆促大穗的基础[9-12]（图2）。目前，我国水稻育秧主要采用秧盘育秧的方式，以田间育秧和工厂化育秧为主，北方地区主要采用工厂化育秧，而南方地区则大部分是田间育秧[13]。欧美、澳大利亚等国一般以直播种植为主，日本、韩国等地区主要运用工厂化育秧技术[14]。图2壮秧与普通秧苗对比图当前，机插秧育秧有取农田耕层土育秧和基质育秧两种方式[15]。取农田耕层土育秧时需要经过取土、筛土、培肥等繁琐过程（图3），大规模育秧则会出现取土费工费时，取土难，连年的取土造成耕作层土壤的破坏，育苗生产对土壤资源的消耗不断增加，育苗过程出现的秧苗土传病害等一系列问题[16-20]。而基质育秧时常常由于生产基质过程中发酵不充分，搅拌不均匀导致育秧的安全性高差，烧苗等现象，基质质量轻、孔隙大、保水保肥能力差、不耐冲淋，育秧过程中常出现基质随风、随水飘动的现象，育出的秧苗也存在素质不高，秧苗盘根差等方面缺点[21-23]。基质的使用成本高，在没有政府补贴的情况下，很少有农户愿意出钱购买基质育秧。图3农田表层土育秧基本步骤同时，在营养土和基质育秧过程中必须使用秧盘，秧盘的购买、摆放、清洗、搬运、损耗等环节大大增加了机插秧育秧对人工、资金及空间的需求，影响了水稻机插秧技术的进一步推广[24]（图4）。图4秧盘运输、摆放、清洗等环节纵观各地多年来对水稻机插技术的研究，发现前人在育秧播种机械、播种量、播种时期等方面的研究居多[25-28]，也较为透彻，而对于机插秧育秧基质、秧盘方面的研究报道则较少[29]。因此，亟需对现有的育秧技术进行改良优化和创新，发明一种针对机插秧育秧的高效、节本、环保的育秧基质秧盘一体化产品的制作方法，并研究与其配套的应用技术[30]。针对以上问题，本项目组成员创制了“培育水稻机插壮秧的基质秧盘一体化新产品”，并从该产品制作原材料（秸秆等）就地收集加工、稳定配方研制、规模化生产模式开发、产品配套应用技术推广方面整合成体系化产业链模式，产业链中各个组成部分是一个有机整体，相互联动、相互依存。该产品以来源广泛的废弃秸秆经快速发酵多重生化处理，同时混配一定比例的短效缓释肥料、中微量元素、保水剂、植物生长调节剂、粘结剂等压制成基质秧盘一体化育秧新产品，这种新产品具有重量轻、孔隙大、持水性好、容重适中、无菌无毒等特点。本项目的主要核心技术有以下三项：秸秆的快速腐熟技术、基质秧盘一体化新产品的制作技术及配套其使用的育秧技术。关键技术一：快速腐熟是一种结合微生物酵素、生物与有机化学及土壤科技的创新技术，可以在2~3小时内将菌菇渣和秸秆转制成生产原料，达到安定化、无害化、有效化的目标（图5）。是最符合环保观念的新方法，最大的特点是处理反应时间快速、设备所占空间小、无二次污染（无废水、无臭、无毒产生）。经过快速腐熟技术处理后的产品生产原料经检测后发现无病原菌，不影响水稻种子的出苗，能够有效解决耕层土秧苗土传病害问题以及基质发酵不充分，搅拌不均匀导致育秧的安全性高差，烧苗等问题。图5菌菇渣秸秆的快速腐熟技术路线关键技术二：基质秧盘一体化新产品的制作技术。该技术包含两个部分，第一部分是根据水稻苗期的营养生理特性和壮秧形成机理，将关键技术一处理好的生产原料混配一定比例短效缓释肥料、中微量元素、保水剂、植物生长调节剂等复配成适宜秧苗生长的介质。有效解决耕层土及基质育秧过程中养分不足、易脱肥的问题，显著提高秧苗素质。第二部分是将以上介质加入助剂匀浆、刻模、烘干后制造成可降解基质型秧盘（图6）。这种基质型秧盘具有重量轻、持水性好、容重适中、无毒等特点，使用时不再需要当前育秧环节中必不可少的秧盘，省时、省事、省工，大大降低育秧成本，促进机插水稻的增产增效，农民增收。同时也能从减少白色污染（塑料秧盘）的使用及农业废弃物（秸秆及其它农业有机废弃物）循环利用两个方面开源节流，保护环境，从而产生巨大的社会生态效益。图6基质秧盘一体化新产品的制作技术关键技术三：与产品配套的育秧技术开发研究。影响秧苗素质的环境因素主要有育秧介质的理化性状，包括容重、总孔隙度、大小孔隙比、pH值、EC值、氮磷钾含量、微量元素含量等，人为因素有播种量、播种深度、水分及病虫害管理等，与本产品配套的育秧技术从全方面考虑，在目前技术的基础上提升秧苗素质、延长秧龄，提高插秧机的作业质量，育出栽后活棵快、早发性好、早够苗、成穗多，且有利于大穗形成，切合“平衡栽培”理念的壮秧。与工厂化育秧技术有机融合，助力农村经济的集约化发展。运用该产品培育水稻机插秧苗，既能解决传统运用营养土育秧存在的取土难、培肥繁的问题，又可解决普通育苗基质后期存在肥力不足、秧苗素质低、盘根差、秧龄弹性小等问题，能够充分发挥机插秧进行商品化育供秧的时间优势，利于开展大规模工厂化育供秧，提升机插秧的作业质量与效益，促进机插水稻的增产增效，同时解决了秸秆等农业废弃物就地高效转化循环利用问题，因此项目的实施具有很强的实践意义。主要参考文献如下：[1]Ivanic,M.,Martin,W.Implicationsofhigherglobalfoodpricesforpovertyinlow‐incomecountries[J].Agriculturaleconomics，2008，39:405-416.[2]ZHANGLY,ZHANGZX,LIQY,etal.Mechanicalautomationofricetransplantingandkeyagronomictechniques[J].AppliedMechanics&Materials,2013，345:498-501.[3]高兴，王立臣.关于如何加快江苏省水稻栽植机械发展问题的探讨[J].中国农机化，2010，(05):14-18.[4]马旭，李泽华，梁仲维，等.我国水稻栽植机械化研究现状与发展趋势[J].现代农业装备，2014，(01):30-36.[5]黄年生，张小祥，蒋敏，等.不同基质培肥方式对机插秧苗期生理及产量的影响[J].中国农学通报，2016，32(24):43-48.[6]周伟民.菇渣为主要原料制成的水稻育秧基质试验结果与分析[J].农业开发与装备，2016，(05):63-64.[7]周晚来，王朝云，易永健，等.我国水稻机插育秧发展现状[J].中国稻米，2018，24(05):11-15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(cm)SPAD茎基宽

(mm)苗干重

(g·100plants-1)根长(cm)根表面积(cm2)根体积(cm3)播种后7天TS10.79±0.26b30.27±0.72a1.42±0.07a2.83±0.02a39.110±0.378a6.371±0.160a0.085±0.002bCS12.26±0.63a27.41±0.06b1.33±0.01b2.76±0.03a37.780±0.474b6.242±0.094a0.102±0.004aST9.10±0.34c24.38±0.79d1.17±0.08c2.61±0.06b33.745±0.482e4.502±0.057c0.076±0.002cRH10.38±0.19b25.73±0.35c1.26±0.04c2.66±0.04b35.155±0.278d5.292±0.206b0.069±0.003cMR10.99±0.34b29.38±0.63a1.39±0.02a2.77±0.03a36.664±0.304c6.537±0.189a0.091±0.004b播种后14天TS15.54±0.37a28.73±0.82a1.71±0.04ab4.98±0.16a51.636±0.676a8.323±0.085b0.098±0.001cCS14.82±0.21ab25.55±0.88b1.78±0.03a4.74±0.09a47.561±0.636c7.902±0.216c0.110±0.002aST11.65±0.57d20.94±0.90c1.52±0.06c3.65±0.13c45.939±0.48d6.716±0.065e0.091±0.003dRH12.98±0.32c25.84±0.80b1.62±0.04b3.92±0.06b46.135±0.407d7.343±0.024d0.079±0.002eMR14.45±0.32b28.05±0.83a1.75±0.03a4.91±0.06a49.033±0.323b8.754±0.203a0.102±0.002b播种后21天TS16.68±0.65b27.16±0.44ab1.90±0.01ab7.04±0.01a61.218±0.466b11.980±0.359a0.107±0.003bCS17.97±0.15a26.63±0.16b1.86±0.03b6.82±0.04a58.696±0.276c11.375±0.147b0.118±0.003aST13.56±0.58c21.24±0.56d1.63±0.04d5.50±0.23c52.286±0.344e8.787±0.131d0.101±0.002cRH14.35±0.43c23.72±0.45c1.72±0.02c6.06±0.09b53.975±0.69d10.485±0.124c0.092±0.004dMR16.22±0.30b27.71±0.36a1.94±0.03a6.95±0.03a62.980±0.820a12.077±0.107a0.113±0.002a（4）明确了不同处理下秧苗氮磷钾养分含量变化不同处理下秧苗地上部及根系中氮磷钾含量差异显著（图11），随着秧苗的生长，秧苗地上、地下部NPK养分含量总体呈下降趋势，地上部养分含量高于根系。不同取样时期，处理TS、CS、MR秧苗地上、地下部氮和钾含量均显著高于处理ST和RH，播种后7天，秧苗根系P含量在不同处理间无显著差异。播种后7天，秧苗地上部和根系氮含量差异最大，地上部氮含量最高的CS处理比最低的ST处理高157.48%，根系氮含量最高的TS处理比最低的ST处理高158.14%，播种后21天，秧苗地上部和根系磷含量差异最大，地上部磷含量最高的TS处理比最低的RH处理高141.03%，秧苗地上部和根系钾含量差异最大，地上部钾含量最高的TS处理比最低的ST处理高171.84%，根系钾含量最高的TS处理比最低的RH处理高194.01%。图11不同处理秧苗氮、磷、钾含量的变化（5）测定不同育秧方式下水稻产量变化不同育秧基质对秧苗素质产生影响，进而影响到水稻产量形成（表3），产量最高的MR处理比最低的ST处理增加了28.93%，处理TS、MR、CS之间产量无显著差异，显著高于RH和ST处理，从产量构成因素来看，结实率和千粒重在不同处理间差异较小，千粒重在不同处理间无显著差异，处理TS、MR、CS的结实率显著高于处理CS和ST，结实率最高的TS处理比最低的ST处理增加了1.41%。有效穗和每穗粒数变化趋势与产量一致，最大的MR处理比最低的ST处理分别增加了11.68%，13.76。壮秧移栽大田后，缓苗期短，有利于早生分蘖，增加有效穗数和每穗粒数，提高产量。表3不同处理下水稻产量变化处理穗数

perm2每穗粒数结实率

(%)千粒重

(g)理论产量

(tha−1)TS322±3a122±2a93.4±0.5a27.2±0.2a9.97±0.06aCS316±4a121±4a92.9±0.3ab27.2±0.2a9.71±0.36aST291±4c109±3b92.1±0.3c27.3±0.3a7.95±0.1cRH306±4b114±3b92.6±0.2bc27.3±0.1a8.81±0.16bMR325±4a124±3a93.1±0.3ab27.3±0.2a10.25±0.38a（三）技术经济论证在本文件制定完成并广泛实施后，水稻产量与营养土和商品基质处理相当，可