基本信息
- 项目名称：
- 节水保肥穴盘育苗基质开发及节能增效效果的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本作品以节水、保肥、保护草炭资源为切入点，在测定不同品牌丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物（简称CAA）性能的基础上，筛选出最适CAA添加比例（0.4%）、最佳CAA粒径级配（XM：S=2:1）和最适营养母液浓度，研制出节水保肥育苗基质（SWF）。该基质可显著提高黄瓜幼苗质量，实现节水、节肥、节能，优质、高效的穴盘育苗生产，推广前景广阔。经会议鉴定，专家认为该技术在同类研究中居国际先进水平。
- 详细介绍：
- 本试验利用丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物[（Cross-linked of poly (acrylamide-co- acrylate)，简称CAA）]吸水和吸肥的物理和化学原理，以节水、保肥、保护生态资源（草炭）为切入点，在对不同品牌CAA性能研究的基础上，通过CAA不同添加比例、不同粒径级配对黄瓜穴盘育苗效果的研究，筛选出最适CAA添加比例为0.4%，最佳CAA粒径级配为XM：S=2:1；并采用不同浓度营养液浸泡CAA，与蛭石混合配制成5种基质，研究不同基质对黄瓜穴盘幼苗生长和光合作用的影响，在此基础上，通过严格控制基质水分供应量，进一步研究基质在黄瓜育苗中的保水性能。表明随营养液浓度及控水量的增加，黄瓜幼苗的生长指标、净光合速率和Fv/Fm等光合作用指标显著变化；在5种不同肥料基质处理中，处理5（总盐分浓度为10.98g/L）效果最明显，幼苗生长指标、光合参数等均显著高于其他处理。在节水处理试验中，90%供水量黄瓜各项指标明显均高于其他处理。结果表明使用高浓度营养液浸泡的CAA与蛭石混合配制的育苗基质进行黄瓜育苗，能显著提高黄瓜穴盘苗的质量，并可节水（10%左右），减少施肥次数，降低劳动力成本（5-10%），基质成本降低15.3%，而且通过缩短育苗周期可节约煤、电等能源，因此在生产中可作为草炭为主的栽培基质的替代品，非常适合当前蔬菜工厂集约化育苗生产，应用前景广阔。经专家委员会一直认为该技术在同类研究中居国际先进水平。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本试验从基质的保水、保肥效应入手，筛选出最佳保水剂品牌和最佳粒径，通过CAA添加量、CAA粒径级配及专用营养液对黄瓜穴盘育苗效果的研究，筛选出最佳CAA添加比例、最佳CAA粒径级配、最适营养液等，提出节水保肥的黄瓜穴盘育苗复合基质（SWF）；SWF基质可减少育苗成本、简化育苗程序、提高秧苗质量、节约水和草炭资源作出贡献，实现了节能、优质、高效的穴盘育苗。该基质适用于多种蔬菜集约化穴盘育苗生产。
科学性、先进性及独特之处
- （1）首创节水保肥的黄瓜穴盘育苗复合基质（SWF）。该SWF由蛭石和充分吸收专用营养液的CAA混配而成。 （2）首创SWF专用营养液配方。有效成分为：Ca(NO3)2•4H2O 4.725g/L，KNO3 3.035g/L，NH4H2PO4 0.765g/L，MgSO4•7H2O 2.465g/L。 （3）针对育苗基质现状与问题进行了专项研究，立项准确，针对性强，数据翔实，资料齐全。
应用价值和现实意义
- 1. 该基质由蛭石和充分吸收专用营养液的CAA混配而成，它质地疏松、通气性能好，具有较强的水分和养分保持性能。 2.可节水1/4-1/3；种子提早发芽2-3天，出苗整齐，生长速度快，育苗期可缩短5-7天，出苗率高达95%以上；整个育苗期可不用喷施叶面肥，肥料利用率可达90%以上。 3.幼苗移栽散坨率显著降低，且育苗管理技术环节得以简化，可降低劳动力成本5-10%，基质成本降低15.3%。
学术论文摘要
- 本试验以节水、保肥、保护草炭资源为切入点，在对不同品牌丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物（简称CAA）性能研究的基础上，筛选出最适CAA添加比例为0.4%，最佳CAA粒径级配为XM：S=2:1；并采用不同浓度营养液浸泡CAA，与蛭石混合配制成5种基质，研究不同基质对黄瓜穴盘幼苗生长和光合作用的影响，在此基础上，通过严格控制基质水分供应量，进一步研究基质在黄瓜育苗中的保水性能。表明随营养液浓度及控水量的增加，黄瓜幼苗的各项指标显著变化；在5种不同肥料基质处理中，处理5（总盐分浓度为10.98g/L）效果最明显，幼苗生长指标、光合参数等均显著高于其他处理。在节水处理试验中，90%供水量黄瓜各项指标明显均高于其他处理。结果表明使用高浓度营养液浸泡的CAA与蛭石混合配制的育苗基质进行黄瓜育苗，能显著提高黄瓜穴盘苗的质量，并可节水（10%左右），减少施肥次数，降低劳动力成本（5-10%），基质成本降低15.3%，而且通过缩短育苗周期可节约煤、电等能源，因此在生产中可作为草炭为主的栽培基质的替代品，非常适合当前蔬菜工厂集约化育苗生产，应用前景广阔。专家委员会认为该技术在同类研究中居国际先进水平。
获奖情况
- 在核心期刊《北方园艺》发表论文1篇： 《CAA不同添加量、不同粒径对黄瓜、番茄穴盘育苗效果的影响》（编号：2011-653），拟在2011年7月第13期发表 河北农业大学 2011年学术挑战杯二等奖
鉴定结果
- 2010年7月，老师邀请国内同行专家组成鉴定委员会，对节水保肥基质进行了鉴定。对提高穴盘苗质量、简化育苗程序、降低成本、节约草炭资源具有重要意义，推广应用前景广阔。该基质在同类研究中居国际先进水平。
参考文献
- [1] 檀彦军, 董秀. 日光温室穴盘育苗高效生产模式[J]. 农业科技开发, 1999 (2): 14 [2] 郭世荣. 固体栽培基质研究、开发现状及发展趋势[J]. 农业工程学报, 2005, (12): 38-39 [3] 卢白娥. 我国蔬菜生产现状与育苗问题探讨[J]. 现代农业技术, 2008, (23): 126-129 [4] 胡文娟, 曲英华. 我国蔬菜穴盘育苗的研究现状分析[J]. 温室园艺, 2006, (3): 27-29 [5] 杨连利, 李仲谨, 邓娟利. 保水剂（SPA）的研究进展及发展新动向[J]. 材料导报, 2005, 19(6): 42-44 [6] 李秧秧, 黄占斌. 节水农业中化控技术的应用研究[J]. 节水灌溉, 2001, (3): 4-6 [7] 董英, 郭绍辉, 詹亚力. 聚丙烯酰胺的土壤改良效应[J]. 高分子通报, 2004, (5): 83-87. [8] 王天民. 生态环境材料[M]. 天津: 天津大学出版社, 2000: 335-336 [9] Gao, H. B.; Zhang, T. J.; Lv, G. Y.; et. al. Effects of different compound substrates on growth, yield and fruit quality of cucumber[J]. Acta Horticulturae. 2010. 856, 173-180.
同类课题研究水平概述
- 通过对中文数据库 (CNKI)及外文数据库DIALOG的检索，共检索出20篇与我们相关的文献，这些文章主要针对基质的固体成分及其配比的研究，没有考虑到营养液的添加对固体基质在蔬菜育苗方面的影响。国内方面：如崔秀敏、王秀峰等人对黄瓜穴盘育苗基质特性及育苗效果的研究，其研究利用蛭石、炉渣灰、细砂、草炭和有机肥等按照不同组合与配比组成复合基质，用于黄瓜穴盘育苗；杨红丽等人对番茄无土育苗复合基质的优选及配套技术的研究 ，此研究主要是针对7种基质进行,以玉米秸发酵基质：蛭石=3:1配制的复合基质效果最好。国外方面：Ayala-Sierra等人主要涉及椰糠作为作物穴盘生产的一种替代基质，其基质中含有蛭石。（详见附件四：科技查新报告） 通过对检索到的相关文献进行分析对比，可以得出以下查新结论； 1、国内外有关于丙烯酰胺-丙烯酸盐保水剂用于黄瓜和番茄穴盘育苗基质的研究报道； 2、国内外有关于蛭石用于黄瓜和番茄穴盘育苗基质的报道； 3、国内外有关于育苗基质中使用保水剂和蛭石的报道； 4、国内外未见由蛭石和充分吸收专用营养液的丙烯酰胺-丙烯酸盐（钾）共聚交联物（CAA）混配而成的黄瓜和番茄专用的节水保肥型穴盘育苗复合基质（SWF）的报道； 5、国内外未见针对黄瓜和番茄节水保肥型穴盘育苗复合基质（SWF）专用营养液配方（主要有效成分为：Ca(NO3)2•4H2O 4.725g/L，KNO3 3.035g/L，NH4H2PO4 0.765g/L，MgSO4•7H2O 2.465g/L。每L干燥CAA吸收40L营养母液）的报道； 6、国内外未见针对黄瓜和番茄节水保肥型穴盘育苗复合基质（SWF）所采用的节水保肥穴盘育苗技术规范以及生产效果的研究报道。
