专利名称：植物生长基质和制作方法及专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无土栽培的植物生长基质，尤其是指一种以农业剩余物为原料的植物生长基质和制作方法及专用生产设备。
背景技术：
现有草坪的生产，主要是采用有土栽培技术及相关设备，该技术虽然简单，易于操作，但其生产过程会严重破坏土壤，而且浪费大量的农用耕地，所生产的草坪重量大，成本高，生产周期长。农村的农业剩余物如麦草、稻草、玉米秆等一直难以找到合理的利用方式，目前大部分被就地燃烧，造成了严重的空气污染和资源浪费。
发明内容
本发明的目的是提供一种以农业剩余物为主要原料制作的植物生长基质和该植物生长基质的制作方法以及专用生产设备，可用于生产草坪或蔬菜，在植物生长基质的制作过程中不产生污染物，且成本低、重量轻。
为达到上述目的所采取的技术方案是一种植物生长基质，由植物生长基质层和种子层构成，种子层设在相邻两植物生长基质层中间，其中植物生长基质层为2-5层，种子层为1-4层。
一种植物生长基质的制作方法，包括以下步骤切草和除尘→添加1号营养试剂→膨化和分离→调整水份和添加2号营养试剂→粉碎和分离→计量和打散→播种和成型；(1)、切草和除尘将麦草、稻草、玉米秆等农业剩余物装入切草机切至每段尺寸为2-15厘米，然后送入除尘机除尖。
(2)、添加1号营养试剂在除尘后的物料中添加1号营养试剂，搅拌混合；所述1号营养试剂的组成为两种以上化肥，其中氮、钾、磷营养成份的比为3-6∶2-5∶1-4。
(3)、膨化和分离将添加了1号营养试剂的物料送入膨化器，在膨化器中用饱和水蒸汽在0.3-3MPa压力下处理3-30分钟，突然减压时将物料离解，然后由分离器将被膨化的物料分离，装入中间储槽。
(4)、调整水份和添加2号营养试剂将中间储槽中的膨化物料取出，用烘干或风干的方法调整水份，使物料中的水份含量为20％-80％，然后加入2号营养试剂，经搅拌均匀后制成丝状碎料基质原料；所述2号营养试剂的组成为两种以上化肥、保水剂、杀虫剂和植物生长调节剂，其中化肥的氮、钾、磷营养成份比为3-6∶2-5∶1-4；保水剂可以是聚乙烯醇/聚丙烯酸系列或淀粉/聚丙烯酸接枝复合体系列；杀虫剂可以是百菌清、多菌灵、代森锌、拖布津、退菌特、三唑酮、呋喃丹或有机磷农药；植物生长调节剂的主要成份为引哚乙酸。
(5)、粉碎和分离将丝状碎料基质原料按所需基质的层数分为2-5份，再分别送入2-5台粉碎机进行粉碎，粉碎后基质原料的粒度为2-20毫米，然后由风机分别送至2-5个旋风分离器进行气、料分离；或先将基质原料进行粉碎，之后再分成2-5份，由风机分别送至2-5个旋风分离器进行分离。
(6)、计量和打散将分离后的基质原料送入相应的储料斗，并进行投放量的计量，经计量后的基质原料分别送入2-5台松散机进行打散，形成松散结构的基质原料。
(7)、播种和成型每两台松散机之间设有1台播种机，松散机为2-5台，播种机为1-4台，首先由第一台松散机在成型机上铺撒基质原料，由成型带带到第1台播种机下进行播种，再由第二台松散机覆盖一层基质原料，如此反复，经过2-5次层合；由设在成型机末端的压辊压制成1-15厘米厚的带状基质，最后用卷取机卷取成捆，或由裁切机裁制成块，包装后制成植物生长基质成品。
一种制作植物生长基质的专用设备，包括切草机、除尘机、营养试剂罐、膨化分离器、中间储槽、粉碎机、分离器、料斗、计量器、松散机、播种机、传送带、成型机和卷裁机。
切草机经传送带与除尘机相连，除尘机经传送带与膨化分离器相接，除尘机与膨化分离器之间设有营养试剂罐，膨化分离器经传送带与中间储槽相连接。
由2-5台粉碎机、2-5个分离器和2-5台松散机分别组成2-5路加料通道，每路加料通道的粉碎机通过送料风道与分离器相接，分离器的出口端通过传送带连接一料斗的入料口，料斗的底端设有计量器，并与松散机相连接。
成型机由成型带、托板、托辊、主动辊、从动辊、压辊、张紧辊、调整辊和支撑辊所构成，成型带的两端分别套接在主动辊和从动辊上，成型带上侧的底面设置有3个以上托板和托辊，张紧辊、调整辊和支撑辊分别设在成型带下侧的两面，成型带的末端设置有压辊和卷裁机，成型带的前端设置有退卷轴。
各松散机的出料口分别设置在成型机的上面，相邻两松散机之间设置有播种机，播种机上侧的料斗下端安装有计量器。
本发明的目的还可以通过以下技术方案实现在所述中间储槽的旁边设有一台烘干机。
所述的成型带是由橡胶、金属、塑料材料单独或复合制成的有孔带状物、无孔带状物或网状物。
所述的卷裁机为卷取机或裁切机。
与现有技术相比本发明的优点是由于采用此种方法和设备制作植物生长基质时，利用的是农业剩余物，不需要土壤，因此占地少、成本低、能耗少、重量轻、生产效率高，而且在制作过程中无污染物产生；又由于所生产出的成品为层状结构，且包装为卷状或块状，因此运输和后续操作方便；它可以用于生产草坪，还可以应用到生产蔬菜等，经济效益显著。
图1为本发明植物生长基质的结构示意图。
图2为本发明植物生长基质制作方法的方块图。
图3为本发明植物生长基质制作设备原理图。
具体实施例方式实施例1。
如图1所示，一种植物生长基质，由三层所构成，上层(1)和下层(3)为植物生长基质层，中间一层为种子层(2)，三层之间通过滚压连接在一起。
如图2所示，一种植物生长基质的制作方法，包括以下步骤切草和除尘→添加1号营养试剂→膨化和分离→调整水份和添加2号营养试剂→粉碎和分离→计量和打散→播种和成型。
(1)、切草和除尘将1000公斤麦草分批装入切草机切断，每段切为3-4厘米，然后送入除尘机除尘。
(2)、添加1号营养试剂将除尘后的麦草在上料传送带的入口处添加1号营养试剂并搅拌均匀，1号营养试剂是由6公斤尿素、4公斤碳酸钾和2公斤磷酸铵加50公斤水配制而成。
(3)、膨化和分离将添加了1号营养试剂的物料经上料传送带送入膨化器，在膨化器中用饱和水蒸汽在2Mpa压力下处理10分钟，之后减压放料，由分离器将彭化时的水蒸汽以及空气和其他不凝性气体与被膨化的物料分离，再由传送带将被膨化的物料装入中间储槽。
(4)、调整水份和添加2号营养试剂将中间储槽中的膨化物料取出，在烘干机中调整水份，使物料中的水份含量为30％，烘干箱内的温度设为为40℃，然后加入2号营养试剂，并在搅拌均匀后制成浆状基质原料，2号营养试剂为5公斤氯化钾配3公斤过磷酸钙，再加入0.1公斤百菌清杀虫剂、0.2公斤聚乙烯醇/聚丙烯酸系列保水剂和0.01公斤植物生长调节剂，然后由100公斤水稀释而成。
(5)、粉碎和分离制作2层制作植物生长基质，将原料分成2份，将每一份分别送入2台粉碎机进行粉碎，粉碎后的基质原料粒度为6毫米，然后通过各送料风道分别由2个旋风分离器进行分离。
(6)、计量和打散经2台粉碎机粉碎和2台分离器分离后的基质原料由带输送机送入相应的储料斗，并通过所设的计量器进行投放量的计量，第一台控制为4Kg/m2，第二台控制为1Kg/m2，经计量后的基质原料送入2台松散机进行打散，形成松散结构的基质原料。
(7)、播种和成型2台松散机之间相互间隔8米，其间设有一台播种机，首先由第一台松散机在成型机上铺撒基质原料，然后传送到播种机下播种，播种量为每平方米20克，再由第二台松散机覆盖一层基质原料，经过2次层合，由设在成型机末端的压辊压制成2厘米厚的带状基质，最后用卷取机卷取成捆，包装后制成成品的植物生长基质。
如图3所示，一种制作植物生长基质的专用设备，主要包括切草机(11)、除尘机(12)、营养试剂罐(13)和(19)、膨化分离器(14)、中间储槽(15)、粉碎机(5)和(51)、分离器(6)和(61)、料斗(7)和(71)、计量器(8)、(81)和(82)、松散机(9)和(91)、烘干机(16)、播种机(17)和传送带，还包括成型机(4)和卷取机(18)。
切草机(11)的出口端经传送带(10)与除尘机(12)的入口端相连，除尘机的出口端设有传送带(101)和营养试剂罐(13)，经切草和除尘的原料由营养试剂罐加入1号营养试剂，然后通过传送带(101)输送到膨化分离器(14)内进行膨化和分离，膨化分离器的出口连接到传送带(102)的初始端，原料被输送到中间储槽(15)，中间储槽的旁边设有烘干机(16)和营养试剂罐(13)，将中间储槽内的原料送入烘干机调整水份并由营养试剂罐加入2号营养试剂。
由两台粉碎机(5)和(51)、两台分离器(6)和(61)、两台松散机(9)和(91)分别组成2路加料通道，每路加料通道的粉碎机(5)和(51)分别通过送料风道与分离器(6)和(61)相接，分离器的出口端分别设有传送带(103)和(104)，传送带的末端分别连接一料斗(7)和(71)的入料口，料斗的底端分别设有计量器(8)和(81)，并与松散机(9)和(91)相连接，原料在2路加料通道中经过粉碎、分离、计量和打散送入成型机(4)成型。
成型机(4)由成型带(41)、托板(42)、主动辊(43)、从动辊(48)、压辊(44)、张紧辊(45)、调整辊(46)、支撑辊(47)、托辊(49)和卷取机(18)所构成，成型带的两端分别套接在主动辊(43)和从动辊(48)上，构成可循环的上下两段，成型带上段的底面等间隔设置有6个托板(42)和5个托辊(49)，用于承载成型带和原料的重量，张紧辊(45)、调整辊(46)和支撑辊(47)分别设在成型带下段的两面，用于张紧和调整成型带，成型带的末端设置有压辊(44)和卷取机(18)，在成型机的从动辊(48)一端还可设有一退卷轴。
两台松散机(9)和(91)的出料口分别设置在成型机(4)的上面，两台松散机之间设置有一台播种机(17)，播种机的料斗(19)下端安装有计量器(82)，随着成型带的循环向前移动，首先由第一台松散机(91)铺撒第一层经计量的基质原料，然后由播种机(17)定量播种，再由第二台松散机(9)铺撒第二层经计量的基质原料。当成型带运行到末端时，由压辊(44)将基质原料压平，形成层状结构的植物生长基质。最后由卷取机(18)卷取成捆，制成成品无土栽培的植物生长基质。
实施例2在本实施例制作方法的添加1号营养试剂步骤中，1号营养试剂是由8公斤硫酸铵、6公斤硝酸钾和5公斤过磷酸钙加80公斤水配制而成。
在实施例制作方法的调整水份和添加2号营养试剂步骤中，将中间储槽中的膨化物料取出，在烘干机中调整水份，使物料中的水份含量为75％，烘干箱内的温度设为为120℃，然后加入2号营养试剂，并在搅拌均匀后制成潮湿基质原料，2号营养试剂为30公斤磷酸氢二铵配7公斤氯化钾，再加入0.2公斤多菌灵杀虫剂、0.1公斤淀粉/聚丙烯酸接枝复合体系列保水剂和0.01公斤植物生长调节剂，然后由80公斤水稀释而成。
其它与实施例1相同。
采用以上方法和设备制作层状结构的植物生长基质，具有连续生产的能力，所生产的产品中已经含有植物生长所需的养料和生长促进剂，在植物生长的前三个月内无需施用化肥，浇水后即可生长。该项发明可以用于生产草坪，还可以应用到生产蔬菜等。
权利要求
1.一种植物生长基质，其特征在于由植物生长基质层和种子层构成，种子层设在相邻两植物生长基质层中间，所述植物生长基质层为2-5层，种子层为1-4层。
2.一种植物生长基质的制作方法，其特征在于包括以下步骤切草和除尘→添加1号营养试剂→膨化和分离→调整水份和添加2号营养试剂→粉碎和分离→计量和打散→播种和成型；(1)、切草和除尘将麦草、稻草、玉米秆等农业剩余物装入切草机切至每段尺寸为2-15厘米，然后送入除尘机除尘；(2)、添加1号营养试剂在除尘后的物料中添加1号营养试剂，搅拌混合；所述1号营养试剂的组成为两种以上化肥，其中氮、钾、磷营养成份的比为3-6∶2-5∶1-4；物料与1号营养试剂的重量比为100∶3-7；(3)、膨化和分离将添加了1号营养试剂的物料送入膨化器，在膨化器中用饱和水蒸汽在0.3-3MPa压力下处理3-30分钟，突然减压时将物料离解，使物料呈松软絮状，然后由分离器将被膨化的物料分离，装入中间储槽；(4)、调整水份和添加2号营养试剂将中间储槽中的膨化物料取出，用烘干或风干的方法调整水份，使物料中的水份含量为20％-80％，烘干温度为20-150℃，然后加入2号营养试剂，经搅拌均匀后制成丝状碎料基质原料；所述2号营养试剂的组成为两种以上化肥、保水剂、杀虫剂和植物生长调节剂，其中化肥的氮、钾、磷营养成份比为3-6∶2-5∶1-4；保水剂可以是聚乙烯醇/聚丙烯酸系列或淀粉/聚丙烯酸接枝复合体系列；杀虫剂可以是百菌清、多菌灵、代森锌、拖布津、退菌特、三唑酮、呋喃丹或有机磷农药；植物生长调节剂的主要成份为引哚乙酸；(5)、粉碎和分离将丝状碎料基质原料按所需基质的层数分为2-5份，再分别送入2-5台粉碎机进行粉碎，粉碎后基质原料的粒度为2-20毫米，然后由风机分别送至2-5个旋风分离器进行气、料分离；或先将基质原料进行粉碎，之后再分成2-5份，由风机分别送至2-5个旋风分离器进行气、料分离；(6)、计量和打散将分离后的基质原料送入相应的储料斗，并进行投放量的计量，经计量后的基质原料分别送入2-5台松散机进行打散，形成松散结构的基质原料；(7)、播种和成型每两台松散机之间设有1台播种机，松散机为2-5台，播种机为1-4台，首先由第一台松散机在成型机上铺撒基质原料，由成型带带到第1台播种机下进行播种，再由第二台松散机覆盖一层基质原料，如此反复，经过2-5次层合；由设在成型机末端的压辊压制成1-15厘米厚的带状基质，最后用卷取机卷取成捆，或由裁切机裁制成块，包装后制成植物生长基质成品。
3.一种制作植物生长基质的专用设备，其特征在于包括切草机、除尘机、营养试剂罐、膨化分离器、中间储槽、粉碎机、分离器、料斗、计量器、松散机、播种机、传送带、成型机和卷裁机；切草机经传送带与除尘机相连，除尘机经传送带与膨化分离器相接，除尘机与膨化分离器之间设有营养试剂罐，膨化分离器经传送带与中间储槽相连接；由2-5台粉碎机、2-5个分离器和2-5台松散机分别组成2-5路加料通道，每路加料通道的粉碎机通过送料风道与分离器相接，分离器的出口端通过传送带连接一料斗的入料口，料斗的底端设有计量器，并与松散机相连接；成型机由成型带、托板、托辊、主动辊、从动辊、压辊、张紧辊、调整辊和支撑辊所构成，成型带的两端分别套接在主动辊和从动辊上，成型带上侧的底面设置有3个以上托板和托辊，张紧辊、调整辊和支撑辊分别设在成型带下侧的两面，成型带的末端设置有压辊和卷裁机，成型带的前端设置有退卷轴；各松散机的出料口分别设置在成型机的上面，相邻两松散机之间设置有播种机，播种机上侧的料斗下端安装有计量器。
4.根据权利要求3所述的一种制作植物生长基质的专用设备，其特征在于在所述中间储槽的旁边设有烘干机。
5.根据权利要求3所述的一种制作植物生长基质的专用设备，其特征在于所述的成型带是由橡胶、金属、塑料材料单独或复合制成的，它可以是有孔带状、无孔带状或网状结构。
6.根据权利要求3所述的一种制作植物生长基质的专用设备，其特征在于所述的卷裁机为卷取机或裁切机。
全文摘要
本发明涉及一种以农业剩余物为原料，实现无土栽培的植物生长基质，它由基质层和种子层所构成，种子层设在基质层中间，其制作方法是切草和除尘→添加1号营养试剂→膨化和分离→调整水份和添加2号营养试剂→粉碎和分离→计量和打散→播种和成型；其生产设备和生产过程是由切草机和除尘机对原料预处理，掺入营养试剂，由膨化分离器将植物秸秆解离，调整水份后经粉碎机、分离器、计量器和松散机进行原料再加工，然后在成型机上进行铺设基质和播种等多层复合，再经压制后由卷取机制成卷状或由裁切机制成块状成品，该方法不需要土壤、成本低、重量轻、能耗低、无污染、生产效率高、运输和后续操作方便，可用于生产草坪或蔬菜等，经济效益显著。
文档编号A01G31/02GK1436446SQ02100590
公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月7日 优先权日2002年2月7日
发明者高万卓 申请人:北京新伟世纪科技发展有限公司