[发明专利]一种气凝胶自悬浮无土栽培基质、制备方法及无土栽培装置

说明书

本发明公开了一种气凝胶自悬浮无土栽培基质，涉及无土栽培基质领域，包括以下重量分数的原料：包括以下重量分数的原料：气凝胶粉末1‑30份、水70‑99份、表面亲润剂0.05‑0.1份和增粘剂2‑10份。本发明通过添加在基质中添加气凝胶粉末可以有效提高控制基质的含水率，同时协同组分中表面亲润剂的作用，可以提高气凝胶粉末与其他组分之间的界面相容性，提高基质整体结构的稳定性，本发明中还公开了一种制备方法，操作简单，易于操作，且生产过程中不产生任何废弃物或者污染物，绿色环保。本发明中还公开了一种无土栽培装置，本发明利用气凝胶自悬浮无土栽培基质制得的无土栽培装置结构简单，无污染，方便植物的种植培养。

技术领域

本发明属于栽培基质领域，具体涉及一种无土栽培基质、制备方法剂及无土栽培装置。

背景技术

无土栽培是指不用天然土壤，而是使用人工配置的基质等经行作物栽培及育苗的技术，目前无土栽培技术已经被应用在苗木、花卉和瓜果蔬菜上，是一项省水省肥省工的先进栽培技术。无土栽培技术的特点与优势已经被广大科研人员和生产者所熟悉与认可。

目前无土栽培基质分为无机基质、有机基质和混合基质等。如陶粒、泥炭、泡沫塑料、珍珠岩、锯末等都被用来作为无土栽培的基质。但是目前的无机基质如陶粒、泥炭、珍珠岩等都是不同矿物质的衍生产品。

中国专利CN109122202A公开了一种无土栽培基质，其配方重量份如下：农家肥10份、水稻秸秆25份、炉渣3份、碳化稻壳12份、复合肥6份、酵素9份、珍珠岩12份、锯木粉25份、保水剂0.6份、硅灰3份、柠檬酸0.4份、过磷酸钙0.2份、微量元素0.2份、水80份，该无土栽培基质原料廉价易得，安全性能高，不含抗生素。

但是目前无土栽培基质统一存在其成分不可控、密度高、其稀疏结构导致栽培过程中水分散失严重，同时对基质的含水率无法控制，导致其能中试的农作物数量较小。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的以下技术问题：目前的无土栽培基质密度高，水分散失严重，同时对基质的含水率无法控制。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种气凝胶自悬浮无土栽培基质，包括以下重量分数的原料：气凝胶粉末1-30份、水70-99份、表面亲润剂0.05-0.1份和增粘剂2-10份。

气凝胶具有憎水性，可以有效控制基质的含水率，同时气凝胶优良的隔热性能可以降低基质的导热率，从而减少基质水分散失率，同时添加表面亲润剂，利用表面亲润剂可以将气凝胶粉末气凝胶表面与水亲润，粘结剂可以将气凝胶粉末粘合在一起，保证基质不会因为失水或者表面破坏而松散，提高基质结构稳定性。

优选地，所述气凝胶粉末的颗粒粒径为0.1-100微米，密度为0.03-0.3g/L，气凝胶粉末与水接触角140°。

优选地，所述气凝胶粉末为憎水性二氧化硅气凝胶粉末。

气凝胶的成分为二氧化硅，完全无生物毒性，无放射性，安全可靠、无污染，是一种真正的绿色安全的种植技术。

优选地，所述表面亲润剂为十二烷基磺酸钠、十六烷基二甲基苄基氯化铵、烷基溴化吡啶、十六烷基氯化吡啶、仲烷基磺酸钠、仲烷基磺酸钠、蔗糖单月桂酸酯、蔗糖单油酸酯、蔗糖单棕榈酸酯中的一种或者多种混合。

表面亲润剂可以亲润气凝胶表面，使其能够分散在水中，同时又不能进入气凝胶孔道内部，防止气凝胶内部被亲润，保证气凝胶的轻质多孔性，从而水进入气凝胶内部孔道后会增加基质密度，使基质无法自悬浮。

优选地，所述增粘剂为高岭土、水辉石、凹凸棒、纤维素、海藻酸钠、甲壳素、壳聚糖、明胶中的一种或多种混合。

本发明选用的增粘剂环保无毒，防止植被根部吸收有害物质，影响植被的安全健康，同时所选增粘剂稳定不易被分解，有助于整体基质结构的稳定性。