CN117859616B - 一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于栽培技术领域，具体涉及一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，以负离子粉和竹炭粉配合二氧化钛作为基质载体内掺物，以膨化珍珠岩和蛭石作为载体本体，以二氧化钛和二氧化硅为多孔表膜物，以海藻酸钠配合麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣作为有机质营养物，组合形成富含营养物质且满足根系生长空间需求的陶粒基质。本发明解决了现有无土栽培中的岩棉类基质的缺陷，利用蛭石和膨化珍珠岩的吸水膨胀特性，有效的提高了根系生长空间，并配合负离子粉和竹炭粉的负离子刺激和静电吸附富集，提高了根系的吸收速度，从而促进植物的生长。

Description

一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法

技术领域

本发明属于栽培技术领域，具体涉及一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法。

背景技术

无土栽培技术是指以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质作植株根系的基质固定植株，植物根系能直接接触营养液的栽培方法。该无土栽培技术不仅可以满足作物对养分、空气等条件的需要，而且还可以对这些条件要求进行调控，从而更好的促进作物的生长，由于其脱离了土壤的限制，因此极大的扩展了作物生产的空间。基质作为无土栽培技术中必不可少的组成部分，以水、草炭或森林腐叶土、蛭石等介质固定植物根系，目前的无机基质以岩棉为主，由石灰石、辉绿岩、焦炭或者炉澄、玄武岩和沙烁按一定比例混合而成，具有质轻、不易腐烂分解、透气性好的特性，因而能在世界范围内被广泛采用。该岩棉类基质具有良好的稳定性，难以降解，且随着根系的不断生长，基质内的孔隙结构无法满足根系生长的要求。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，解决了现有无土栽培中的岩棉类基质的缺陷，利用蛭石和膨化珍珠岩的吸水膨胀特性，有效的提高了根系生长空间，并配合负离子粉和竹炭粉的负离子刺激和静电吸附富集，提高了根系的吸收速度，从而促进植物的生长。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨2-3h，梯度式恒温晾干得到混合粉料，所述负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:4-6:1-2，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的30-50％，所述有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:1-2，所述搅拌均匀的搅拌速度为200-400r/min，所述低温研磨的温度为5-10℃，研磨压力为0.5-0.8MPa，所述梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为40-50℃，时间为20-30min，第二梯度晾干的温度为60-70℃，时间为3-5h；该步骤利用纳米二氧化钛、负离子粉和竹炭粉在乙醇中的不溶性，形成稳定的分散体系，同时纳米二氧化钛在乙醚和乙醇中均能够形成优异的分散性，不会出现团聚现象，因此，纳米二氧化钛在在有机混合液中具有良好的分散性，能够均质分散在负离子粉和竹炭粉中，且竹炭粉自身含有多孔结构会造成二氧化钛快速渗透与吸附达到优异的固定效果；梯度式恒温晾干利用乙醚和乙醇的沸点差异，利用乙醚的低沸点特性，快速去除的同时，将乙醇携带纳米二氧化钛形成液膜，贴附在负离子粉与竹炭粉内，同时，乙醇去除时，纳米二氧化钛被竹炭粉和负离子粉的表面吸附，且基于纳米二氧化钛属于少量，不能够完全覆盖，即纳米二氧化钛间隔吸附在表面；

步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到形成小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为5-6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.3-0.5MPa，所述小颗粒的粒径为2-4mm，该步骤利用膨化珍珠岩的粒径相近性与含量远大于混合粉料的作用，将混合粉料包裹在内侧，并通过造粒的方式将膨胀珍珠岩形成物理化固定，得到小颗粒材料，该小颗粒材料具有负离子特性，兼具抗菌抑菌的效果；

步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌2-3h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体，所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为300-500g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000-3000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为3-4:1-2:4，所述造粒的温度为50-60℃，压力为0.3-0.6MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为60-70℃；该步骤利用乙基纤维素在乙醚中的溶解性，形成稳定的液态粘稠液，并利用蛭石和小颗粒对乙基纤维素的稳定性，将乙基纤维素作为物理阻隔造粒剂，在造粒过程中形成粒径相同的颗粒，并用乙醚将颗粒内的乙基纤维素去除，得到稳定的造粒颗粒，将乙醚去除后得到干燥的多孔基质载体；在该过程中，乙醚对蛭石和膨化珍珠岩保持稳定性，未出现技术膨胀的问题；

步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡20-30min，取出后晾干静置2-3h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:2-4，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的120-150％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为30-50g/L，搅拌均匀的搅拌速度为200-300r/min，所述低温浸泡的温度为5-10℃；所述晾干静置的温度为80-90℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为250-300℃；该步骤将硅酸乙酯和钛酸正丁酯放入乙醚中形成分散性溶液，且乙基纤维素作为分散剂提高了两者的分散性，也提高了稀溶液的稳定性；在乙醚的作用，乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯在多孔基质载体表面形成液膜负载，在晾干中形成乙醚去除，同时静置过程中的水分子在蛭石等材料的吸附内渗过程中优先与钛酸正丁酯与硅酸乙酯形成水解反应，达到快速转化的效果，需要注意的是在转化过程中，硅酸乙酯和钛酸正丁酯水解会产生分子间的缝隙，该缝隙保证了气态水分子向内渗透，从而实现了内部的水解反应；在升温烧结过程中，硅酸乙酯和钛酸正丁酯的水解产物原位转化为二氧化钛与二氧化硅，并且乙基纤维素烧结去除，同时该二氧化钛与二氧化硅的复合结构存在间隙，并不影响载体自身的特性；

步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为1-3:1-3:1-3:2-4，研磨的温度为5-10℃；研磨压力为0.15-0.25MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:3-5；所述粘稠胶液的粘度为300-400mpa·s；该步骤将干燥化的麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣进行研磨混合，将整个材料碎化形成细粉，并通过细粉的方式将分散在海藻酸钠中，且海藻酸钠自身水中的粘稠性，将细粉原位化固定，即，整个粘稠胶液中均质分散有混合细粉料；

步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质，所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度小于50℃，且在真空环境下进行低温烘干；该步骤利用粘稠胶液自身的粘度，在缓慢注入过程中将预制陶粒基质内部填满，且并不将陶粒基质表面形成覆盖；该注入过程中仅仅将陶粒基质内部覆盖，并在低温烘干过程中将海藻酸钠中的水分子逐步释放，从而达到原位固化的效果，同时麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣均被停留在陶粒基质内部。

该陶粒基质在无土栽培的使用过程中，海藻酸钠能够作为有机营养肥料，配合麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣，满足无土栽培中植物前期的生长需求，同时随着海藻酸钠逐步被吸收，陶粒基质中的海藻酸钠自身形成的孔隙被植物根系逐步占据，不仅提高了根系对营养物质的快速吸收，而且提高了陶粒基质与根系的连接性；在根系生长过程中，光照是必不可少的，在光照处理过程中，陶粒基质内的二氧化硅能够将少量光线反射折射至基质内，二氧化钛直接或间接接收到光线形成缓慢的降解等作用，对海藻酸钠形成初步降解，该初步降解有助于根系对海藻酸钠的快速吸收，从而有效的提供了根系初期的生长速度；负离子粉与竹炭粉自身具有稳定的负离子释放效果，在陶粒基质中分散均匀，能够实现均匀的负离子刺激，提高了根系的呼吸节奏，从而达到优异的处理效果。当海藻酸钠完全吸收后，植根系也已经完全渗透至介质，此时的负离子粉与竹炭粉在对根部形成电子刺激的情况下，还能够吸引少量金属离子的聚集，促进根系离子的吸收；负离子粉和竹炭粉内的二氧化钛能够吸收电子后形成电子传递，将负离子的影响扩大化，同时其二氧化钛吸收电子后不稳定状态，配合水分子的介入，形成活性传递，保证周边的抗菌抑菌效果，减少了植物病害，提高成活率。

在该陶粒基质使用结束后，陶粒基质在清理残留根部时，在光照条件下，光线直接照射至陶粒基质表面，保证二氧化钛形成稳定的吸收，同时保证了二氧化钛自身的降解活性，能够对内部的残留根系形成稳定的分解，减少了根系材料在陶粒基质表面的黏连，保证二氧化钛的抗菌抑菌作用；当陶粒颗粒需要重复使用时，步骤6中的海藻酸钠粘稠胶液注入时，其能够在残根与基质表面的缝隙内形成隔离带，确保二氧化钛对海藻酸钠的作用，同时随着新植物根系的生长，残根能够逐渐营养化，形成新植物的肥料。

从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：

1.本发明解决了现有无土栽培中的岩棉类基质的缺陷，利用蛭石和膨化珍珠岩的吸水膨胀特性，有效的提高了根系生长空间，并配合负离子粉和竹炭粉的负离子刺激和静电吸附富集，提高了根系的吸收速度，从而促进植物的生长。

2.本发明利用海藻酸钠的粘稠性，对麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣形成稳定的原位固定，不仅提供有机质的根系营养需求，而且细粉化的均质分散与二氧化钛对海藻酸钠的初步降解，均能够促进根系在基质内的逐步生长与营养物质的快速吸收。

3.本发明利用膨化珍珠岩的吸水率，配合二氧化钛的贴敷作用，负离子粉和竹炭粉的电子形成良好的作用环境，不仅起到良好的根系刺激作用，还保证了环境内的抗菌抑菌效果；同时蛭石与膨化珍珠岩形成优异的吸水-耐水复合体系，有效的保证了水分充足性，也保证了根系生长需求。

具体实施方式

结合实施例详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。

实施例1

一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨2h，梯度式恒温晾干得到混合粉料，所述负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:4:1，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的30％，所述有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:1，所述搅拌均匀的搅拌速度为200r/min，所述低温研磨的温度为5℃，研磨压力为0.5MPa，所述梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为40℃，时间为20min，第二梯度晾干的温度为60℃，时间为3h；

步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到形成小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为5:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.3MPa，所述小颗粒的粒径为2mm，

步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌2h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体，所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为300g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为3:1:4，所述造粒的温度为50℃，压力为0.3MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为60℃；

步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡20min，取出后晾干静置2h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:2，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的120％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为30g/L，搅拌均匀的搅拌速度为200r/min，所述低温浸泡的温度为5℃；所述晾干静置的温度为80℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为250℃；

步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为1:1:1:2，研磨的温度为5℃；研磨压力为0.15MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:3；所述粘稠胶液的粘度为300mpa·s；

步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质，所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度为45℃，且在真空环境下进行低温烘干。

本实施例与现有的陶粒基质(对比例)相比较，用量为200粒每立方米，以生菜作为种植蔬菜，本实施例的发芽率为100％，育苗期缩短2天；且种植25天后，本实施例栽种的生菜鲜重为123.34g，对比例栽种的生菜鲜重为82.78g。同时，本实施例在玉米育苗中时，发芽率为100％，育苗期缩短16天；在花卉种植中，发芽率为89％，生长期缩短18天。

实施例2

一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨3h，梯度式恒温晾干得到混合粉料，所述负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为4:3:1，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的50％，所述有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:2，所述搅拌均匀的搅拌速度为400r/min，所述低温研磨的温度为10℃，研磨压力为0.8MPa，所述梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为50℃，时间为30min，第二梯度晾干的温度为70℃，时间为5h；

步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到形成小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.5MPa，所述小颗粒的粒径为4mm，

步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌3h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体，所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为500g/L，搅拌均匀的搅拌速度为3000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为2:1:2，所述造粒的温度为60℃，压力为0.6MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为70℃；

步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡30min，取出后晾干静置3h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:4，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的150％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为50g/L，搅拌均匀的搅拌速度为300r/min，所述低温浸泡的温度为10℃；所述晾干静置的温度为90℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为300℃；

步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为3:3:3:4，研磨的温度为10℃；研磨压力为0.25MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:5；所述粘稠胶液的粘度为400mpa·s；

步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质，所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度为35℃，且在真空环境下进行低温烘干。

本实施例与现有的陶粒基质(对比例)相比较，用量为200粒每立方米，以生菜作为种植蔬菜，本实施例的发芽率为100％，育苗期缩短3天；且种植25天后，本实施例栽种的生菜鲜重为126.82g，对比例栽种的生菜鲜重为83.98g。同时，本实施例在玉米育苗中时，发芽率为100％，育苗期缩短17天；在花卉种植中，发芽率为90％，生长期缩短19天。

实施例3

一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨2-3h，梯度式恒温晾干得到混合粉料，所述负离子粉体、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:5:1，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的40％，所述有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:2，所述搅拌均匀的搅拌速度为300r/min，所述低温研磨的温度为8℃，研磨压力为0.6MPa，所述梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为45℃，时间为25min，第二梯度晾干的温度为65℃，时间为4h；

步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到形成小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.4MPa，所述小颗粒的粒径为3mm，

步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌3h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体，所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为400g/L，搅拌均匀的搅拌速度为2000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为4:1:4，所述造粒的温度为55℃，压力为0.4MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为65℃；

步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡25min，取出后晾干静置3h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:3，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的130％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为40g/L，搅拌均匀的搅拌速度为250r/min，所述低温浸泡的温度为8℃；所述晾干静置的温度为85℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为270℃；

步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为2:2:2:3，研磨的温度为8℃；研磨压力为0.2MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:4；所述粘稠胶液的粘度为350mpa·s；

步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质，所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度为40℃，且在真空环境下进行低温烘干。

本实施例与现有的陶粒基质(对比例)相比较，用量为200粒每立方米，以生菜作为种植蔬菜，本实施例的发芽率为100％，育苗期缩短3天；且种植25天后，本实施例栽种的生菜鲜重为128.27g，对比例栽种的生菜鲜重为83.52g。同时，本实施例在玉米育苗中时，发芽率为100％，育苗期缩短17天；在花卉种植中，发芽率为90％，生长期缩短19天。

将实施例3的陶粒基质回收后光照处理15h，在残根存在的情况下然后按照步骤6的步骤注入胶液，得到可重复利用的陶粒基质，该陶粒基质用于种植生菜中，经过上述方法反复使用5次后，可重复利用的陶粒基质在生菜种植中，发芽率为100％，育苗期缩短2天，且种植25天后，本实施例栽种的生菜鲜重为123.95g。即，本技术方案的陶粒基质不仅解决了残根处理困难的问题，而且通过反复注入海藻酸钠为基础的粘稠胶液，实现了反复利用，且该反复利用对植物种植影响不大。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种用于无土栽培的新型多孔功能陶粒基质的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，将负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛放入有机混合液中搅拌均匀，低温研磨2-3h，梯度式恒温晾干得到混合粉料；所述负离子粉、竹炭粉和纳米二氧化钛的质量比为8:4-6:1-2，所述有机混合液的质量是负离子粉质量的30-50％；所述有机混合液由乙醚和乙醇组成，且乙醚和乙醇的体积比为1:1-2，所述搅拌均匀的搅拌速度为200-400r/min，所述低温研磨的温度为5-10℃，研磨压力为0.5-0.8MPa；所述梯度式恒温晾干包括第一梯度晾干和第二梯度晾干，第一梯度晾干的温度为40-50℃，时间为20-30min，第二梯度晾干的温度为60-70℃，时间为3-5h；

步骤2，将膨化珍珠岩与混合粉料共混，造粒得到小颗粒，所述膨化珍珠岩采用未含水的粉末型膨化珍珠岩，且该粒径与混合粉料的粒径相近，所述膨化珍珠岩与混合粉料的质量比为5-6:1，且共混采用搅拌的方式进行，所述造粒的压力为0.3-0.5MPa，所述小颗粒的粒径为2-4mm；

步骤3，将乙基纤维素放入乙醚中搅拌均匀形成溶解液，然后加入蛭石和小颗粒急速搅拌2-3h，经造粒、浸泡溶解、烘干得到多孔基质载体；所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为300-500g/L，搅拌均匀的搅拌速度为1000-3000r/min，所述蛭石、小颗粒和乙基纤维素的质量比为3-4:1-2:4，所述造粒的温度为50-60℃，压力为0.3-0.6MPa，所述浸泡溶解采用乙醚浸泡溶解，所述烘干的温度为60-70℃；

步骤4，将乙基纤维素、钛酸正丁酯和硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成稀溶液，然后将多孔基质载体放入稀溶液中低温浸泡20-30min，取出后晾干静置2-3h，升温烧结得到预制陶粒基质；所述钛酸正丁酯与硅酸乙酯的体积比为1:2-4，所述乙基纤维素的质量是钛酸正丁酯的120-150％，所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为30-50g/L，搅拌均匀的搅拌速度为200-300r/min，所述低温浸泡的温度为5-10℃；所述晾干静置的温度为80-90℃，且晾干的氛围为氮气与水蒸气体积比为10:1的混合氛围，所述升温烧结的温度为250-300℃；

步骤5，将麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣混合研磨成混合细粉，然后将混合细粉与海藻酸钠共混，并放入水中搅拌形成粘稠胶液；所述麸皮、稻壳酒糟、植物叶片碎料和茶渣的质量比为1-3:1-3:1-3:2-4，研磨的温度为5-10℃；研磨压力为0.15-0.25MPa，所述混合细粉与海藻酸钠的质量比为1:3-5；所述粘稠胶液的粘度为300-400mpa·s；

步骤6，将粘稠胶液注入至预制陶粒基质中，放入真空干燥器中低温烘干，得到陶粒基质；所述粘稠胶液缓慢注入至预制陶粒基质，直至基质内部基本填满；所述低温烘干的温度小于50℃，且在真空环境下进行低温烘干。