沸石复合固体基质的制作方法

沸石复合固体基质的制作方法专利名称：沸石复合固体基质的制作方法技术领域：本发明涉及一种无土栽培用的复合固体基质，特别是一种沸石复合的活性无机固体基质。在无土栽培生产中，有固体基质的营养液栽培具有性能稳定、设备简单、投资较少、管理较易等优点，经济效果较好。近年来越来越多的人已采用固体基质栽培来取代水培。固体基质在栽培中，起支持锚定植物、保持水份、透气和缓冲作用。在已开发应用的多种固体基质中，岩棉和泥炭已被证明是较好基质，且在世界各地应用最为广泛。以泥炭为复合基质原料，配合沙、蛭石、珍珠岩等基质，成为无土栽培复合固体基质，在育苗、袋培滴灌种植槽培中应用，效果都很好。美国UC(加州大学)系列复合基质，就是由一半泥炭与一半沙配合组成。此外，美国康奈尔大学研制的复合基质A是由一半泥炭和一半蛭石混合而成；复合基质B是由一半泥炭和一半珍珠岩混合而成。这些复合基质至今都仍在欧美国家广泛使用。岩棉是一种由60％辉绿石，20％石灰石和20％焦炭混合，然后在1500-2000℃的高温炉中熔化，将熔融物喷成直径为0．005mm的细丝，再将其压成容重为80-100kg／m3的片，然后在冷却至200℃左右时，加入一种酚醛树脂而制成。它形态稳定，吸水力强，不含其它病菌和有机物，但它是一种惰性基质，无缓冲作用性能，而且价格较高。泥炭是一种活性基质，持水通气性能和缓冲作用性能都较好，但其资源分布南方比北方少，而且很多是埋藏在表土以下，要开采就会破坏农田，并且容重较小。本发明的目的是提供一种锚定、持水、透气、缓冲性能良好，原料来源丰富，价格低廉的沸石复合固体基质。本发明所述的沸石复合固体基质，包括珍珠岩，特别是由天然沸石与珍珠岩以下列组分体积比混和复合天然沸石40-60％珍珠岩40-60％本发明所述的天然沸石，可以由其多种粒度组分混合组成，其组分体积比为天然沸石10-20目20％40-80目50％100-160目20％180-300目8％320-400目2％本发明是由多种粒度的天然沸石与珍珠岩混和而成。天然沸石和珍珠岩矿产资源丰富，开采加工容易，价格低廉。天然沸石与珍珠岩混和复合后，其容重可在0．51g／cm3，总孔隙度在63．4％，大小孔隙比在0．42，具有良好的支持锚定植物、保持水分、透气和缓冲作用性能。天然沸石和珍珠岩都是无机矿物质，均无有毒物质存在，而且化学稳定性都很强。因此，本沸石复合固体基质具有原料来源丰富、价格低廉、性能良好等优点。下面结合实例作进一步说明。本沸石复合固体基质是由40～60％天然沸石和40-60％珍珠岩混和而成。所述的珍珠岩，是由珍珠岩矿石经粉碎后加热至1000℃时，岩石颗粒膨胀而形成的一种封闭的轻质团聚体，容重小、为0．03-0．16g／cm3，总孔隙度大、为93％，大小孔隙比为1．33，阳离子代换量小于1．5me／100g，PH值为7．0-7．5，珍珠岩中的养分多为植物不能吸收。所述的天然沸石为天然沸石矿物，天然沸石开采加工容易，可由机械加工成不同粒度而混合使用，并且价格低廉。世界上天然沸石矿床分布广泛，据介绍，在我国就已有24个省、自治区发现近400处矿床(点)，浙江省缙云沸石矿床就是其中之一，而且品质高、贮藏量大。天然沸石具有固体多孔晶架结构特征，其化学稳定性很强，无有毒物质存在，吸附分离和离子交换性能优异，是一种显具优势的无土栽培用固体基质原料。如缙云天然沸石，其比重为2．6，吸水量为10-20％，阳离子代换量为218me／100g，PH值约为6．5-7．5，化学稳定性强，无有毒物质存在，该天然沸石比重与沙接近，支持锚定植物性能强，以及沸石特有的多孔晶架结构和较大的比表面积，很好的吸附分离和离子交换性能，使其具有很好的持水、透气和缓冲作用性能。在无土栽培中，一般要求固体基质的容重在0．5g／cm3左右，总孔隙度在60％左右，大小孔隙比在0．5左右，并且化学稳定性强，无有毒物质存在。天然沸石若作为单一固体基质，其容重大于1g／cm3，总孔隙度小于46％，大小孔隙比小于0．3，因此，其容重偏大，总孔隙度和大小孔隙比则偏少。珍珠岩是容重小，总孔隙度和大小孔隙比大的固体无机基质，天然沸石与珍珠岩二者混和复合就能符合基质一般条件要求。例如，将天然沸石按以下不同粒度组分体积比10-20目占20％，40-80目占50％，100-160目占20％，180-300目占8％，320-400目占2％混合组成，然后再与珍珠岩以1∶1比例混和复合成沸石复合固体基质，就测得该复合固体基质容重可在0．51g／cm3，总孔隙度在63．4％，大小孔隙比在0．42，PH值在6．5～7．5，电导率小于2．6。本发明在育苗、袋培滴灌种值应用试验中，效果都很好，特别是对各种花卉的扦插、栽培和育苗都很适宜，也适于蔬菜、果树的种值，以及其它农作物栽培。当然，在实际应用本发明时，还要根据不同植物的生长需求而配加营养液，也可根据需要，在制作复合基质时可预先混入一定营养肥料。此外，本发明对植物生长还具刺激作用(特别是秧苗期)，使产品品质改善，降低产品硝酸盐、重金属离子及农药等有毒物质的含量，以及节水、省工、保肥和供给植物铁、铜、锰、硒等微量元素养份作用。根据硅酸盐岩石的酸碱性是依据其矿物的二氧化硅(SIO2)含量来区分，为使复合基质的酸碱度接近中性，在选用天然沸石矿物时，其二氧化硅含量一般在60～65％内最佳。由于基质的颗粒度大小直接影响着容重、总孔隙度和大小孔隙比，同一种基质其颗粒粒度越大，容重越大，总孔隙度越小，大小孔隙比越大；反之，颗粒粒度越小，容重越小，总孔隙度越大，大小孔隙比越小。因此，本发明通过将天然沸石以多种粒度按一定比例混合后再与珍珠岩混和复合，以使复合基质的容重、总孔隙度和大小孔隙比符合一般要求。当以40％天然沸石与60％珍珠岩混和复合时，其天然沸石中的不同粒度的各组分范围可选用大的目数，如占20％的10-20目沸石则选20目粒度；当以60％天然沸石与40％珍珠岩混和复合时，其天然沸石中不同粒度的各组分范围则可选用小的目数，如20％的10-20目沸石选10目粒度。由于本沸石复合固体基质的电导率是在2．6以下，故对各种作物均无害，在实际应用试验中也证明是安全的。天然沸石与珍珠岩都是无机矿物，而沸石又具较高的阳离子代换量和本身能供给植物微量元素养分等特点。所以，沸石复合固体基质是具有良好性能的新型复合基质。权利要求1.一种无土栽培作物用的沸石复合固体基质，包括珍珠岩，其特征在于天然沸石与珍珠岩混和复合，以及其组分的下列体积比天然沸石40-60％珍珠岩40-60％2.如权利要求1所述的沸石复合固体基质，其特征在于上述天然沸石是由其多种粒度组分混合组成，其组分体积比为天然沸石10-20目20％40-80目50％100-160目20％180-300目