【摘要】：針對(duì)草炭作為基質(zhì)主料,儲(chǔ)量有限、消耗量與日俱增、開(kāi)采破壞環(huán)境亟需進(jìn)行資源替代,而煤矸石作為我國(guó)儲(chǔ)量最大的工業(yè)固體廢棄物,其理化性狀具備農(nóng)業(yè)中應(yīng)用的可能性,但其在農(nóng)業(yè)資源化尤其基質(zhì)利用方面卻少有研究。本研究探討利用煤矸石生產(chǎn)水稻育苗基質(zhì)的可行性,并對(duì)不同前處理煤矸石、不同填料配比生產(chǎn)的育苗基質(zhì)進(jìn)行評(píng)估,以期獲得利用煤矸石生產(chǎn)水稻育苗基質(zhì)的適宜生產(chǎn)工藝,為煤矸石農(nóng)業(yè)資源化利用提供技術(shù)支撐,主要研究結(jié)果如下。1.在測(cè)定分析煤矸石、草炭基本理化性狀的基礎(chǔ)上,以容重(0.5、0.6、0.7g·cm~(-3))為變量,利用經(jīng)海藻酸鈉處理煤矸石進(jìn)行了復(fù)配基質(zhì)育苗實(shí)驗(yàn),并分別從基質(zhì)基本理化性狀和水稻秧苗生長(zhǎng)質(zhì)量?jī)煞矫鎸?duì)復(fù)配基質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:經(jīng)海藻酸鈉處理的煤矸石可作為水稻育苗基質(zhì)材料,與草炭復(fù)配后,經(jīng)pH調(diào)節(jié)、肥料添加其基本理化性狀滿足水稻育苗基質(zhì)要求。復(fù)配基質(zhì)容重為0.6g·cm~(-3)(煤矸石體積添加量為38%)時(shí),秧苗生長(zhǎng)質(zhì)量最好,與商品草炭基質(zhì)培育秧苗相比,株高、根部干重、根部機(jī)械能力都無(wú)顯著性差異,而莖粗、整株干重和地上干重優(yōu)于商品基質(zhì)培育秧苗(P0.05);當(dāng)復(fù)配基質(zhì)容重為0.5 g·cm~(-3)(煤矸石體積添加量為25%)時(shí),秧苗質(zhì)量與容重為0.6 g·cm~(-3)的基質(zhì)培育秧苗相比株高、莖粗、根部鮮重、根部干重和根部機(jī)械能力無(wú)顯著性差異,但秧苗整株鮮重、地上鮮重、整株干重和地上干重較小(P0.05);當(dāng)復(fù)配基質(zhì)容重為0.7 g·cm~(-3)(煤矸石體積添加量為50%)時(shí),秧苗株高、整株鮮重、地上干重和地上干重顯著低于容重為0.6 g·cm~(-3)的基質(zhì)育秧苗(P0.05),且秧苗偏黃,在生長(zhǎng)后期出現(xiàn)脫肥現(xiàn)象。2.利用海藻酸鈉與煅燒相結(jié)合的方式對(duì)煤矸石改良效果最好。經(jīng)改良后,當(dāng)復(fù)配基質(zhì)容重為0.6 g·cm~(-3)時(shí),煤矸石體積添加量由38%增至60%,秧苗質(zhì)量與商品基質(zhì)培育秧苗相比秧苗株高較低(P0.05),地下鮮重、整株干重、根部干重、根莖粗、根數(shù)與生根能力無(wú)顯著性差異,而莖粗、整株鮮重、地上鮮重、地上干重和根長(zhǎng)要優(yōu)于商品基質(zhì)培育秧苗(P0.05);當(dāng)復(fù)配基質(zhì)容重0.7 g·cm~(-3)(煤矸石體積添加量為80%)時(shí),其培育秧苗與容重為0.6 g·cm~(-3)基質(zhì)培育秧苗相比,除出苗率較低且秧苗生長(zhǎng)后期存在脫肥現(xiàn)象外,其他質(zhì)量指標(biāo)無(wú)顯著性差異;但當(dāng)復(fù)配基質(zhì)容重0.5 g·cm~(-3)(煤矸石體積添加量為40%)時(shí),其培育秧苗與容重為0.6 g·cm~(-3)基質(zhì)相比,其整株鮮重、地上鮮重、地上干重、根長(zhǎng)、根莖粗與生根能力均較差(P0.05);3.以蛭石為替代物,開(kāi)展海藻酸鈉處理煤矸石和改良煤矸石基質(zhì)中草炭的完全替代實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:蛭石因具有與草炭容重相近,性質(zhì)穩(wěn)定、陽(yáng)離子交換能力較強(qiáng)、吸附良好等特點(diǎn),可與煤矸石配置并完全替代草炭;最佳基質(zhì)配比為海藻酸鈉處理煤矸石體積添加量25%,蛭石體積添加量75%(復(fù)配基質(zhì)容重0.5 g·cm~(-3)),其秧苗質(zhì)量指標(biāo)中莖粗和根長(zhǎng)優(yōu)于商品基質(zhì)培育秧苗(P0.05),其他質(zhì)量指標(biāo)與商品基質(zhì)培育秧苗無(wú)顯著性差異,但根部單位長(zhǎng)度內(nèi)干物質(zhì)量的累積量較少,且隨著煤矸石的添加量增多,水稻秧苗的生長(zhǎng)質(zhì)量下降。4.綜合煤矸石改良措施和育苗基質(zhì)水稻秧苗生長(zhǎng)要求提出復(fù)配基質(zhì)的制備工藝流程如下:煤矸石過(guò)2 mm篩、用海藻酸鈉處理煤矸石或煤矸石經(jīng)煅燒后再由海藻酸鈉處理(煅燒可提高煤矸石使用量,進(jìn)而減少草炭用量),與草炭或蛭石(過(guò)2 mm篩)以容重為目標(biāo)進(jìn)行體積混合,添加肥料2 g·kg~(-1)基質(zhì)(N:P:K=2:1:1),用1%硫酸調(diào)節(jié)pH至4-5之間,同時(shí)調(diào)節(jié)濕度,使基質(zhì)含水率達(dá)40%。
【圖文】：

圖 3-1 煤矸石（5000X） 圖 3-2 經(jīng) SA 處理的煤矸石（10000X）表 3-2 基質(zhì)的配比方案處理名稱 依據(jù)（容重） 基質(zhì)配比商品基質(zhì) CM 0.7g·cm-3土：草炭=1:1實(shí)驗(yàn)組CGP 0.5 0.5g·cm-3煤矸石：草炭=1:3CGP 0.6 0.6g·cm-3煤矸石：草炭=3:5CGP 0.7 0.7g·cm-3煤矸石：草炭=1:1注：基質(zhì)配比為體積比。所有處理的肥料保持一致，肥料的供給為：將硝酸銨、磷酸二氫鈉、硫酸鉀、氯化鈣、七水硫酸鎂、微量元素（鋅、銅、鐵、錳等）等混入不同配比的基質(zhì)中，其中氮、磷、鉀的質(zhì)量之比為 2:1:1，肥料的總添加量為 2 g·kg-1。然后用 1%的硫酸調(diào)節(jié)酸度為 pH：4-5，即可進(jìn)行水稻育苗。水稻種子按照 40 g·盤(pán)-1的播種量進(jìn)行播種，在人工氣候箱內(nèi)進(jìn)行水稻育苗實(shí)驗(yàn)，，人工氣候培養(yǎng)箱內(nèi)的溫、濕度和光照根據(jù)自然規(guī)律和水稻的生長(zhǎng)需求按照24 h 一周期進(jìn)行設(shè)置，具體見(jiàn)表 3-3，試驗(yàn)周期為 30 d，實(shí)驗(yàn)布設(shè)見(jiàn)圖 3-3。通

部分實(shí)驗(yàn)布設(shè)
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X705

【參考文獻(xiàn)】

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1 祁克剛;曹海鑫;曹海s

本文編號(hào)：2710230