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一种可降解水稻秸秆容器及其应用试验_热压成型

时间:2013-05-10  作者:黄红英,常志州,李信冬,桂勇武
历时6个多月的大棚育苗试验表明,秸秆容器与塑料容器、土壤苗床育苗相比,在株高和地径增加以及幼苗存活率方面没有统计上显著差异。试验表明,新研制的秸秆育苗容器对红叶石楠幼苗生长无不利影响。

2.2 大田栽培

2008年11月5日,进行大田移栽后考苗,每个小区取样4株,分别测定植株叶片数、地径、株高、植株鲜重和干重,并调查成活株数,结果见表2和表3。

表2红叶石楠植株生物量

处理

叶片数

地径

(mm)

株高

(cm)

地下部

鲜重(g)

地上部

鲜重(g)

地下部

干重(g)

地上部

干重(g)

A

46.8a

6.9a

67.1a

11.6a

49.5a

5.9a

16.9a

B

42.7a

6.2b

58.6b

8.7b

37.1b

4.6b

14.2b

C

34.7b

6.2b

49.3c

5.9c

33.8c

3.1c

11.0c

表3 红叶石楠存活情况(株)

 

处理

重复

平均值

存活率(%)

A

55

58

59

(57.3±2.08)a

95.6 a

B

54

55

52

(53.7±1.53)a

89.4 a

C

49

56

49

(51.3±4.04)b

85.5 b

从表2、3可以看出,采用容器育苗的两个处理各项指标显著均优于土壤苗床育苗处理,表明容器育苗有利于移栽后植株生长并能显著提高移栽成活率。从稻秸容器苗和塑料容器苗移栽后植株生长情况看,稻秸容器苗优于塑料容器苗热压成型,原因可能是稻秸容器苗连同容器移栽,植株根不受损伤,容器在土壤中腐解后还会提供给植株额外养分。移栽后观察发现,土壤苗床苗移栽后有20d左右的缓苗期,塑料容器苗有5d左右的短暂缓苗期,而稻秸容器苗无缓苗期,植株生长旺盛。定期取样发现,随苗移栽后秸秆育苗容器10d已经软化,15d可以看到有植物根已开始穿出容器壁,50d以后稻秸容器完全解体。

3.讨论

理想的可降解容器应该在植物育苗期间能保持形态完好,随苗移栽到土壤中以后可快速崩解以利于根系的生长。植物秸秆压制成型的容器产品能否满足这些基本性能要求,取决于制作方法和工艺,而容器这些性能指标主要与材料及材料颗粒间交联性质有关。

秸秆粉可以模压成型已经被大量研究所证实。郭康权等试验证明了植物材料压缩符合川北模型,压缩成型时材料粒子被压延展,在最大主应力方向和垂直于最大主应力的方向上分别以贴合和啮合的形式结合[6, 8]。秸秆中纤维素和半纤维素含量超过70%,这些分子中富含亲水性羟基,一旦遇水产品会大量吸水,成型物摘要求,本文研制了一种改性淀粉胶用于增强模压产品耐水性,其主成分为氧化淀粉、脲醛树脂和聚乙烯醇。压制试验和泡水试验证明,添加本文改性淀粉胶黏剂成型产品外观和耐水性得到明显改善,原因是改性胶黏剂中的羧基、羟基、羟甲基和醛基等活性基团以及秸秆纤维质分子羟基在高温下发生了酯化、醚化等反应,形成了复杂大分子网络结构[4]。由于有易降解的氧化淀粉胶和难降解脲醛树脂配伍,加之添加了成膜性好的聚乙烯醇,本文研制的改性淀粉胶较好地解决了产品外观、耐水性、崩解性和降解性问题。田间试验表明,该容器在6个月育苗期间可以保持完整形态,进入土壤10d左右已开始软化崩解,对根系生长无不良影响。


参考文献(REFERENCES)
[1]白晓虎,李芳,张祖立等.农作物秸秆挤压成型育苗容器的研究进展.农机化研究[J]. 2007,5:225-227.
[2]H. Horinouchi, N. Katsuyama, Y. Taguchi, M. Hyakumachi. Control of Fusarium crownand root rot of tomato in a soil system by combination of a plantgrowth-promoting fungus, Fusarium equiseti, and biodegradable pots. Crop Protection. 2008, 27, 859-864.
[3]Pathak,H., Singh, R., Bhatia, A., Jain, N. Recycling of rice straw to improve wheatyield and soil fertility and reduce atmospheric pollution. Paddy and WaterEnvironment .2006 4, 111-117.
[4]Mohdy,F.A., Abdel, E.S., Ayana, Y.M., Sawy, S.M., Rice straw as a new resource forsome beneficial uses. Carbohydrate Polymers. 2009, 75, 44–51.
[5]Viswanathan, R., Gothandapani, L.,Kailappan, R. Water absorption an swelling characteristics of coir pithparticle board. Bioresource Technology. 2000, 71, 93–94.
[6]郭康权,赵东,査养社等.植物材料压缩成型时粒子的变形及结合形式[J].农业工程学报, 1995,1:138—143.
[7]Enzhi Cheng, Xiuzhi Sun, Greggory S. Karr. Adhesiveproperties of modified soybean flour in wheat straw particleboard. Composites:Part A , 2004, 35, 297–302.
[8]郭康权,佐竹隆显,吉崎繁.农林废弃植物粉碎后的压缩特性.农业工程学报[J],1991,10(增刊):140-145.
[9]GreggoryS. Karr, Enzhi Cheng, Xiuzhi Sun. Physical propertiesof strawboard as affected by processing parameters. Industrial Crops and Products [J] 2000,12,19–24.
[10]郭康权,赵东,杨中平等.一种植物秸秆育苗容器的制造方法,中国专利,CN94113388.5. [11]赵东,陈元春,郭康权.模具结构对玉米秆粉粒杯形件成型的影响. 木材工业[J],2002,16(6):20-21,24.
[12]白晓虎,李芳,张祖立等.秸秆挤压成型育苗钵的试验研究.农机化研究[J], 2008, 2: 136-138.
 

 

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