一种无土栽培营养凝胶的制作方法

文档序号:25544058发布日期:2021-06-18 20:42
本发明属于栽培
技术领域
,具体涉及一种无土栽培营养凝胶。
背景技术
:无土栽培,是指不用天然土壤而用基质等进行作物栽培及育苗的方法,主要应用在花卉苗木或者瓜果蔬菜生产上,与传统的土壤栽培相比,是一项省水省肥又省工的高产优质先进栽培技术,能提高作物产量与品质,避免土壤连作障碍,且不受地域等条件限制。现有无土栽培的主要形式为基质栽培、水培栽培和雾培栽培,基质栽培是将植物根系生长在固体基质内,通过输送营养液的形式使作物生长;水培栽培则是将植物根系直接与营养液接触,能稳定地为植物根系提供充足的养分;雾培栽培则是利用喷雾装置将营养液雾化,使植物的根系在封闭黑暗的栽培箱内,悬空于雾化的营养液环境中。基质栽培存在养分前期充足,后期缺乏、保水性较差的问题,且许多基质采用的原料多为珍珠岩、椰壳、河沙等物质,保水性差,在浇水时易粉末化流失,制约了基质的使用范围和寿命。水培栽培由于植物根系长时间浸泡在营养液中,虽然为植物生长提供了持续而充足的营养,但根系所能接触到的氧气很少,也是不利于植物生长的。雾培栽培可以同时兼顾养分提供和所需氧气,但局限于栽培箱的体积、雾化设备等,限制了其的发展。技术实现要素:本发明为解决上述问题,提供了一种无土栽培营养凝胶。具体是通过以下技术方案来实现的:一种无土栽培营养凝胶,其组成按重量份计包括:有机物发酵液30-35份、亲水材料27-31份、草木灰12-14份、环氧氯丙烷12-15份、磷酸盐缓冲溶液20-22份、硫酸锌2-4份、硫酸铜2-4份、磷酸钙2-3份;进一步,所述的有机物发酵液,其组成按重量份计包括:鸡粪20-22份、废弃菌渣21-24份、秸秆23-25份、枯草芽孢杆菌10-14份;进一步,所述的有机物发酵液是经过两段发酵制成的;进一步,所述的两段发酵方法为:a.鸡粪以4倍重量水稀释先于28-30℃下发酵3-4天;b.将秸秆干燥粉碎后与废弃菌渣混合加入步骤a中,于34-36℃下继续发酵5-7天,过滤,取滤液,混入枯草芽孢杆菌即得到有机物发酵液;进一步,所述的亲水材料,其组成按重量份计包括:半胱氨酸10-12份、海藻酸2-6份、壳聚糖2-6份;进一步,所述的磷酸盐缓冲溶液,其ph值为7.4-8.1;一种无土栽培营养凝胶的制备方法,包括以下步骤:a.将硫酸锌、硫酸铜、磷酸钙和草木灰溶于发酵液中,得溶液a;b.将亲水材料中的海藻酸和壳聚糖溶于溶液a,,加入溶液重量50%的氢氧化钠,搅拌溶解后加热至60-65℃,加入半胱氨酸,缓慢滴入环氧氯丙烷,反应1-1.5h后过滤,调节滤液ph至5.0-6.0,用无水乙醇洗涤3-4次,于60-70℃下真空干燥得巯基接枝单体;c.将巯基接枝单体在磷酸盐缓冲溶液中溶于二甲基亚砜中,50-55℃旋蒸,去离子水洗涤5-6次,烘干即得到无土栽培营养凝胶;所述的凝胶可以作为制备基质的其中一种原料,也可直接使用。综上所述,本发明的有益效果在于:本发明通过对海藻酸、壳聚糖的接枝改性,制成一种含有植物生长所需营养的水凝胶,能将所含养分缓慢释放,持续为植物的生长提供充足的养分,可以使根系呼吸到氧气,并且不受设备条件、地域环境等影响。其中,采用鸡粪、废弃菌渣、秸秆进行发酵,对废弃资源进行了充分利用,且分两段发酵使得秸秆和废弃菌渣不至于过度发酵,发酵完成后添加枯草芽孢杆菌,使微生物能有充足的养分生长,保持活性。对海藻酸和壳聚糖用环氧氯丙烷接枝改性,同时添加半胱氨酸,可形成网络型聚合凝胶,在为植物提供营养的同时可以将营养物质包裹在高分子聚合物中,起到缓释的效果,同时经改性制成的凝胶其吸水性和保水性极强,在栽培过程中可以有效的保持根系湿度,保证植物生长所需的湿度和水分,同时又不妨碍其进行正常的呼吸作用。当此凝胶作为基质制备的其中一种组成时,由于其吸附性强,还可以将土壤或基质中的重金属元素吸收,避免对植物造成影响。具体实施方式下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明并不局限于这些实施方式,任何在本实施例基本精神上的改进或代替,仍属于本发明权利要求所要求保护的范围。实施例1一种无土栽培营养凝胶,其组成按重量份计包括:有机物发酵液33份、亲水材料29份、草木灰13份、环氧氯丙烷13份、磷酸盐缓冲溶液21份、硫酸锌3份、硫酸铜3份、磷酸钙2份;进一步,所述的有机物发酵液,其组成按重量份计包括:鸡粪21份、废弃菌渣23份、秸秆24份、枯草芽孢杆菌12份;进一步,所述的有机物发酵液是经过两段发酵制成的;进一步,所述的两段发酵方法为:a.鸡粪以4倍重量水稀释先于29℃下发酵4天;b.将秸秆干燥粉碎后与废弃菌渣混合加入步骤a中,于35℃下继续发酵6天,过滤,取滤液,混入枯草芽孢杆菌即得到有机物发酵液;进一步,所述的亲水材料,其组成按重量份计包括:半胱氨酸11份、海藻酸4份、壳聚糖4份;进一步,所述的磷酸盐缓冲溶液,其ph值为7.4;一种无土栽培营养凝胶的制备方法,包括以下步骤:a.将硫酸锌、硫酸铜、磷酸钙和草木灰溶于发酵液中,得溶液a;b.将亲水材料中的海藻酸和壳聚糖溶于溶液a,,加入溶液重量50%的氢氧化钠,搅拌溶解后加热至62℃,加入半胱氨酸,缓慢滴入环氧氯丙烷,反应1.5h后过滤,调节滤液ph至5.5,用无水乙醇洗涤4次,于65℃下真空干燥得巯基接枝单体;c.将巯基接枝单体在磷酸盐缓冲溶液中溶于二甲基亚砜中,53℃旋蒸,去离子水洗涤6次,烘干即得到无土栽培营养凝胶。实施例2一种无土栽培营养凝胶,其组成按重量份计包括:有机物发酵液35份、亲水材料31份、草木灰14份、环氧氯丙烷15份、磷酸盐缓冲溶液22份、硫酸锌4份、硫酸铜4份、磷酸钙3份;进一步,所述的有机物发酵液,其组成按重量份计包括:鸡粪22份、废弃菌渣24份、秸秆25份、枯草芽孢杆菌14份;进一步,所述的有机物发酵液是经过两段发酵制成的;进一步,所述的两段发酵方法为:a.鸡粪以4倍重量水稀释先于30℃下发酵4天;b.将秸秆干燥粉碎后与废弃菌渣混合加入步骤a中,于36℃下继续发酵7天,过滤,取滤液,混入枯草芽孢杆菌即得到有机物发酵液;进一步,所述的亲水材料,其组成按重量份计包括:半胱氨酸12份、海藻酸6份、壳聚糖6份;进一步,所述的磷酸盐缓冲溶液,其ph值为7.8;一种无土栽培营养凝胶的制备方法,包括以下步骤:a.将硫酸锌、硫酸铜、磷酸钙和草木灰溶于发酵液中,得溶液a;b.将亲水材料中的海藻酸和壳聚糖溶于溶液a,,加入溶液重量50%的氢氧化钠,搅拌溶解后加热至65℃,加入半胱氨酸,缓慢滴入环氧氯丙烷,反应1.5h后过滤,调节滤液ph至6.0,用无水乙醇洗涤4次,于70℃下真空干燥得巯基接枝单体;c.将巯基接枝单体在磷酸盐缓冲溶液中溶于二甲基亚砜中,55℃旋蒸,去离子水洗涤6次,烘干即得到无土栽培营养凝胶。实施例3一种无土栽培营养凝胶,其组成按重量份计包括:有机物发酵液30份、亲水材料27份、草木灰12份、环氧氯丙烷12份、磷酸盐缓冲溶液20份、硫酸锌2份、硫酸铜2份、磷酸钙2份;进一步,所述的有机物发酵液,其组成按重量份计包括:鸡粪20份、废弃菌渣21份、秸秆23份、枯草芽孢杆菌10份;进一步,所述的有机物发酵液是经过两段发酵制成的;进一步,所述的两段发酵方法为:a.鸡粪以4倍重量水稀释先于28℃下发酵3天;b.将秸秆干燥粉碎后与废弃菌渣混合加入步骤a中,于34℃下继续发酵5天,过滤,取滤液,混入枯草芽孢杆菌即得到有机物发酵液;进一步,所述的亲水材料,其组成按重量份计包括:半胱氨酸10份、海藻酸2份、壳聚糖2份;进一步,所述的磷酸盐缓冲溶液,其ph值为8.1;一种无土栽培营养凝胶的制备方法,包括以下步骤:a.将硫酸锌、硫酸铜、磷酸钙和草木灰溶于发酵液中,得溶液a;b.将亲水材料中的海藻酸和壳聚糖溶于溶液a,,加入溶液重量50%的氢氧化钠,搅拌溶解后加热至60℃,加入半胱氨酸,缓慢滴入环氧氯丙烷,反应1h后过滤,调节滤液ph至5.0,用无水乙醇洗涤3次,于60℃下真空干燥得巯基接枝单体;c.将巯基接枝单体在磷酸盐缓冲溶液中溶于二甲基亚砜中,50℃旋蒸,去离子水洗涤5次,烘干即得到无土栽培营养凝胶。对比例1本实验在与实施例1的同等条件下,将海藻酸、壳聚糖所制备的凝胶更换为普通水凝胶进行营养凝胶的制作,测定其吸水率及凝胶经过2个月放置后的保水率,并与实施例1进行对比,结果如表1所示。表1项目吸水率培养基保水率实施例1746.5%90.1%对比例1689.7%77.5%对比例2本实验以洋葱根系培养为例,分别使用实施例1的营养凝胶、市售营养液水培、市售营养液雾培、传统基质栽培,观察洋葱根系的生长情况,记录根系长度,其结果如表2所示。表2项目第3天第10天第30天实施例12cm6cm15cm水培4cm7cm12cm雾培3cm6cm13cm基质栽培3cm5cm11cm由实验结果可知,水培、雾培和基质栽培在前期都能迅速的刺激植物根系生长,但到后期,水培由于氧气量被消耗,导致生长速度变慢;基质栽培则由于营养物质没有缓释效果,后期养分缺乏,且通过浇水等操作导致基质营养物质流失,以至于植物生长受到影响。当前第1页12
再多了解一些
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1