專利名稱：一種植物栽培基質調節劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保型材料的調節劑及其制備方法，特別涉及一種植物栽培基質 pH、EC值的調節劑及其制備方法，適用于農、林業領域。
背景技術：
栽培基質調節劑是指能使栽培基質在外界與內部條件變化導致理化性質惡化，如 pH.EC值過高等時，能夠調節不良理化性質至植物適宜范圍內并維持基本穩定的物質總稱。 栽培基質調節劑是近年來新興的修復與調節基質性質的一種重要技術，其作為一種利于我國基質栽培循環經濟發展的高新技術產品，現已經逐步應用于栽培基質調節當中。基質PH、 EC值調節劑能有效地改善栽培基質pH、EC值過高的不良環境和改善養分狀況，并對基質微生物活動產生積極影響，從而提高植物的根系生長能力和對有效養分的吸收利用能力，具有節水節肥等作用。目前世界上應用基質栽培技術的國家和地區已達100多個，由于其栽培技術的逐漸成熟和發展，應用范圍和栽培面積也飛速擴展，在我國，基質栽培直接關系到國土安全和經濟安全，意義重大。植物生長過程中基質的酸堿度(pH)直接影響著基質的理化性質和植物的生長發育。大多數植物在中性到偏酸性(pH值5. 5 7.0)的基質里生育良好，因為在這一界限內植物從基質中吸取的營養元素都成可溶性狀態，高于或低于這個界限，有些營養元素即變為不可吸收的狀態；同時植物酶的最適PH —股都接近中性，過酸或過堿都能使酶的分子結構遭到破壞而失去活性，影響植物根對礦質元素離子的吸收過程，因為礦質元素的吸收在細胞表面是要通過離子的交換吸附的，因而易引起某些植物發生營養缺乏癥。另外，使用礦物質含量高的水對植物進行施肥、灌溉，也會導致基質中可溶性鹽含量會加大。基質中可溶性鹽含量(EC值)過高，容易形成反滲透壓，將根系中的水分置換出來，使根尖變褐或者干枯。基質濕度的波動會使可溶性鹽含量過高的問題進一步惡化，植株根系損傷嚴重，無法吸收水分和營養，導致植株出現萎蔫、黃化、組織壞死或植株矮小等癥狀。EC值過高也會增大由綿腐病菌引起的根腐病的發生機率。并且植物根的分泌物和鹽分的積聚以及可能存在病蟲等極易造成作物大面積減產，產品質量嚴重下降。對此歐洲許多國家早已經研究與使用無土栽培基質調節劑，在我國也開始了基質調節劑研究發展。常用無土栽培基質調節劑按其來源可分為(1)天然調節劑如石灰石、膨潤土、 石膏、蛭石、珍珠巖等；( 人工合成調節劑如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛樹脂等；(3)天然一合成共聚物調節劑如腐殖酸-聚丙烯酸、纖維素-丙烯酰胺、淀粉-丙烯酰胺/丙烯腈、沸石/凹凸棒石-丙烯酰胺、磺化木質素-醋酸乙烯等；(4)生物調節劑如生物控制劑、微生物接種菌、菌根、蚯蚓等。雖然這些調節劑已經廣泛用于基質調節，但存在著諸多問題有待解決①天然調節劑調節效果有限，其調節作用持續期短、天然礦物的儲量有限對其大面積推廣應用的限制等問題。②人工合成的高分子化合物調節劑的生產和使用成本高、以及存在潛在的環境污染風險，因而限制了它的廣泛應用。③單一基質調節劑存在調節效果不全面或有不同程度的負面影響，如單一施用泥炭，當施用過高可能會影響基質的通透性，泥炭當中過多的腐植酸分解形成有機酸和植物毒素影響植物根系生長，再如粉煤灰中磷的有效性低，對加入的磷具有較強的吸附固定作用容易造成植物缺磷等不足之處。現階段，由于土壤長期過度使用造成的地力衰退、板結、鹽漬化現象嚴重，以及我國本土無土栽培基質、農林廢棄物栽培基質和常用的珍珠巖基質等pH、EC值普遍偏高的現象，都會影響植物的正常生長發育，降低了規模化栽培生產的優勢。可見，研究復合型高效持久調節劑即將成為基質栽培的重要措施。而目前針對于基質的PH、EC調節劑幾乎為空白，而僅有的PH調節劑也大多數針對于食品以及水質調節。因此，本發明作為一種高效持久環境友好基質調節技術，針對于基質高PH、EC值問題，將成為農林業生產和花卉基質栽培中基質調節一條新途徑，其前景將十分廣闊。
發明內容
本發明的目的是針對目前植物栽培基質的高酸堿度和高可溶性鹽含量的缺陷提供一種植物栽培基質調節劑及其制備方法，用于調節栽培基質的PH、EC值，本發明以天然無污染、來源廣泛且容易降解的原料，制備得到的復合型調節劑，可以改善栽培基質的理化特性，降低其PH、EC值，提高基質養分的利用率，使用本發明的調節劑解決農林業生產及花卉栽培中栽培基質(泥炭、草炭、土壤)PH、EC值偏高以及常用高分子化合物成本較高等問題。為實現本發明的目的，本發明一方面提供一種植物栽培基質調節劑，包括竹酢液或/和木酢液、腐植酸、紅糖和水。其中，每IL所述植物栽培基質調節劑含有如下配比的組分竹酢液或/和木酢液 0. 1 2. OmL，腐植酸1 40g，紅糖1 40g，加水到IL0特別是，每IL所述植物栽培基質調節劑中的竹酢液或/和木酢液0. 2 1. OmL，腐植酸3 20g，紅糖3 20g。尤其是，每IL所述植物栽培基質調節劑中的竹酢液或/和木酢液0. 5 1. OmL，腐植酸3 10g，紅糖3 10g。其中，所述竹酢液的pH值為2 3. 2，密度為0. 9 1. 5g/mL,有機酸含量為7 11% ；酚類化合物含量為6 8% ；所述木酢液的PH值為2. 5 3. 5，密度為0. 8 2. Og/ mL，有機酸含量為7 13%，酚類化合物含量為8 12%。竹酢液、木酢液為親水溶液，有較強的吸附、滲透能力，它可作為植物活性劑、生長促進劑、保肥劑、土壤調節劑、土壤消毒劑等，并且無毒、無害、無殘留，是一種理想的綠色溶劑。腐植酸是動植物遺骸埋藏在地底下，經過微生物億萬年的分解和轉化，及一系列的化學過程積累起來的高分子有機物。其基本結構是芳環和脂環，環上連有羧基、羥基、羰基、醌基、甲氧基等官能團，具有良好的吸附、絡合、交換、螯合等功能。紅糖通常是指帶蜜的甘蔗成品糖，紅糖中所含有的葡萄糖、果糖等多種單糖和多糖類能量物質外，還含有維生素和微量元素，如鐵、鋅、錳、鉻等。本發明另一方面提供一種植物栽培基質調節劑的制備方法，包括如下步驟1)按照每IL植物栽培基質調節劑包括如下配比的原料備料
竹酢液或/和木酢液0. 1 2. OmL,腐植酸1 40g，紅糖1 40g ；2)向竹酢液或/和木酢液加入水，混合均勻，制成竹酢液或/和木酢液稀釋液；3)加入腐植酸和紅糖，混合均勻后加水至1L。其中，步驟1)中原料的配比優選為竹酢液或/和木酢液0. 2 1. OmL,腐植酸 3 20g，紅糖3 20g ；進一步優選為竹酢液或/和木酢液0. 5 1. OmL,腐植酸3 10g， 紅糖3 10g。其中，步驟2)中所述加入的水的體積為100 500mL。本發明再一方面提供一種植物栽培基質調節劑的制備方法，包括如下步驟1)按照每IL植物栽培基質調節劑包括如下配比的原料備料竹酢液或/和木酢液0. 1 2. OmL,腐植酸1 40g，紅糖1 40g ；2)將竹酢液或/和木酢液、腐植酸、紅糖混合均勻后，再加入水，稀釋至1L。其中，步驟1)中原料的配比優選為竹酢液或/和木酢液0. 2 1. OmL,腐植酸 3 20g，紅糖3 20g ；進一步優選為竹酢液或/和木酢液0. 5 1. OmL,腐植酸3 10g， 紅糖3 10g。本發明的基質調節劑具有如下優點1、使用本發明的植物栽培基質調節劑可以改善栽培基質的理化特性，降低基質的 pH、EC值，提高透氣性，有效增肥；通過天然物質的螯合作用，將養分進行合理的釋放，提高養分的利用率；增強植物抗病蟲害(酸化物可抑制基質中病菌生長)等抗逆性；提高植物
產量，改善品質。2、本發明的植物栽培基質調節劑主要針對栽培基質的pH、EC值偏高的現象，能有效降低基質的pH、EC值，對基質的酸堿度和可溶性鹽含量的調整作用明顯，調節效率高，對 PH值過高和EC值過大的植物栽培基質的pH、EC值降低顯著，對pH值能降低1 2個數值； 對可溶性鹽含量降低達到3倍以上。3、本發明基質調節劑的調節作用具有持續性、穩定性和長效性，添加了本發明基質調節劑的植物栽培基質，隨著培養天數的增加，基質的PH、EC值逐漸趨于穩定狀態，能為植物生長提供穩定的外界環境。4、本發明的植物栽培基質調節劑無毒、無害，適宜植物正常生長發育，能有效增強植物營養吸收和根系發育，促進植物種子發芽，其發芽指數高。5、添加了本發明基質調節劑的植物栽培培基質，基質的理化性質改善明顯，使得調整之后的基質達到適于植物生長，基質的發芽率提高顯著，發芽率提高10%以上。6、使用本發明的植物栽培基質調節劑后，植物產量提高，可以改善農林產品品質， 恢復農林作物原生態等功能，大幅度提高植物成活率和產量；改善農林產品品質，恢復農林產品的天然風貌。7、本發明的植物栽培基質調節劑的原料天然無污染、來源廣泛、價格低廉，具有可降解、環境友好等特點，有著極其廣闊的應用前景，并且制備方法簡單，適于大規模使用。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳述。本發明實施例中所采用的竹酢液購自桂林大自然生物材料有限公司，竹酢液的pH值為2 3. 2，密度為0. 9 1. 5g/mL,有機酸含量為7 11 % ；酚類化合物含量為6 8 % ； 木酢液購自黑龍江省地球村環保科技有限公司，木酢液的PH值為2. 5 3. 5，密度為0. 8 2. Og/mL，有機酸含量為7 13%，酚類化合物含量為8 12% ；腐植酸購自北京凱茵有機肥生產有限責任公司公司；紅糖購自廣西風糖生化股份有限公司。實施例11)按照如下配比準備原料木酢液1. OmL腐植酸3. Og紅糖3. Og2)將木酢液加入200mL水中，混勻稀釋后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例21)按照如下配比準備原料木酢液0. 5mL腐植酸10. Og紅糖3. Og2)將木酢液加入IOOmL水中，混勻稀釋成后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。 使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例31)按照如下配比準備原料木酢液0. 2mL腐植酸20. Og紅糖10. Og2)將木酢液、腐植酸和紅糖混合均勻后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例41)按照如下配比準備原料木酢液2. OmL腐植酸20. Og紅糖40. Og2)將木酢液加入500mL水中，混勻稀釋成后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。
實施例51)按照如下配比準備原料竹酢液0. 2mL腐植酸40. Og紅糖1. Og2)將竹酢液加入IOOmL水中，混勻稀釋后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例61)按照如下配比準備原料竹酢液0. 5mL腐植酸3. Og紅糖20. Og2)將竹酢液加入200mL水中，混勻稀釋后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例71)按照如下配比準備原料竹酢液0. ImL腐植酸10. Og紅糖20. Og2)將竹酢液、腐植酸和紅糖混合均勻后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。實施例81)按照如下配比準備原料竹酢液1. OmL腐植酸1. Og紅糖10. Og2)將竹酢液加入500mL水中，混勻稀釋后，加入腐植酸和紅糖混合均勻，然后加水稀釋至1L，即得。使用pH計、電導率計測定制備的基質調節劑的pH值和電導率值(即EC值)，測定結果見表1。表1調節劑的pH值、EC值測定結果
權利要求
1.一種植物栽培基質調節劑，其特征是，包括竹酢液或/和木酢液、腐植酸、紅糖、水。
2.如權利要求1所述的調節劑，其特征是，每IL所述調節劑含有如下配比的組分竹酢液或/和木酢液0. 1 2. OmL,腐植酸1 40g，紅糖1 40g，余量為水。
3.如權利要求2所述的調節劑，其特征是所述竹酢液或/和木酢液02 1.OmL，腐植酸3 20g，紅糖3 20g。
4.如權利要求2所述的調節劑，其特征是所述竹酢液或/和木酢液0.5 1. OmL,腐植酸3 10g，紅糖3 10g。
5.一種植物栽培基質調節劑的制備方法，包括如下步驟1)按照每IL植物栽培基質調節劑包括如下配比的原料備料竹酢液或/和木酢液0. 1 2. OmL,腐植酸1 40g，紅糖1 40g ；2)向竹酢液或/和木酢液加入水，混合均勻，制成竹酢液或/和木酢液稀釋液；3)加入腐植酸和紅糖，混合均勻后加水至1L。
6.如權利要求5所述制備方法，其特征是步驟1)中所述原料的配比為竹酢液或/和木酢液02 1. OmL,腐植酸3 20g，紅糖3 20g。
7.如權利要求6所述制備方法，其特征是所述原料的配比為竹酢液或/和木酢液 0. 5 1. OmL,腐植酸3 IOg,紅糖3 IOgo
8.一種植物栽培基質調節劑的制備方法，包括如下步驟1)按照每IL植物栽培基質調節劑包括如下配比的原料備料竹酢液或/和木酢液0. 1 2. OmL,腐植酸1 40g，紅糖1 40g ；2)將竹酢液或/和木酢液、腐植酸、紅糖混合均勻后，再加入水，稀釋至1L。
9.如權利要求8所述制備方法，其特征是步驟1)中所述原料的配比為竹酢液或/和木酢液0. 2 1. OmL,腐植酸3 20g，紅糖3 20g。
10.如權利要求9所述制備方法，其特征是所述原料的配比為竹酢液或/和木酢液 0. 5 1. OmL,腐植酸3 IOg,紅糖3 IOgo
全文摘要
本發明公開了一種復合型植物栽培基質pH、EC調節劑，其中包括竹/木酢液、腐植酸、紅糖。本發明以天然無污染、來源廣泛且容易降解的原料，制備得到的復合型基質調節劑，可以改善栽培基質的理化特性，降低其pH、EC值，提高養分的利用率，使用本發明的調節劑可以替代短效的天然調節劑以及價格昂貴的人工調節劑，解決農、林業生產及花卉栽培中栽培基質(泥炭、草炭、土壤)pH、EC值偏高，以及常用高分子化合物成本較高等問題。
文檔編號A01P21/00GK102349551SQ20111020529
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月21日 優先權日2011年7月21日
發明者孫向陽, 張璐, 曹吉鑫, 田赟, 龔小強 申請人:北京林業大學