CN106699377A - 一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质及其制备方法，由以下重量份的原料制成：大蒜秸秆、艾草秸秆、氢氧化钠、树脂单体组合液、猪粪水、硅藻土、EM菌剂、玉米芯、油质页岩、猪油渣、膨润土、硒粉、海泡石、腐殖酸粉和适量的水；发明将富含矿物质的矿质岩石，先煅烧处理，氧化其中的金属元素，然后淬水，研磨，与有机质原料和腐殖酸粉一同堆积发酵，发酵后的有机产物与腐殖酸对无机矿物元素都具有络合作用，促进吸收，节约无机肥施用量，秸秆绳具有高吸水性，效果显著。

Description

一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质及其制备方法

技术领域

本发明属于种植的工艺技术领域，具体涉及到一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质及其制备方法。

背景技术

石斛适宜在湿润凉爽、空气畅通的地方生长，长时间过高或者温度过低，会导致生长不良死亡，生长的温度最好在15~30℃，同时提供适量的有机质营养成分，花期5~6月，通过气根吸收养分，喜好温暖潮湿、半阴半阳的生存环境，以分枝繁育为主，有多种植的方法：活树上依附、岩石上依附及碎石粒上依附生长。

树上种植石斛，不需要施肥，只需要在适当的时候浇点水，管理起来很省心，而且不占用土地，种植的成本大大降低，石斛的种植基质对比其他植物是具有特殊性的，一般石斛的种植基质是树皮、苔藓、木屑等，石块和瓦砾也可以作为种植基质，树皮是树木最外层的保护组织，大多由纤维素组成的海绵状肉质体组成，具有很好的痛风性和保湿、保肥作用，很适合石斛的生长需要。

树皮作为基质具有以下几个优点：一时耐腐，而是透水保水，三是透气性能好。如果实在活得大树上种植石斛，可减少或者不需要外来营养成分的添加，依靠吸收树皮和大树的营养就可以生长的很好，但是在树上依附力不强，通常需要需用缠绕稻草绳，稍微做一下捆绑。

保水剂又称高吸水性树脂或高吸水聚合物，它可以通过水合作用迅速的吸收重于自身十倍、百倍甚至前辈的水分，或是数十份的盐溶液，并成凝胶状，其原因是其内部特殊的网状结构和接枝在网状结构上的大量强亲水性基团引起的，将保水剂与土壤混合，分布与农田中便可以大量的吸收雨水和灌溉用水，并且缓慢的释放作物吸收的水分，此外，有的保水剂还含有丰富的营养元素，提供作物养分的供给。纤维素类保水剂的合成原理主要是自由基引发聚合，其制备所需的纤维素可从农作物秸秆等废弃物中提取，原料易得且耐盐性好，又易于进行化学改性，因此具有较好的应用前景。

发明内容

发明根据常年活树上种植石斛的经验，在以秸秆缠绕的草绳为基质的基础上，后期处理接枝高吸水性树脂单体，使其成为一种储存式的种植基质，具体操作如下：

一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质，其特征在于，由以下重量份的原料制成：大蒜秸秆30~40、艾草秸秆10~15、氢氧化钠1.0~1.5、树脂单体组合液65~80、猪粪水10~15、硅藻土6~10、EM菌剂2~3、玉米芯30~45、油质页岩5~10、猪油渣10~15、硒粉1~2、棉籽壳40~55、海泡石4~8、腐殖酸粉2~4和适量的水；

所述的树脂单体组合液是将丙烯酰胺单体与3~5倍自身重量份的水混合，然后加入硫酸钾作为引发剂浓度为0.01~0.02mol/L，加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺至含量在0.03~0.05%组成。

一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将氢氧化钠与20~25倍其重量份的水混合后搅拌溶解，加入大蒜秸秆和艾草秸秆，煎煮至沸保持40~55min软化秸秆，捞出秸秆晾干后机械打卷揉捻成秸秆绳；

（2）于反应釜中将树脂单体组合液加热保温至60~80℃，加入（1）所得秸秆绳，保温进行接枝聚合反应1.0~1.5h，完成后烘干；

（3）混合油质页岩和海泡石，放入高温回转窑900~1050℃煅烧40~50min得熟料，迅速淬水后研磨成粉剂，加入玉米芯、猪油渣、腐殖酸粉及其它以下未涉及的剩余成分，接种EM菌剂堆积保温发酵20~25天；

（4）将（3）所得发酵料球磨成浆料，然后按1:10~15的料液比加水稀释，煮沸，浸提，离心后得上清液，加入（2）所述的秸秆绳充分吸湿，保持秸秆绳湿度60~80%即可。

本公司一般选择10年以上的成年梨树作为石斛种植的附生体，原因在于梨树表皮裂痕深大，树皮的表皮以下的海绵体皮层较厚，具有很好的透气和储存性能，可以一次性吸水保持湿润的环境条件，关于石斛的生长习性已经在背景技术中详细阐述。

10年生的梨树树干粗大，除了树杈可以种植石斛的幼苗意外，树干上也可以用草绳捆绑的方式，是先将农作物秸秆为原料的稻草经过编织成为绳子，然后4~5根为一束螺旋状绕梨树盘旋而上，将3~4株平均高度5cm为一丛的2年生铁皮石斛的幼苗嫩根，卡在在草绳之间的细缝中，选用草绳的目的在于：草绳质地柔软，具备一定的吸水性，可以提供水分，保持湿润的环境。

不过在种植的过程中也碰到了不少的问题，秸秆的吸水性由于编制成了草绳的结构，扭曲的过程中，使得纤维变得紧致，吸收性能并没有想象中的那么好，伴随的储水功能也大受影响；了解到植物秸秆的结构特点是主要以纤维素、半纤维素和木质素组成，而木质素组成的茎主要起结构骨架的作用，本公司经过多年的研究，发现碱性溶液对木质素具有一定的溶解作用，采用一定浓度的碱溶液浸泡煎煮秸秆，可以对秸秆的茎起到一定的破坏作用，煎煮的同时软化秸秆层，使其变得柔软，发明采用的碱液为5wt%的NaOH溶液，煎煮至沸1.0~1.5h，然后相互缠绕，揉捻成绳子，然后再加入树脂单体，利用秸秆绳子中的纤维素与树脂单体接枝，使秸秆绳的表面纤维素接枝树脂单体，纤维素接枝树脂单体成为高吸水性物质在当今的研究已近乎成熟，也有很多利用秸秆中提取的纤维素接枝树脂单体制备高吸水性树脂用于土壤保水剂的例子，本发明利用纤维素的这一特点，通过秸秆绳表面接枝少量树脂的方式，提高秸秆绳的吸水和储水性能。

发明采用的是丙烯酰胺树脂单体溶液，加入引发剂硫酸钾和交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺，加热至60~80℃后将秸秆绳放入进行反应接枝，而之后通过红外光谱能较为准确的表征接枝后秸秆绳表面主要官能团的变化，通过判断吸收峰的位置、强度以及新峰的出现，可以判定是否发生了高分子的聚合反应，生成特定的化学键，检测未经任何接枝处理的秸秆绳在1050cm^-1时具有很高的吸收峰，因为这是—OH、—CH₂和—O—等纤维素成分的特征吸收峰，而接枝过后这一阶段的吸收峰明显减弱，表明纤维素减少，已经成功的与树脂单体实现接枝聚合。

本发明的有益效果：发明将富含矿物质的矿质岩石，先煅烧处理，氧化其中的金属元素，然后淬水，研磨，与有机质原料和腐殖酸粉一同堆积发酵，发酵后的有机产物与腐殖酸对无机矿物元素都具有络合作用，促进吸收，节约无机肥施用量，秸秆绳具有高吸水性，效果显著。

具体实施方式

实施例1：

一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质，其特征在于，由以下重量份（Kg）的原料制成：大蒜秸秆35、艾草秸秆12、氢氧化钠1.2、树脂单体组合液70、猪粪水14、硅藻土8、EM菌剂2、玉米芯40、油质页岩8、猪油渣14、硒粉1、棉籽壳50、海泡石6、腐殖酸粉3和适量的水；

所述的树脂单体组合液是将丙烯酰胺单体与3~5倍自身重量份的水混合，然后加入硫酸钾作为引发剂浓度为0.01~0.02mol/L，加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺至含量在0.03~0.05%组成。

一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将氢氧化钠与20~25倍其重量份的水混合后搅拌溶解，加入大蒜秸秆和艾草秸秆，煎煮至沸保持40~55min软化秸秆，捞出秸秆晾干后机械打卷揉捻成秸秆绳；

（2）于反应釜中将树脂单体组合液加热保温至60~80℃，加入（1）所得秸秆绳，保温进行接枝聚合反应1.0~1.5h，完成后烘干；

（3）混合油质页岩和海泡石，放入高温回转窑900~1050℃煅烧40~50min得熟料，迅速淬水后研磨成粉剂，加入玉米芯、猪油渣、腐殖酸粉及其它以下未涉及的剩余成分，接种EM菌剂堆积保温发酵20~25天；

（4）将（3）所得发酵料球磨成浆料，然后按1:10~15的料液比加水稀释，煮沸，浸提，离心后得上清液，加入（2）所述的秸秆绳充分吸湿，保持秸秆绳湿度60~80%即可。

将本发明的秸秆绳以4~5根为一束螺旋状绕梨树盘旋而上，将3~4株平均高度5cm为一丛的2年生铁皮石斛的幼苗嫩根，卡在在秸秆绳之间的细缝中进行培养，对比普通草绳，本发明的秸秆绳种植的铁皮石斛的长势更好，抗逆性强，节省肥料施用量，实现产量提升。

Claims (2)

1.一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质，其特征在于，由以下重量份的原料制成：大蒜秸秆30~40、艾草秸秆10~15、氢氧化钠1.0~1.5、树脂单体组合液65~80、猪粪水10~15、硅藻土6~10、EM菌剂2~3、玉米芯30~45、油质页岩5~10、猪油渣10~15、硒粉1~2、棉籽壳40~55、海泡石4~8、腐殖酸粉2~4和适量的水；

所述的树脂单体组合液是将丙烯酰胺单体与3~5倍自身重量份的水混合，然后加入硫酸钾作为引发剂浓度为0.01~0.02mol/L，加入交联剂N,N-亚甲基双丙烯酰胺至含量在0.03~0.05%组成。

2.根据权利要求1所述一种富含有机矿物的高吸水性石斛种植基质的制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）将氢氧化钠与20~25倍其重量份的水混合后搅拌溶解，加入大蒜秸秆和艾草秸秆，煎煮至沸保持40~55min软化秸秆，捞出秸秆晾干后机械打卷揉捻成秸秆绳；

（2）于反应釜中将树脂单体组合液加热保温至60~80℃，加入（1）所得秸秆绳，保温进行接枝聚合反应1.0~1.5h，完成后烘干；

（3）混合油质页岩和海泡石，放入高温回转窑900~1050℃煅烧40~50min得熟料，迅速淬水后研磨成粉剂，加入玉米芯、猪油渣、腐殖酸粉及其它以下未涉及的剩余成分，接种EM菌剂堆积保温发酵20~25天；

（4）将（3）所得发酵料球磨成浆料，然后按1:10~15的料液比加水稀释，煮沸，浸提，离心后得上清液，加入（2）所述的秸秆绳充分吸湿，保持秸秆绳湿度60~80%即可。