[发明专利]一种基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基。

背景技术

我国的农田面积越来越少，大量的土地由工厂和房屋所覆盖，加上沙漠盐碱和荒漠土地，我国的可耕种面积越来越少。如何充分利用不可耕种的土地面积转变为可以生长作物的面积，对于我国的粮食生产安全具有重要意义。因此研究植物培育基具有重要的作用，对此，中国专利公开了一种纳米荒漠治理材料及其制备方法(申请号：201310028856)，主要利用硅酸盐和腐殖酸作为基底，起到作物培育平台的作用，但是保水效果不理想。中国专利还公开了一种用于家庭阳台种植蔬菜的椰糠培养基质(申请号：201320099413)，主要利用椰糠作为培育基蔬菜种植培育基，保水效果也不理想。另外中国专利还公开了一种保水保肥的人工土壤喷播绿化方法(申请号：201310158098)，主要利用粘质土、砂、植物纤维作为植物培育基，保水效果也不理想。中国专利还公开了一种绿化装置(申请号：101816268)，利用木炭作为植物培育基，并添加了排水口，但是保水效果也不理想。

上述几个专利的培育基与通常的土壤相差无几，多为植物纤维、粘土、硅土制备得到。对于城市平顶、露天平台以及沙漠干旱地区，最重要的是保水性。一方面当前天气情况恶劣，久旱或者突然洪涝气候现象十分普遍，这就要求植物的培育基在突然的洪涝的情况下，大量的吸水，在培育基中续存大量水分。而在干旱的条件下，植物利用培育基中积蓄的水分，而不会枯死。另一方面，干旱的地区少雨，灌溉次数要求很多，这不但要求大量的水，而且增加了很多的劳动力和电力能耗成本，如果培育基中有可以大量蓄水的能力，那么一次灌溉完全由培育基吸收，不但没有大的水的浪费，而且可以持续很长时间不用灌溉。所以培育基的吸水蓄水能力是关键。

但是，光有吸水蓄水材料，植物也仍然不能正常生长，因为植物需要多种营养物质，例如氮磷钾以及多种中微量矿物元素。通常的超吸水高分子材料单独埋在土壤中，没有作为基质和缓释肥料同时利用。

更为重要的是，如果使用超吸水高分子材料埋于土壤后，再进行通常化肥施用，来补充土壤肥力，那么这种操作方式会导致超吸水高分子材料吸水能力丧失。这是因为，超吸水高分子材料多为离子型高分子材料，如聚丙烯酸钠类，环境溶液中的离子浓度对材料的超吸水性能有很大影响，环境溶液中的离子浓度越高，超吸水高分子材料的吸水能力越差。一次性使用普通的化肥会导致土壤中的离子浓度快速升高(如钾离子、磷酸离子和铵离子)，这样埋于土壤中的超吸水高分子材料吸水能力会因为环境中离子浓度过高，而吸水效果很差，起不到保水作用。同时，埋填吸水材料于土壤中，然后后施肥的多次操作增加了劳动强度。

因此急需一种基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基，蓄水能力好，长时间保水保肥；采用配制含有吸水高分子材料和缓释肥料的植物基质可以一次性使用，减少了劳动量。

本发明的基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基，包括表层土壤层和土基质层，所述表层土壤层的下部设置土基质层，土基质层内部设置缓释肥料和超吸水高分子材料；。

本发明的基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基，所述超吸水高分子材料选自纤维素与纤维素衍生物交联树脂、玉米淀粉节枝共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚物、聚丙烯酸盐类共聚物、聚丙烯酰胺-丙烯酸-淀粉接枝共聚物、聚丙烯酰胺-丙烯酸-纤维素、聚丙烯酰胺-丙烯酸黏土、交联纤维素-黏土、交联纤维素衍生物-黏土、交联淀粉黏土中的一种或多种；高吸水性树脂的特点是分子中有大量的离子基团、羟基、羧基、或者酰胺基等亲水基团，是一种交联的三位体型的网状结构，遇水后网状结构撑开，蓄水空间增大，持水能力增强，其吸水主要保持在0.1到15Bar低吸范围内，在15Bar吸力下的土壤水分植物都能够很好的吸收。保水剂吸收的水分被包裹在吸水剂高分子的微囊内，能大大降低水分的自然蒸发率。施入土壤中的保水剂，保水的时间可以长达60天以上；并且缓释肥料的缓释效果使得土壤中的溶液离子浓度在一个恰当的范围。保水高分子材料不会因为土壤中溶液离子浓度过高而失去吸水能力。同时，缓释肥料的存在又使得植物基质拥有肥力。

本发明的基于超吸水高分子材料和缓释肥料的植物培育基，所述植物培育基具有很强的吸水、保水和保肥能力，能够做到少次施水、逢雨储水、逢旱保水和长效保肥的特点，特别适用于干旱地区农田、林场、牧场以及屋檐的作物，同时也适用于花木种植、道路园林和防护林改造。