CN102219605B

CN102219605B - 一种植物培养基

Info

Publication number: CN102219605B
Application number: CN 201110110754
Authority: CN
Inventors: 强光初; 黄国君; 叶密; 李崇; 徐继伟
Original assignee: 强光初
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2011-04-29
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2031-04-29
Also published as: CN102219605A

Abstract

本发明涉及一种植物培养基，由下述制备步骤得到：将原材料进行混合搅拌，然后采用挤压法、模压法制成圆柱形或其他几何形状的植物培养基。所述原材料的重量百分比为：经过汽爆技术处理获得的植物材料为55%~65%，经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的植物材料为30%~40%，复合肥为0.5%~1.5%，植物纤维高倍吸水剂为1%~2%，交联剂为2%~5%。本发明的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素、多糖、活性碳酸钙等，一方面可以通过细菌降解转变为营养物质供植物根系吸收，另外一方面可以周而复始吸收空气、土壤中的水分，从而长期保持植物生长需要的养分和水分，适用于在干旱地区进行植树造林和地表绿化。

Description

一种植物培养基

技术领域

本发明涉及植物培养技术领域，尤其涉及植物培养基。

背景技术

我国干旱地区主要分布在西南五省，如陕西秦岭以北、内蒙古、山西西部等地，干旱地区占可耕面积的1/3；沙漠化和荒漠化地区主要分布在新疆、甘肃、青海、宁夏等地，面积262.2万平方公里，占全国国土面积的27.4%，直接影响4亿人口的生存问题，并且每年继续沙化2460平方公里，直接经济损失达541亿元。

如何防止干旱和耕地进一步沙化，是十二五规划的重点课题。干旱地区和沙漠化地区传统的植树造林和地表绿化方法为喷浇、滴浇，也有采用保水剂保持土壤湿润法的，但是绿化成活率普遍较低，其主要原因有干旱地区和荒漠化地区水资源匮乏，水资源地同绿化地距离较远，昼夜温差大，地表干枯度高等。

目前市场上有多种类型的植物培养基、栽培土、科学泥等，植物培养基从原材料的使用上主要分为两种，一种是以无机物为主，主料是泥土、陶粒、岩石粉等，辅料是各种有机肥、生长剂、维生素、腐殖质等，这种植物培养基透气性差，容易板结，保水性差，不能长期给植物提供足够的营养和水分；另一种是以有机物为主，主料是草木灰、植物碎屑、动物粪便等，辅料是固化剂、保水剂、粘结剂等，这种植物培养基保水性和肥性较上一种好，但是在干旱环境中容易蒸发干结，达不到保水保肥的要求，不能很好的用在干旱地区和沙漠化、荒漠化地区。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种适用于干旱地区的植物培养基。本植物培养基一方面可以通过细菌降解转变为营养物质供植物根系吸收，另外一方面植物纤维高倍吸水剂可以周而复始吸收空气、土壤中的水分，从而能够长期保持植物生长需要的养分和水分，可以在干旱地区和沙漠化、荒漠化地区进行植树造林和地表绿化。

本发明的技术方案如下：

一种植物培养基，由下述制备步骤得到：将原材料进行混合搅拌，然后采用挤压法或模压法制成一定几何形状的植物培养基，所述原材料的重量百分比包括：经过汽爆技术处理获得的植物材料A为55%~65%，经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B为30%~40%，复合肥C为0.5%~1.5%，植物纤维高倍吸水剂D为1%~2%，交联剂E为2%~5%；

所述经过汽爆技术处理获得的植物材料A为：将树皮、秸秆、果壳、干草等废弃植物碎屑经过蒸汽爆破法处理所得到的植物微粒材料；

所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B为：首先将树皮、秸秆、果壳、干草等废弃植物碎屑经过蒸汽爆破法处理，然后再进一步进行气流粉碎处理，得到颗粒度更小的植物微粒材料；

所述植物纤维高倍吸水剂D为：由质量百分比为42%~47%的经过气爆技术处理的玉米和小麦秸秆、43%~47%的淀粉、6%~11%的丙烯醇、0.5%~2%的粘结剂配制而成；

所述交联剂E为：质量浓度为12%~15%的硅酸钠水溶液；

所述的植物培养基可以同时加入质量百分比为0%~5%的固化剂，所述固化剂可以是动物皮毛制造的凝胶、脲类、虫胶；

所述植物纤维高倍吸水剂D中的粘结剂可以为酚醛树脂或聚乙烯醇；

所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B的粒径分布为：粒径1~100纳米的植物微粒的质量分数占6%~14%，粒径0.1~100微米的植物微粒的质量分数占86%~94%；

如果植物材料A及B的含水量分别为质量分数10%~20%，所述交联剂E可以采用速溶粉状硅酸钠；

采用挤压法或模压法时，所用的压力为1.0~1.5MPa。

本发明有益的技术效果在于：

1、本发明使用的汽爆技术即蒸汽爆破法，是指用水蒸气将植物原材料加热到120~180℃左右，并维压一定时间，在这种高温高压状态下，植物纤维细胞内部的水分被蒸发掉；然后将压力瞬间释放，植物原材料的体积猛增，在这种机械力的作用下，固体结构被破坏，大部分纤维断裂，纤维的长度变短，纤维素的氢键被破坏并重排，造成纤维素重结晶，便于生物降解。汽爆处理后的植物材料活性高，容易通过细菌降解为营养物质，供植物根系吸收。

2、经过汽爆技术处理后的植物材料再进一步进行气流粉碎，使得植物材料的颗粒度更小，可以使植物培养基内部的多维空间小，容易保持水份，温度，便于微生物发酵生存，转变成营养基，使植物充分吸收。

3、本发明使用的植物纤维高倍吸水剂的吸水率为1:400~500，使得本植物培养基能够在干旱的空气和土壤中也能够最大限度的吸取水分。植物纤维高倍吸水剂吸收空气、土壤中的水分后，形成凝胶状饱和体，而由于种子表面多有蜡质，因此吸水剂不可能吸收种子中的水分；随着植物的成长，植物的根系会从凝胶状饱和体中吸取水份和养份，而植物纤维高倍吸水剂可以周而复始继续吸收空气、土壤中的水分，长期保持植物生长需要的水分和养分。

4、本发明使用的交联剂为硅酸钠，其在空气中的凝结固化主要通过碳化和脱水结晶固化两个过程来实现，由于本植物培养基中的植物材料吸水性强，所以硅酸钠的凝结固化深度比较快；并且由于植物材料的纤维素本身具备水分和营养通道，交联剂只是局部表面同植物材料结合，因此不影响植物根系生长和吸收水分、营养。

5、本发明使用的复合肥可以提供磷、钾等无机养分。

6、综上所述，本植物培养基所使用的植物材料A、B和复合肥能够长期提供养分，高倍吸水剂能够持续吸收补充水分，因而本植物培养基适用于在干旱地区和沙漠化、荒漠化地区进行植树造林和地表绿化。

具体实施方法

实施例1

本发明按照以下步骤实施：将原材料进行混合搅拌，然后采用单斜面、双斜面、三斜面搅龙挤压法制成圆柱形的植物培养基，其直径为100毫米，高度为500毫米，所述原材料的重量百分比为：经过汽爆技术处理获得的植物材料A为56%，经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B为38%，复合肥C为0.8%，植物纤维高倍吸水剂D为1.2%，交联剂E为4%。

所述植物纤维高倍吸水剂D为：由质量百分比为42%的经过气爆技术处理的玉米和小麦秸秆、47%的淀粉、10%的丙烯醇、1%的粘结剂配制而成，其中粘结剂为酚醛树脂；

所述交联剂E：质量浓度为12%的硅酸钠水溶液；

所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B的粒径分布为：粒径1~100纳米的植物微粒的质量分数占6%，粒径0.1~100微米的植物微粒的质量分数占94%；

采用挤压法制备植物培养基时所用的压力为1.5MPa，所制备的植物培养基不需要烘干。

植物培养基制备完毕后进行绿化工程时，采用播种方式，将植物培养基一端平均钻3-5个孔，孔的直径为8~10毫米，深度为50~80毫米，然后放入种子，再用植物材料A和B将孔覆盖。

实施例2

本发明按照以下步骤实施：将原材料进行混合搅拌，然后采用单斜面、双斜面、三斜面搅龙挤压法制成圆柱形的植物培养基，其直径为150毫米，高度为800毫米，所述原材料的重量百分比为：经过汽爆技术处理获得的植物材料A为61%，经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B为30%，复合肥C为1.4%，植物纤维高倍吸水剂D为1.8%，交联剂E为2.8%，动物皮毛制造的凝胶固化剂为3%。

所述植物纤维高倍吸水剂D为：由质量百分比为47%的经过气爆技术处理的玉米和小麦秸秆、43%的淀粉、8%的丙烯醇、2%的粘结剂配制而成，其中粘结剂为聚乙烯醇；

所述交联剂E：质量浓度为15%的硅酸钠水溶液；

所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的的植物材料B的粒径分布为：粒径1~100纳米的植物微粒的质量分数占14%，粒径0.1~100微米的植物微粒的质量分数占86%；

采用挤压法制备植物培养基时所用的压力为1.2MPa，所制备的植物培养基不需要烘干。

植物培养基制备完毕后进行绿化工程时，采用插仟株条方式，将植物培养基一端钻一个孔，钻孔一端是植物向上生长的方向，钻孔深度为150~250毫米，插仟株条牙在植物培养基端面下20~50毫米处，再用植物材料A和B将孔覆盖。

在上述两个实施例所制备的植物培养基中种植种子或株条后，将植物培养基浸泡在污水水里10~20分钟，然后根据绿化的要求，按距离挖好直立式坑，坑的直径比植物培养基稍大一点。植物培养基埋入以后，表面深度比地表深5~10公分左右，方便浇水和下雨蓄水。将植物培养基埋入土坑内后，用泥土或者砂粒覆平即可。如果条件允许，可以浇一次满水。

国内干旱地区土壤干裂深度一般在40公分左右，沙漠化地区在60~80公分左右，因此本植物培养基可以在许多恶劣条件下应用。

上述实施例中，如果植物材料A及B的含水量分别为质量分数10%~20%，所述交联剂E可以采用速溶粉状硅酸钠。

Claims

1.一种植物培养基，其特征在于由下述制备步骤得到：将原材料进行混合搅拌，然后采用挤压法或模压法制成一定几何形状的植物培养基，所述原材料的重量百分比包括：经过汽爆技术处理获得的植物材料A为55%~65%，经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的植物材料B为30%~40%，复合肥C为0.5%~1.5%，植物纤维高倍吸水剂D为1%~2%，交联剂E为2%~5%；

所述经过汽爆技术处理获得的植物材料A为：将树皮、秸秆、果壳、干草废弃植物碎屑经过蒸汽爆破法处理所得到的植物微粒材料；

所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的植物材料B为：首先将树皮、秸秆、果壳、干草废弃植物碎屑经过蒸汽爆破法处理，然后再进一步进行气流粉碎处理，得到颗粒度更小的植物微粒材料；

所述植物纤维高倍吸水剂D为：由质量百分比为42%~47%的经过汽爆技术处理的玉米和小麦秸秆、43%~47%的淀粉、6%~11%的丙烯醇、0.5%~2%的粘结剂配制而成；

所述交联剂E为：质量浓度为12%~15%的硅酸钠水溶液。

2.根据权利要求1所述的植物培养基，其特征在于可以同时加入质量百分比为0%~5%的固化剂，所述固化剂可以是动物皮毛制造的凝胶、脲类、虫胶。

3.根据权利要求1所述的植物培养基，其特征在于所述植物纤维高倍吸水剂D中的粘结剂可以为酚醛树脂或聚乙烯醇。

4.根据权利要求1所述的植物培养基，其特征在于所述经过汽爆技术和气流粉碎处理后获得的植物材料B的粒径分布为：粒径1~100纳米的植物微粒的质量分数占6%~14%，粒径0.1~100微米的植物微粒的质量分数占86%~94%。

5.根据权利要求1所述的植物培养基，其特征在于如果植物材料A及B的含水量分别为质量分数10%~20%，所述交联剂E可以采用速溶粉状硅酸钠。

6.根据权利要求1所述的植物培养基，其特征在于采用挤压法或模压法时，所用的压力为1.0~1.5MPa。