本發(fā)明涉及栽培基質(zhì)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于處理腐殖質(zhì)的輔料及方法。
技術(shù)背景
腐殖質(zhì)指：已死的生物體在土壤中經(jīng)微生物分解而形成的有機(jī)物質(zhì)。黑褐色，含有植物生長發(fā)育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力。主要方法是幫助增加可以讓空氣和水進(jìn)入的空隙，也同樣產(chǎn)生植物必須的氮，硫，鉀和磷。動植物殘體在微生物作用下形成簡單化合物的同時又重新合成復(fù)雜的高分子化合物。
栽培基質(zhì)種類很多，常用的無機(jī)基質(zhì)有蛭石、珍珠巖、巖棉、沙、聚氨酯等；有機(jī)基質(zhì)有泥炭、稻殼炭、樹皮等。因此基質(zhì)栽培又分為巖棉栽培、沙培等。
腐殖質(zhì)一般可以直接用來作為栽培基質(zhì)種植各類植物，但對于水生植物來說，水生植物因其需要在水中生長的特性，采用現(xiàn)有常規(guī)基質(zhì)，比如腐殖質(zhì)種植，會碰到一個難以解決的問題，即在吸水性達(dá)到一定程度時，會使得透氣性能降低，從而造成水生植物根部缺氧而導(dǎo)致水生植物根部腐爛，從而導(dǎo)致爛根現(xiàn)象，最終導(dǎo)致植物死亡，因此，如果將腐殖質(zhì)直接投入水體中用作栽培基質(zhì)，可能起不到栽培種植的目的，反而會沉入水底形成底泥，對水體造成污染。
因此，本領(lǐng)域亟需一種新的產(chǎn)品或方法，可用其處理腐殖質(zhì)，以便制備出更適于植物栽培，尤其是水生植物栽培的栽培基質(zhì)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
基于本領(lǐng)域客觀存在的上述腐殖質(zhì)不能直接用作栽培基質(zhì)的問題，以及對腐殖質(zhì)處理的需求，本發(fā)明提供了一種輔料及方法，用于處理腐殖質(zhì)，以獲得一種更適于植物生長的栽培基質(zhì)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明首先提供一種用于處理腐殖質(zhì)的輔料，包括沸石粉、麥飯石粉、和羧甲基纖維素鈉。在上述輔料中，沸石粉的作用是增大比表面積，提高腐殖質(zhì)的均一性和透水性；麥飯石粉的作用是調(diào)節(jié)ph和提供微量元素；羧甲基纖維素鈉的作用是作為粘合劑。
上述各原料中，沸石粉是天然的沸石巖磨細(xì)而成，顏色為白色?？扇コ邪钡?5％，凈化水質(zhì)，緩解轉(zhuǎn)水現(xiàn)象。
麥飯石粉是麥飯石的粉制品，是由麥飯石原礦經(jīng)過篩選，粉碎，分級加工而成的粉末。
羧甲基纖維素鈉是一種葡萄糖聚合度為100～2000的纖維素衍生物，相對分子質(zhì)量242.16。白色纖維狀或顆粒狀粉末。無臭，無味，無味，有吸濕性，不溶于有機(jī)溶劑。
在一些具體的實施例中，所述輔料包括下述重量份的原料：沸石粉5-10份、麥飯石粉5-10份、羧甲基纖維素鈉2-5份。
在更具體的一些實施例中，所述輔料可以選自下述配方之一：
沸石粉5份、麥飯石粉5份、羧甲基纖維素鈉2份；
沸石粉10份、麥飯石粉10份、羧甲基纖維素鈉5份；
沸石粉5份、麥飯石粉10份、羧甲基纖維素鈉2份；
沸石粉10份、麥飯石粉10份、羧甲基纖維素鈉2份；
沸石粉6份、麥飯石粉7份、羧甲基纖維素鈉3份；
沸石粉7份、麥飯石粉9份、羧甲基纖維素鈉4份；
沸石粉8份、麥飯石粉8份、羧甲基纖維素鈉2份；
沸石粉9份、麥飯石粉6份、羧甲基纖維素鈉5份；
沸石粉7份、麥飯石粉5份、羧甲基纖維素鈉3份；或
沸石粉8份、麥飯石粉6份、羧甲基纖維素鈉4份。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明所提供的輔料配方并不僅限于上述實施例中所列各組，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際操作中處理腐殖質(zhì)的具體需求，取上述各原料對應(yīng)的上述數(shù)值范圍內(nèi)的任一數(shù)值，并進(jìn)行各具體數(shù)值重量份的原料之間的組合，能獲得基本相同的處理效果。具體地，所述沸石粉可以是5、5.1、5.2、……、5.8、5.9、6、6.1、5.2、……、6.8、6.9、7、7.1、7.2、……、7.8、7.9、8、8.1、8.2、……、8.8、8.9、9、9.1、9.2、……、9.8、9.9、10份；所述麥飯石粉可以是5、5.1、5.2、……、5.8、5.9、6、6.1、5.2、……、6.8、6.9、7、7.1、7.2、……、7.8、7.9、8、8.1、8.2、……、8.8、8.9、9、9.1、9.2、……、9.8、9.9、10份；所述羧甲基纖維素鈉可以是2、2.1、2.2、……、2.8、2.9、3、3.1、3.2、……、3.8、3.9、4、4.1、4.2、……、4.8、4.9、5份。本發(fā)明涉及的其它數(shù)值范圍也按上述規(guī)律取值，本文不再一一贅述。
第二方面，本發(fā)明還提供一種處理腐殖質(zhì)的方法，包括：采用所述輔料與腐殖質(zhì)混合。
在進(jìn)一步的實施例中，所述輔料與腐殖質(zhì)混合的重量配比為：10-20∶80-90；采用這一比值的好處是，可以在最小輔料的基礎(chǔ)上，將腐殖質(zhì)定型，并最終制備成種植基質(zhì)。
在進(jìn)一步的實施例中，所述方法還包括：將所述腐殖質(zhì)與輔料混合后所得的混合物擠壓成型。這一步的作用是定形，一方面便于后續(xù)加熱處理，另一方面便于應(yīng)用。
在優(yōu)選的實施例中，所述混合物在擠壓成型之前過50-100目篩；所述混合物通過壓片機(jī)進(jìn)行擠壓成型后，再進(jìn)行高溫處理。也可采用出壓片機(jī)以外的設(shè)備裝置對混合物進(jìn)行擠壓成型，例如，擠壓成型機(jī)、液壓機(jī)等等。
在具體的實施例中，所述壓片機(jī)的工作條件為：0.2-0.3mpa；
所述高溫處理指，將成型的混合物置于馬弗爐中加熱；所述馬弗爐加熱溫度為900-1200℃，保溫時間為8-15min。用馬弗爐加熱這一步的作用是進(jìn)一步脫水干化和定形，同時，羧甲基纖維素鈉經(jīng)過高溫燃燒后留下多孔結(jié)構(gòu)，一方面能夠吸附腐殖質(zhì)中的更多營養(yǎng)物質(zhì)，另一方面能夠為腐殖質(zhì)中的有益微生物提供更多的附著空間，為進(jìn)一步形成的種植基質(zhì)的品質(zhì)提升做出貢獻(xiàn)；除了馬弗爐之外，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可利用本領(lǐng)域其它常規(guī)加熱設(shè)備對混合物進(jìn)行加熱，例如，高壓滅菌鍋、加熱爐等等。
第三方面，本發(fā)明提供所述輔料，和/或所述方法在處理腐殖質(zhì)，和/或制備栽培基質(zhì)/土壤/肥料方面的應(yīng)用，包括：在標(biāo)有處理腐殖質(zhì)、和/或制備栽培基質(zhì)/土壤/肥料用途的商品包裝盒內(nèi)裝入所述輔料。任何規(guī)模的基于商業(yè)目的的使用本發(fā)明所述輔料和/或方法來制備栽培基質(zhì)/土壤/肥料，都落入本發(fā)明請求保護(hù)的范圍。
第四方面，基于上述所有內(nèi)容，本發(fā)明還提供一種栽培基質(zhì)/土壤，其由所述輔料與腐殖質(zhì)混合而得；或，采用所述方法制備得到。
在本發(fā)明所有的實施例中，所述腐殖質(zhì)可以是通過常規(guī)途徑獲得的腐殖質(zhì)，例如，購買、采集等，也可以是經(jīng)過特殊處理的腐殖質(zhì)，例如，可以采用水體底泥與植物秸稈/果殼/種殼混合發(fā)酵后得到的腐殖質(zhì)。采用這樣的腐殖質(zhì)與本發(fā)明的輔料混合制得種植基質(zhì)后，再將種植基質(zhì)重新投入水體中，可以獲得如下有益的效果：
(1)對底泥進(jìn)行了無害化和減量化，底泥的體積減少了三分之二；
(2)對底泥進(jìn)行了無害化和減量化，可作為水生植物的種植基質(zhì)資源化回用到水體中。
(3)資源化回用后的基質(zhì)，腐熟程度高，促進(jìn)了水生植物的生長繁殖；
(4)解決當(dāng)前底泥處置的難題，同時可大大降低工程成本。
采用本發(fā)明所述的輔料和/或方法處理腐殖質(zhì)后所得的栽培基質(zhì)/土壤/肥料，不僅腐熟程度高，可極大地促進(jìn)植物的生長繁殖，用于堆肥農(nóng)用、種植基質(zhì)等，還可以將本來是污染廢物的水體底泥轉(zhuǎn)化成有用的種植基質(zhì)，實現(xiàn)變廢為寶，節(jié)省了底泥一般異位處理技術(shù)如海洋投棄、衛(wèi)生填埋等的巨大費用。同時，利用本發(fā)明的輔料和/或方法處理得到的栽培基質(zhì)，操作簡便、成本低廉、轉(zhuǎn)化效率高、營養(yǎng)成分豐富，栽培種植效果顯著提高。
具體實施方式
以下通過具體實施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
生物材料的來源
短小芽孢桿菌購自北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院，bncc221077；
其它菌株：枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌，巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌也可通過商購獲得。
實施例11-30使用的水生植物和非水生植物均可商購獲得。
耗材與設(shè)備
沸石粉，購自河南水處理濾料總廠；
麥飯石粉，購自河南水處理濾料總廠；
羧甲基纖維素鈉，購自柘城縣耕道貿(mào)易有限公司；
壓片機(jī)，購自上海鼎業(yè)機(jī)械制造有限公司。
馬弗爐，購自北京科偉永興儀器有限公司。
實施例1-10、本發(fā)明的輔料產(chǎn)品
實施例11-30、采用本發(fā)明的輔料和/或方法制備栽培基質(zhì)
上述實施例中的方法都包括這一步驟：將輔料與腐殖質(zhì)按上表所列重量比例混合。
栽培植物種類涉及：水生植物，例如：枯草、矮生枯草、金魚草、狐尾藻、睡蓮；非水生植物，例如：彩葉草、綠蘿、文竹、月季。
栽培效果測試過程中，每種植物均栽培100株，并分別統(tǒng)計各自的成活率90-98％和爛根率0-3％，這表明本發(fā)明的方法獲得的種植基質(zhì)品質(zhì)優(yōu)良，適用于各類植物的種植，且種植效果好。