专利名称：一种植物培育基体及其制造和应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种植物培育基体及其制造和应用，具体的说是涉及ー种添加聚天门冬氨酸类吸水树脂的保种育苗基体及其制造和应用方法，尤其是ー种利于干旱半干旱地区育苗固沙的方法。
背景技术：
土地荒漠化扩展，沙尘暴肆虐是当今人类面临的全球性环境问题，严重影响着人类的正常生产和生活。为了改善和保护地球环境，世界各国积极开展了荒漠化和沙尘暴的研究和防治工作。用于防治土地荒漠化和沙尘暴的技术主要有物理固沙、化学固沙、生物固沙及综合固沙技木。生物固沙技术又称为植物固沙技木，是通过封育和栽种植物等手段，达到防治沙漠，稳定绿洲，提高沙漠地区环境质量和生产潜カ的一种技术措施。生物固沙技术 因具有很好的生态环境保护作用及持久性而被视为标本兼治的最为理想有效的固沙技木。但是在干旱、半干旱地区，由于恶劣的土壤及气候水文条件，植物通常无法种植或种植后难以存活。例如在降雨量少的荒漠地和沙地，采用普通直播技术进行植物固沙，由于风沙大等气候问题，播撒的种子极易被吹走或沙埋，由于缺少种子发芽的必须水分，种子不发芽或发芽率极低，由此造成植物成活率极低或生长不良等问题。同样，采用普通植苗技术进行植物固沙，由于植苗的根系发育不全，根细而短，水分吸收范围狭小，尤其是在保水、持水性极差的荒漠地和沙地，植苗很难适应干旱恶劣的土壤环境而极易枯死，植苗成活率因此得不到保障。为解决上述问题，有学者研究了一些种子的育苗器或适合植物生长发芽的育种盘，以此改善植物根系形态，实现植物固沙。利用育苗器或育种盘的植物固沙技术归纳起来包括育苗器或育种盘的制作和使用两个过程。育苗器或育种盘制作过程可分为材料的混合、成形和干燥三个步骤。制作育苗器或育种盘的材料一般包括粘结剂、保水剂、土壌、月巴料、和水。材料的混合是按一定比例将上述成分搅拌混合均匀。育苗器或育种盘的成形是利用一定形状的成形模具，将上述混合好的材料成形为具有某些特定形状的物体。育苗器或育种盘的干燥则是将制成的育苗器或育种盘在自然条件下晾干或在一定温度条件下烘干。育苗器或育种盘的使用过程一般包括三个步骤1.将种子或植苗植入育苗器或育种盘；2.在种植地挖掘移栽坑穴；3.将载有种子或植苗的育苗器或育种盘放入移栽坑穴，覆土，拍实。上述第I步和第2步可以互換。专利CN01399866A “种子床及其制造方法和播种方法”，是将种子床所需原料月巴料、粘土、有机质材料、亲水性粘结剂、疏水性粘结剂、团粒化剂和适量的水混合搅拌，然后团粒化，并用成形器制成一处或多处设置有沿纵向贯通的孔的柱形物，干燥。使用时将多种树木的种子和保水材料填入贯通孔，在贯通孔上下两面用水溶性薄膜或树脂膜密封，在柱状物的侧面用一种非通根性的降解性塑料薄膜包覆；然后在需要种植的位置挖掘播种坑，将种子床放置于播种坑的中央，将泥土回填，让种子床的头部有少许露出地面。该种子床可以助长导入树木的根系像天然树木那样长得又长又深，能促进植物发芽和初期生长，井能減少由于干燥所导致的幼苗的枯损，能使按栽植法无法实现的全年施工成为可能。但是该专利所采用的亲水性粘结剂为淀粉类糊状材料、羧甲基纤维素类或聚こ烯醇类化合物，所采用疏水性粘结剂为聚醋酸こ烯及其共聚物、丙烯酸聚合物及其共聚物、天然和合成橡胶类乳液或乳胶以及浙青乳剂等。该专利所采用的团粒化剂为淀粉与丙烯酸的接枝共聚物、聚丙烯酰胺及其衍生物以及双氰胺甲醛缩聚物等。其中团粒化剂及多数粘结剂都属于不易降解材料，虽然粘结剂和团粒化剂能够粘结土壤改变种子的微环境，但是其持续作用时间长，一定程度上限制了植物根系的生长发育，同时所引入的不可降解的化学材料为以后生态发展留下隐患；另一方面，人为加入的肥料易随着降雨而流失，污染地下水。该专利所用配料复杂、种类繁多，增加了种子床的成本。专利CN1956652A“植物培育床及育苗床用覆土材料”，是将非木质纤维、棕榈纤维、植物性淀粉、肥料、土壌、防霉剂、水质净化剂、适量的水按一定比例混合搅拌均匀，加压成型为具有适当的厚度的板状材料，然后利用冲压模冲压成圆形、方形、星形、心形及截锥形
等任意形状的植物培育床本体，以及比育苗床本体薄，与普通覆土层具有相同厚度的垫状多孔的育苗床用覆土材料，然后干燥。使用时将育苗床本体装入箱中，在其表面做出切痕或打出小孔，加入种子群，覆盖具有诱导孔的覆土材料。也可以直接将覆土材料覆盖在由普通土壤构成的育苗土上使用。该专利基本没有采用不可降解的化学材料，但是所采用的植物纤维要在高温下蒸煮进行防霉除菌性预处理，而且还要额外添加防霉剂、水质净化剂，制作エ艺复杂，成本较高。采用非土壌性植物培育床种植植物，操作过程复杂，使用不方便。专利CN 101433167A “ー种用于林木种子育苗的土柱块及土柱苗造林方法”，公开了一种土柱育苗及移栽造林方法，该专利是将粘土、秸杆堆肥、磷酸ニ铵、水混合后，采用模具压制成圆柱形空心土块。该方法能够避免裸根苗移栽对树木根系的伤害并使移栽苗木形成与自生树木相似的根系形态，从而提高苗木成活率及对新环境的适应性。但是该方法使用过程步骤较多，操作过程复杂，对环境条件要求较高，且土柱块强度低、保水性能差，供水量不足，只适合在湿润地区应用，难以适应干旱地区。上述专利虽然有助于导入植物的根系长得又长又深，能促进植物发芽和初期生长，井能減少由于干燥所导致的幼苗的枯损，从而提高植物成活率，但是有的因种子床的配料中包含不易降解的化学材料，使用后为生态发展留下隐患；有的因人为加入的肥料易于随着降雨而流失，污染地下水；有的配料多、制作过程复杂、施工成本较高。并且上述专利的使用过程都较为复杂，有的甚至需要十多个步骤，为应用施工造成不便。针对上述问题，需要对现有的技术进行改进，开发制造及使用过程简单，所用原料品种少，既易于降解又具有一定稳定性的植物培养基体，提高植物固沙的经济性和可实施性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供ー种添加聚天门冬氨酸类吸水树脂的植物培育基体，以及该基体的制造和应用方法。该植物培育基体能够以简单的配料有效地保持土壌水分含量，并为植物生长提供充足的营养，同时可以固定种子、保护幼苗，使苗木形成与天然植物相似的又长又深的根系形态，从而提高植物成活率。该植物培育基体制造和应用方法简单，可以减少种植过程中对沙土表面的破坏，避免由于挖掘导致的沙土松动并在大风作用下形成风蚀斑的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了ー种植物培育基体，其特征在于所述植物培育基体以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、混合以沙土和水制成。该植物培育基体优选为在轴心处设置有沿纵向贯通的孔的截锥体。优选地，该孔是直径为3 15cm的圆柱形孔洞。在一个实施例中，截锥体的锥面或其母线与在轴线方向的直线之间成3 15度角。所述植物培育基体优选是上底面外径为10 30cm，下底面外径为5 25cm的截头圆锥体；或者是上底面外接圆直径为10 30cm，下底面外接圆直径为5 25cm的截头棱锥体。该植物培育基体的应用方法包括将植物培育基体的四周和下底面用可降解性透水材料包裹，并在植物培育基体的纵向贯通孔中装填植物培养基质和植物种子或者植物幼苗的步骤；准备移栽坑穴的步骤；将载有种子或植苗的植物培育基体放入坑穴并回填土壌的步骤；以及在植物培育基体上的覆土层表面喷洒聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂水溶液的步骤。具体操作可选择遵循如下步骤 步骤一为了防止混合有种子的植物培养基质从孔洞中间脱落，将植物培育基体的四周和下底面用可降解性透水材料，如回收废旧纸、聚天门冬氨酸树脂或者聚乳酸树脂制成的薄膜包裹，然后在植物培育基体的纵向贯通孔中装填植物培养基质和植物种子；如果距离移栽时间较长，可适当的保持孔洞中的植物培养基质的干燥，待到种植地点后再浇上适量的水。孔洞中也可以放入植物已发芽的种子或幼苗，此时应尽快种植。上述过程中所述腐殖土没有特殊的限制，利于植物生长即可；所述植物培养基质包括聚天门冬氨酸类肥料、腐殖土和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂。聚天门冬氨酸类肥料是链状低聚聚天门冬氨酸或聚天门冬氨酸作为主要原料与少量其他种类的氨基酸的聚合物，分子量在1000 10000之间，其添加量占所述腐殖土质量的0.5% 3.0% ;聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的添加量占所述腐殖土质量的0. I 5%，可以以固态或者液态的形式与腐殖土和聚天门冬氨酸类肥料混合。步骤ニ 清理选定的种植区地面的碎石等杂物，按照一定株距在移栽地点挖出适合放置植物培育基体的直径约为10 45cm，深度约为5 40cm的截锥形坑穴，该坑穴的直径应比要移栽的截头圆锥体的直径或者截头棱锥体的外接圆直径大3 8cm，应比要移栽的截锥体的高度大约3 8cm。步骤三将载有种子或植苗的植物培育基体缓慢放入坑穴中，使该植物培育基体上表面距离周围地表面约2 3cm，回填土壌，并拍实。步骤四回填土壌之后，在植物培育基体上的覆土层表面喷洒聚天门冬氨酸类树脂保水剂水溶液以形成防风固沙保护膜。该聚天门冬氨酸类树脂保水剂水溶液的浓度为0. I 0. 5wt%，喷洒面积大于植物培育基体上表面的面积，喷洒范围应可以完全覆盖植物培育基体上表面。本发明还提供了ー种植物培育基体的制造方法，是以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、与沙土和水混合后，用模具压制成形，并在室温条件下自然干燥或者放置于烘箱内于25 60°C条件下干燥，就可以制得具有较好的保水性、透水性，而且不易因遭遇降雨而发生崩解的植物培育基体。制造植物培育基体的沙土除含有一定量的植物生长所需的养分外，还具有一定的保肥性、保水性和透气性，是植物生长所必须的材料，但对其没有特殊的限制，可以是天然的土壌或者是蒙脱土、膨润土等，也可以是几种土壤的混合。所述聚天门冬氨酸类吸水树脂是由天门冬氨酸及其衍生物缩聚交联或者天门冬氨酸及其衍生物作为主要原料与其他种类的氨基酸缩聚交联得到的具有多孔网络结构的吸水性高分子交联聚合物材料。所加入的聚天门冬氨酸类吸水树脂可以是固体或者是液体状态，只要能与土壌充分混合就好，聚天门冬氨酸类树脂的加入量为干燥沙土质量的
0.01 5%，可以根据当地土壤环境和气候水文条件，以及植物培育基体存留时间的长短，调整聚天门冬氨酸类吸水树脂的添加量，以改变植物培育基体的保水能力、抗压强度和抗风蚀能力。水可以直接加入到土壤和聚天门冬氨酸类树脂的混合物中进行混合，也可以先加入聚天门冬氨酸类吸水树脂中，充分混合溶胀形成胶体溶液后再加入土壤进行混合，水的加入量为干燥沙土质量的10 40%。 聚天门冬氨酸是将天门冬氨酸进行缩合聚合得到的高分子化合物，因其特殊的分子结构，可以富集土壌中的微量营养元素供给植物根系，并能强化作物对氮、磷、钾以及微量元素的全面吸收，从而提高肥料利用率，是很好的肥料增效剂，其本身也可用作植物的氮源。聚天门冬氨酸类吸水树脂是由天门冬氨酸及其衍生物缩聚交联或者天门冬氨酸及其衍生物与其他种类的氨基酸缩聚交联得到的具有多孔网络结构的ー种可降解性高分子吸水材料，具有良好的吸水性、保水性和固结性，较强的PH缓冲能力、抗盐能力，以及较好的光稳定性、热稳定性和生物稳定性。以聚天门冬氨酸类吸水树脂为原料制造的植物培育基体与聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂配合使用能够保证植物生长所需的水分和养分，即使在较为恶劣的土壤及气候水文条件下，如沙漠或者盐碱地区，以及昼夜温差较大的环境条件下，也能够为植物提供相对稳定和有利的生长条件。在干旱地区，聚天门冬氨酸类吸水树脂能够有效收集降雨或其他来源的水分，并能长时间保持水分，为植物的发芽生长提供所需水分，而且聚天门冬氨酸类吸水树脂和沙土混合后遇水强度变低，I 2年即可降解，并最终成为土壤中的ー种养分，利于植物根系的生长发育。随着植物的生长，两年之后，沙漠先鋒植物的根长约有2米左右，此时植物根已经达到地下有水处，该植物就可以存活。当沙漠先鋒植物存活后，可以很好的固定住该处的沙土，使沙土不再流动，同时增加有机质量，使其土壌化。当沙漠先鋒植物达到一定的覆盖率后，在土壌种子库作用下原来当地物种会重新繁衍起来，这样既达到绿化效果又不会破坏当地的生态环境和物种的平衡，对生态环境起到明显改善作用。本发明的沙漠緑化技术具有简单实用，成本低，无不可降解的材料等特点，并且对后期管理要求较低，不需精心维护和大量的水分，可以充分利用降雨以及聚天门冬氨酸类吸水树脂的吸水性、保水性、固结性等有利于植物存活生长的各种特性，使植物在干旱及半干旱地区很好的存活和生长。
下面结合附图来对本发明作进ー步详细说明图I是实施例I所涉及的植物培育基体的立体图；图2是实施例I所涉及的植物培育基体在使用过程中的一个阶段的剖面图3是实施例I所涉及的植物培育基体在使用过程中的另ー个阶段的示意图；图4是实施例3所涉及的植物培育基体的立体图；图5是实施例4所涉及的植物培育基体的立体图；图6中的照片是实施例I与对比 例I所涉及的培育基体用于培育植物的结果比较。
具体实施例方式下面将结合实施例并參考附图来详细说明本发明，这些实施例和附图仅起说明性作用，并不局限本发明的应用范围。根据本发明以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、混合以沙土和水，经模压成形及干燥制成ー种植物培育基体。该植物培育基体优选为轴心处设置有沿纵向贯通孔的截锥体。图I显示了根据本发明的一个实施例的植物培育基体的立体图。如图I所示，该植物培育基体I是上底面外径为10 30cm、下底面外径为5 25cm的截头圆锥体2，其轴心处可选择性地设置直径为3 15cm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3。截头圆锥体2的锥面或其母线与在轴线方向的直线之间的夹角a可选择性为3 15度。根据本发明所述的植物培育基体也可以是上底面外接圆直径为10 30cm，下底面外接圆直径为5 25cm的截头棱锥体,其轴心处可选择性的设置有直径为3 15cm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞。该植物培育基体可以是任意的截头棱锥体。作为ー个例子，图4显示了根据本发明的一个实施例的植物培育基体I，其包括一个截头三棱锥体2，及其轴心处所设置的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3。作为另ー个例子，图5显示了根据本发明的另ー个实施例的植物培育基体1，其包括一个截头六棱锥体2，及其轴心处所设置的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3。图2的截面图显示了本发明的一个实施例的植物培育基体在使用过程中的ー个阶段。如图2所示，该使用过程中先将植物培育基体I中的截头圆锥体2的四周和下底面用可降解透水材料4封裏，然后将植物培养基质5和植物种子6 —起放入上述贯通孔3中，并回填植物培养基质5。其后续步骤是将载有植物种子6的植物培育基体I移栽到种植地点。图3显示出本发明的一个实施例的植物培育基体在使用过程中的另ー个阶段。如图3所示，植物培育基体I放置于种植地点的移栽坑穴8中，在移栽坑穴8和植物培育基体I之间装填有沙土 9，在植物培育基体I中的截头圆锥体2的轴心处沿纵向贯通的圆柱形孔洞3中，装有植物培养基质5，贯通孔中的植物7是由种子生长发育而成。为了考察本发明的植物培育基体的应用效果，在本发明的一个实施例中，对根据本发明的植物培育基体用于培育植物的结果进行分析，是在植物种植约4周或移栽约20天后，将植物培育基体和植物挖出，观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。测定项目和方法如下发芽率发芽率)=种子发芽数/供试种子数X 100苗长、根长用直尺測量。实施例实施例I :
将北京化工大学校园内土壤(过筛)IOOOg与0. IOg固体聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末充分混合，再加入IOOml的水，搅拌混合均匀，将士壤团粒化，装入模具，模压成形，制得如图I所示的上底面外径为IOcm,下底面外径为5cm,高5cm,轴心设置有直径为3cm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3的截头圆锥体2，在室温条件下，自然干燥3天，制得植物培育基体I。图2显示了上述植物培育基体在使用过程中的一个阶段的剖面图。如图2所示，播种时，先用废旧报纸4和淀粉浆糊封裹植物培育基体四周及下底面，然后将500g腐殖土，2. 5g聚天门冬氨酸类肥料粉末以及IOg的固体聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末混合制成植物培养基质5，并将其加入圆柱形纵向贯通孔3内，在距离上底面I 2cm处播下10粒早熟禾种子6，并用上述培养基质5覆盖。然后将上述制备好的载有植物种子的植物培育基体送到种植区，清理选定的种植区地面的碎石等杂物，在播种地点挖出直径为13cm，深8cm截锥形坑穴，将载有植物种子的植物培育基体小心放入坑穴中央，浇入一定量的水，上表面用刚挖出的新土覆盖2 3cm，用0. lwt%的聚天门冬氨酸类吸水树脂水溶液喷洒覆土层上表面，喷洒范围完全覆盖植物培育基体上底面。 种植过程中3天浇一次水，在播种后第5天发芽率为20%，在播种后第10天发芽率达到80%，图3是上述植物培育基体在使用过程中的另ー个阶段的示意图。4周后，在干燥条件下，将植物培育基体和植物小心挖出，并将植物洗浄，除去根部附帯的泥土，观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。结果是培育基体没有因为浇水或降雨而流失，基本維持其最初形状；植物植株和根系的生长状况如图6所示，从图6可以看出，实施例I中的植物生长发育状况明显优于对比例1，其植物总长度均超过18cm，根系长度平均为7cm ;植物培育基体内的根系成为植物地上部分的支持主根，该主根粗而长,沿着植物培育基体的贯通孔深深地伸长，并扎入到地下深处。说明本发明的植物培育基体具有较好的吸水、保水和固结性，与含有聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的植物培养基质配合使用，可以促进植物发芽生长，井助长植物的根系长得又粗又长。实施例2 将北京化工大学校园内土壤(过筛)2000g与20. OOg固体聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末充分混合，再加入400ml的水，搅拌混合均匀，装入模具，模压成形，制得上底面外径20cm,下底面外径IOcm,高20cm,轴心设置有直径为IOcm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞的截头圆锥体，将该截锥体放入烘箱，在30°C条件下干燥24h，制得植物培育基体。播种时，先用废旧报纸和淀粉浆糊封裹植物培育基体四周及下底面，然后将IOOOg腐殖土，10. Og聚天门冬氨酸类肥料粉末充分混合，加入I. Og的聚天门冬氨酸类吸水树脂制成的胶体溶液，搅拌混合均匀制成湿润的植物培养基质，并将其加入圆柱形纵向贯通孔内，在距离上底面2 3cm处播下10粒早熟禾种子，用上述湿润的植物培育基质覆盖，并在温室内培育发芽。观察发芽率的结果是，实施例2在播种后第5天发芽率为30%，在播种后第10天发芽率达到100%。待植物发芽并且根没有长出植物培育基体下底面之前，将其在5 6月之间移植到干旱的室外地区种植。清理选定的种植区地面的碎石等杂物，在播种地点挖出直径为24cm，深24cm截锥形坑穴，并在种植坑内浇适量的水之后，小心放入载有植物幼苗的植物培育基体，用挖出的新土回填拍实，喷洒0. 3wt%的聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的水溶液。移栽完成后，每7天浇一次水，约20天后，在干燥条件下，将植物培育基体和植物小心挖出，并将植物洗浄,除去根部附带的泥土,观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。结果是培育基体没有因为浇水或降雨而流失，基本維持其最初形状；植物总长度均超过25cm，根系长度平均为IOcm ;植物培育基体内的根系成为植物地上部分的支持主根，该主根粗而长，沿着植物培育基体的贯通孔深深地伸长。说明随着聚天门冬氨酸类吸水树脂含量的増加，本发明的植物培育基体的吸水、保水和固结性增强，该植物培育基体与含有聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的植物培养基质配合使用，可以促进植物发芽生长，并助长植物的根系长得又粗又长。实施例3 将北京化工大学校园内土壤(过筛)2000g与60. OOg固体聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末充分混合，再加入600ml的水，搅拌混合均匀，装入模具，模压成形，制得如图4所示的上底面外接圆直外径为20cm，下底面外接圆直外径为15cm，高30cm，轴心设置有直径为 8cm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3的截头三棱椎体2，将该截锥体放入烘箱，在60°C条件下干燥18h，制得植物培育基体I。用废旧报纸和淀粉浆糊封裹植物培育基体四周及下底面，然后将IOOOg腐殖土，10. Og聚天门冬氨酸类肥料粉末，I. Og的聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末混合搅拌均匀制成植物培养基质，并将其加入圆柱形纵向贯通孔内，在距离上底面4 5cm处放入10粒已发芽的早熟禾种子，并用上述植物培养基质覆盖。然后将上述载有植物幼苗的植物培育基体送到种植区，清理选定的种植区地面的碎石等杂物，在播种地点挖出直径为26cm，深36cm截锥形坑穴，将载有植物幼苗的植物培育基体小心放入坑穴中央，浇入一定量的水，用挖出的新土回填并拍实，喷洒0. 3wt%的聚天门冬氨酸类吸水树脂的水溶液。播种完成后，每7天浇一次水，约20天后，在干燥条件下，将植物培育基体和植物小心挖出，并将植物洗浄,除去根部附带的泥土,观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。结果是培育基体没有因为浇水或降雨而流失，基本維持其最初形状；植物总长度均超过22cm，根系长度平均为IOcm ;植物培育基体内的根系成为植物地上部分的支持主根，该主根粗而长，沿着植物培育基体的贯通孔深深地伸长。说明随着聚天门冬氨酸类吸水树脂含量的増加，本发明的植物培育基体的吸水、保水和固结性增强，该植物培育基体与含有聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的植物培养基质配合使用，可以促进植物生长，并助长植物的根系长得又粗又长。实施例4 将由400. OOg聚天门冬氨酸类吸水树脂和3200ml水制成的聚天门冬氨酸类吸水树脂胶体溶液加入SOOOg北京化工大学校园内土壌(过筛)混合搅拌均匀后，装入模具，模压成形，制得如图5所示的上底面外接圆直外径为30cm，下底面外接圆直外径为25cm，高40cm，轴心设置有直径为15cm的沿纵向贯通的圆柱形孔洞3的截头六棱椎体2，在室温条件下，自然干燥7天，制得植物培育基体I。用废旧报纸和淀粉浆糊封裹该植物培育基体四周及下底面，然后将2000g腐殖土，60. Og聚天门冬氨酸类肥料粉末，100. Og的聚天门冬氨酸类吸水树脂粉末混合搅拌均匀制成植物培养基质，并将其加入圆柱形纵向贯通孔内，在距离上底面5 IOcm处放入10棵早熟禾物幼苗，使植物幼苗从根部向上的第一片叶子高出植物培育基体5 10cm，并用上述植物培养基质填实。然后将上述载有植物幼苗的植物培育基体送到种植区，清理选定的种植区地面的碎石等杂物，在 播种地点挖出直径为38cm，深48cm截锥形坑穴，将载有植物幼苗的植物培育基体小心放入坑穴中央，浇入一定量的水，用挖出的新土回填并拍实，喷洒0. 5wt%的聚天门冬氨酸类吸水树脂的水溶液。移栽完成后，每10天浇一次水，约20天后，在干燥条件下，将植物培育基体和植物小心挖出，并将植物洗浄,除去根部附带的泥土,观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。结果是培育基体没有因为浇水或降雨而流失，基本維持其最初形状；实施例4的植物总长度均超过40cm，根系长度平均超过18cm ;植物培育基体内的根系成为植物地上部分的支持主根，该主根粗而长，沿着植物培育基体的贯通孔深深地伸长。说明随着聚天门冬氨酸类吸水树脂含量的増加，本发明的植物培育基体的吸水、保水和固结性增强，该植物培育基体与含有聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的植物培养基质配合使用，可以促进植物生长，井助长植物的根系长得又粗又长。对比例I与实施例I不相同的制造植物培育基体不采用聚天门冬氨酸类吸水树脂粘合剂；所用植物培养基质不含聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂；种植完成后，覆土层上表面不喷洒聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂水溶液。其余的条件与实施例I相同。对比例I的种植过程中，I天浇一次水。对比例I在播种后第5天发芽率为0，在播种后第10天发芽率只有50%。四周后，在干燥条件下，将植物培育基体和植物小心挖出，并将植物洗浄，除去根部附帯的泥土，观察植物培育基体、植物植株和根系的生长状況。结果是植物培育基体因浇水或降雨发生坍塌流失；植物植株和根系的生长状况如图6所示，从图6可以看出，对比例I中的植物生长发育状况明显比实施例I差，其植物总长度为
10.5cm，根系长度为4cm，根系又短又细，扎入地下较浅，根系的伸长范围也相对较小。说明对比例的植物培育基体的吸水性、保水性、固结性较差，供水时间较短，且没有足够的养分供给植物，不能助长植物根系的生长，对植物发芽生长也没有明显促进作用。
权利要求
1.一种植物培育基体，其特征在于所述植物培育基体是以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、混合以沙土和水制成。
2.根据权利要求I所述的植物培育基体，其特征在于所述植物培育基体为在轴心处设置有沿纵向贯通的孔的截锥体。
3.根据权利要求2所述的植物培育基体，其特征在于所述植物培育基体是上底面外径为10 30cm、下底面外径为5 25cm的截头圆锥体；或者是上底面外接圆直径为10 30cm、下底面外接圆直径为5 25cm的截头棱锥体。
4.一种根据权利要求I 3中任一项所述的植物培育基体的应用方法，包括将植物培育基体的四周和下底面用可降解性透水材料包裹，并在植物培育基体的纵向贯通孔中装填植物培养基质和植物种子或者植物幼苗的步骤；准备移栽坑穴的步骤；将载有种子或植苗的植物培育基体放入坑穴并回填土壤的步骤；以及在植物培育基体上的覆土层表面喷洒聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂水溶液的步骤。
5.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于所述植物培养基质包括聚天门冬氨酸类肥料、腐殖土和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂。
6.根据权利要求5所述的应用方法，其特征在于所述聚天门冬氨酸类肥料是链状低聚聚天门冬氨酸或聚天门冬氨酸作为主要原料与其他种类的氨基酸的聚合物，分子量在1000 10000之间，其添加量占所述腐殖土质量的0. 5% 3. 0% ;所述的聚天门冬氨酸类吸 水树脂保水剂的添加量占所述腐殖土质量的0. I 5%。
7.根据权利要求4所述的应用方法，其特征在于所喷洒的保水剂水溶液的浓度为0.I 0. 5wt%，喷洒面积大于植物培育基体上表面的面积。
8.一种根据权利要求I 3中任一项所述的植物培育基体的制造方法，其特征在于所述植物培育基体是以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、与沙土和水混合后用模具压制成形、并在室温条件下自然干燥或者在25 60°C条件下于烘箱内干燥而制成。
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于所述聚天门冬氨酸类吸水树脂的加入量为所述干燥沙土质量的0. 01 5%,水的加入量为干燥沙土质量的10 40%。
10.根据权利要求9所述的制造方法，其特征在于所述聚天门冬氨酸类吸水树脂是由天门冬氨酸及其衍生物缩聚交联或者天门冬氨酸及其衍生物作为主要原料与其他种类的氨基酸缩聚交联得到的具有多孔网络结构的吸水性高分子交联聚合物材料。
全文摘要
本发明涉及一种植物培育基体及其制造和应用。该植物培育基体是以聚天门冬氨酸类吸水树脂为粘结剂、混合以沙土和水，经模压成形和干燥制成，优选为其轴心处设置有沿纵向贯通的孔的截锥体，可以配合使用含有聚天门冬氨酸类肥料和聚天门冬氨酸类吸水树脂保水剂的植物培养基质，用于植物保种育苗。该植物培育基体能够有效的吸收并保持水分，不间断的提供植物生长所必须水分和营养元素，既能达到绿化效果又不会破坏当地的生态环境和物种的平衡，特别适宜于干旱缺水地区的植树造林、荒山绿化、荒漠化治理。
文档编号A01G9/10GK102754572SQ20111011842
公开日2012年10月31日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年4月26日
发明者张文波, 李春玲, 王宇明, 薛茗元, 谭天伟, 魏军 申请人:北京化工大学