專利名稱：植栽土壤及其制備方法
技術領域：
本發明涉及植栽土壤及其制備方法，具體涉及一種利用合成化纖原絲或紡織廢棄纖維制成的顆粒物、腐熟完全的有機物以及礦石沙粒介質，以適當比例混合并調配PH值、 EC值及密度比等土壤三大定性，制備適合各種不同栽植植物生長的人造土壤。
背景技術：
人類利用天然土壤發展農耕歷史已非常久遠，天然土壤笨重、搬移困難，必須依靠當地的日照、天候、水源、土壤條件等因素配合，只能適地適種“靠天吃飯”，并且天然土壤容易硬化，必須利用農耕器具進行松土，使土壤松軟活化、具通氣性、孔隙度及保水率，以利于播種、定植與根系的生長，讓植物能順利攝取陽光、空氣、水分與養分，但是松軟表土容易遭雨水與強風沖刷而流失，天然土壤也含有草籽、蟲卵、病源菌，必須經常除草、除蟲，作物生長必須供應大量的水及肥料，成本高又有作物連作障礙。1950年人類發明水耕無土栽培(Hydroponics)，這種不用依賴傳統土壤、省水、省肥料、容易管理、操控的栽培方式，立刻受到全世界農業專家的高度重視，并開始盛行于世界各地，可是利用水培栽植工法，能栽種作物受到極大限制，而且水培要求技術較高，尤其是設施與肥料的管理技術難度較大。1968年丹麥發明巖棉無土栽培(Rockwool)，巖棉塊具有高度通氣性、孔隙度、以及保水率，施工方便、不用除草，作物成長過程需要的水分、營養液均可利用滴灌方式自動補充供給，有效省水、省肥與減少勞力的支出，因而巖棉無土栽培也深受先進國家的喜愛， 但巖棉是利用礦物所合成的無機纖維，存有“操作及棄置”等問題。同時，有別于土壤的各式相關栽培介質也被大量開發應用，例如水苔、蛇木、樹皮、 椰子土、陶土粒、珍珠石、蛭石、泥炭苔等，但是這些介質均存在下述缺陷水苔雖具有保水、保濕、排水功能，但孔隙太大，適合栽種的作物不多，多只能以半氣生根植物栽培為主，如蝴蝶蘭栽培；而且，水苔也會長出綠藻造成蘭根的腐爛。蛇木(筆筒樹)的材質較硬，吸水與保水性不佳，以中國蘭栽培為主，因為生長于低海拔山區，必須砍伐再加工處理。樹皮的吸水、保水均不佳，一般以半氣生根蘭科為主。椰子土的吸水性、保水性不夠良好，容易腐爛、分解、致密造成排水困難。陶土粒必須燒制加工，具多孔隙性，吸水、保濕，但質地太硬。珍珠石目前被大量使用，其質輕、透氣，但保濕效果不好，容易崩解、產生粉塵、致密影響排水功能，陽離子交換量低。蛭石的質輕、透氣，保濕效果不好、固定性差。泥炭苔(peat mass)是良好的無土栽培介質，但是容易酸化、分解、致密，酸化會造成根系腐敗，致密造成排水困難，太干燥也不易吸水等缺陷，由于必須挖掘開采，英國已禁止相關植栽產品輸入。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服了前述天然土壤的多種缺陷，以及水耕、巖棉無土栽培和各式栽培介質均存在的諸多缺點，提供了一種足以取代天然土壤，并且完全沒有前述各種栽培介質缺點的植栽土壤及其制備方法。本發明人經多年的觀察、研究及實際制作樣品，栽植試驗、改良，在具體成品的長期實際成果驗證中，最終制得本發明的植栽土壤。本發明的植栽土壤，其含有合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物以及礦石沙粒。本發明中，所述的合成化纖為常規所述的合成化纖，如聚脂纖維(Polyster)、尼龍纖維(Nylon)、混紡棉(T/C :P0LYESTER/C0TT0N)等，所述的合成化纖較佳的為原絲和/或紡織廢棄纖維。所述的原絲一般為合成化纖未經染色與上漿處理的純白原絲；所述的紡織廢棄纖維可為紡織工業下腳料、用后的廢棄物、混紡布匹、不織布、碎布條和紡織工業廢棄物等中的一種或多種。所述的紡織廢棄纖維對紡織物品廢棄物充分循環利用，進一步減少垃圾產生。所述的原絲的合成化纖顆粒較佳的用于食用蔬果栽培，所述的紡織廢棄纖維較佳的用于觀賞苗木、盆花、草花、天然草毯等植栽。其中，所述的合成化纖顆粒的制備方法較佳的包括如下步驟合成化纖原絲和/ 或經預處理后的紡織廢棄纖維經粉碎制得毛絮狀物，之后制成顆粒物，即可。所述的預處理紡織廢棄纖維較佳的通過常規的篩選、精練、漂白、水洗及烘干等過程進行預處理。所述的粉碎較佳的為機器粉碎。所述的毛絮狀物的粒徑大小較佳的為0. Olmm 0. Imm0所述的制成顆粒物較佳的為螺旋狀機器捻制加工處理制得。所述的顆粒物的粒徑大小較佳的為5mm以下。所述的顆粒物一般為蓬松糾結纏繞狀的顆粒物。所述的顆粒物具有較大的表面積，能保持較多的水，多孔物質能在其內部保持水分，其作為團粒的化纖柔軟、多孔隙，植物須根能輕易穿透，進行水分與養分的吸收，且該顆粒物具有回復性與彈性，不會有腐爛、致密、崩解、硬化、沾黏、變質等問題產生，PH值中性， 輕柔容易清洗，干凈無毒無菌，可以重復使用再使用，沒有二次環境公害問題。本發明中，所述的腐熟完全的有機物為本領域常規所述的腐熟完全的有機物。所述的有機物為本領域常規的能發酵作為有機肥料的前體，如稻草、玉米梗、甘蔗渣、木屑、竹筷、椰子纖維、果皮、蛋殼、菜渣、廚余、豆渣、羽毛、屠體殘渣、過期牛奶、蛋和面包等中的一種或多種。所述的腐熟完全的有機物本領域技術人員應該知道可按照本領域常規方法視實際需要進行分類加工，較佳的為利用機器粉碎與集中封蓋處理，施予有益微生物菌群除臭、 快速發酵、分解轉化、腐熟完成，即可獲得天然液態肥，再利用有機物再生處理法，分解干燥獲得“有機肥”及“有機腐質介質”。所述的有機物再生處理方法可參考文獻進行操作①周德慶，微生物學教程[M]，北京高等教育出版社，1993 ；②鄭善良，微生物學基礎[M]，北京 化學工業出版社，1996 ；③中國生物工程學會，國家發展計劃委員會高技術產業發展司，中國生物技術產業發展報告D)]，北京化學工業出版社，2002。其中，所述腐熟完全的有機物較佳的利用本領域常規儀器檢測使達到無毒要求， 并檢測有機肥氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、鐵0 )、鋅(Zn), ^ (Cu)、錳(M)等元素的含量，以便于提供作物成長過程所需的主要與次要微量元素。所述腐熟完全的有機物，較佳的經機器加工調整固定PH值、EC值，篩選纖維粗、中、細等分級，調配植栽所需要的密度比率。所述的腐熟完全的有機物的粗纖維粒徑大小較佳的為Imm 3mm;中纖維粒徑大小較佳的為0. Ilmm 0. 3mm ；細纖維粒徑大小較佳的為0. Olmm 0. 1mm。本發明所述腐熟完全的有機物含有豐富有機腐植質，有益微生物菌群、微量元素、微量礦物質等，運用于植栽植物時有機物會被慢慢分解、釋放養分供植物吸收利用，同時所述腐熟完全的有機物也具有吸水、保肥、保濕、排水、透氣、固定植物等功能。本發明中，所述的礦石沙粒為本領域常規使用的礦石沙粒，如麥飯石和/或火山石等礦物顆粒。所述的礦石沙粒粒徑大小較佳的為< lcm，可按本領域常規方法經機器加工制成，分為粗、中、細三種，具有吸水、保濕、透氣等功能，含有植物需要的微量礦物元素，供植物吸收，調整土壤PH值。所述的礦石沙粒的粗顆粒粒徑大小較佳的為0. 5cm Icm沖顆粒粒徑大小較佳的為0. 2mm 0. 5mm ；細顆粒粒徑大小較佳的為0. Olmm 0. 1mm。本發明中，所述的植栽土壤中含有的合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物以及礦石沙粒的各用量，本領域的技術人員應該知道可按照相關栽植具體用途，以適當的比例混合并調配PH值、EC值(Electrical conductivity)及密度比(Porosity)等土壤三大定性， 提供適合具體各種不同栽植狀態中植物最佳生長環境的植栽土壤。陽光、空氣、水、土壤是地球最寶貴資源，現代人往城市集中建設發展，城市徹底水泥化，僵硬與固化的城市無法徹底進行植栽與綠化工作，城市水泥化是現代人的悲哀也是造成地球暖化的元兇之一。人類須要植物提供更多新鮮的氧氣并且消化更多二氧化碳，人類與植物的關系是密不可分的，城市平面消失的植物，人類應從立面與空中重新植栽找回， 天然土壤及現有介質均有重大缺點，無法讓立面與空中的植栽工作達到永續與長久目的。 同時植物種類非常多樣，對日照、水分、養分的需求因種類而異，傳統耕種必須視當地土壤條件適地適種靠天吃飯，視植物類別提供植物需要的土壤物理環境才是突破目前植栽最大的瓶頸。而本發明的植栽土壤栽植植物時，只要有光、有水就能進行植栽工作，各大城市騎樓、屋頂、陽臺、花臺、水泥地，橋梁均能快速擁有清潔菜園與花園。同時，土壤具有的吸水、 保濕、透氣、保肥性，不會硬化、崩解、致密、分解的特性，可減少水資源及肥料的浪費，可保持土壤長久物理活性達到永續的功能。本發明不偏重于化學生物領域性，因為土壤一旦致密、硬化，土壤無法進行呼吸作用，也就無法吸收水分與養分，土壤的生化也失去作用，因而本發明強調的是土壤最重要的物理性，一種質量輕、不容易崩解、致密與硬化、會呼吸的土壤，在良好的土壤環境，植物不容易生病。本發明還涉及一種植栽土壤用于育苗專用，其含有3mm以下的合成化纖顆粒 20%,0. Olmm 0. Imm腐熟有機物75 79%，0. 2mm 0. 5mm礦石沙粒1 5%，pH值為 5. 5 6. 5，EC值為0. 5，百分比為質量百分比。本發明還涉及一種植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纖顆粒20%，0. Ilmm 0. 3mm腐熟有機物70% 74%，有機肥5%。0. Olmm 0. Imm礦石沙粒1 5%，pH值為5. 5 6. 5，EC值為1 2，百分比為質量百分比。其中，所述的有機肥為本領域常規使用的有機肥，其相較于腐熟完全的有機物其有機物肥分很低，主要含有氮、 磷和鉀成分。本發明還涉及一種植栽土壤用于苗木籽插專用，其含有5mm合成化纖顆粒100%，PH值為7，EC值為0，百分比為質量百分比。本發明還涉及一種植栽土壤用于氣生根蘭花栽培，其含有5mm合成化纖顆粒 40 %，Imm 3_腐熟有機物30 %，0. 5cm Icm天然礦石顆粒30 %，pH值為5. 5 6. 5，EC 值0.7以下，百分比為質量百分比。本發明還涉及本發明的植栽土壤的制備方法，其包括將前述的合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒，按具體栽植用途比例均勻混合，為適用于相應植物的栽植狀態，調配PH值、EC值及密度比即可。本發明中，除特殊說明外所用試劑和原料均市售可得。在符合本領域常識的基礎上，本發明中上述的各技術特征可以任意組合得到本發明較佳實例。本發明的積極進步效果在于本發明提供了一種植栽土壤及其制備方法。該植栽土壤具有松軟肥沃表土構造，擁有非常完整化學、物理、生物性及陽離子交換能量，并且基質輕柔，易搬移，易施工操作、維護管理，干凈無毒，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，同時，具有高度保水率，吸水快，保濕效果好，具有高度通氣性，排水性良好，透氣性佳，穩定、不變質，可重復循環使用，沒有連作障礙與二次公害問題。
具體實施例方式下面通過實施例的方式進一步說明本發明，但并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。下述實施例中的百分比除特殊說明外均為質量百分比。本發明的植栽土壤優選制備下述四種土壤。育苗專用植栽土壤合成化纖顆粒3_以下約20 %，0. Olmm 0. Imm腐熟有機物約75 79 %， 0. 3mm 0. 5mm礦石沙粒約1 5%，pH值約5. 5 6. 5，EC值約0. 5 ；將三種介質媒合攪拌均勻，即可供蔬果苗木育苗使用，種子育苗需要低肥分，供種子發芽成長，若EC值太高肥分太多，種子無法發芽成長。苗木蔬果花卉定植專用植栽土壤合成化纖顆粒5mm以下約20%，0. Imm 0. 3mm腐熟有機物約70% 74%，有機肥 5%,0. Olmm 0. Imm礦石沙粒約1 5%，pH值約5. 5 6. 5，EC值約1 2 ；將四種介質攪拌媒合均勻，即可供苗木蔬果定植。只要有光照、有水，就能進行植栽工作；苗木蔬果定植之后，生長過程需要較高肥分，EC值太低會無法順利生長發育，最終導致產量與質量下降。苗木籽插專用植栽土壤5mm合成化纖顆粒100%，經清水泡洗、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，將玫瑰老枝椏以45度角切下，再插入苗木籽插專用土壤即可；苗木被切割之后會留下傷口，傷口容易因感染細菌而潰爛，故籽插苗需要干凈無菌的土壤，及干凈的水與陰涼潮濕的環境，這樣的環境才有利于傷口愈合及新根伸展，根系很快伸展完成，玫瑰籽插苗即可進行移植到苗木蔬果定植土壤繼續栽培。氣生根蘭花栽培植栽土壤合成化纖顆粒5mm約40 %，Imm 2mm腐熟有機物約30 %，0. 5cm Icm天然礦石顆粒30%，經混合攪拌均勻即可，pH值約5. 5 6. 5，EC值0. 7以下，選適當容器定植，一星期澆水一次，兩星期澆稀釋1000倍氮N肥一次，開花季節需要補充適當的磷(P)月巴。未來如果人類能在月球設立太空站，并利用設施與環控工程配合本發明建立太空植物工廠，提供太空站需要的氧氣和新鮮蔬果與花卉，將能有助于太空科技產業的提升，早日實現月球旅行與居住的夢想。實施例1一種植栽土壤用于育苗專用，其含有3mm以下的合成化纖顆粒20%，0. Olmm 0. Imm腐熟有機物75%，0. 3mm 0. 5mm礦石沙粒5%，pH值為5. 5，EC值為0. 5，百分比為
質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。實施例2一種植栽土壤用于育苗專用，其含有3mm以下的合成化纖顆粒20%，0. Olmm 0. Imm腐熟有機物79 %，0. 2mm 0. 5mm礦石沙粒1 %，pH值為6. 5，EC值為0. 5，百分比為
質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。實施例3一種植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纖顆粒20%， 0. Ilmm 0. 3mm腐熟有機物74%，有機肥5%，0. 3mm 0. 5mm礦石沙粒1%，ρΗ值為5.5， EC值為2，百分比為質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配PH值、EC值及密度比即可。實施例4一種植栽土壤用于苗木蔬果花卉定植，其含有5mm以下的合成化纖顆粒20%， 0. 1 Imm 0. 3mm腐熟有機物70 %，有機肥5 %，0. 3mm 0. 5mm礦石沙粒5 %，pH值為6. 5， EC值為1，百分比為質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。實施例5一種植栽土壤用于苗木籽插專用，其含有5mm以下合成化纖顆粒100 %，pH值為7， EC值為0，百分比為質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。實施例6一種植栽土壤用于氣生根蘭花栽培，其含有5mm以下合成化纖顆粒40%，Imm 2mm腐熟有機物30%，0. 5cm Icm天然礦石顆粒30%，pH值為5.5，EC值0. 7以下，百分比為質量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配PH值、EC值及密度比即可。實施例7一種植栽土壤用于氣生根蘭花栽培，其含有5mm合成化纖顆粒40 %，Imm 2mm腐熟有機物30%，0. 5cm Icm天然礦石顆粒30%，pH值為6. 5，EC值0. 7以下，百分比為質
量百分比。本實施例植栽土壤的制備按上述合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒的含量比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。效果實施例1將實施例3制得的植栽土壤1公斤，考察其吸水性能，發現能夠吸收3公斤的水。本發明的植栽土壤吸水快、保水性高，相較于傳統耕作需要大量的水來灌溉，本發明的植栽土壤種植非常省水，可達到節水與肥料流失的雙重目地。效果實施例2將實施例1的植栽土壤用于育苗，植栽土壤保濕、疏松又透氣，種子2 5天就能發芽，良好的土壤環境，根系發展非常快速而且茂密，植物生長快速。之后將苗木移栽定植，在移栽過程中觀察發現吸收水分及養分的須根可以自由穿透合成化纖顆粒，并有效形成根系球團，這使得移植過程不會傷害植物須根，定植之后植物可以馬上吸收水及養分。因此，本發明的植栽土壤用于育苗，效果良好，在苗木移栽時，不會對植物須根造成傷害，也是傳統土壤及任何栽培介質無法達成的。效果實施例3將實施例5的植栽土壤用于苗木籽插，在本發明的干凈、無菌、保水又透氣的土壤，經統計籽插苗木存活率99%以上。
權利要求
1.一種植栽土壤，其特征在于其含有合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物以及礦石沙粒。
2.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的合成化纖為原絲和/或紡織廢棄纖維，其中，所述的原絲為合成化纖未經染色與上漿處理的純白原絲；所述的紡織廢棄纖維為紡織工業下腳料、用后的廢棄物、混紡布匹、不織布、碎布條和紡織工業廢棄物中的一種或多種；所述的顆粒物的粒徑大小為5mm以下。
3.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的有機物為稻草、玉米梗、甘蔗渣、 木屑、竹筷、椰子纖維、果皮、蛋殼、菜渣、廚余、豆渣、羽毛、屠體殘渣、過期牛奶、蛋和面包中的一種或多種。
4.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于所述的礦石沙粒為麥飯石和/或火山石；所述的礦石沙粒粒徑大小為< 1cm。
5.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有3mm以下的合成化纖顆粒20%， 0. Olmm 0. Imm腐熟有機物75 79%，0. 2 0. 5mm礦石沙粒1 5%，pH值為5. 5 6. 5，EC值為0. 5，百分比為質量百分比。
6.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm以下的合成化纖顆粒20%， 0. Ilmm 0. 3mm腐熟有機物70% 74%，有機肥5%，0. Olmm 0. Imm礦石沙粒1 5%， PH值為5. 5 6. 5，EC值為1 2，百分比為質量百分比。
7.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm合成化纖顆粒100%，pH值為7，EC值為0，百分比為質量百分比。
8.如權利要求1所述的植栽土壤，其特征在于其含有5mm合成化纖顆粒40%，Imm 3mm腐熟有機物30%，0. 5cm Icm天然礦石顆粒30%，pH值為5. 5 6. 5』(值0. 7以下， 百分比為質量百分比。
9.一種如權利要求1 8任一項所述的植栽土壤的制備方法，其包括將合成化纖顆粒、 腐熟完全的有機物及礦石沙粒，按具體栽植用途比例均勻混合，調配PH值、EC值及密度比即可。
全文摘要
本發明公開了一種植栽土壤及其制備方法。該植栽土壤含有合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物以及礦石沙粒。該制備方法包括將合成化纖顆粒、腐熟完全的有機物及礦石沙粒，按具體栽植用途比例均勻混合，調配pH值、EC值及密度比即可。本發明的植栽土壤具有松軟肥沃表土構造，擁有非常完整化學、物理、生物性及陽離子交換能量，并且基質輕柔，易搬移，易施工操作、維護管理，干凈無毒，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，同時，具有高度保水率，吸水快，保濕效果好，具有高度通氣性，排水性良好，透氣性佳，穩定、不變質，可重復循環使用，沒有連作障礙與二次公害問題。
文檔編號A01G1/00GK102187777SQ20101012839
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月19日 優先權日2010年3月19日
發明者許水茂 申請人:許水茂