一种大花蕙兰栽培基质及其制备方法与流程

1.本发明涉及栽培基质技术领域，尤其涉及一种大花蕙兰栽培基质及其制备方法。


背景技术：

2.大花蕙兰(学名：cymbidium hybrid)是兰科兰属园艺种，由独占春、虎头兰、象牙白、碧玉兰、美花兰、黄蝉兰等大花型原生种经过多代杂交选育而来；多年生常绿草本植物，根系发达，圆柱状，肉质，粗壮肥大。株高可达150厘米，假鳞茎粗壮，合轴性。假鳞茎有节，节上有隐芽。叶丛生，叶片带状，革质，总状花序，花被片花瓣状。花大型，花色有红、黄、翠绿、白、复色等色；果实为蒴果，种子细小，种胚通常发育不完全，在自然条件下很难萌发。
3.大花惠兰适生冬季温暖和夏季凉爽的环境。大花蕙兰具有较高的观赏价值，有艳丽的花朵、修长的剑叶，花型整齐且质地坚挺，经久不凋，是人们喜爱的观赏植物。
4.目前人工种植大花蕙兰过程中，栽培基质是大花蕙兰优质高效栽培的关键，大花蕙兰的生物特性要求栽培基质既有良好的保水性又有通风透气性，规模化生产要求栽培基质原料易得、操作方便。泥炭作为沼泽植物的残体没有完全分解堆积的产物，其富含腐殖质，有机质含量超过了50％(干物质计)，ph在5.5
‑
6.5左右，而且总孔隙度较大(79
‑
98％)、容重较小(0.04
‑
0.27g/cm3)，具有较好的保水和保肥性，用作人工种植大花蕙兰栽培基质具有巨大的前景。
5.但在人工种植大花蕙兰栽培过程中，以泥炭为主料的栽培基质，不仅吸附性差极易造成营养物质流失，而且在长时间使用中极易造成土壤板结，严重影响大花蕙兰的正常生长，亟待解决。


技术实现要素：

6.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种大花蕙兰栽培基质及其制备方法。
7.一种大花蕙兰栽培基质，其原料按重量份包括：泥炭100
‑
200份，树皮10
‑
20份，菌渣40
‑
60份，蚯蚓粪20
‑
60份，2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸1
‑
2份，超支化聚酰胺
‑
胺4
‑
10份，硝酸铈铵0.2
‑
4份。
8.上述大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
9.s1、将树皮粉碎后加入至氢氧化钠溶液中，100
‑
110℃回流煮制20
‑
40min，降温至40
‑
50℃，加入泥炭继续搅拌1
‑
5h，过滤，洗涤，干燥至恒重，得到预处理泥炭；
10.s2、将预处理泥炭加入至硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌10
‑
20min，加入2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，50
‑
60℃继续搅拌1
‑
2h，过滤，洗涤，干燥至恒重，得到功能化泥炭；
11.s3、将超支化聚酰胺
‑
胺分散至无水乙醇中，60
‑
70℃搅拌1
‑
2h，加入功能化泥炭继续搅拌1
‑
2h，过滤，洗涤，干燥至恒重，得到泥炭复合物；
12.s4、将菌渣、蚯蚓粪混合均匀，高温灭菌，干燥，加入泥炭复合物搅拌均匀得到大花蕙兰栽培基质。
13.优选地，s1中，树皮为桉树树皮和/或松树树皮。
14.优选地，s1中，氢氧化钠溶液的质量分数为1.5
‑
5％。
15.优选地，s1中，树皮和氢氧化钠溶液的质量比为10
‑
20：200
‑
400。
16.优选地，s1中，干燥温度为40
‑
50℃。
17.优选地，s2中，硝酸铈铵溶液的质量分数为0.1
‑
1％。
18.优选地，s2中，干燥温度为50
‑
60℃。
19.优选地，s3中，超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为9000
‑
14000，玻璃化温度为25
‑
50℃。
20.优选地，s3中，超支化聚酰胺
‑
胺与无水乙醇的质量比为4
‑
10：200
‑
400。
21.优选地，s3中，干燥温度为40
‑
50℃。
22.优选地，s4中，高温灭菌时间为5
‑
15min，高温灭菌温度为121
±
1℃。
23.优选地，s4中，干燥至含水量为30
‑
50％。
24.树皮，是指茎(老树干)维管形成层以外的所有组织，是树干外围的保护结构，其主要成分为纤维素，其中还有半纤维素和木质素，同时还有少量的果胶和蜡质。树皮中含有丰富的氢键，分布在大分子链中和大分子链间，促使纤维链聚集，并形成高结晶度的结构。
25.本发明采用树皮经氢氧化钠处理，不仅促使树皮发生溶胀，形成微孔结构，而且使氢键发生断裂，结晶度下降，从而大大提高羟基活性和树皮中纤维链的反应活性。
26.虽然泥炭结构总孔隙度高，但其吸附活性主要以物理吸附为主，吸附容量小，营养物质流失极快。本发明将泥炭加入树皮与氢氧化钠溶液的混合物中，使泥炭表面的羧基被碱化，其可与活化后树皮经2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸单体进行接枝，从而提高功能化泥炭的功能基团含量，使功能化泥炭的表面电荷增强，吸附活性增强，大大提高吸附容量。
27.接着，本发明采用功能化泥炭与超支化聚酰胺
‑
胺在无水乙醇中进行搅拌，由于超支化聚酰胺
‑
胺表面含有大量伯胺基，使其带正电荷，而功能化泥炭表面带有负电荷，两者通过静电吸附，使超支化聚酰胺
‑
胺能通过静电力作用自组装至功能化泥炭表面，在功能化泥炭结构表面形成类树枝状结构，而且由于界面间产生氢键键合，从而使超支化聚酰胺
‑
胺被固定在功能化泥炭的纤维结构表面，大大扩大有效吸附面积，增加吸附位点。
28.泥炭复合物再与菌渣、蚯蚓粪充分分散，一方面由于表面嫁接大量氨基基团，活性吸附位点数目大大增多，一方面通过远程静电作用吸附营养物质，并通过氢键方式固定于超支化结构中，随着基质中营养物质逐渐释放，避免造成营养物质流失，另一方面可有效维持基质松软松散的结构状态，即使长时间使用也不会造成基质板结硬化，保持基质保水透气效果。
29.本发明所得大花蕙兰栽培基质具有孔隙丰富、比表面积大、吸附性和稳定性强等独特的理化性质，可根据大花蕙兰生长特性，维持基质松软松散的结构状态，避免基质板结硬化，增强基质透气性，而且具有较好的保水能力，为大花蕙兰生长提供所需水分。经栽培试验证实，采用本发明所得大花蕙兰栽培基质种植大花蕙兰，大花蕙兰生长状况良好，同时与传统基质对比，采用本发明所得大花蕙兰栽培基质种植大花蕙兰，大花蕙兰成活率高、长势好，值得推广使用。
具体实施方式
30.下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
31.实施例1
32.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
33.s1、将10kg桉树皮粉碎，加入至400kg质量分数为1.5％氢氧化钠溶液中，110℃回流煮制20min，降温至50℃，加入100kg泥炭继续搅拌5h，过滤，用水洗涤，40℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
34.s2、将预处理泥炭加入至400kg质量分数为0.1％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌20min，加入1kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，60℃继续搅拌1h，过滤，用水洗涤，60℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
35.s3、将4kg超支化聚酰胺胺分散至400kg无水乙醇中，60℃搅拌2h，加入功能化泥炭继续搅拌1h，过滤，用水洗涤，50℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
36.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为9000，玻璃化温度为25℃；
37.s4、将40kg菌渣、60kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌5min，干燥至含水量为50％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
38.实施例2
39.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
40.s1、将20kg桉树皮粉碎，加入至200kg质量分数为5％氢氧化钠溶液中，100℃回流煮制40min，降温至40℃，加入200kg泥炭继续搅拌1h，过滤，用水洗涤，50℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
41.s2、将预处理泥炭加入至200kg质量分数为1％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌10min，加入2kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，50℃继续搅拌2h，过滤，用水洗涤，50℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
42.s3、将10kg超支化聚酰胺胺分散至200kg无水乙醇中，70℃搅拌1h，加入功能化泥炭继续搅拌2h，过滤，用水洗涤，40℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
43.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为14000，玻璃化温度为45℃；
44.s4、将60kg菌渣、20kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌15min，干燥至含水量为30％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
45.实施例3
46.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
47.s1、将12kg桉树皮粉碎，加入至340kg质量分数为2.3％氢氧化钠溶液中，105℃回流煮制25min，降温至47℃，加入120kg泥炭继续搅拌4h，过滤，用水洗涤，42℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
48.s2、将预处理泥炭加入至340kg质量分数为0.3％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌17min，加入1.3kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，58℃继续搅拌1.3h，过滤，用水洗涤，56℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
49.s3、将6kg超支化聚酰胺胺分散至340kg无水乙醇中，64℃搅拌1.7h，加入功能化泥炭继续搅拌1.2h，过滤，用水洗涤，48℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
50.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为10000，玻璃化温度为32℃；
51.s4、将45kg菌渣、50kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌8min，干燥至含水量为45％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
52.实施例4
53.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
54.s1、将18kg桉树皮粉碎，加入至260kg质量分数为4％氢氧化钠溶液中，102℃回流煮制35min，降温至43℃，加入180kg泥炭继续搅拌2h，过滤，用水洗涤，48℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
55.s2、将预处理泥炭加入至260kg质量分数为0.8％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌13min，加入1.7kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，52℃继续搅拌1.7h，过滤，用水洗涤，54℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
56.s3、将8kg超支化聚酰胺胺分散至260kg无水乙醇中，66℃搅拌1.3h，加入功能化泥炭继续搅拌1.8h，过滤，用水洗涤，42℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
57.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为13000，玻璃化温度为43℃；
58.s4、将55kg菌渣、30kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌12min，干燥至含水量为35％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
59.实施例5
60.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
61.s1、将15kg桉树皮粉碎，加入至300kg质量分数为3.3％氢氧化钠溶液中，103℃回流煮制30min，降温至45℃，加入150kg泥炭继续搅拌3h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
62.s2、将预处理泥炭加入至300kg质量分数为0.6％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌15min，加入1.5kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，55℃继续搅拌1.5h，过滤，用水洗涤，55℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
63.s3、将7kg超支化聚酰胺胺分散至300kg无水乙醇中，65℃搅拌1.5h，加入功能化泥炭继续搅拌1.5h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
64.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为12000，玻璃化温度为39.5℃；
65.s4、将50kg菌渣、40kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌10min，干燥至含水量为40％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
66.对比例1
67.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
68.s1、将15kg桉树皮粉碎，加入150kg泥炭继续搅拌3h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
69.s2、将50kg菌渣、40kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌10min，干燥至含水量为40％，加入预处理泥炭搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
70.对比例2
71.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
72.s1、将15kg桉树皮粉碎，加入150kg泥炭继续搅拌3h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
73.s2、将7kg超支化聚酰胺胺分散至300kg无水乙醇中，65℃搅拌1.5h，加入预处理泥
炭继续搅拌1.5h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到泥炭复合物；
74.超支化聚酰胺
‑
胺的重均分子量为12000，玻璃化温度为39.5℃；
75.s3、将50kg菌渣、40kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌10min，干燥至含水量为40％，加入泥炭复合物搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
76.对比例3
77.一种大花蕙兰栽培基质的制备方法，包括如下步骤：
78.s1、将15kg桉树皮粉碎，加入至300kg质量分数为3.3％氢氧化钠溶液中，103℃回流煮制30min，降温至45℃，加入150kg泥炭继续搅拌3h，过滤，用水洗涤，45℃干燥至恒重，得到预处理泥炭；
79.s2、将预处理泥炭加入至300kg质量分数为0.6％硝酸铈铵溶液中，氮气氛下搅拌15min，加入1.5kg 2
‑
丙烯酰胺
‑2‑
甲基丙磺酸，55℃继续搅拌1.5h，过滤，用水洗涤，55℃干燥至恒重，得到功能化泥炭；
80.s3、将50kg菌渣、40kg蚯蚓粪混合均匀，加入至灭菌锅高温灭菌10min，干燥至含水量为40％，加入功能化泥炭搅拌均匀，得到大花蕙兰栽培基质。
81.试验例1栽培基质物理性能
82.试验对象：实施例5和对比例1
‑
3所得大花蕙兰栽培基质；
83.试验步骤：取5l烧杯称净重(w1)；将自然风干的上述待测基质装填入烧杯至3l刻度线处，称重(w2)；然后将装有基质的烧杯用两层湿纱布封口，在水中浸泡24h(水位线始终要没过容器顶部至少2cm)，从水中取出，将3l刻度线处以上水分倒出，即为饱和水状态下称重(w3)，并将封口用的湿纱布称重(w4)；最后用湿纱布包住烧杯后倒置8h，让烧杯内的水分(重力水)自由沥干，称重(w5)。
84.容重(g/cm3)：bd＝(w2‑
w1)/3000；
85.持水能力(％)：θ
f
＝(w5‑
w1‑
w4)/(w2‑
w1)
×
100％；
86.总孔隙度(％)：tp＝(w3‑
w2)/3000
×
100％；
87.通气孔隙(％)：afp＝(w3 w4‑
w5)/3000
×
100％；
88.持水孔隙(％)：wfp＝tp
‑
afp；
89.气水比＝通气孔隙度afp/持水孔隙wfp。
90.其结果如下：
[0091] 实施例5对比例1对比例2对比例3容重，g/cm30.330.490.400.44持水能力，％165.31170.74161.45144.32总孔隙度，％77.4573.3971.3374.90通气孔隙，％56.3140.5041.2849.36持水孔隙，％21.1432.8930.0526.54气水比2.661.231.371.86
[0092]
由上表可知：随着对桉树皮和泥炭改造程度的加深，使所得大花蕙兰栽培基质的通气孔隙和气水比逐渐增大，具有良好的透气透水性，更加适用于大花蕙兰栽培。上述结果证实：本发明通过对桉树皮和泥炭改造，可有效维持基质松软松散的结构状态，即使长时间使用也不会造成基质板结硬化，保持基质保水透气效果。
[0093]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。