[发明专利]用于生态观光农业的无土栽培液体基质及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种培养液及其制备方法，具体的说涉及一种用于生态观光农业的无土栽培液体基质及其制备方法，属于无土栽培技术领域。

背景技术

室内水培植物大多是没有介质的无土栽培，在没有介质的情况下植物容易出现烂根发臭、滋生蚊虫。究其原因，营养液中大分子有机物之间不可避免的聚集，导致培养液中各种无机和有机营养成分分散性和均一性差，营养液中局部浓度存在差异，影响植物根系的健康生长。同时，室内光照不充足，容易导致缺氧，植物光合反应不完全，生长缓慢。因此，要求营养液必须分散性和均一性好，能蓄积氧气，能使植物在室内培养时不烂根、不发臭、无异味而且生长正常，并能够降低植物光合作用的阀值，使它在室内环境中也能很好地生长。

石墨烯由于其十分良好的导热、光学特性，本发明将其用于室内水培植物培养液的改性，利用石墨烯导热、光学特性，改善室内水培植物培养液的性能，以解决水培植物室内培养时生长异常的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种用于生态观光农业的无土栽培液体基质及其制备方法，该用于生态观光农业的无土栽培液体基质，分散性和均一性好，克服了营养液中局部浓度差。同时，即便室内光照不充足时，用于生态观光农业的无土栽培液体基质也具有良好的导热和光学性能，改善植物光合反应，促进其生长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

用于生态观光农业的无土栽培液体基质，所述用于生态观光农业的无土栽培液体基质由基础培养液、杀菌剂和聚磷酸铵-硅藻土/石墨烯复合纳米材料添加剂组成，每100重量份基础培养液中0.5-1.0重量份杀菌剂、8-12重量份的聚磷酸铵-硅藻土/石墨烯复合纳米材料添加剂，所述聚磷酸铵-硅藻土/石墨烯复合纳米材料的制备方法如下：

将质量分数70-85％的磷酸倒入反应器中，加热搅拌，温度升到75-80℃时加入尿素和硅藻土，当温度升到110-120℃时，加入纳米级石墨烯，加料完毕后继续升温至120～130℃时，搅拌反应10-20min，然后将产物在160-180℃下高温处理3-5h，冷却至室温经纳米粉碎后得聚磷酸铵-硅藻土/石墨烯复合纳米材料；

所述杀菌剂为ε-聚赖氨酸和/或蜂胶粉。

聚磷酸铵无毒无味，不产生腐蚀气体，热稳定性高，具有较多亲水基团；硅藻土具有良好的触变性、悬浮稳定性、耐水性和化学稳定性；石墨烯具有十分良好的导热、光学特性。

本发明的技术方案以磷酸、尿素和硅藻土为原料，以纳米级石墨烯为载体，通过原位聚合制备的聚磷酸铵-硅藻土/纳米石墨烯复合材料，可充分发挥聚磷酸铵、硅藻土和石墨烯之间的协同作用，复合纳米材料具有了良好的亲水性、分散性，还保留了石墨烯固有的性能。

与现有技术的纳米石墨烯相比，高比表面积的纳米石墨烯通过化学方法负载聚磷酸铵和硅藻土后，其亲水性和分散性可以提高10倍以上。

本发明的用于生态观光农业的无土栽培液体基质，分散性和均一性好，克服了液体基质局部浓度差。同时，即便室内光照不充足时，由于用于生态观光农业的无土栽培液体基质具有良好的导热和光学性能，能极大的改善植物光合反应，促进植物健康生长。

优选的，所述磷酸∶尿素∶硅藻土∶纳米级石墨烯的投料质量比为：1∶(0.7～0.8)∶(0.2～0.3)∶(0.6-0.8)。

优选的，所述基础培养液的pH为5.0-6.0，其重量份组成如下：

蒸馏水90-110份，硝酸钾12-18份，硝酸钙12-18份，磷酸二氢钾14-18份，水溶性葡聚糖4-6份，植物型复合氨基酸10-18份，复合微量元素1-2份。水溶性葡聚糖作为大生物分子，在体系中起到稳定剂的作用，培养液品质稳定，加入聚磷酸铵-硅藻土/纳米石墨烯复合材料后，其与硅藻土的活性位点之间交联，进一步稳定石墨烯改性培养液体系。

优选的，每100重量份基础培养液中含10重量份的聚磷酸铵-硅藻土/石墨烯复合纳米材料，所述基础培养液的pH为5.5，其重量份组成如下：

蒸馏水100份，硝酸钾16份，硝酸钙16份，磷酸二氢钾16份，水溶性葡聚糖5份，植物型复合氨基酸15份，复合微量元素1.5份。

优选的，所述植物型复合氨基酸由甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、胱氨酸、半胱氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和天门冬氨酸组成；

所述复合微量元素由铁、镁、硫、锰、铜和锌组成。

一种用于生态观光农业的无土栽培液体基质的制备方法，所述制备方法如下：