一种三角梅培养基质及其制备方法与流程

1.本发明涉及园林农艺技术领域，具体涉及一种三角梅培养基质及其制备方法。


背景技术：

2.三角梅也称光叶子花，是紫茉莉科、叶子花属藤状灌木。茎粗壮，枝下垂，无毛或疏生柔毛；刺腋生，长5～15毫米。叶片纸质，卵形或卵状披针形，喜温暖湿润气候，不耐寒，喜充足光照。品种多样，植株适应性强，不仅在南方地区广泛分布，在寒冷的北方也可栽培。三角梅的花期一般是当年的十月份至次年的六月份，光叶子花苞片大，色彩鲜艳如花，且持续时间长，具有很好的观花价值，是园林园艺中常种植的植物品种至之一。
3.种植三角梅的方法一般是：在自然条件下，给足水肥保证三角梅生长过程中的营养供应，并适当修剪病枝残枝；三角梅的生长旺盛期是4～10月，11～12月开始开花，花期一般为2～3个月。但是，随着市场需求增多，按照上述方法种植的三角梅，会导致三角梅的供应时间短，特别是在每年6～11月期间，三角梅的供应量严重下降，三角梅花供不应求。
4.现有技术针对三角梅的栽培主要是采用了扦插和高压繁殖技术，其栽培基质一般也是采用常规基质，三角梅的栽培成活率以及整体效果并不是很好。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本发明提供一种三角梅培养基质及其制备方法。
6.本发明的目的采用以下技术方案来实现：
7.一种三角梅培养基质，包括第一基质、第二基质和第三基质，所述第一基质由如下重量份的原料制成：腐叶土30～60份、煤渣8～18份、木屑份1～10份、花生壳0～10份；所述第二基质由如下重量份的原料制成：草木灰10～70份、生根粉1
‑
10份、防板结剂0.1～2份；所述第三基质由如下重量份的原料制成：堆肥污泥40
‑
60份、多元复合水溶肥10
‑
20份。
8.优选的，所述第一基质、第二基质、第三基质的重量比例为3：(1
‑
3)：(1
‑
2)。
9.优选的，所述堆肥污泥的制备方法包括以下步骤：
10.将沉水污泥进行脱水处理，得到含水量在60
‑
75％、有机质干基含量在25
‑
50％的脱水污泥，加入调理剂混合，所述调理剂与所述脱水污泥的重量比例为(3
‑
8)：10，调节碳氮比至25
‑
35，得到混合物料，按所述混合物料质量的1
‑
5％加入复合菌剂a，充分混合后进行堆置发酵，堆置高度0.4
‑
1.0m，通风量保持在0.05
‑
1.00m3/min
·
m3，当发酵堆核心温度上升至45
‑
55℃时再发酵堆表面铺撒一层复合菌剂b，继续堆置至发酵堆温度与环境温度一致，制得所述堆肥污泥；
11.其中，所述调理剂由玉米秸秆、木屑和氨氮吸收剂组成。
12.优选的，所述调理剂中玉米秸秆、木屑和氨氮吸收剂的质量比例为1：(1
‑
2)：(1
‑
2)。
13.优选的，所述复合菌剂a为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、铜绿假单胞菌中的一种或几种。
14.优选的，所述复合菌剂b为脱氮副球菌、圆褐固氮菌、绿色木霉中的一种或几种。
15.优选的，所述氨氮吸收剂的制备方法包括以下步骤：
16.分别称取联苯
‑
3,3',5,5'
‑
四羧酸和三氯化铝并溶解在1
‑
2wt.％的盐酸溶液中，得到混液a，将所述混液a转移到具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中进行水热反应，水热温度200
‑
210℃，在自生压力下保温反应60
‑
72h，反应完成后冷却，分离白色沉淀，以去离子水洗涤，真空干燥制得所述氨氮吸收剂。
17.优选的，所述氨氮吸收剂的制备方法包括以下步骤：
18.(1)将干燥的植物生物质粉碎后在保护气氛下升温至700
‑
800℃，保温热处理2h，冷却后制得生物炭，将所述生物炭与氧化石墨烯按重量比例10：(0.5
‑
2)混合后，在保护气氛下以升温速度10
‑
20℃/min加热至300
‑
400℃，并保温热解4h，自冷至室温后后去离子水洗涤至中性，得到改性生物炭；
19.(2)将所述改性生物炭按液料比5
‑
10ml/g分散在浓硝酸与浓硫酸的混合溶液中，搅拌反应1
‑
4h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，将沉淀再次分散在10mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌反应1
‑
2h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，将沉淀按液料比3
‑
4ml/g分散在20％的过氧化氢溶液中，搅拌反应1
‑
2h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，干燥制得所述氨氮吸收剂。
20.优选的，所述多元复合水溶肥为缓释型复合肥料，其制备方法包括以下步骤：
21.称取木质素磺酸钠并按料液比1
‑
4g/100ml溶解在去离子水中，在常温下搅拌混合1
‑
10min，分别按料液比1
‑
4g/100ml、1
‑
2g/100ml加入海藻酸钠和魔芋粉，继续搅拌混合2
‑
4h，得到混液b，加入50％所述混液b体积的0.1
‑
0.2mol/l的氯化钙溶液，继续搅拌反应0.5
‑
1h，经重复冻融处理后以去离子水浸泡，去除浸泡水后分切为小块，加入浓度0.1
‑
0.2mol/l的氯化铝乙醇溶液浸泡24h，冻干后在空气中进行退火处理，退火温度300
‑
400℃，退火时间10
‑
20min，冷却后得到缓释载体，将所述缓释载体加入复合水溶肥中进行浸泡负载，滤出干燥后表面喷涂75
‑
85％的乙醇溶液润湿，将木质素粉末包覆在载肥缓释载体上，再在表面喷涂一层醋酸丁酸纤维素与液体石蜡的乙酸乙酯，干燥制得所述缓释型复合肥料。
22.本发明的有益效果为：
23.(1)本发明在配植的土壤基质上采用多种基质组合，可以为三角梅的培植提供良好的生长条件，提供三角梅的栽培成活率以及整体效果，其中，所述第一基质起到改良、疏松土壤、促进排水的作用，所述第二基质起到促进三角梅生根的作用，所述第三基质提供肥力效果，为三角梅提供良好的营养元素，有效的促进三角梅的生长。
24.(2)污泥堆肥化实质上是污泥中有机物在微生物的作用下，通过一系列生化反应实现有机物的转化和稳定化。在自然环境条件下，堆肥周期长，效果差，容易导致大量氮损失等，添加调理剂可以很好地改善传统堆肥方法的不足，本发明通过加入氨氮吸收剂明显降低污泥堆体的氮素损失，具体的，以多羧基联苯
‑
3,3',5,5'
‑
四羧酸为配体，以铝为金属核心制备为富羟基与羧基的金属有机聚合物，或者在生物炭的基础上通过石墨烯的改性位点改性引入大量羟基与羧基等含氧基团，可以对转化过程中的氨氮进行吸附，显著降低氨挥发累积速率，一方面减少氮损失，另一方面也减少堆肥过程中释放的恶臭气体，改善环境空气质量。
25.(3)三角梅性喜肥，因花多、花期长、消耗养分大，在生长过程中需要大量氮、磷、
钾，加上盆土少、养分有限，必须及时补充肥料和养分，本技术以天然海藻酸钠和魔芋粉为凝胶材料，制备得到凝胶体，再通过铝离子的自然渗透扩散使其在凝胶体实现由内而外含量递增的梯度分布，再通过简单的退火过程制得具有分层结构的氧化铝空心材料，用于多元复合水溶肥的负载，可以实现肥料缓释，为三角梅提供长效肥力，减少人为施肥次数。
具体实施方式
26.结合以下实施例对本发明作进一步描述。
27.实施例1
28.一种三角梅培养基质，包括重量比例为3：2：1.5的第一基质、第二基质和第三基质，包括第一基质、第二基质和第三基质，所述第一基质由如下重量份的原料制成：腐叶土50份、煤渣12份、木屑份6份、花生壳3份；所述第二基质由如下重量份的原料制成：草木灰60份、生根粉3份、烷基苯磺酸钠1份；所述第三基质由如下重量份的原料制成：堆肥污泥50份、多元复合水溶肥12份；
29.所述堆肥污泥的制备方法包括以下步骤：
30.将沉水污泥进行脱水处理，得到含水量在68％、有机质干基含量在29％的脱水污泥，按脱水污泥与调理剂的质量比例5：3加入调理剂混合，调节体系的碳氮比至30，得到混合物料，按所述混合物料质量的3％加入复合菌剂a，充分混合后进行堆置发酵，堆置高度0.4
‑
1.0m，通风量保持在0.05
‑
0.2m3/min
·
m3，当发酵堆核心温度上升至45
‑
55℃时再发酵堆表面铺撒一层复合菌剂b，继续堆置至发酵堆温度与环境温度一致，制得所述堆肥污泥；
31.所述调理剂由质量比例为1：2：2的玉米秸秆、木屑和氨氮吸收剂组成；
32.所述复合菌剂a为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的混合培养液；
33.所述复合菌剂b为脱氮副球菌、圆褐固氮菌和绿色木霉的混合培养液；
34.所述氨氮吸收剂的制备方法包括以下步骤：
35.按摩尔比例2：1分别称取联苯
‑
3,3',5,5'
‑
四羧酸和三氯化铝并溶解在1
‑
2wt.％的盐酸溶液中，得到混液a，将所述混液a转移到具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中进行水热反应，水热温度200
‑
210℃，在自生压力下保温反应70h，反应完成后冷却，分离白色沉淀，以去离子水洗涤，真空干燥制得所述氨氮吸收剂。
36.实施例2
37.一种三角梅培养基质，包括重量比例为3：2：1.5的第一基质、第二基质和第三基质，包括第一基质、第二基质和第三基质，所述第一基质由如下重量份的原料制成：腐叶土50份、煤渣12份、木屑份6份、花生壳3份；所述第二基质由如下重量份的原料制成：草木灰60份、生根粉3份、烷基苯磺酸钠1份；所述第三基质由如下重量份的原料制成：堆肥污泥50份、多元复合水溶肥12份；
38.所述堆肥污泥的制备方法包括以下步骤：
39.将沉水污泥进行脱水处理，得到含水量在68％、有机质干基含量在29％的脱水污泥，按脱水污泥与调理剂的质量比例5：3加入调理剂混合，调节体系的碳氮比至30，得到混合物料，按所述混合物料质量的3％加入复合菌剂a，充分混合后进行堆置发酵，堆置高度0.4
‑
1.0m，通风量保持在0.05
‑
0.2m3/min
·
m3，当发酵堆核心温度上升至45
‑
55℃时再发酵堆表面铺撒一层复合菌剂b，继续堆置至发酵堆温度与环境温度一致，制得所述堆肥污泥；
40.所述调理剂由质量比例为1：2：2的玉米秸秆、木屑和氨氮吸收剂组成；
41.所述复合菌剂a为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的混合培养液；
42.所述复合菌剂b为脱氮副球菌、圆褐固氮菌和绿色木霉的混合培养液；
43.所述氨氮吸收剂的制备方法包括以下步骤：
44.(1)将干燥的植物生物质粉碎后在保护气氛下升温至700
‑
800℃，保温热处理2h，冷却后制得生物炭，将所述生物炭与氧化石墨烯按重量比例10：1混合后，在保护气氛下以升温速度10
‑
20℃/min加热至340℃，并保温热解4h，自冷至室温后后去离子水洗涤至中性，得到改性生物炭；
45.(2)将所述改性生物炭按液料比10ml/g分散在体积比1：3的浓硝酸与浓硫酸的混合溶液中，搅拌反应2h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，将沉淀再次分散在10mol/l的氢氧化钠溶液中，搅拌反应1h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，将沉淀按液料比3
‑
4ml/g分散在20％的过氧化氢溶液中，搅拌反应1h后滤出沉淀，沉淀以去离子水洗涤至中性，干燥制得所述氨氮吸收剂。
46.实施例3
47.一种三角梅培养基质，包括重量比例为3：2：1.5的第一基质、第二基质和第三基质，包括第一基质、第二基质和第三基质，所述第一基质由如下重量份的原料制成：腐叶土50份、煤渣12份、木屑份6份、花生壳3份；所述第二基质由如下重量份的原料制成：草木灰60份、生根粉3份、烷基苯磺酸钠1份；所述第三基质由如下重量份的原料制成：堆肥污泥50份、多元复合水溶肥12份；
48.所述堆肥污泥的制备方法包括以下步骤：
49.将沉水污泥进行脱水处理，得到含水量在68％、有机质干基含量在29％的脱水污泥，按脱水污泥与调理剂的质量比例5：3加入调理剂混合，调节体系的碳氮比至30，得到混合物料，按所述混合物料质量的3％加入复合菌剂a，充分混合后进行堆置发酵，堆置高度0.4
‑
1.0m，通风量保持在0.05
‑
0.2m3/min
·
m3，当发酵堆核心温度上升至45
‑
55℃时再发酵堆表面铺撒一层复合菌剂b，继续堆置至发酵堆温度与环境温度一致，制得所述堆肥污泥；
50.所述调理剂由质量比例为1：2：2的玉米秸秆、木屑和氨氮吸收剂组成；
51.所述复合菌剂a为枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和铜绿假单胞菌的混合培养液；
52.所述复合菌剂b为脱氮副球菌、圆褐固氮菌和绿色木霉的混合培养液；
53.所述氨氮吸收剂的制备方法包括以下步骤：
54.按摩尔比例2：1分别称取联苯
‑
3,3',5,5'
‑
四羧酸和三氯化铝并溶解在1
‑
2wt.％的盐酸溶液中，得到混液a，将所述混液a转移到具有聚四氟乙烯内衬的高压反应釜中进行水热反应，水热温度200
‑
210℃，在自生压力下保温反应70h，反应完成后冷却，分离白色沉淀，以去离子水洗涤，真空干燥制得所述氨氮吸收剂；
55.所述多元复合水溶肥为缓释型复合肥料，其制备方法包括以下步骤：
56.称取木质素磺酸钠并按料液比2g/100ml溶解在去离子水中，在常温下搅拌混合10min，分别按料液比4g/100ml、2g/100ml加入海藻酸钠和魔芋粉，继续搅拌混合2
‑
4h，得到混液b，加入50％所述混液b体积的0.12mol/l的氯化钙溶液，继续搅拌反应0.5h，经重复冻融处理后以去离子水浸泡，去除浸泡水后分切为小块，加入浓度0.2mol/l的氯化铝乙醇溶液浸泡24h，冻干后在空气中进行退火处理，退火温度360℃，退火时间11min，冷却后得到缓
释载体，将所述缓释载体加入复合水溶肥中进行浸泡负载，滤出干燥后表面喷涂75
‑
85％的乙醇溶液润湿，将木质素粉末包覆在载肥缓释载体上，再在表面喷涂一层含5％醋酸丁酸纤维素与2％液体石蜡的乙酸乙酯溶液，干燥制得负载量为32.43wt.％的缓释制剂。
57.实施例4
58.一种多元水溶肥的缓释制剂，制备方法包括以下步骤：
59.称取木质素磺酸钠并按料液比2g/100ml溶解在去离子水中，在常温下搅拌混合10min，分别按料液比4g/100ml、2g/100ml加入海藻酸钠和魔芋粉，继续搅拌混合2
‑
4h，得到混液b，加入50％所述混液b体积的0.12mol/l的氯化钙溶液，继续搅拌反应0.5h，经重复冻融处理后以去离子水浸泡，去除浸泡水后分切为小块，加入浓度0.2mol/l的氯化铝乙醇溶液浸泡24h，冻干后在空气中进行退火处理，退火温度360℃，退火时间11min，冷却后得到缓释载体，将所述缓释载体加入复合水溶肥中进行浸泡负载，滤出干燥制得负载量为31.24wt.％的缓释制剂。
60.实施例5
61.一种多元水溶肥的缓释制剂，制备方法包括以下步骤：
62.以质量比例1：1的多孔矿物膨润土、珍珠岩作为缓释载体，将所述缓释载体加入复合水溶肥中进行浸泡负载，滤出干燥后表面喷涂75
‑
85％的乙醇溶液润湿，将木质素粉末包覆在载肥缓释载体上，再在表面喷涂一层含5％醋酸丁酸纤维素与2％液体石蜡的乙酸乙酯溶液，干燥制得负载量为27.18wt.％的缓释制剂。
63.实验例
64.1、缓释肥效
65.在高30cm、内径5.8cm的带砂芯层析柱中先装入2cm石英砂，再装入250g实施例3、4、5所述缓释制剂，柱上再以2cm石英砂覆盖，以防加水时扰动；第一次先加250ml(以塑料杯底部开始有水渗出为准)水使土壤水分接近饱和，培养2d后再加入200ml水，同时收集淋溶液，室温下培养2d后(注意防止淋溶柱干裂)，用200ml水进行第二次淋溶，以后各次按同样程序进行操作。即培养2d淋溶1次，共淋溶8次。
66.淋溶液转入500ml容量瓶，加水定容，检测全氮、全磷、全钾等指标，结果如下：
[0067][0068][0069]
2、堆肥污泥氨氮含量
[0070]
以添加等量活性炭替换氨氮吸收剂发酵的堆肥污泥为对比，对实施例1、2所制备的堆肥污泥的氨氮含量和总养分含量进行测定，其中，对氨氮含量的测定方法采用纳氏试剂比色法测定，总养分为氮含量、p2o5和k2o含量之和，测定结果如下：
[0071] 实施例1实施例2对比氨氮含量(％)1.71.80.9总养分含量(％)6.26.33.8
[0072]
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。