专利名称：植栽土壤及其制备方法
技术领域：
本发明涉及植栽土壤及其制备方法，具体涉及一种利用合成化纤原丝或纺织废弃纤维制成的颗粒物、腐熟完全的有机物以及矿石沙粒介质，以适当比例混合并调配PH值、 EC值及密度比等土壤三大定性，制备适合各种不同栽植植物生长的人造土壤。
背景技术：
人类利用天然土壤发展农耕历史已非常久远，天然土壤笨重、搬移困难，必须依靠当地的日照、天候、水源、土壤条件等因素配合，只能适地适种“靠天吃饭”，并且天然土壤容易硬化，必须利用农耕器具进行松土，使土壤松软活化、具通气性、孔隙度及保水率，以利于播种、定植与根系的生长，让植物能顺利摄取阳光、空气、水分与养分，但是松软表土容易遭雨水与强风冲刷而流失，天然土壤也含有草籽、虫卵、病源菌，必须经常除草、除虫，作物生长必须供应大量的水及肥料，成本高又有作物连作障碍。1950年人类发明水耕无土栽培(Hydroponics)，这种不用依赖传统土壤、省水、省肥料、容易管理、操控的栽培方式，立刻受到全世界农业专家的高度重视，并开始盛行于世界各地，可是利用水培栽植工法，能栽种作物受到极大限制，而且水培要求技术较高，尤其是设施与肥料的管理技术难度较大。1968年丹麦发明岩棉无土栽培(Rockwool)，岩棉块具有高度通气性、孔隙度、以及保水率，施工方便、不用除草，作物成长过程需要的水分、营养液均可利用滴灌方式自动补充供给，有效省水、省肥与减少劳力的支出，因而岩棉无土栽培也深受先进国家的喜爱， 但岩棉是利用矿物所合成的无机纤维，存有“操作及弃置”等问题。同时，有别于土壤的各式相关栽培介质也被大量开发应用，例如水苔、蛇木、树皮、 椰子土、陶土粒、珍珠石、蛭石、泥炭苔等，但是这些介质均存在下述缺陷水苔虽具有保水、保湿、排水功能，但孔隙太大，适合栽种的作物不多，多只能以半气生根植物栽培为主，如蝴蝶兰栽培；而且，水苔也会长出绿藻造成兰根的腐烂。蛇木(笔筒树)的材质较硬，吸水与保水性不佳，以中国兰栽培为主，因为生长于低海拔山区，必须砍伐再加工处理。树皮的吸水、保水均不佳，一般以半气生根兰科为主。椰子土的吸水性、保水性不够良好，容易腐烂、分解、致密造成排水困难。陶土粒必须烧制加工，具多孔隙性，吸水、保湿，但质地太硬。珍珠石目前被大量使用，其质轻、透气，但保湿效果不好，容易崩解、产生粉尘、致密影响排水功能，阳离子交换量低。蛭石的质轻、透气，保湿效果不好、固定性差。泥炭苔(peat mass)是良好的无土栽培介质，但是容易酸化、分解、致密，酸化会造成根系腐败，致密造成排水困难，太干燥也不易吸水等缺陷，由于必须挖掘开采，英国已禁止相关植栽产品输入。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了前述天然土壤的多种缺陷，以及水耕、岩棉无土栽培和各式栽培介质均存在的诸多缺点，提供了一种足以取代天然土壤，并且完全没有前述各种栽培介质缺点的植栽土壤及其制备方法。本发明人经多年的观察、研究及实际制作样品，栽植试验、改良，在具体成品的长期实际成果验证中，最终制得本发明的植栽土壤。本发明的植栽土壤，其含有合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物以及矿石沙粒。本发明中，所述的合成化纤为常规所述的合成化纤，如聚脂纤维(Polyster)、尼龙纤维(Nylon)、混纺棉(T/C :P0LYESTER/C0TT0N)等，所述的合成化纤较佳的为原丝和/或纺织废弃纤维。所述的原丝一般为合成化纤未经染色与上浆处理的纯白原丝；所述的纺织废弃纤维可为纺织工业下脚料、用后的废弃物、混纺布匹、不织布、碎布条和纺织工业废弃物等中的一种或多种。所述的纺织废弃纤维对纺织物品废弃物充分循环利用，进一步减少垃圾产生。所述的原丝的合成化纤颗粒较佳的用于食用蔬果栽培，所述的纺织废弃纤维较佳的用于观赏苗木、盆花、草花、天然草毯等植栽。其中，所述的合成化纤颗粒的制备方法较佳的包括如下步骤合成化纤原丝和/ 或经预处理后的纺织废弃纤维经粉碎制得毛絮状物，之后制成颗粒物，即可。所述的预处理纺织废弃纤维较佳的通过常规的筛选、精练、漂白、水洗及烘干等过程进行预处理。所述的粉碎较佳的为机器粉碎。所述的毛絮状物的粒径大小较佳的为0. Olmm 0. Imm0所述的制成颗粒物较佳的为螺旋状机器捻制加工处理制得。所述的颗粒物的粒径大小较佳的为5mm以下。所述的颗粒物一般为蓬松纠结缠绕状的颗粒物。所述的颗粒物具有较大的表面积，能保持较多的水，多孔物质能在其内部保持水分，其作为团粒的化纤柔软、多孔隙，植物须根能轻易穿透，进行水分与养分的吸收，且该颗粒物具有回复性与弹性，不会有腐烂、致密、崩解、硬化、沾黏、变质等问题产生，PH值中性， 轻柔容易清洗，干净无毒无菌，可以重复使用再使用，没有二次环境公害问题。本发明中，所述的腐熟完全的有机物为本领域常规所述的腐熟完全的有机物。所述的有机物为本领域常规的能发酵作为有机肥料的前体，如稻草、玉米梗、甘蔗渣、木屑、竹筷、椰子纤维、果皮、蛋壳、菜渣、厨余、豆渣、羽毛、屠体残渣、过期牛奶、蛋和面包等中的一种或多种。所述的腐熟完全的有机物本领域技术人员应该知道可按照本领域常规方法视实际需要进行分类加工，较佳的为利用机器粉碎与集中封盖处理，施予有益微生物菌群除臭、 快速发酵、分解转化、腐熟完成，即可获得天然液态肥，再利用有机物再生处理法，分解干燥获得“有机肥”及“有机腐质介质”。所述的有机物再生处理方法可参考文献进行操作①周德庆，微生物学教程[M]，北京高等教育出版社，1993 ；②郑善良，微生物学基础[M]，北京 化学工业出版社，1996 ；③中国生物工程学会，国家发展计划委员会高技术产业发展司，中国生物技术产业发展报告D)]，北京化学工业出版社，2002。其中，所述腐熟完全的有机物较佳的利用本领域常规仪器检测使达到无毒要求， 并检测有机肥氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铁0 )、锌(Zn), ^ (Cu)、锰(M)等元素的含量，以便于提供作物成长过程所需的主要与次要微量元素。所述腐熟完全的有机物，较佳的经机器加工调整固定PH值、EC值，筛选纤维粗、中、细等分级，调配植栽所需要的密度比率。所述的腐熟完全的有机物的粗纤维粒径大小较佳的为Imm 3mm;中纤维粒径大小较佳的为0. Ilmm 0. 3mm ；细纤维粒径大小较佳的为0. Olmm 0. 1mm。本发明所述腐熟完全的有机物含有丰富有机腐植质，有益微生物菌群、微量元素、微量矿物质等，运用于植栽植物时有机物会被慢慢分解、释放养分供植物吸收利用，同时所述腐熟完全的有机物也具有吸水、保肥、保湿、排水、透气、固定植物等功能。本发明中，所述的矿石沙粒为本领域常规使用的矿石沙粒，如麦饭石和/或火山石等矿物颗粒。所述的矿石沙粒粒径大小较佳的为< lcm，可按本领域常规方法经机器加工制成，分为粗、中、细三种，具有吸水、保湿、透气等功能，含有植物需要的微量矿物元素，供植物吸收，调整土壤PH值。所述的矿石沙粒的粗颗粒粒径大小较佳的为0. 5cm Icm冲颗粒粒径大小较佳的为0. 2mm 0. 5mm ；细颗粒粒径大小较佳的为0. Olmm 0. 1mm。本发明中，所述的植栽土壤中含有的合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物以及矿石沙粒的各用量，本领域的技术人员应该知道可按照相关栽植具体用途，以适当的比例混合并调配PH值、EC值(Electrical conductivity)及密度比(Porosity)等土壤三大定性， 提供适合具体各种不同栽植状态中植物最佳生长环境的植栽土壤。阳光、空气、水、土壤是地球最宝贵资源，现代人往城市集中建设发展，城市彻底水泥化，僵硬与固化的城市无法彻底进行植栽与绿化工作，城市水泥化是现代人的悲哀也是造成地球暖化的元凶之一。人类须要植物提供更多新鲜的氧气并且消化更多二氧化碳，人类与植物的关系是密不可分的，城市平面消失的植物，人类应从立面与空中重新植栽找回， 天然土壤及现有介质均有重大缺点，无法让立面与空中的植栽工作达到永续与长久目的。 同时植物种类非常多样，对日照、水分、养分的需求因种类而异，传统耕种必须视当地土壤条件适地适种靠天吃饭，视植物类别提供植物需要的土壤物理环境才是突破目前植栽最大的瓶颈。而本发明的植栽土壤栽植植物时，只要有光、有水就能进行植栽工作，各大城市骑楼、屋顶、阳台、花台、水泥地，桥梁均能快速拥有清洁菜园与花园。同时，土壤具有的吸水、 保湿、透气、保肥性，不会硬化、崩解、致密、分解的特性，可减少水资源及肥料的浪费，可保持土壤长久物理活性达到永续的功能。本发明不偏重于化学生物领域性，因为土壤一旦致密、硬化，土壤无法进行呼吸作用，也就无法吸收水分与养分，土壤的生化也失去作用，因而本发明强调的是土壤最重要的物理性，一种质量轻、不容易崩解、致密与硬化、会呼吸的土壤，在良好的土壤环境，植物不容易生病。本发明还涉及一种植栽土壤用于育苗专用，其含有3mm以下的合成化纤颗粒 20%,0. Olmm 0. Imm腐熟有机物75 79%，0. 2mm 0. 5mm矿石沙粒1 5%，pH值为 5. 5 6. 5，EC值为0. 5，百分比为质量百分比。本发明还涉及一种植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纤颗粒20%，0. Ilmm 0. 3mm腐熟有机物70% 74%，有机肥5%。0. Olmm 0. Imm矿石沙粒1 5%，pH值为5. 5 6. 5，EC值为1 2，百分比为质量百分比。其中，所述的有机肥为本领域常规使用的有机肥，其相较于腐熟完全的有机物其有机物肥分很低，主要含有氮、 磷和钾成分。本发明还涉及一种植栽土壤用于苗木籽插专用，其含有5mm合成化纤颗粒100%，PH值为7，EC值为0，百分比为质量百分比。本发明还涉及一种植栽土壤用于气生根兰花栽培，其含有5mm合成化纤颗粒 40 %，Imm 3_腐熟有机物30 %，0. 5cm Icm天然矿石颗粒30 %，pH值为5. 5 6. 5，EC 值0.7以下，百分比为质量百分比。本发明还涉及本发明的植栽土壤的制备方法，其包括将前述的合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒，按具体栽植用途比例均勻混合，为适用于相应植物的栽植状态，调配PH值、EC值及密度比即可。本发明中，除特殊说明外所用试剂和原料均市售可得。在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征可以任意组合得到本发明较佳实例。本发明的积极进步效果在于本发明提供了一种植栽土壤及其制备方法。该植栽土壤具有松软肥沃表土构造，拥有非常完整化学、物理、生物性及阳离子交换能量，并且基质轻柔，易搬移，易施工操作、维护管理，干净无毒，具有高度孔隙度，不硬化、不崩解、不致密、不沾黏、可保持土壤活性，同时，具有高度保水率，吸水快，保湿效果好，具有高度通气性，排水性良好，透气性佳，稳定、不变质，可重复循环使用，没有连作障碍与二次公害问题。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下述实施例中的百分比除特殊说明外均为质量百分比。本发明的植栽土壤优选制备下述四种土壤。育苗专用植栽土壤合成化纤颗粒3_以下约20 %，0. Olmm 0. Imm腐熟有机物约75 79 %， 0. 3mm 0. 5mm矿石沙粒约1 5%，pH值约5. 5 6. 5，EC值约0. 5 ；将三种介质媒合搅拌均勻，即可供蔬果苗木育苗使用，种子育苗需要低肥分，供种子发芽成长，若EC值太高肥分太多，种子无法发芽成长。苗木蔬果花卉定植专用植栽土壤合成化纤颗粒5mm以下约20%，0. Imm 0. 3mm腐熟有机物约70% 74%，有机肥 5%,0. Olmm 0. Imm矿石沙粒约1 5%，pH值约5. 5 6. 5，EC值约1 2 ；将四种介质搅拌媒合均勻，即可供苗木蔬果定植。只要有光照、有水，就能进行植栽工作；苗木蔬果定植之后，生长过程需要较高肥分，EC值太低会无法顺利生长发育，最终导致产量与质量下降。苗木籽插专用植栽土壤5mm合成化纤颗粒100%，经清水泡洗、酒精消毒，pH值中性7，EC值0，可供任何苗木籽插使用；如玫瑰籽插，将玫瑰老枝桠以45度角切下，再插入苗木籽插专用土壤即可；苗木被切割之后会留下伤口，伤口容易因感染细菌而溃烂，故籽插苗需要干净无菌的土壤，及干净的水与阴凉潮湿的环境，这样的环境才有利于伤口愈合及新根伸展，根系很快伸展完成，玫瑰籽插苗即可进行移植到苗木蔬果定植土壤继续栽培。气生根兰花栽培植栽土壤合成化纤颗粒5mm约40 %，Imm 2mm腐熟有机物约30 %，0. 5cm Icm天然矿石颗粒30%，经混合搅拌均勻即可，pH值约5. 5 6. 5，EC值0. 7以下，选适当容器定植，一星期浇水一次，两星期浇稀释1000倍氮N肥一次，开花季节需要补充适当的磷(P)月巴。未来如果人类能在月球设立太空站，并利用设施与环控工程配合本发明建立太空植物工厂，提供太空站需要的氧气和新鲜蔬果与花卉，将能有助于太空科技产业的提升，早日实现月球旅行与居住的梦想。实施例1一种植栽土壤用于育苗专用，其含有3mm以下的合成化纤颗粒20%，0. Olmm 0. Imm腐熟有机物75%，0. 3mm 0. 5mm矿石沙粒5%，pH值为5. 5，EC值为0. 5，百分比为
质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配pH值、EC值及密度比即可。实施例2一种植栽土壤用于育苗专用，其含有3mm以下的合成化纤颗粒20%，0. Olmm 0. Imm腐熟有机物79 %，0. 2mm 0. 5mm矿石沙粒1 %，pH值为6. 5，EC值为0. 5，百分比为
质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配pH值、EC值及密度比即可。实施例3一种植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纤颗粒20%， 0. Ilmm 0. 3mm腐熟有机物74%，有机肥5%，0. 3mm 0. 5mm矿石沙粒1%，ρΗ值为5.5， EC值为2，百分比为质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配PH值、EC值及密度比即可。实施例4一种植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纤颗粒20%， 0. 1 Imm 0. 3mm腐熟有机物70 %，有机肥5 %，0. 3mm 0. 5mm矿石沙粒5 %，pH值为6. 5， EC值为1，百分比为质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配pH值、EC值及密度比即可。实施例5一种植栽土壤用于苗木籽插专用，其含有5mm以下合成化纤颗粒100 %，pH值为7， EC值为0，百分比为质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配pH值、EC值及密度比即可。实施例6一种植栽土壤用于气生根兰花栽培，其含有5mm以下合成化纤颗粒40%，Imm 2mm腐熟有机物30%，0. 5cm Icm天然矿石颗粒30%，pH值为5.5，EC值0. 7以下，百分比为质量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配PH值、EC值及密度比即可。实施例7一种植栽土壤用于气生根兰花栽培，其含有5mm合成化纤颗粒40 %，Imm 2mm腐熟有机物30%，0. 5cm Icm天然矿石颗粒30%，pH值为6. 5，EC值0. 7以下，百分比为质
量百分比。本实施例植栽土壤的制备按上述合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒的含量比例均勻混合，调配pH值、EC值及密度比即可。效果实施例1将实施例3制得的植栽土壤1公斤，考察其吸水性能，发现能够吸收3公斤的水。本发明的植栽土壤吸水快、保水性高，相较于传统耕作需要大量的水来灌溉，本发明的植栽土壤种植非常省水，可达到节水与肥料流失的双重目地。效果实施例2将实施例1的植栽土壤用于育苗，植栽土壤保湿、疏松又透气，种子2 5天就能发芽，良好的土壤环境，根系发展非常快速而且茂密，植物生长快速。之后将苗木移栽定植，在移栽过程中观察发现吸收水分及养分的须根可以自由穿透合成化纤颗粒，并有效形成根系球团，这使得移植过程不会伤害植物须根，定植之后植物可以马上吸收水及养分。因此，本发明的植栽土壤用于育苗，效果良好，在苗木移栽时，不会对植物须根造成伤害，也是传统土壤及任何栽培介质无法达成的。效果实施例3将实施例5的植栽土壤用于苗木籽插，在本发明的干净、无菌、保水又透气的土壤，经统计籽插苗木存活率99%以上。
权利要求
1.一种植栽土壤，其特征在于其含有合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物以及矿石沙粒。
2.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的合成化纤为原丝和/或纺织废弃纤维，其中，所述的原丝为合成化纤未经染色与上浆处理的纯白原丝；所述的纺织废弃纤维为纺织工业下脚料、用后的废弃物、混纺布匹、不织布、碎布条和纺织工业废弃物中的一种或多种；所述的颗粒物的粒径大小为5mm以下。
3.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的有机物为稻草、玉米梗、甘蔗渣、 木屑、竹筷、椰子纤维、果皮、蛋壳、菜渣、厨余、豆渣、羽毛、屠体残渣、过期牛奶、蛋和面包中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的矿石沙粒为麦饭石和/或火山石；所述的矿石沙粒粒径大小为< 1cm。
5.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有3mm以下的合成化纤颗粒20%， 0. Olmm 0. Imm腐熟有机物75 79%，0. 2 0. 5mm矿石沙粒1 5%，pH值为5. 5 6. 5，EC值为0. 5，百分比为质量百分比。
6.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm以下的合成化纤颗粒20%， 0. Ilmm 0. 3mm腐熟有机物70% 74%，有机肥5%，0. Olmm 0. Imm矿石沙粒1 5%， PH值为5. 5 6. 5，EC值为1 2，百分比为质量百分比。
7.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm合成化纤颗粒100%，pH值为7，EC值为0，百分比为质量百分比。
8.如权利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm合成化纤颗粒40%，Imm 3mm腐熟有机物30%，0. 5cm Icm天然矿石颗粒30%，pH值为5. 5 6. 5』(值0. 7以下， 百分比为质量百分比。
9.一种如权利要求1 8任一项所述的植栽土壤的制备方法，其包括将合成化纤颗粒、 腐熟完全的有机物及矿石沙粒，按具体栽植用途比例均勻混合，调配PH值、EC值及密度比即可。
全文摘要
本发明公开了一种植栽土壤及其制备方法。该植栽土壤含有合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物以及矿石沙粒。该制备方法包括将合成化纤颗粒、腐熟完全的有机物及矿石沙粒，按具体栽植用途比例均匀混合，调配pH值、EC值及密度比即可。本发明的植栽土壤具有松软肥沃表土构造，拥有非常完整化学、物理、生物性及阳离子交换能量，并且基质轻柔，易搬移，易施工操作、维护管理，干净无毒，具有高度孔隙度，不硬化、不崩解、不致密、不沾黏、可保持土壤活性，同时，具有高度保水率，吸水快，保湿效果好，具有高度通气性，排水性良好，透气性佳，稳定、不变质，可重复循环使用，没有连作障碍与二次公害问题。
文档编号A01G1/00GK102187777SQ20101012839
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月19日 优先权日2010年3月19日
发明者许水茂 申请人:许水茂