營養(yǎng)保水劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種營養(yǎng)保水劑的制備方法，包括以下步驟：制備椰殼粉和柚子皮粉，備用；將椰殼粉和柚子皮粉按照一定體積比混合均勻進行發(fā)酵，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物；將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照一定體積比混合均勻，獲得土壤保水劑基料；將絲瓜絡分割成矩形塊體；將含芽孢桿菌的營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照一定體積比混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料；將所述土壤保水劑二級料烘干并壓縮成塊狀，之后，按照一定規(guī)格切割成小塊狀的土壤保水劑三級料；以及將所述土壤保水劑三級料的表層壓縮一層活性炭層。本發(fā)明的土壤保水劑無毒無害，自然降解過程中可緩慢釋放養(yǎng)分，可在一定程度上提高栽培植物的質(zhì)量和產(chǎn)量。
【專利說明】
營養(yǎng)保水劑及其制備方法
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保材料的吸水保濕劑技術(shù)領域。更具體地說，本發(fā)明涉及一種營養(yǎng) 保水劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 保水劑(Water retaining agent)是近年來發(fā)展較快的一種化學節(jié)水、高科技抗 旱產(chǎn)品，現(xiàn)已逐步應用于花卉、苗木及農(nóng)作物等的生產(chǎn)。保水劑具有快速吸收和緩慢釋放水 分的特性，可減少栽培基質(zhì)表面積水和基質(zhì)水分蒸發(fā)量。也就是說，在澆灌過程中，保水劑 可將植物不能持續(xù)利用的重力水儲存起來，有效增加基質(zhì)持水量，然后逐漸將水分釋放供 植物利用，以提高水分利用率。
[0003] 隨著栽培基質(zhì)的普及，生產(chǎn)上使用的各類基質(zhì)都普遍存在保水性和保肥性較差等 缺點，影響植物生長，降低植物品質(zhì)。目前，在保水劑研究領域內(nèi)，高分子合成類的聚丙稀酸 鈉保水劑是保水劑研究和應用較多的一類，因其含有大量羧基、羥基等親水性基團，能吸收 自身重量幾百乃至上千倍的去離子水，具有無環(huán)境污染、適用性高等特點。但是，由于其合 成原料來源于石油加工產(chǎn)品丙烯酸，石油能源的緊缺和丙烯酸價格的上漲，使聚丙稀酸鈉 保水劑生產(chǎn)成本提高，在無土栽培應用方面推廣較慢。在一定條件下，這類保水劑的降解還 可能會產(chǎn)生有害物質(zhì)，對植物生長產(chǎn)生不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0005] 本發(fā)明還有一個目的是提供一種營養(yǎng)保水劑的制備方法，其能夠有效改善栽培基 質(zhì)保水性能，在使用過程中無毒無害，自然降解過程中可緩慢釋放養(yǎng)分，對保水劑自身理化 性質(zhì)有一定的調(diào)節(jié)作用，可在一定程度上提高栽培植物的質(zhì)量和產(chǎn)量。
[0006] 為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種營養(yǎng)保水劑的制備方 法，其特征在于，包括：
[0007] 步驟一、將椰殼和柚子皮洗凈，烘干至含水量低于10%，之后將椰殼和柚子皮粉碎 成30-60目的椰殼粉和柚子皮粉，備用；
[0008] 步驟二、將所述椰殼粉和所述柚子皮粉按照體積比為1-2:1的比例混合均勻，在溫 度為40-50°C下發(fā)酵48-52h，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物，備用；
[0009] 步驟三、將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為1-2:1的比例混合均勻獲得營養(yǎng) 保水劑基料，之后，向營養(yǎng)保水劑基料中加入芽孢桿菌，使得所述芽孢桿菌占營養(yǎng)保水劑基 料的質(zhì)量百分比濃度為1-3%，備用；
[0010] 步驟四、將絲瓜絡分害喊長彡〇.5m、寬<0· 5cm和厚度彡0.3cm的矩形塊體，備用； [0011]步驟五、將含芽孢桿菌的營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1:1-2的比 例混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料；
[0012]步驟六、將所述營養(yǎng)保水劑二級料烘干至含水量低于8 %并壓縮成塊狀，之后，按 照長<3cm、寬<2cm和厚度< lcm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑三級料；以及 [0013]步驟七、將所述營養(yǎng)保水劑三級料的表層涂布一層厚度<0.3mm的活性炭層。
[0014]優(yōu)選的是，其中，所述步驟一中將椰殼和柚子皮洗凈，烘干至含水量低于7%。
[0015]優(yōu)選的是，其中，所述步驟二中將所述椰殼粉和所述柚子皮粉按照體積比為2:1的 比例混合均勻，在溫度為45°C下發(fā)酵52h，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物，備用。
[0016] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟三中將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為2:1的比例 混合均勻，獲得營養(yǎng)保水劑基料，備用。
[0017] 優(yōu)選的是，其中，所述步驟四中將絲瓜絡分割成長為0.5cm、寬為0.5cm和厚度為 0.2cm的矩形塊體，備用。
[0018]優(yōu)選的是，其中，所述步驟五中將營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1:1 的比例混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料。
[0019]優(yōu)選的是，其中，所述步驟六中將所述營養(yǎng)保水劑二級料烘干至含水量低于6%并 壓縮成塊狀，之后，按照長為2cm、寬< 1.5cm和厚度< 1.0cm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑三 級料。
[0020]優(yōu)選的是，其中，所述步驟七中將所述營養(yǎng)保水劑三級料的表層涂布一層厚度為 0.3mm的活性炭層。
[0021]優(yōu)選的是，其中，所述步驟七中活性炭層的涂布方法具體為：
[0022] 9.1將活性炭粉碎成40-80目的粉末；
[0023] 9.2將活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照體積比為1-2:1-2: 3的比例混合均勻，獲 得涂覆料；
[0024] 9.3將營養(yǎng)保水劑三級料與所述涂覆料混合攪拌15min，完成活性炭層的涂布。
[0025] 一種營養(yǎng)保水劑。
[0026]本發(fā)明至少包括以下有益效果：
[0027] 椰殼含灰分0.61 %，木質(zhì)素36.51 %，纖維素53.06 %，戊聚糖29.27 % (總量）。纖維 素含戊聚糖20.54%，灰分中主成分為氫氧化鉀。柚子皮含的主要成分為31.1 %的酚類、 18.7%的多糖、14.0%的脂肪、10.8%的粗纖維、9.9%的水分、3.0%的灰分和0.5%的生物 堿，柚子皮還含有20多種微量元素;將二者按照合適的比例混合后進行發(fā)酵處理，使得其中 的蛋白質(zhì)和糖類進行適度降解，之后應用海藻膠將發(fā)酵產(chǎn)物制作成凝膠狀的土壤保水劑基 料，之后，再應用絲瓜絡為支撐體，將土壤保水劑基料進行固化干燥保存，并表面涂覆有活 性炭層，目的在于，在保水劑保存期間，保證了保水劑內(nèi)部含水量處于較低水平，始終處于 干燥狀態(tài)，保水劑的性能穩(wěn)定，其中的營養(yǎng)成分不流失，不變質(zhì);在保水劑使用期間，涂覆的 活性炭層還能吸附大量水分，保持保水劑內(nèi)部濕潤，使得保水劑內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)不斷補充 入土壤中，且保水劑各種成分均為天然成分，易于降解，不會對土壤造成污染；
[0028]營養(yǎng)保水劑在使用過程中，芽孢桿菌的保濕性強，為營養(yǎng)保水劑提供保護膜，防止 肥份及水份流失；.有機質(zhì)分解力強:增殖的同時，會釋出高活性的分解酵素，將難分解的大 分子物質(zhì)分解成可利用的小分子物質(zhì)；.產(chǎn)生豐富的代謝生成物:合成多種有機酸、酶、生理 活性等物質(zhì)，及其它多種容易被利用的養(yǎng)份；.抑菌、滅害力強:具有占據(jù)空間優(yōu)勢，抑制有 害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖；.除臭:可以分解產(chǎn)生惡臭氣體的有機物質(zhì)、有機 硫化物、有機氮等，大大改善場所的環(huán)境；
[0029] 營養(yǎng)保水劑二級料烘干并壓縮成塊狀，提高其致密度，但是由于有絲瓜絡的存在 又保持營養(yǎng)保水劑二級料中的孔隙率較高，保水效果好；
[0030] 椰殼和柚子皮烘干至含水量較低，保證粉碎效果好；
[0031] 海藻籽中的藻膠元含量高，遇水可以快速溶出，用于與發(fā)酵產(chǎn)物混合，制備成凝膠 狀的保水劑基料，方便快捷，且海藻還對植物具有一定的抗病效果，保持植物健康生長； [0032]應用絲瓜絡為支撐體，將土壤保水劑基料進行固化干燥保存，易于成型，且保水劑 基料的密度較為均一，內(nèi)部多孔，絲瓜絡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也易于水分迅速在保水劑基料的矩形 塊體內(nèi)擴散，有助于營養(yǎng)物質(zhì)的溶出。
[0033] 本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本 發(fā)明的研究和實踐而為本領域的技術(shù)人員所理解。
【具體實施方式】
[0034] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以令本領域技術(shù)人員參照說明書 文字能夠據(jù)以實施。
[0035]應當理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"以及"包括"術(shù)語并不配出一個或多 個其它元件或其組合的存在或添加。
[0036] 本發(fā)明提供一種營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，包括：
[0037] 步驟一、將椰殼和柚子皮洗凈，烘干至含水量低于10%，之后將椰殼和柚子皮粉碎 成30-60目的椰殼粉和柚子皮粉，備用；
[0038] 步驟二、將所述椰殼粉和所述柚子皮粉按照體積比為1-2:1的比例混合均勻，在溫 度為40-50°C下發(fā)酵48-52h，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物，備用；
[0039]步驟三、將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為1-2:1的比例混合均勻獲得營養(yǎng) 保水劑基料，之后，向營養(yǎng)保水劑基料中加入芽孢桿菌，使得所述芽孢桿菌占營養(yǎng)保水劑基 料的質(zhì)量百分比濃度為1-3%，備用；
[0040] 步驟四、將絲瓜絡分割成長<0 · 5m、寬<0 · 5cm和厚度<0 · 3cm的矩形塊體，備用；
[0041] 步驟五、將含芽孢桿菌的營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1:1-2的比 例混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料；
[0042] 步驟六、將所述營養(yǎng)保水劑二級料烘干至含水量低于8 %并壓縮成塊狀，之后，按 照長<3cm、寬<2cm和厚度< lcm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑三級料；以及
[0043]步驟七、將所述營養(yǎng)保水劑三級料的表層涂布一層厚度<0.3mm的活性炭層。
[0044] 在上述方案中，椰殼含灰分0.61 %，木質(zhì)素36.51 %，纖維素53.06 %，戊聚糖 29.27% (總量）。纖維素含戊聚糖20.54%，灰分中主成分為氫氧化鉀。柚子皮里面的白色絮 狀層中含有大量的纖維素;將二者按照合適的比例混合后進行發(fā)酵處理，使得其中的蛋白 質(zhì)和糖類進行適度降解，之后應用海藻膠將發(fā)酵產(chǎn)物制作成凝膠狀的土壤保水劑基料，之 后，再應用絲瓜絡為支撐體，將土壤保水劑基料進行固化干燥保存，并表面涂覆有活性炭 層，目的在于，在保水劑保存期間，保證了保水劑內(nèi)部含水量處于較低水平，始終處于干燥 狀態(tài)，保水劑的性能穩(wěn)定，其中的營養(yǎng)成分不流失，不變質(zhì);在保水劑使用期間，涂覆的活性 炭層還能吸附大量水分，保持保水劑內(nèi)部濕潤，使得保水劑內(nèi)部的營養(yǎng)物質(zhì)不斷補充入土 壤中，且保水劑各種成分均為天然成分，易于降解，不會對土壤造成污染；
[0045] 營養(yǎng)保水劑在使用過程中，芽孢桿菌的保濕性強，為營養(yǎng)保水劑提供保護膜，防止 肥份及水份流失；.有機質(zhì)分解力強:增殖的同時，會釋出高活性的分解酵素，將難分解的大 分子物質(zhì)分解成可利用的小分子物質(zhì)；.產(chǎn)生豐富的代謝生成物:合成多種有機酸、酶、生理 活性等物質(zhì)，及其它多種容易被利用的養(yǎng)份；.抑菌、滅害力強:具有占據(jù)空間優(yōu)勢，抑制有 害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖；.除臭:可以分解產(chǎn)生惡臭氣體的有機物質(zhì)、有機 硫化物、有機氮等，大大改善場所的環(huán)境；
[0046] 營養(yǎng)保水劑二級料烘干并壓縮成塊狀，提高其致密度，但是由于有絲瓜絡的存在 又保持營養(yǎng)保水劑二級料中的孔隙率較高，保水效果好。
[0047] -個優(yōu)選方案中，所述步驟一中將椰殼和柚子皮洗凈，烘干至含水量低于7%。 [0048]在上述方案中，椰殼和柚子皮烘干至含水量較低，保證粉碎效果好。
[0049] -個優(yōu)選方案中，所述步驟二中將所述椰殼粉和所述柚子皮粉按照體積比為2:1 的比例混合均勻，在溫度為45°C下發(fā)酵52h，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物，備用。
[0050] 在上述方案中，海藻籽中的藻膠元含量高，遇水可以快速溶出，用于與發(fā)酵產(chǎn)物混 合，制備成凝膠狀的保水劑基料，方便快捷，且海藻還對植物具有一定的抗病效果，保持植 物健康生長。
[0051] 一個優(yōu)選方案中，所述步驟三中將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為2:1的比 例混合均勻，獲得營養(yǎng)保水劑基料，備用。
[0052] 一個優(yōu)選方案中，所述步驟四中將絲瓜絡分割成長為0.5cm、寬為0.5cm和厚度為 0.2cm的矩形塊體，備用。
[0053]在上述方案中，應用絲瓜絡為支撐體，將土壤保水劑基料進行固化干燥保存，易于 成型，且保水劑基料的密度較為均一，內(nèi)部多孔，絲瓜絡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也易于水分迅速在保水 劑基料的矩形塊體內(nèi)擴散，有助于營養(yǎng)物質(zhì)的溶出。
[0054] 一個優(yōu)選方案中，所述步驟五中將營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1: 1的比例混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料。
[0055] -個優(yōu)選方案中，所述步驟六中將所述營養(yǎng)保水劑二級料烘干至含水量低于6% 并壓縮成塊狀，之后，按照長為2cm、寬< 1.5cm和厚度< 1.0cm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑 三級料。
[0056] -個優(yōu)選方案中，所述步驟七中將所述營養(yǎng)保水劑三級料的表層涂布一層厚度為 0.3mm的活性炭層。
[0057] 一個優(yōu)選方案中，所述步驟七中活性炭層的涂布方法具體為：
[0058] 9.1將活性炭粉碎成40-80目的粉末；
[0059] 9.2將活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照體積比為1-2:1-2: 3的比例混合均勻，獲 得涂覆料；
[0060] 9.3將營養(yǎng)保水劑三級料與所述涂覆料混合攪拌15min，完成活性炭層的涂布。
[00611在上述方案中，將步驟9.3中土壤保水劑三級料與涂覆料混合攪拌之后，晾干水 分，并進行干燥處理，之后將其放置于通風陰涼處進行保存即可。
[0062]應用上述方法制備的保水劑： 初次使用吸水倍數(shù)為 21.2-22.5 g/g; 第二次使用吸水倍數(shù)為18.5-20.5 g/g; 第三次使用吸水倍數(shù)為16.2-18.5 g/g;
[0063] 第四次使用吸水倍數(shù)為 15.5-17.8 g/g; 第五次使用吸水倍數(shù)為 14.8-16.2 g/g; 第六次使用吸水倍數(shù)為 14.7-15.2 g/g; 第七次使用吸水倍數(shù)為 13.4-14.6 g/g。
[0064] 本發(fā)明的營養(yǎng)保水劑保水效果好，可多次重復利用。
[0065] 盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列 運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領域，對于熟悉本領域的人員而言，可容易地 實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限 于特定的細節(jié)和這里示出與描述的實施例。
【主權(quán)項】
1. 一種營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，包括： 步驟一、將椰殼和柚子皮洗凈，烘干至含水量低于10%，之后將椰殼和柚子皮粉碎成 30-60目的椰殼粉和柚子皮粉，備用； 步驟二、將所述椰殼粉和所述柚子皮粉按照體積比為1-2:1的比例混合均勻，在溫度為 40-50°C下發(fā)酵48-52h，制備得到發(fā)酵產(chǎn)物，備用； 步驟三、將海藻籽和所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為1-2:1的比例混合均勻獲得營養(yǎng)保水 劑基料，之后，向營養(yǎng)保水劑基料中加入芽孢桿菌，使得所述芽孢桿菌占營養(yǎng)保水劑基料的 質(zhì)量百分比濃度為1-3%，備用； 步驟四、將絲瓜絡分割成長<0.5m、寬<0.5cm和厚度<0.3cm的矩形塊體，備用； 步驟五、將含芽孢桿菌的營養(yǎng)保水劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1:1-2的比例混 合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料； 步驟六、將所述營養(yǎng)保水劑二級料烘干至含水量低于8%并壓縮成塊狀，之后，按照長 <3cm、寬<2cm和厚度Slcm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑三級料；以及 步驟七、將所述營養(yǎng)保水劑三級料的表層涂布一層厚度<〇.3_的活性炭層。2. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟一中將椰殼和柚 子皮洗凈，烘干至含水量低于7 %。3. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟二中將所述椰殼 粉和所述柚子皮粉按照體積比為2:1的比例混合均勻，在溫度為45°C下發(fā)酵52h，制備得到 發(fā)酵產(chǎn)物，備用。4. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟三中將海藻籽和 所述發(fā)酵產(chǎn)物按照體積比為2:1的比例混合均勻，獲得營養(yǎng)保水劑基料，備用。5. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟四中將絲瓜絡分 割成長為〇.5cm、寬為0.5cm和厚度為0.2cm的矩形塊體，備用。6. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟五中將營養(yǎng)保水 劑基料與所述絲瓜絡按照體積比為1:1的比例混合，之后向其中加入等量水進行混合攪拌 呈凝膠狀的營養(yǎng)保水劑二級料。7. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟六中將所述營養(yǎng) 保水劑二級料烘干至含水量低于6%并壓縮成塊狀，之后，按照長為2cm、寬< 1.5cm和厚度 < 1.0 cm的規(guī)格切割，獲得營養(yǎng)保水劑三級料。8. 如權(quán)利要求1所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟七中將所述營養(yǎng) 保水劑三級料的表層涂布一層厚度為〇. 3mm的活性炭層。9. 如權(quán)利要求8所述的營養(yǎng)保水劑的制備方法，其特征在于，所述步驟七中活性炭層的 涂布方法具體為： 9.1將活性炭粉碎成40-80目的粉末； 9.2將活性炭粉末、可溶性淀粉和水按照體積比為1-2:1-2: 3的比例混合均勻，獲得涂 覆料； 9.3將營養(yǎng)保水劑三級料與所述涂覆料混合攪拌15min，完成活性炭層的涂布。10. -種如權(quán)利要求1 -9所述的制備方法制備的營養(yǎng)保水劑。
【文檔編號】C05G3/06GK105948897SQ201610278372
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】農(nóng)杰
【申請人】農(nóng)杰