CN106106089A - 一种室内空气净化的植物栽培基质 - Google Patents

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    • A01G24/00—Growth substrates; Culture media; Apparatus or methods therefor

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种室内空气净化的植物栽培基质，由下列重量份的原料制成：椰糠35‑38、木薯渣12‑15、氧化钾4‑5、甲酸钙2‑4、接枝丙烯酰胺1‑2、低聚壳聚糖2‑3、活性炭粉4‑5、木质素细粉2‑3、向日葵盘粉渣26‑28、蛇皮废料38‑42、胃蛋白酶制剂1.6‑1.9、1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐1.2‑1.4、N‑羟基琥珀酰亚胺0.4‑0.5、4%氯化钠溶液适量、0.15mol/L柠檬酸溶液适量、水适量；本发明的培养基质适合于室内植物的栽培使用，活性炭粉、木质素细粉等能够有效吸附室内中甲醛等有害气体，同时配合低聚壳聚糖、胶原蛋白等与有害成分聚合，通过添加的蛋白酶的催化以及发酵产生微生物的活动形成优势互补，将甲醛等有害分子转化为碳水化合物，实现室内空气的净化，提高了室内植物栽培的利用价值。

Description

一种室内空气净化的植物栽培基质
技术领域
本发明涉及营养基质技术领域，尤其涉及一种室内空气净化的植物栽培基质。
背景技术
基质栽培是我国目前农、林、植物种植产业中一种重要的栽培方法，是一种通过基质吸收营养液和氧的一种无土栽培方式，由于其对土壤环境要求低、设备简单、省水省肥等优点，受到广大种植生产者的采纳应用。而随着我国种植业的不断发展和种植面积的不断扩大，栽培基质的使用量也不断增长，传统的采用草炭、蛭石等单一原料或简单混合制备的基质已经不能满足种植的需求，同时现阶段基质普遍营养单一，造成栽培过程中植物的发芽率低、成活率低，同时使用过程中基质的物理性质不稳定，吸水性差、易塌陷、附加价值低，无法针对具体环境实现较高的应用价值，影响种植业经济效益的增长。
胶原蛋白作为一种生物大分子，将其进行改性后具有良好的孔隙结构，较好的生物降解性、机械强度和生物相容性，具有良好的细胞生长界面，可以成为一种栽培基质构建中的优质原料。同时我国蛇资源丰富，由于蛇皮外观的花纹清晰艳丽，图案独特，用来制作各种精美的工艺品，但由于蛇皮工艺技术的落后，在加工过程中产生了大量废料，约占完整蛇皮的20-30％，若不进行有效处理，不仅污染环境，还浪费大量的原料，蛇皮中含有大量的胶原蛋白，这也为其应用在基质配制中提供了廉价的原料基础。
公开号为CN1702061A的发明专利申请公开了一种植物育苗和栽培的全营养基质，该营养基质采用重量比为50-70％的泥炭、20-25％的珍珠岩、10-15的蛭石以及活性物质、营养物质混合而成，具有较为全面的养分构成，但该发明公开的栽培基质由于粒径大小不一，浇水后易造成沉降，导致基质中空气的堵塞，同时基质中的粗纤维含量低，需要额外营养物质的添加，提高了生产成本，且没有针对栽培的具体需求提高基质的附加使用价值，限制了产品的规模化应用。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种室内空气净化的植物栽培基质。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种室内空气净化的植物栽培基质，由下列重量份的原料制成：椰糠35-38、木薯渣12-15、氧化钾4-5、甲酸钙2-4、接枝丙烯酰胺1-2、低聚壳聚糖2-3、活性炭粉4-5、木质素细粉2-3、向日葵盘粉渣26-28、蛇皮废料38-42、胃蛋白酶制剂1.6-1.9、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐1.2-1.4、N-羟基琥珀酰亚胺0.4-0.5、4％氯化钠溶液适量、0.15mol/L柠檬酸溶液适量、水适量。
所述的室内空气净化的植物栽培基质制备方法的具体步骤如下：
(1)将椰糠、木薯渣混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量的74-75％，发酵23-25天，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
(2)将蛇皮废料剪碎后按1：16-20g/mL固液比加入4％氯化钠溶液，浸泡6-8小时后以5800-6200转/分离心12-15分钟，取沉淀用清水洗净并于30-32℃下烘干，再将沉淀与0.15mol/L柠檬酸溶液按1：8-10g/mL固液比混合均匀，加入胃蛋白酶制剂，加热至30-32℃，保温提取18-20小时，完成后加热升温至85-95℃，保温10分钟，再以5000-5500转/分离心10-12分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；
(3)向步骤1所得发酵液中加入氧化钾、甲酸钙、接枝丙烯酰胺，加热至52-55℃，反应25-30分钟后冷却，再与步骤1所得酵渣、向日葵盘粉渣、活性炭粉、木质素细粉混合备用；
(4)将步骤2所得胶原蛋白溶液以及低聚壳聚糖加入到步骤3所得物料中，置于6-8℃低温环境下，搅拌6-8分钟后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以及其他剩余物料，交联反应6-8小时，完成后将物料升温至30-35℃烘干，即得本发明基质。
本发明的优点是：
本发明基质通过对蛇皮的提取，将具有低免疫原性、生物可降解性的胶原蛋白应用到栽培基质的配制中，利用交联改性提高蛋白的机械性能，实现其在基质构建中的支架作用，不仅能为种子幼苗提供一定的支撑和生长界面，同时胶原蛋白内部的胶原纤维束相互交错排列形成的多孔网状结构，也有利于有益微生物的搭载以及根系细胞的延伸，并为其提供充足的氧气和营养物质，促进植物的生长，且对培养基质起到固定作用，方便运输。
本发明的培养基质适合于室内植物的栽培使用，活性炭粉、木质素细粉等能够有效吸附室内中甲醛等有害气体，同时配合低聚壳聚糖、胶原蛋白等与有害成分聚合，通过添加的蛋白酶的催化以及发酵产生微生物的活动形成优势互补，将甲醛等有害分子转化为碳水化合物，实现室内空气的净化，提高了室内植物栽培的利用价值。
具体实施方式
一种室内空气净化的植物栽培基质，由下列重量份(kg)的原料制成：椰糠35、木薯渣12、氧化钾4、甲酸钙2、接枝丙烯酰胺1、低聚壳聚糖2、活性炭粉4、木质素细粉2、向日葵盘粉渣26、蛇皮废料38、胃蛋白酶制剂1.6、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐1.2、N羟基琥珀酰亚胺0.4、4％氯化钠溶液适量、0.15mol/L柠檬酸溶液适量、水适量。
所述的室内空气净化的植物栽培基质制备方法的具体步骤如下：
(1)将椰糠、木薯渣混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量的74％，发酵23天，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
(2)将蛇皮废料剪碎后按1：16g/mL固液比加入4％氯化钠溶液，浸泡6小时后以5800转/分离心12分钟，取沉淀用清水洗净并于30℃下烘干，再将沉淀与0.15mol/L柠檬酸溶液按1：8g/mL固液比混合均匀，加入胃蛋白酶制剂，加热至30℃，保温提取18小时，完成后加热升温至85℃，保温10分钟，再以5000转/分离心10分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；
(3)向步骤1所得发酵液中加入氧化钾、甲酸钙、接枝丙烯酰胺，加热至52℃，反应25分钟后冷却，再与步骤1所得酵渣、向日葵盘粉渣、活性炭粉、木质素细粉混合备用；
(4)将步骤2所得胶原蛋白溶液以及低聚壳聚糖加入到步骤3所得物料中，置于6℃低温环境下，搅拌6分钟后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N羟基琥珀酰亚胺以及其他剩余物料，交联反应6小时，完成后将物料升温至30℃烘干，即得本发明基质。
为了进一步说明本发明的应用价值，发明人分别选取了本发明基质以及市售普通培养基质进行牡丹花的栽培种植，种植期间管理方法相同，种植期间对基质的理化指标进行检测，结果如下：
全氮(％) 全磷(％) 全钾(％) 总孔隙度(％) 饱和含水量(％)
本发明基质 1.070 0.11 0.47 90.38 865
市售普通基质 0.716 0.10 0.44 85.53 424
同时本发明基质种植所得牡丹花株高和花朵数量都有显著提高，经长期在室内培养，测得室内甲醛含量为0.09ppm，改善了室内空气环境，由此可见本发明基质较普通基质在营养上更为充足，同时理化性质稳定，结构优良，具有较好的使用前景。

Claims (2)

1.一种室内空气净化的植物栽培基质，其特征在于，由下列重量份的原料制成：椰糠35-38、木薯渣12-15、氧化钾4-5、甲酸钙2-4、接枝丙烯酰胺1-2、低聚壳聚糖2-3、活性炭粉4-5、木质素细粉2-3、向日葵盘粉渣26-28、蛇皮废料38-42、胃蛋白酶制剂1.6-1.9、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐1.2-1.4、N-羟基琥珀酰亚胺0.4-0.5、4%氯化钠溶液适量、0.15mol/L柠檬酸溶液适量、水适量。
2.根据权利要求书1所述的室内空气净化的植物栽培基质，其特征在于，制备方法的具体步骤如下：
（1）将椰糠、木薯渣混合置于发酵池中，加水至酵堆最大含水量的74-75%，发酵23-25天，发酵完成后将发酵料压榨过滤，得发酵液和酵渣备用，同时将向日葵盘剪断、粉碎为细末备用；
（2）将蛇皮废料剪碎后按1：16-20g/mL固液比加入4%氯化钠溶液，浸泡6-8小时后以5800-6200转/分离心12-15分钟，取沉淀用清水洗净并于30-32℃下烘干，再将沉淀与0.15mol/L柠檬酸溶液按1：8-10g/mL固液比混合均匀，加入胃蛋白酶制剂，加热至30-32℃，保温提取18-20小时，完成后加热升温至85-95℃，保温10分钟，再以5000-5500转/分离心10-12分钟，收集上层清液，得胶原蛋白溶液备用；
（3）向步骤1所得发酵液中加入氧化钾、甲酸钙、接枝丙烯酰胺，加热至52-55℃，反应25-30分钟后冷却，再与步骤1所得酵渣、向日葵盘粉渣、活性炭粉、木质素细粉混合备用；
（4）将步骤2所得胶原蛋白溶液以及低聚壳聚糖加入到步骤3所得物料中，置于6-8℃低温环境下，搅拌6-8分钟后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺以及其他剩余物料，交联反应6-8小时，完成后将物料升温至30-35℃烘干，即得本发明基质。
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