一种营养种植砂及砂种植结构制造技术

本发明专利技术属于砂种植领域，具体涉及一种可直接用于种植的保水、保肥的营养种植砂及含有该种植砂的砂种植结构。所述种植砂包括多孔砂球和包覆于所述多孔砂球表面的营养膜，所述多孔砂球为由天然沙粒与至少包含有亲水性粘结剂的粘结剂粘结而成的多孔结构的砂球，相邻所述天然沙粒之间形成适宜吸附的孔隙。本发明专利技术所述的种植砂利用现有天然沙粒粘结造孔，利用砂球的多孔性能有效保持营养肥料，因此可以将适宜于植物生长的肥料等营养物质通过挂膜负载于所述孔隙中及表面处，形成可供给肥料的种植砂，不仅为植物生长提供必需的肥料养分，同时有效避免了肥料随水分流失而损失的情况，有助于增大肥料的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于砂种植领域，具体涉及一种可直接用于种植的保水、保肥的营养种植砂及含有该种植砂的砂种植结构。
技术介绍
沙漠化现象是一种自然现象，是由于地球干燥带移动所产生的气候变化导致局部地区沙漠化。而且，随着全球气候的日益恶劣及人口快速增长带来的土地被过度开发及耕种、畜牧，导致全球沙漠化进程越来越快，可种植耕地日益减少，农牧生产能力持续下降。尤其对于我国这样一个地少人多的国家而言，日益发展的沙漠化进程导致农用及可种植土壤的减少而带来的负面影响是致命的。农用及可种植土壤的日益减少，直接导致粮食及农作物产量下降，这主要是由于目前的农粮产品及蔬果种植业中，主要依靠的是土壤的粘附里及凝聚保水、保肥能力，将施加至种植物的水分及肥料·保持并发挥效用，而沙漠化后的天然沙粒则因为表面较为光滑以及沙粒彼此之间的粘附能力较差而使得其不具有保水、保肥的能力，而无法用于种植之用。目前，农学家们对于日益沙漠化的治理，除了一直致力于开发沙漠种植、集中于在沙漠中进行防渗或防风处理、减弱沙土迁移、提升沙漠成活率外，也致力于开发一些可应用于日常农业种植的有保水、保肥功能的种植沙子，以期待一方面可以改善农用土壤日益减少带来的困境，同时也有助于提高日益积聚的沙子的利用效率。中国专利CN102159667A公开了一种沙子凝聚体，所述沙子凝聚体包括由有机废弃物或副产品粉末以及土壤微生物混合后，并与沙子混合使得土壤微生物接种到沙子上，利用供给的水分使得土壤微生物繁殖，利用其菌丝使有机废弃物或副产品粉末与沙子凝聚。该专利技术所述的沙子凝聚体在适当对混有土壤微生物的有机废弃物粉末和沙子进行混合的状态下供给水分来进行凝聚时，不仅能够防止随风扬沙的现象，还能够供给养分，从而可以对沙地进行草原化或在沙地栽培各种庄稼和树木。混在沙子中的有机废弃物粉末可以起到基肥的作用而促进植物根系的生长，该专利所述的沙子凝聚体在种植用时也可以外加肥料从而使沙地持续保肥。但该专利技术中对于沙子的处理，采用的是一般的简单混合处理，直接将有机废弃物或副产品粉末以及土壤微生物混合并接种至沙子上，在有微生物存在下利用微生物的凝聚作用可以实现沙子之间的粘附力，减少因风沙流动导致的沙土流失，该专利技术所述的沙子凝聚体更多的是应用于沙漠种植中防止流失所采用的措施，而对于日常种植之用时需要的保水保肥的性能，微生物之间的粘附力则并不适用，而且所述沙子并未经过任何预处理，其光滑的外表面能否适用于微生物接种吸附以及吸附能力如何也有待商榷，因此该沙子凝聚体并不适用于日常种植中以沙子为主要种植体的种植之用，因此，对于大规模的推广沙子种植技术仍有很大的局限性。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中天然沙粒不适用于日常种植技术的问题，进而提供一种有助于保水、保肥、可适用于日常种植之用的多孔种植砂。为解决上述技术问题，本专利技术所述的营养种植砂包括多孔砂球和包覆于所述多孔砂球表面的营养膜，所述多孔砂球为由天然沙粒与至少包含有亲水性粘结剂的粘结剂粘结而成的多孔结构的砂球，相邻所述天然沙粒之间形成适宜吸附的孔隙。所述的粘结剂既可以全部是亲水性粘结剂也可以部分是亲水型粘结剂，除亲水性粘结剂外的其他粘结剂优选树脂型粘结剂。所述天然沙粒为粒径相同或相近似的沙粒。所述天然沙粒的粒径为40-70目。 相邻所述天然沙粒之间的孔隙为50-300μ m。所述砂球的直径为0.l_2cm。所述粘结剂占所述天然沙粒的重量份数的20-30%。所述亲水性粘结剂占粘结剂总量的30-60%。所述亲水性粘结剂为亲水性树脂粘结剂。所述亲水性树脂粘结剂为侧链含有亲水性羧酸盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链含有非离子型亲水链段的环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种。具体的，所述亲水性粘结剂的选择可以参照中国专利文献CN1966861A中所公开的内容进行选择。所述营养膜为适宜于目标种植植物生长的营养液负载于所述多孔砂球的孔隙中及外表面而形成的膜。所述营养膜的厚度为10-200 μ m。所述目标种植植物包括以茎叶和根系作为果实的植物。本专利技术还公开了一种制备上述的营养种植砂的方法，包括如下步骤: (O制备多孔砂球:将天然沙粒筛分后选择合适粒径的天然沙粒与选定的粘结剂进行混合均匀使二者充分接触并粘结形成砂球，相邻所述天然沙粒之间形成适宜吸附的孔隙； (2)配制营养液:按照目标种植植物的生长需要配制适宜目标种植植物生长需要的营养液组份； (3)营养成分负载:将步骤(I)中得到的多孔砂球浸入步骤(2)中配制的营养液中富集培养，得到挂膜砂球； (4)将步骤(3)中得到的所述挂膜砂球干燥、并过筛即得所需的种植砂。所述步骤(2)中，所述负载砂球与所述营养液的重量体积比为10_30g/L。本专利技术还公开了一种砂种植结构:包括种植容器以及铺设于所述种植容器内的所述的营养种植砂； 所述种植容器由防水透气颗粒与憎水性粘结剂粘结而成，相邻所述防水透气颗粒之间形成气体分子可以透过但液态水分子不能透过的孔隙。所述孔隙的孔径为0.001-0.3 mm,优选 0.01-0.2 _。所述种植容器的结构及制备方法与材料选择同中国专利CN202043482U中所公开的盆栽容器的结构、方法以及材料。所述防水透气颗粒包括骨料颗粒和包覆在所述骨料颗粒上的的疏水性物质。所述疏水性物质为骨料颗粒的l_8wt%。所述骨料为石英砂、矿渣、陶粒或玻璃微珠中的一种或其中几种的混合物；所述骨料的粒径为0.04-0.85 mm。所述的疏水性物质为包覆在所述骨料颗粒上的疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。所述憎水粘结剂为含氟环氧树脂粘结剂、含硅环氧树脂粘结剂、有机硅粘结剂、聚氨脂、聚脂树脂及酚醛树脂中的一种或其中几种的混合物。所述疏水性物质为疏水性树脂膜，所述疏水性树脂膜为由疏水性环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂及硅树脂中的一种或多种形成的膜。较佳地，所述疏水性环氧树脂为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树月旨、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂或硅树脂改性环氧树脂中的一种或多种；所述疏水性酚醛树脂为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树脂或有机硅改性酚醛树脂中的一种或多种。并且，如以上所述的疏水性树脂可以通过如下的方法改性而获得，具体改性方法为: 将环氧树脂，如邻苯二甲酸酐或马来酸酐，与油溶性的单体共聚，所述油溶性的单体为:丙烯酸烷基酯，甲基丙烯酸烷基酯，乙基丙烯酸、醋酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、乙烯基磺酸钠、甲基乙烯基醚、甲基烯 丙基醚、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二甲氨基丙酯、丙烯酸二乙氨基丙酯、丙烯酸二甲氨基丁酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯中的任一种。或者，也可以将环氧树脂接枝改性，形成接枝聚合物；将环氧树脂的亲水性基团，如羟基，与疏水的功能单体发生反应，将其接起来；疏水性的功能单体为:苯甲醛，烷基苯甲醛(一大类)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种营养种植砂，其特征在于：所述种植砂包括多孔砂球和包覆于所述多孔砂球表面的营养膜，所述多孔砂球为由天然沙粒与至少包含有亲水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的砂球，相邻所述天然沙粒之间形成适宜吸附的孔隙。

【技术特征摘要】
1.一种营养种植砂，其特征在于: 所述种植砂包括多孔砂球和包覆于所述多孔砂球表面的营养膜，所述多孔砂球为由天然沙粒与至少包含有亲水性粘结剂的粘结剂粘结而成的具有多孔结构的砂球，相邻所述天然沙粒之间形成适宜吸附的孔隙。2.根据权利要求1所述的营养种植砂，其特征在于: 所述天然沙粒为粒径相同或相近似的沙粒。3.根据权利要求1或2所述的营养种植砂，其特征在于: 所述天然沙粒的粒径为40-70目。4.根据权利要求1或2或3所述的营养种植砂，其特征在于: 相邻所述天然沙粒之间的孔隙为50-300 μ m。5.根据权利要求4所述的营养种植砂,其特征在于: 所述砂球的直径为0.l-2cm。6.根据权利要求1-5任一所述的营养种植砂,其特征在于: 所述粘结剂占所述天然沙粒的重量份数的20-30%。7.根据权利要求6所述的营养种植砂,其特征在于: 所述亲水性粘结剂占粘结剂总量的30-60%。8.根据权利要求6或7所述的营养种植砂,其特征在于: 所述亲水性粘结剂为亲水性树脂粘结剂。9.根据权利要求8所述的营养种植砂，其特征在于: 所述亲水性树脂粘结剂为侧链含有亲水性羧酸盐、磺酸盐、铵盐、羟基或主链含有非离子型亲水链段的环氧树脂、聚氨酯和丙烯酸树脂中的一种或几种。10.根据权利要求1-9任一所述的营养种植砂,其特征在于: 所述营养膜为适宜于目...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，陈梅娟，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：