CN107746327A - 一种能量板及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能量板及其制备方法。该能量板采用特定配比的有机质、非金属矿物质、粘结剂和木醋液，各原料间相互配合，在混配过程中，利用粘结剂的粘结作用使有机质间、非金属矿物质间以及有机质与非金属矿物质之间团聚长大，降低了有机质堵塞非金属矿物质孔隙的程度；再将木醋液喷洒至能量板上，木醋液渗入能量板内，松软了能量板，增加了能量板的透气保水能力，保证了作物根部具有充足的氧气和水分，促进了作物根部生长。此外该能量板中含有丰富的有机质和微量元素，提供了作物所需营养成分，再加之充足的氧气和水分，提高了作物发芽率。
Description
技术领域
本发明属于无土栽培技术领域，具体涉及一种能量板及其制备方法。
背景技术
无土栽培与常规栽培的区别，就是不用土壤，直接用营养液来栽培植物。其主要包括水培、雾(气)培和基质栽培。其中基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种栽培方式。它是将作物的根系固定在基质中，通过滴灌或细流灌溉的方法，供给作物营养液，让植物根系直接接触营养液。栽培基质可装入塑料袋内，或铺于栽培沟或槽内。
现有技术中，基质栽培所用基质一般是砾、沙、泥炭、蛭石、珍珠岩、岩棉、锯木屑等。诸如中国专利文献CN102119651A公开了一种小型无土栽培方法及装置。该技术将营养液盛放于养植盘或营养液贮液池内，作物即种植于营养液内，营养液中加入仿土材料，该仿土材料包括如下重量份的原料：有机物质20-90，非金属矿物质2-80，其中有机物质为泥炭、发酵秸秆、发酵蔗渣、发酵畜禽粪中的一种或其混合物，非金属矿物质为煤灰、钢渣、沸石、膨润土、蛋白页岩、凹凸棒矿土、珍珠岩、蛭石、累托石黏土、海泡石黏土、硅藻土中的一种或其混合物；营养液与仿土材料的比例5～2：1。
上述技术在进行无土栽培时，需要通过营养液为作物提供养份，通过仿土材料将这些养份贮存起来，进而降低营养液浓度，保护植物根部免受盐害。但是上述技术将仿土材料浸渍于营养液中，营养液中的养份吸附、螯合或络合在仿土材料上，阻碍了仿土材料中的微量元素进入营养液中，使微量元素难以快速直达作物根部，影响作物正常生长；再者，上述仿土材料中，有机物质较易进入非金属矿物质中，堵塞其孔隙，影响仿土材料的透气保水能力，进而影响作物根部生长。
发明内容
为此，本发明所要解决的现有无土栽培中所采用基质的存在透气保水能力差，影响作物根部生长的缺陷，进而提供一种透气保水能力好、作物根系发达、生长旺盛的能量板及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
本发明所提供的能量板，包括如下重量份数的原料：
进一步地，所述有机质为秸秆有机质、粪便、木屑、杂草或生活垃圾中的至少一种。
进一步地，所述秸秆有机质由生秸秆和腐熟秸秆组成。
进一步地，所述生秸秆与所述腐熟秸秆的质量比为(6-8)：(3-5)。
进一步地，所述生秸秆的粒度为1μm-10cm。
进一步地，所述生秸秆由粒度为1μm-10μm的生秸秆、10μm-1cm的生秸秆和粒度为1cm-10cm的生秸秆组成，三者的质量比为(4-6)：(7-9)：(1-3)。
进一步地，所述秸秆有机质为小麦秸秆有机质、水稻秸秆有机质、玉米秸秆有机质或棉花秸秆有机质中的至少一种；
所述非金属矿物质为海泡石、蛭石、电气石、凹凸棒土或珊瑚礁中的至少一种；
所述粘结剂为水玻璃水溶液、大豆胶、玉米胶或脲醛胶中的至少一种。优选地，大豆胶为无甲醛大豆胶，玉米胶为无甲醛玉米胶。
进一步地，所述水玻璃水溶液的质量分数为10-20％；
所述非金属矿物质的目数为150目-3000目，优选为150目-500目。
所述能量板中还添加炭基肥，该炭基肥是以生物质炭为基质，添加有机肥和/或无机肥复配而成，在本发明中，可添加2-3份炭基肥。
此外，本发明还提供了上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配；
2)对步骤1)中所得混合物进行成型处理，得到成型物；
3)对所述成型物进行微波处理，得到固化物；
4)向所述固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
进一步地，所述成型处理的成型压力为10Mpa-50Mpa；
所述微波处理的功率为2300-2800MHZ，时间为5-10min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明实施例所提供的能量板，采用特定配比的有机质、非金属矿物质、粘结剂和木醋液，各原料间相互配合，在混配过程中，利用粘结剂的粘结作用使有机质间、非金属矿物质间以及有机质与非金属矿物质之间团聚长大，降低了有机质堵塞非金属矿物质孔隙的程度；再将木醋液喷洒至能量板上，木醋液渗入能量板内，松软了能量板，增加了能量板的透气保水能力，保证了作物根部具有充足的氧气和水分，促进了作物根部生长。此外该能量板中含有丰富的有机质和微量元素，提供了作物所需营养成分，再加之充足的氧气和水分，提高了作物发芽率。
(2)本发明实施例所提供的能量板，当采用秸秆有机质时，其由生秸秆和腐熟秸秆组成，通过生秸秆增大了能量板中的孔隙度，进而增加了能量板的透气保水能力。同时生秸秆在后续过程中会缓慢腐熟，提供了持续的养分供应，避免作物后期缺肥现象。腐熟秸秆则可快速提供营养，满足作物发芽所需营养，提高了作物发芽率。
(3)本发明实施例所提供的能量板，优化了生秸秆和腐熟秸秆的质量比，进一步地提高了能量板的透气保水能力以及后续的养分供应能力；通过优化生秸秆的粒度范围，使生秸秆在后续过程中梯度腐熟，提供了持续的养分供应，减少了后期施肥以及养护费用。
(4)本发明实施例所提供的能量板的制备方法，通过混配和成型处理，利用粘结剂的粘结作用使有机质间、非金属矿物质间以及有机质与非金属矿物质之间团聚长大，降低了有机质堵塞非金属矿物质孔隙的程度；再利用微波处理固化了成型物，扩充了孔隙；最后将木醋液喷洒至能量板上，木醋液渗入能量板内，松软了能量板，增加了能量板的透气保水能力，保证了作物根部具有充足的氧气和水分，促进了作物根部生长。
具体实施方式
为了更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明做进一步描述。本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。
下述各实施例和对比例中的木醋液为秸秆经热裂解后所生成的液态产物；下述各实施例和对比例中的腐熟秸秆是将生秸秆制成堆肥或沤肥后发酵后得到。
实施例1
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质、9Kg的粘结剂和4Kg的木醋液；
其中有机质由生小麦秸秆和腐熟小麦秸秆组成，两者质量比为7：4，生小麦秸秆的粒度为2cm；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例2
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质、9Kg的粘结剂和4Kg的木醋液；
其中有机质由生小麦秸秆和腐熟小麦秸秆组成，两者质量比为7：4，生小麦秸秆由粒度为1μm-10μm的生小麦秸秆、10μm-1cm的生小麦秸秆和粒度为1cm-10cm的生小麦秸秆组成，三者的质量比为5：8：2；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例3
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：10Kg的有机质、60Kg的非金属矿物质、8Kg的粘结剂和5Kg的木醋液；
其中有机质由生水稻秸秆和腐熟水稻秸秆组成，两者质量比为8：3，生水稻秸秆由粒度为1μm-10μm的生水稻秸秆、10μm-1cm的生水稻秸秆和粒度为1cm-10cm的生水稻秸秆组成，三者的质量比为4：9：1；非金属矿物质由30Kg的300目凹凸棒土和30Kg的200目珊瑚礁组成；粘结剂为无甲醛大豆胶；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于50Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2300MHZ下微波处理10min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例4
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：90Kg的有机质、20Kg的非金属矿物质、10Kg的粘结剂和3Kg的木醋液；
其中有机质由生玉米秸秆和腐熟玉米秸秆组成，两者质量比为6：5，生玉米秸秆由粒度为1μm-10μm的生玉米秸秆、10μm-1cm的生玉米秸秆和粒度为1cm-10cm的生玉米秸秆组成，三者的质量比为6：7：3；非金属矿物质由15Kg的500目蛭石和5Kg的300目电气石组成；粘结剂为无甲醛玉米胶；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于10Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2800MHZ下微波处理5min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例5
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质、9Kg的粘结剂和4Kg的木醋液；
其中有机质为鸡粪便；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例6
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质、9Kg的粘结剂和4Kg的木醋液；
其中有机质为生小麦秸秆，生小麦秸秆的粒度为2cm；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
实施例7
本实施例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质、9Kg的粘结剂和4Kg的木醋液；
其中有机质为腐熟小麦秸秆；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
对比例1
本对比例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质和9Kg的粘结剂；
其中有机质由生小麦秸秆和腐熟小麦秸秆组成，两者质量比为7：4，生小麦秸秆由粒度为1μm-10μm的生小麦秸秆、10μm-1cm的生小麦秸秆和粒度为1cm-10cm的生小麦秸秆组成，三者的质量比为5：8：2；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；粘结剂为质量分数为15％的水玻璃水溶液；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到能量板。
对比例2
本对比例提供了一种能量板及其制备方法。该能量板包括如下原料：50Kg的有机质、40Kg的非金属矿物质和4Kg的木醋液；
其中有机质由生小麦秸秆和腐熟小麦秸秆组成，两者质量比为7：4，
生小麦秸秆由粒度为1μm-10μm的生小麦秸秆、10μm-1cm的生小麦秸秆和粒度为1cm-10cm的生小麦秸秆组成，三者的质量比为5：8：2；非金属矿物质由30Kg的300目海泡石和10Kg的500目电气石组成；
上述能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质和所述非金属矿物质混配，混配均匀；
2)将步骤1)中所得混合物置于螺杆挤出机中，并于30Mpa下挤压成型，得到成型物；
3)将所述成型物于2500MHZ下微波处理8min，得到固化物；
4)向固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
试验例1
分别对上述各实施例和对比例所制得的能量板进行切割，将其切割为厚度为2cm、长度为5cm和宽度为3cm的片材，对该片材进行吸水性试验，试验过程如下：向该片材上喷洒清水，直至其内将要有水渗出为止，并快速测量其质量m吸，其未吸水前的质量为m，两者的比值m吸/m即反应该片材的吸水性能，测试结果如下表1所示：
表1
从表1可得知：本发明所制得的能量板吸水性能更好，在作物生长过程中，起到更好地保水作用，给作物根部提供充足的水分，促进作物根部生长。
试验例2
分别对上述各实施例和对比例所制得的能量板进行总孔隙度测试，测试结果如下表2所示：
表2
| 总孔隙度 | |
| 实施例1 | 70％ |
| 实施例2 | 75％ |
| 实施例3 | 73％ |
| 实施例4 | 74％ |
| 实施例5 | 66％ |
| 实施例6 | 74％ |
| 实施例7 | 67％ |
| 对比例1 | 36％ |
| 对比例2 | 34％ |
从表2可得知：本发明所制得的能量板的总孔隙度较大，在作物生长过程中，起到更好地透气作用，给作物根部提供充足的空气，促进作物根部生长。
试验例3
分别以上述各实施例和对比例所制得的能量板作为基质，种植水稻，
种植期间，日照、水源和管理模式均相同。每组基质的苗高、茎基宽、根数以每50株秧苗的平均值计算，秧龄25天的水稻秧苗生长情况如表3所示。
表3
从表3可知：本发明所制得的能量板能显著提高水稻种子的发芽率，
以及秧苗的苗高、茎基宽和根数量，促进了秧苗根部生长。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种能量板，包括如下重量份数的原料：
2.根据权利要求1所述的能量板，其特征在于，所述有机质为秸秆有机质、粪便、木屑、杂草或生活垃圾中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的能量板，其特征在于，所述秸秆有机质由生秸秆和腐熟秸秆组成。
4.根据权利要求3所述的能量板，其特征在于，所述生秸秆与所述腐熟秸秆的质量比为(6-8)：(3-5)。
5.根据权利要求3或4所述的能量板，其特征在于，所述生秸秆的粒度为1μm-10cm。
6.根据权利要求5所述的基质肥，其特征在于，所述生秸秆由粒度为1μm-10μm的生秸秆、10μm-1cm的生秸秆和粒度为1cm-10cm的生秸秆组成，三者的质量比为(4-6)：(7-9)：(1-3)。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的能量板，其特征在于，所述秸秆有机质为小麦秸秆有机质、水稻秸秆有机质、玉米秸秆有机质或棉花秸秆有机质中的至少一种；
所述非金属矿物质为海泡石、蛭石、电气石、凹凸棒土或珊瑚礁中的至少一种；
所述粘结剂为水玻璃水溶液、大豆胶、玉米胶或脲醛胶中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的能量板，其特征在于，所述水玻璃水溶液的质量分数为10-20％；
所述非金属矿物质的目数为150目-3000目；
所述能量板中还添加炭基肥。
9.权利要求1-8中任一项所述的能量板的制备方法，包括如下步骤：
1)将所述有机质、所述非金属矿物质和所述粘结剂混配；
2)对步骤1)中所得混合物进行成型处理，得到成型物；
3)对所述成型物进行微波处理，得到固化物；
4)向所述固化物上喷洒所述木醋液，得到能量板。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述成型处理的成型压力为10Mpa-50Mpa；
所述微波处理的功率为2300-2800MHZ，时间为5-10min。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN102119651A (zh) * | 2010-12-22 | 2011-07-13 | 郭云征 | 一种小型无土栽培方法及装置 |
| CN104446908A (zh) * | 2014-11-13 | 2015-03-25 | 甘肃省农业科学院土壤肥料与节水农业研究所 | 一种防风固沙植物的育苗基质及其制备方法 |
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| CN106922503A (zh) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 大连亚泰科技新材料股份有限公司 | 一种促进植物生长的原生态植物无土栽培基质及其制作方法 |
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2017
- 2017-11-02 CN CN201711065124.8A patent/CN107746327A/zh active Pending
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