CN113261492A - 一种用于植物栽培的凝胶基质及其制备和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于植物栽培的凝胶基质及其制备和使用方法，本发明涉及盆栽植物、室内农业、无土栽培等植物种植技术领域，凝胶基质，包括以下重量分数的原料：琼脂糖0.5‑2份、无机盐养分1‑10份、抑菌剂0.05‑0.1份、水87.9‑98.45份，所述无机盐养分的形式包括粉剂、颗粒、浓缩液，所述无机盐的种类、成分及适宜浓度取决于所栽培的植物种类需求。本发明所制成的培养基质干净清洁、不会滋生各种肉眼可见的霉菌，从而不会污染植物和室内环境；对人类无毒害；可以根据所将栽培的植物类型，选择适合该植物生长的无机盐养分的组合及浓度，从而定量化标准化制备；培养基质具有持水性、失水后吸水恢复性，从而使得浇水周期灵活，节约后期植物养护成本。

Description

一种用于植物栽培的凝胶基质及其制备和使用方法

技术领域

本发明涉及盆栽植物、室内农业、无土栽培等植物种植技术领域，具体涉及一种用于植物栽培的凝胶基质及其制备和使用方法。

背景技术

植物的栽培基质一般分为传统有土栽培和无土栽培两大类。传统有土栽培植物有两方面痛点：培养基质(土壤)成分复杂不均一，水肥条件及酸碱度等理化指标差异化明显，不适合工业化标准化规模化植物产业发展；土壤基质容易滋生各种昆虫和霉菌，污染植物和室内环境。而无土栽培主要是指以营养液来直接栽培植物，也具有两方面的痛点：需要水循环净化系统、需要经常补充或更换营养液，增加设备及后期养护成本；液体易泼洒易滋生霉菌，污染植物和室内环境。

近年来，各种凝胶材料逐渐被运用到植物无土栽培领域，有如下二类典型的专利案例。案例一，发明专利(公开号CN101503492A)“聚丙烯酰胺栽培基质生产方法”，阐述的是用聚丙烯酰胺凝胶作为透明栽培基质，用于花卉无土栽培、插花、观赏园艺的方法。这种技术方案的最明显缺点就是产品中残留的未聚合的丙烯酰胺对人类神经有毒性，不适合用于盆栽植物。案例二，发明专利(公开号CN1626575A)“育花幻彩水晶泥及其制造方法”，阐述的是制造用高吸水树脂与色料、肥料、香料组成的透明凝胶颗粒，具有极大吸水膨胀能力，用于插花、养花以及瓶体装饰。这种技术方案的最明显缺点是彩色透明的凝胶颗粒会被家庭中幼儿或宠物误食，导致中毒和阻塞肠道，目前市场上已有相关事故报道。

因此，现有的植物栽培基质，具有如下各类缺点：传统培养基质(土壤) 成分复杂不均一、不干净清洁、容易滋生各种昆虫及微生物污染植物和室内环境；营养液栽培液体易泼洒、需要经常补充或更换营养液增加设备及养护成本等。现有的一些凝胶新材料在植物栽培领域的尝试，在标准化和干净清洁等方面有优势，而在材料安全性方面的问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种干净清洁的、安全环保的、营养缓释的、色彩多样的用于植物栽培的琼脂糖凝胶基质新材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于植物栽培的凝胶基质，包括以下重量分数的原料：琼脂糖0.5-2份、无机盐养分1-10份、抑菌剂0.05-0.1份、水87.9-98.45份。

优选的，所述无机盐养分的形式包括粉剂、颗粒、浓缩液，所述无机盐的种类、成分及适宜浓度取决于所栽培的植物种类需求。

优选的，所述水为60℃以下的常温水。

自然界中大多数植物以及细菌微生物不能以琼脂糖为碳源，所以琼脂糖制成的含有无机盐的凝胶基质既可以给植物根系提供水分和无机盐营养，也不会滋生各种细菌微生物；

再添加适当抑菌剂后以及经过煮沸溶解的过程保证凝胶基质在日常环境中不会滋生肉眼可见的菌落；

琼脂糖是从藻类植物中提取的多糖类物质，也是常规食品添加剂，所以琼脂糖凝胶对人体无毒害；

相比于传统土壤基质，琼脂糖凝胶基质更干净清洁，不会有粉尘和昆虫污染环境；

相比于传统无土栽培的培养液，琼脂糖凝胶基质也不会有泼撒的风险；琼脂糖凝胶具有优秀的持水性、失水后吸水恢复性，从而使得浇水周期灵活；

琼脂糖凝胶可以加热融化后，再冷却凝固，从而可以重复利用。

一种用于植物栽培的凝胶基质其制备方法，包括以下步骤：

(1)将琼脂糖、无机盐养分、抑菌剂、水均匀混合，混合后加热至100℃以上沸腾，持续搅拌并加热，直至全部溶解成为溶液；

(2)通过调节酸溶液和碱溶液加入的比重，使(1)制备的溶液pH值在 5-9范围；

(3)将(2)制备的溶液冷却至40℃以下凝固成凝胶状态，常温储存成为用于植物栽培的凝胶基质。

一种用于植物栽培的凝胶基质使用方法，包括以下步骤：

(1)将植物根系适当清洗后，放置在凝胶基质表面，用石子等辅助物压住植物根系固定保持植物直立，最后给凝胶基质表面浇水保持凝胶基质表面湿润，或者直接将植物种子和石子等辅助物混合后播撒在凝胶表面，最后给凝胶表面浇水保持凝胶表面湿润即可；

(2)回收利用时，将琼脂糖凝胶基质加热完全融化成溶液，然后添加无机盐养分、抑菌剂并搅拌至完全溶解，再调节溶液的pH值在5-9范围，冷却至40℃以下重新凝固成凝胶状态即可。

(3)另一凝胶基质的使用方法为：所述凝胶基质呈小颗粒状，且与传统无土栽培基质混和，所述传统无土栽培基质包括沙、陶粒、蛭石、椰糠等，沙是无土栽培常用的培养基质，其特点含水量衡定，透气性良好，很少会传染病虫害且能提供一定量的钾肥；陶粒团粒大小较为均匀的页岩物质，具有保水排水、透气性良好，保肥能力适中、化学性质稳定等特点；蛭石作为无土栽培基质，其具有吸水性强、保水保肥能力强、透气性良好等特点，混合使用时，能够对植物提供良好的生长环境。

与现有技术相比，本发明一种用于植物栽培的凝胶基质及其制备和使用方法具有以下优点：

1、本发明所制成的培养基质干净清洁、不会滋生各种肉眼可见的霉菌，从而不会污染植物和室内环境；

2、本发明所制成的培养基质对人类无毒害；

3、本发明可以根据所将栽培的植物类型，选择适合该植物生长的无机盐养分的组合及浓度，从而定量化标准化制备；

4、本发明所制成的培养基质能够缓释过量的无机盐养分，减少后期补施肥料；

5、本发明所制成的培养基质具有持水性、失水后吸水恢复性，从而使得浇水周期灵活，节约后期植物养护成本；

6、本发明所制成的培养基质颜色和芳香可以自由组合，并且凝胶基质具有半透明属性，丰富了植物栽培产品的观赏性，从而增加了新的价值亮点；

7、本发明所用的凝胶材料可以重复利用，从而节约资源。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供以下技术方案：

一种用于植物栽培的凝胶基质，包括以下重量分数的原料：琼脂糖0.5-2 份、无机盐养分1-10份、抑菌剂0.05-0.1份、水87.9-98.45份，无机盐养分的形式包括粉剂、颗粒、浓缩液，无机盐的种类、成分及适宜浓度取决于所栽培的植物种类需求。

实施例一：

凝胶基质，包括以下重量分数的原料：琼脂糖0.5份、无机盐养分5份 (浓缩液)、抑菌剂0.08份、水94.42份，常温水即可，用于对喜阴喜水植物的栽培，例如铁线蕨、龟背竹、铜钱草、马蹄莲等。

实施例二：

凝胶基质，包括以下重量分数的原料：琼脂糖2份、无机盐养分8份(粉剂)、抑菌剂0.1份、水89.9份，用于对喜阴潮的植物进行栽培。

一种用于植物栽培的凝胶基质其制备方法，包括以下步骤：

(1)将琼脂糖、无机盐养分、抑菌剂、水均匀混合，混合后加热至100℃以上沸腾，持续搅拌并加热，直至全部溶解成为溶液；

(2)通过调节酸溶液和碱溶液加入的比重，使(1)制备的溶液pH值在 5-9范围；

(3)将(2)制备的溶液冷却至40℃以下凝固成凝胶状态，常温储存成为用于植物栽培的凝胶基质。

其中，在制备过程中，可以通过添加色素和芳香剂，增加凝胶栽培基质的观赏价值，结合凝胶栽培基质本身半透明属性，使得凝胶基质栽培植物相比于传统基质栽培植物多了新的价值维度，凝胶基质的颜色和芳香可以自由选择和组合；

其中，琼脂糖凝胶在制备过程中，可根据所将要栽培的植物，定制化添加相应的营养肥料种类；并且琼脂糖凝胶基质的微观网状结构，具有离子可迁移属性，配合高浓度无机盐养分，实现营养缓释的效果。

一种用于植物栽培的凝胶基质使用方法，包括以下步骤：(1)将植物根系适当清洗后，放置在凝胶基质表面，用石子等辅助物压住植物根系固定保持植物直立，最后给凝胶基质表面浇水保持凝胶基质表面湿润；

(2)回收利用时，将琼脂糖凝胶基质加热完全融化成溶液，然后添加无机盐养分、抑菌剂并搅拌至完全溶解，再调节溶液的pH值在5-9范围，冷却至40℃以下重新凝固成凝胶状态即可。

(3)另一种凝胶基质的使用方式为：凝胶基质呈小颗粒状，且与传统无土栽培基质混和，传统无土栽培基质包括沙、陶粒、蛭石、椰糠等；

实施方案一：

将凝胶基质加热至100℃以上至完全融化成溶液，再将溶液倒入容器中，室温自然冷却至40℃以下至重新凝固成凝胶基质。将植株根系适当清洗干净后，再将植物直立于凝胶基质表面，用石子陶粒等辅助物品固定植株根系，最后在凝胶表面浇上一层清水保持凝胶表面湿润即可。

实施方案二：

将凝胶基质加热至100℃以上至完全融化成溶液，再将溶液倒入容器中，室温自然冷却至40℃以下至重新凝固成凝胶基质。将种子与石子陶粒等辅助物品混合后播撒在凝胶基质表面，最后在凝胶表面浇上一层清水保持凝胶表面湿润即可。

实施方案三：

将凝胶基质加热至100℃以上至完全融化成溶液，再将溶液倒入容器中，室温自然冷却至40℃以下至重新凝固成凝胶基质。选用可扦插的植物枝条，将枝条直立于凝胶基质表面，用石子陶粒等辅助物品固定枝条，最后在凝胶表面浇上一层清水保持凝胶表面湿润即可。

实施方案四：

将凝胶基质直接捏碎成小颗粒，与普通传统栽培基质混合后直接作为营养缓释肥使用。

本发明可以用于栽培的植物，其形式包括种子、植株或扦插枝条；凝胶基质的颜色和芳香可以自由选择和组合；本发明可用于观赏被栽培植物的根系；本发明使用生活用自来水即可制备培养基，操作环境及操作材料无需无菌化处理，普通生产环境即可；

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于植物栽培的凝胶基质，其特征在于，包括以下重量分数的原料：琼脂糖0.5-2份、无机盐养分1-10份、抑菌剂0.05-0.1份、水87.9-98.45份。

2.根据权利要求1所述一种用于植物栽培的凝胶基质，其特征在于：所述无机盐养分的形式包括粉剂、颗粒、浓缩液。

3.根据权利要求2所述一种用于植物栽培的凝胶基质，其特征在于：所述无机盐的种类、成分及适宜浓度取决于所栽培的植物种类需求。

4.根据权利要求1所述一种用于植物栽培的凝胶基质，其特征在于：所述水为60℃以下的常温水。

5.一种如权利要求1-4任意一项所述的用于植物栽培的凝胶基质其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将琼脂糖、无机盐养分、抑菌剂、水均匀混合，混合后加热至100℃以上沸腾，持续搅拌并加热，直至全部溶解成为溶液；

(2)通过调节酸溶液和碱溶液加入的比重，使(1)制备的溶液pH值在5-9范围；

(3)将(2)制备的溶液冷却至40℃以下凝固成凝胶状态，常温储存成为用于植物栽培的凝胶基质。

6.一种如权利要求1-4所述的用于植物栽培的凝胶基质使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将植物根系适当清洗后，放置在凝胶基质表面，用石子等辅助物压住植物根系固定保持植物直立，最后给凝胶基质表面浇水保持凝胶基质表面湿润；

(2)回收利用时，将琼脂糖凝胶基质加热完全融化成溶液，然后添加无机盐养分、抑菌剂并搅拌至完全溶解，再调节溶液的pH值在5-9范围，冷却至40℃以下重新凝固成凝胶状态即可。