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CN119111365A - 一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法 - Google Patents

一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法 Download PDF

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CN119111365A
CN119111365A CN202411221025.4A CN202411221025A CN119111365A CN 119111365 A CN119111365 A CN 119111365A CN 202411221025 A CN202411221025 A CN 202411221025A CN 119111365 A CN119111365 A CN 119111365A
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calcium carbonate
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CN202411221025.4A
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周青
尹衍峰
于艳艳
陶峰
李国强
张超
王蕴红
雷帅
白洋
鲍青松
郭玉洁
刘迪
张汶
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Beijing Aifangde Technology Co ltd
Beijing Florascape Co ltd
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Beijing Aifangde Technology Co ltd
Beijing Florascape Co ltd
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Abstract

本申请涉及植物栽培技术领域。本申请公开了一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法。所述发泡基质的原料组成包括：水、草炭、聚氨酯预聚体、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂、营养剂。所述制备方法包括以下步骤：S1、称取水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料；S2、将预备料中加入聚氨酯预聚体，搅拌，制得基质材料；S3、将基质材料浇筑在模具中，发泡，脱模，制得发泡基质。本申请公开了所述发泡基质的栽培方法。本申请还公开了所述发泡基质在立体绿化中的应用。本申请所制得的发泡基质能够灵活施工，快速成型，效率高且轻质便携，易于周转运输。

Description

一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法
技术领域
本申请涉及植物栽培技术领域，尤其是涉及一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法。
背景技术
随着立体绿化在城市建设中日益受到重视，采用固态无土栽培是城市立体绿化的必然趋势，而栽培基质作为该技术的基础，成为研究和开发的重点。在垂直绿化专用栽培基质的研发方面，相较居于前列的西欧发达国家，我国对垂直绿化、立体绿化栽培基质的研究和开发还处于初始阶段。而提高栽培基质的立面栽培性能，降低产品造价和施工成本是立体绿化无土栽培基质的主要发展方向。当前国内外的立体绿化形式是在模块中添加基质进行植物的栽植和组合，该方式对栽培基质的要求较高。
传统的立体栽培基质通常以土壤为主，其中含有丰富的有机质和养分，可以为植物提供多种营养元素，但相应地，也容易滋生病虫害。且传统栽培基质通常为重质，灌水后体量大而沉重，不易周转运输，限制了立体绿化的形式和场所选择，也存在施工安全隐患等缺点。
现有的立体栽培基质采用草炭土与珍珠岩混合作为栽培基质，具有良好的透气性，且有机物质含量较低，减少了病虫害的风险，但是需要人工装填，不能完全贴合结构，不仅耗费人力资源，且施工效率低，填充后还需大量灌水，整个过程耗时耗力。
因此，亟需研发一种能够灵活施工，快速成型，效率高且轻质便携，易于周转运输的新型栽培基质。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种能够灵活施工，快速成型，效率高且轻质便携，易于周转运输的新型栽培基质，本申请提供一种适用于立体绿化的发泡基质、制作方法及栽培方法。
一方面，本申请提供的一种发泡基质，按重量份数计，其原料组成包括：水120～160份，草炭70～100份，聚氨酯预聚体15～22份，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙3～5份，有机硅1～2份，抗菌剂0.1～0.5份，营养剂0.1～1份；
所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1％～3％。
通过采用上述技术方案，本申请采用的原料简单，用水量少，降低了用水成本，制得的发泡基质能够快速塑型，施工灵活，质量轻，易于周转运输，且安全隐患低，能够在城市立体花坛中得到广泛应用，且其轻质的特性能够满足城市立体花坛不同形状的需求。
本申请加入聚氨酯预聚体，可以增加栽培基质的通气性，有助于根系的呼吸和气体交换，促进植物的健康生长；还可以为植物的根系提供支撑和稳定作用，有助于根系的扎根和发育；并且聚氨酯预聚体的重量轻，有助于搬运和管理。
本申请加入硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙，不仅增加了基质的孔隙率和透气性，还能提供钙元素，有利于植物吸收利用。有机硅能够改善基质的疏水性，提高基质的耐候性和使用寿命，同时有助于改善基质的透气性和结构稳定性，降低水分蒸发速度，有利于水分和养分的平衡保持。
可选的，按重量份数计，其原料组成包括：水130～150份，草炭75～95份，聚氨酯预聚体16～20份，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙3.5～4.5份，有机硅1.2～1.8份，抗菌剂0.2～0.4份，营养剂0.2～0.8份。
可选的，按重量份数计，其原料组成包括：水140份，草炭90份，聚氨酯预聚体18份，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙4份，有机硅1.5份，抗菌剂0.3份，营养剂0.5份。
可选的，所述草炭为东北草炭。
通过采用上述技术方案，东北草炭是一种有机物质，具有良好的保水性和透气性，能够增加发泡基质的保水能力，提供植物所需的水分，并促进根系的生长和发育。
可选的，所述草炭的平均粒径为1～3mm。
通过采用上述技术方案，本申请中草炭原料的平均粒径为1～3mm，既保证了基质内部有良好的空隙度，利于空气流通和水分渗透，又不至于过细导致排水不畅或过粗导致结构松散，无法有效固定植物根系。这样的平均粒径范围能够形成均一、稳定的基质结构，有助于植物根系的生长和扎根。
可选的，所述聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团；所述聚氨酯预聚体的分子量为1000～5000。
通过采用上述技术方案，本申请的聚氨酯预聚体分子量为1000～5000，在发泡过程中能够产生稳定、均匀的泡沫结构。若分子量过低，可能导致发泡过程中泡沫不稳定，容易塌陷或收缩，影响植物生长和基质耐用性；若分子量过高，可能导致发泡困难或产生的泡沫结构不均匀，影响植物吸收水分和养分。
可选的，所述有机硅选自聚二甲基硅氧烷、甲基硅油以及3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请的有机硅能够改善基质的疏水和透气性能，降低水分蒸发速度，延长基质中水分的有效保持时间，同时增加基质的柔韧性和耐久性。
可选的，所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙与有机硅的重量比为2～3.3：1。
通过采用上述技术方案，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙与有机硅共同作用，改善基质的疏水透气性能，防止水分过快流失，同时增强基质的结构稳定性，促进植物根系生长。
可选的，所述抗菌剂选自硫磺、多菌灵、甲基托布津中的至少一种；所述营养剂选自尿素、磷酸二铵、硫酸钾中的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请的抗菌剂能够有效抑制病原菌、真菌和细菌的生长，减少病害的发生；不仅具有持久的抗菌效果，且对植物无副作用。本申请的营养剂富含氮、磷、钾等多种营养元素，满足植物的生长需求。
第二方面，本申请提供了上述发泡基质的制备方法，包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料；
S2、将所述预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌，制得基质材料；
S3、将所述基质材料浇筑在模具中，发泡，脱模，制得发泡基质。
通过采用上述技术方案，本申请采用的制备方法操作简单且方便，仅需现场将原料简单搅拌即可发泡，避免了其它普通基质先制备好再运到现场会产生的运输困难问题。本申请制备过程中无高温耗能过程，无污染，而且发泡快，成型好，对于不同形状的框架都可以快速成型，现场施工效率高。
本申请制得的发泡基质容重、pH值、EC值以及孔隙度适当，有着良好的水气循环基础，更加利于植物生根。
可选的，所述步骤S1中，水温为20～30℃；所述步骤S2中，搅拌时间为15～40s。
通过采用上述技术方案，本申请中基质水温选择20～30℃，水温过高，会导致发泡速度过快，影响成型，20～30℃就能达到良好的发泡效率，便捷且效率高，不必低温或高温，使施工变得复杂。所述步骤S2中，搅拌时间为15～40s，这时基质材料略发白，即可进行浇筑，若搅拌时间过长，则可能影响成型。
可选的，所述步骤S3中，浇筑时间不超过10s；所述发泡时间为15～60s，发泡环境温度为18～40℃。
通过采用上述技术方案，本申请在浇筑时需在基质材料略发白，且呈现发泡特征的10秒内，若时间过长，则会影响发泡。本申请的发泡基质在15～60s内即可发泡完成，制备迅速，效率高。本申请的发泡环境温度为18～40℃，相当于自然环境温度下，即可制得所述发泡基质，施工条件简单。
可选的，可采用固定遮阴网来引导基质发泡，在这个过程中，遮阴网需绷紧。
通过采用上述技术方案，采用固定遮阴网来引导基质发泡的过程中，如果遮阴网绷的不紧，会导致发泡表面不平，需要整体找型。
可选的，现场施工时，需用干燥容器盛放聚氨酯预聚体。
第三方面，本申请提供了上述发泡基质的栽培方法，包括以下步骤：将植物材料直插入所述发泡基质中；所述植物材料包括插穗或穴盘苗。
通过采用上述技术方案，本申请制得的发泡基质，在栽培植物时，直接将植物栽植入基质中即可，若是带叶片植物扦插，则三周后发出较多的毛细根；若是纯花枝扦插，观赏效果可持续3周以上，持续开花状态能够保持1个月以上。
第四方面，本申请提供了上述发泡基质在立体绿化中的应用。
通过采用上述技术方案，本申请制得的发泡基质，能够快速成型，施工灵活，质量轻，易于周转运输，且安全隐患低，能够在城市立体花坛中得到广泛应用，使立体绿化的形式和场所选择更加多样。
可选的，所述发泡基质应用在立体花坛中。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请采用的原料简单，用水量少，降低了用水成本，制得的发泡基质能够快速塑型，施工灵活，质量轻，易于周转运输，且安全隐患低，能够在城市立体花坛中得到广泛应用，且其轻质的特性能够满足城市立体花坛不同形状的需求。
2.本申请加入聚氨酯预聚体，可以增加栽培基质的通气性，有助于根系的呼吸和气体交换，促进植物的健康生长；还可以为植物的根系提供支撑和稳定作用，有助于根系的扎根和发育；并且聚氨酯预聚体的重量轻，有助于搬运和管理。
3.本申请采用的制备方法操作简单且方便，仅需现场将原料简单搅拌即可发泡，易于周转运输。制备过程中无高温耗能过程，无污染，而且发泡快，成型好，对于不同形状的框架都可以快速成型，现场施工效率高。
4.本申请采用的栽培方法简单，在栽培植物时，直接将植物栽植入基质中即可，速度快，无繁琐操作。
附图说明
图1为带叶片长寿花在与实施例2相同原料配比的发泡基质中的直插表现图；
图2为带叶片长寿花在与实施例2相同原料配比的发泡基质中扦插一周后的生根情况图；
图3为带叶片长寿花在与实施例2相同原料配比的发泡基质中扦插三周后的生根情况图；
图4为长寿花纯花枝在与实施例2相同原料配比的发泡基质中的直插表现图；
图5为长寿花纯花枝在与实施例2相同原料配比的发泡基质中扦插一周后的表现图；
图6为长寿花纯花枝在与实施例2相同原料配比的发泡基质中扦插三周后的表现图；
图7为四季海棠在与实施例3相同原料配比的发泡基质中插植两周后的表现图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请设计了一种发泡基质，按重量份数计，其原料组成包括：水120～160份，草炭70～100份，聚氨酯预聚体15～22份，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙3～5份，有机硅1～2份，抗菌剂0.1～0.5份，营养剂0.1～1份；
所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1％～3％。
本申请的发泡基质采用以下方法制备，包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料；
S2、将所述预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌，制得基质材料；
S3、将所述基质材料浇筑在模具中，发泡，脱模，制得发泡基质。
本申请提出了发泡基质的栽培方法，包括以下步骤：将植物材料直插入所述发泡基质中；所述植物材料包括插穗或穴盘苗。
本申请的发泡基质可以在立体绿化中应用。
本申请人针对现有的栽培基质易滋生病虫害，灌水后体量大而沉重，不易周转运输，存在施工安全隐患等问题，设计了本申请的技术方案。
首先提出了本申请的发泡基质，组分包括：水、草炭、聚氨酯预聚体、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂、营养剂。用水量少，能够快速塑型，施工灵活，质量轻，易于周转运输，且安全隐患低，其轻质的特性能够满足城市立体花坛不同形状的需求，从而能够在城市立体花坛中得到广泛应用。
其次，本申请采用的发泡基质的制备方法，操作简单且方便，仅需现场将原料简单搅拌即可发泡，避免了其它普通基质先制备好再运到现场会产生的运输困难问题。本申请制备过程中无高温耗能过程，无污染，而且发泡快，成型好，对于不同形状的框架都可以快速成型，现场施工效率高。
本申请采用的原料具体如下：
草炭选用东北草炭。
甲基硅油：CAS：8050-81-5。
3-氨丙基三甲氧基硅烷：CAS：13822-56-5。
多菌灵：CAS：10605-21-7。
甲基托布津：CAS：23564-05-8。
尿素：CAS：57-13-6。
磷酸二铵：CAS：7783-28-0。
具体实施例
实施例1～5
实施例1
本实施例提供一种发泡基质，其原料组成包括：水3000g，东北草炭2500g，聚氨酯预聚体550g，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙75g，有机硅25g，抗菌剂12.5g，营养剂25g；
其中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2％；东北草炭的平均粒径为2mm；聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团，分子量为3000；有机硅为甲基硅油；抗菌剂为多菌灵；营养剂为尿素。
制备方法包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料，其中，水温为20℃；
S2、将预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌25s，制得基质材料；
S3、将基质材料在10s内浇筑在模具中，在25℃的环境温度下发泡40s，脱模，制得发泡基质。
栽培方法：将穴盘苗直插入制备得到的发泡基质中。
实施例2
本实施例提供一种发泡基质，其原料组成包括：水3000g，东北草炭1500g，聚氨酯预聚体400g，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙90g，有机硅24g，抗菌剂4g，营养剂4g；
其中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2％；东北草炭的平均粒径为2mm；聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团，分子量为3000；有机硅为甲基硅油；抗菌剂为多菌灵；营养剂为尿素。
制备方法包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料，其中，水温为30℃；
S2、将预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌25s，制得基质材料；
S3、将基质材料在10s内浇筑在模具中，在25℃的环境温度下发泡40s，脱模，制得发泡基质。
实施例3
本实施例提供一种发泡基质，其原料组成包括：水3500g，东北草炭2250g，聚氨酯预聚体450g，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙100g，有机硅37.5g，抗菌剂7.5g，营养剂12.5g；
其中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2％；东北草炭的平均粒径为2mm；聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团，分子量为3000；有机硅为甲基硅油；抗菌剂为多菌灵；营养剂为尿素。
制备方法包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料，其中，水温为25℃；
S2、将预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌25s，制得基质材料；
S3、将基质材料在10s内浇筑在模具中，在25℃的环境温度下发泡40s，脱模，制得发泡基质。
实施例4
本实施例提供一种发泡基质，其原料组成包括：水3250g，东北草炭2375g，聚氨酯预聚体400g，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙87.5g，有机硅45g，抗菌剂10g，营养剂20g；
其中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2％；东北草炭的平均粒径为2mm；聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团，分子量为3000；有机硅为甲基硅油；抗菌剂为多菌灵；营养剂为尿素。
制备方法包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料，其中，水温为20℃；
S2、将预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌25s，制得基质材料；
S3、将基质材料在10s内浇筑在模具中，在25℃的环境温度下发泡40s，脱模，制得发泡基质。
实施例5
本实施例提供一种发泡基质，其原料组成包括：水4000g，东北草炭1750g，聚氨酯预聚体375g，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙125g，有机硅50g，抗菌剂2.5g，营养剂2.5g；
其中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为2％；东北草炭的平均粒径为2mm；聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团，分子量为3000；有机硅为甲基硅油；抗菌剂为多菌灵；营养剂为尿素。
制备方法包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料，其中，水温为30℃；
S2、将预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌25s，制得基质材料；
S3、将基质材料在10s内浇筑在模具中，在25℃的环境温度下发泡40s，脱模，制得发泡基质。
对比例1～6
对比例1
对比例1为常规栽培基质，由东北草炭和水组成，制成与实施例2相同大小的栽培基质，需4500g水以及5000g东北草炭。
对比例2
对比例2与实施例2的区别在于，对比例2的步骤S1中，水温为45℃。结果在加入聚氨酯预聚体后发泡速度过快，来不及浇筑进模具中，就已定型。
对比例3
对比例3与实施例2的区别在于，对比例3将水、草炭、聚氨酯预聚体和其他原料同时加入桶中，一步混合。结果聚氨酯预聚体与水过早接触，使得提前发泡，来不及浇筑进模具中。
对比例4
对比例4与实施例2的区别在于，对比例4未加入硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙和有机硅。
对比例5
对比例5与实施例2的区别在于，对比例5将硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙替换成等量有机硅。
对比例6
对比例6与实施例2的区别在于，对比例6将有机硅替换成等量硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙。
实验检测
检测项目及检测方法
2022年9月初，于北京市花木有限公司产品中心B11温室进行试验，制备实施例2和对比例1的发泡基质，基质块大小为40cm*40cm*6.5cm，制作配比见表1。
表1
实施例2 对比例1
水/g 3000 4500
东北草炭/g 1500 5000
聚氨酯预聚体/g 400 0
硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙/g 90 0
有机硅/g 24 0
抗菌剂/g 4 0
营养剂/g 4 0
原料重量合计/g 5022 9500
将实施例2和对比例1制备的发泡基质放入没过于两者的水中浸泡饱和吸水，取出静置排水10min。分别测量并记录实施例2和对比例1制备的发泡基质的初始重量、饱和吸水后重量、静置排水10min重量，具体数据见表2。
表2
实施例2 对比例1
初始重量/kg 4.965 9.450
饱和吸水后重量/kg 6.240 9.925
静置排水10min重量/kg 5.640 9.400
从表2的检测结果可知，对比例1的饱和吸水再静置排水后的重量小于初始重量，说明在这个过程中，发泡基质有部分流失。
同等体积的发泡基质，对比例1饱和吸水后的重量为9.925kg，实施例2的饱和吸水后的重量为6.240kg，与对比例1相比，饱和吸水后，实施例2减重率＝((9.925－6.240)/9.925)×100％＝37.13％；
静置排水10min后，对比例1的重量为9.400kg，实施例2的重量为5.640kg，实施例2的减重率＝((9.400－5.640)/9.400)×100％＝40.00％。因此，同等体积的发泡基质，实施例2的重量要更轻。
由表1、表2可知，达到同等体积的发泡基质，实施例2使用1500g东北草炭，3000g水，而对比例1需要5000g东北草炭，4500g水，实施例2的草炭节省率可达到70.00％，节水率为33.33％。因此，实施例2大幅度减少了草炭和水的用量，节约资源，对环境友好。
根据检测还可得出，实施例2使用的基质材料体积为3.75升，发泡后的体积为10.4升，理论发泡倍数达2.7倍。
因此，本申请的实施例2草炭节省率高，节水率高，轻质，发泡倍数高。
物理性质测试：
1、容重：γ＝M/V，干燥后基质的质量为M(g)，干燥后的基质的体积为V(cm3)。
2、总孔隙度：Φ＝(W2-W1)×100％/V，自然风干的基质体积为V(cm3)，质量为W1(g)，浸泡水中96h后质量为W2(g)。
3、持水孔隙度：φh＝(W2-W1)×100％/V，自然风干后的样品基质质量为W1(g)，用细线系住悬挂，滴水至样品基质吸满水且无渗出，吸水基质质量为W2(g)。
4、空气孔隙度：φa＝φ-φh
5、气水比＝φa/φh
6、pH值检测：
(1)取样：从3个不同的基质采样点各取1份土样，每份土样50至100克；
(2)称量：用天平称量每份土样，为便于计算加水量，以3份土样同为50克或100克为宜。土样称量好后，分别倒入3个烧杯中；
(3)加水：以2比1的水土比例，用量筒量取蒸馏水，分别倒入已装好基质样本的烧杯中；(4)搅拌及静置：用玻棒按顺时针的方向搅拌1分钟，然后静置30分钟；
(5)测值：用pH计测量已静置30分钟的样本，记录所得数据。
7、EC值检测：
(1)按照上述测定pH值的方法操作步骤(1)～(3)；
(2)振荡及过滤：用手拿烧杯轻轻振荡5分钟，然后用滤纸过滤；
(3)测值：用EC计测定滤出液，记录所得的数据。
2023年8～10月，于北京市花木有限公司产品中心B11温室进行试验，制备实施例3的发泡基质，制作大小为40cm*40cm*6.5cm的基质块，按照以上方法进行物理性质测试，测试结果见表3。
表3
从表3的测试结果可知，实施例3制备的发泡基质容重为0.31g·cm-3，总孔隙度为77％，持水孔隙度为48％，空气孔隙度为29％，气水比1:1.66，pH值为5.5，EC值为1.06mS·cm-1。本申请的发泡基质有着良好的水气循环基础，更加利于植物生根。
2022年9月底，于北京市花木有限公司加工厂进行立体花坛实际应用实验，按照设计图纸将带叶片长寿花和长寿花纯花枝在与实施例2相同原料配比的发泡基质中进行栽植，栽植完毕后，移至长安街进行实际观察。分别记录不同植物材料在栽植一周及三周后的扎根生长情况，见图1～图6。
由图1、图2、图3可知，带叶片长寿花扦插一周后开始生长新的毛细根，扦插三周后，发出较多的毛细根；由图4、图5、图6可知，长寿花纯花枝扦插(带一对小叶片)其持续开花状态好，观赏效果好。
生根率＝(生根插枝数/总插枝数)×100％
将带叶片长寿花直接插植在实施例1～5，对比例1，以及对比例4～6制备的发泡基质中，三周后检测带叶片长寿花的生根率；
将长寿花纯花枝(带一对小叶片)直接插植在实施例1～5，对比例1，以及对比例4～6制备的发泡基质中，三周后检测长寿花纯花枝的生根率，观察开花状态持续时间，检测结果见表4。
表4
从表4的检测结果可知，实施例1～5制得的发泡基质栽培植物效果好，带叶片长寿花生根率达80％以上，长寿花纯花枝生根率达50％以上，且长寿花纯花枝的开花持续时间达35d以上。
其中，实施例3制得的发泡基质效果最好，带叶片长寿花生根率可达87％；长寿花纯花枝持续开花状态能够保持43d，生根率可达到59％。
对比例1使用常规栽培基质，长寿花扦插测试效果均不佳，带叶片长寿花生根率，长寿花纯花枝生根率和长寿花纯花枝的开花持续时间均远低于实施例1～5。
对比例4未加入硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙和有机硅，对比例5不含硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙，对比例6不含有机硅，对比例4～6制得的发泡基质效果差于实施例2，带叶片长寿花生根率，长寿花纯花枝生根率和长寿花纯花枝的开花持续时间均不及实施例2。
2023年8～10月，于北京市花木有限公司产品中心B11温室进行试验，在与实施例1～5，对比例1，以及对比例4～6相同原料配比的发泡基质上插植四季海棠的开花穴盘苗，随机选取5个植株，两周后观测记录植株的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量，取平均值，检测结果见表5。
表5
株高增长/cm 冠幅增大/cm 叶片数增多
实施例1 5.05 0.41 3.4
实施例2 5.35 0.52 4.4
实施例3 5.48 0.55 4.8
实施例4 5.30 0.48 4.0
实施例5 5.19 0.44 3.8
对比例1 3.84 0.31 2.4
对比例4 4.63 0.38 3.0
对比例5 4.87 0.40 3.2
对比例6 4.72 0.39 3.2
从表5的检测结果可知，实施例1～5制得的发泡基质栽培植物效果好，四季海棠生长趋势较快，株高增长达5.05cm以上，冠幅增大达0.41cm以上，叶片数增多量达3.4以上。其中，四季海棠在与实施例3相同原料配比的发泡基质中插植两周后的表现图见图7，四季海棠生长旺盛，生长2周基本铺满平面，平面较平整。
其中，实施例3制得的发泡基质效果最好，四季海棠株高增长可达5.48cm，冠幅增大可达0.55cm，叶片数增多量可达4.8。
对比例1使用常规栽培基质，四季海棠生长趋势较低，株高增长、冠幅增大、以及叶片数增多量均低于实施例1～5。
对比例4～6制得的发泡基质效果不及实施例2，四季海棠生长趋势较低，株高增长、冠幅增大、以及叶片数增多量均低于实施例2。
实施例6～15
实施例6
实施例6与实施例3的区别在于，实施例6中，东北草炭的平均粒径为1mm。
实施例7
实施例7与实施例3的区别在于，实施例7中，东北草炭的平均粒径为3mm。
实施例8
实施例8与实施例3的区别在于，实施例8中，聚氨酯预聚体的分子量为1000。
实施例9
实施例9与实施例3的区别在于，实施例9中，聚氨酯预聚体的分子量为5000。
实施例10
实施例10与实施例3的区别在于，实施例10的步骤S2中，搅拌时间为15s。
实施例11
实施例11与实施例3的区别在于，实施例11的步骤S2中，搅拌时间为40s。
实施例12
实施例12与实施例3的区别在于，实施例12中，有机硅为3-氨丙基三甲氧基硅烷。
实施例13
实施例13与实施例3的区别在于，实施例13中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙91.6g，有机硅45.8g。
实施例14
实施例14与实施例3的区别在于，实施例14中，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙105.5g，有机硅32g。
实施例15
实施例15与实施例3的区别在于，实施例15中，抗菌剂为甲基托布津；营养剂为磷酸二铵。
将带叶片长寿花直接插植在实施例6～15制备的发泡基质中，三周后检测带叶片长寿花的生根率；
将长寿花纯花枝(带一对小叶片)直接插植在实施例6～15制备的发泡基质中，三周后检测长寿花纯花枝生根率，观察开花状态持续时间，检测结果见表6。
表6
带叶片长寿花生根率 长寿花纯花枝生根率 开花持续时间
实施例6 84％ 57％ 40d
实施例7 86％ 58％ 41d
实施例8 84％ 55％ 38d
实施例9 83％ 53％ 36d
实施例10 82％ 51％ 35d
实施例11 85％ 55％ 39d
实施例12 87％ 58％ 42d
实施例13 84％ 55％ 40d
实施例14 85％ 57％ 41d
实施例15 87％ 59％ 42d
从表6的检测结果可知，实施例6、实施例7以及实施例3的区别在于草炭的平均粒径不同，其中，实施例3制得的发泡基质栽培植物效果最佳。
实施例8、实施例9以及实施例3的区别在于聚氨酯预聚体的分子量不同，其中，实施例3制得的发泡基质栽培植物效果最佳。
实施例10、实施例11与实施例3的区别在于步骤S2中的搅拌时间不同，实施例10和实施例11制得的发泡基质栽培植物效果不及实施例3。
实施例12制得的发泡基质栽培植物效果与实施例3相近。
实施例13、实施例14与实施例3中，实施例3制得的发泡基质栽培植物效果最佳。
实施例15制得的发泡基质栽培植物效果与实施例3相近。
将四季海棠的开花穴盘苗插植在与实施例6～15相同配比的发泡基质上，随机选取5个植株，两周后观测记录植株的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量，取平均值，检测结果见表7。
表7
株高增长/cm 冠幅增大/cm 叶片数增多
实施例6 5.28 0.46 3.8
实施例7 5.36 0.52 4.4
实施例8 5.26 0.44 3.6
实施例9 5.20 0.42 3.4
实施例10 5.18 0.40 3.4
实施例11 5.31 0.48 4.0
实施例12 5.40 0.53 4.6
实施例13 5.34 0.46 4.2
实施例14 5.42 0.50 4.2
实施例15 5.46 0.55 4.8
从表7的检测结果可知，实施例6、实施例7以及实施例3中，实施例3中四季海棠生长最旺盛，株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量最多。
实施例8和实施例9的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量均不及实施例3。
实施例10和实施例11的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量也不及实施例3。
实施例12的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量与实施例3相近。
实施例13、实施例14与实施例3中，实施例3的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量最多。
实施例15的株高增长、冠幅增大以及叶片数增多量与实施例3相近。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发泡基质，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：水120~160份，草炭70~100份，聚氨酯预聚体15~22份，硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙3~5份，有机硅1~2份，抗菌剂0.1~0.5份，营养剂0.1~1份；
所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙中硬脂酸的含量为1%~3%。
2.根据权利要求1所述的发泡基质，其特征在于，所述草炭的平均粒径为1~3mm。
3.根据权利要求1所述的发泡基质，其特征在于，所述聚氨酯预聚体的末端为异氰酸酯基团；所述聚氨酯预聚体的分子量为1000~5000。
4.根据权利要求1所述的发泡基质，其特征在于，所述有机硅选自聚二甲基硅氧烷、甲基硅油以及3-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的发泡基质，其特征在于，所述硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙与有机硅的重量比为2~3.3：1。
6.根据权利要求1所述的发泡基质，其特征在于，所述抗菌剂选自硫磺、多菌灵、甲基托布津中的至少一种；所述营养剂选自尿素、磷酸二铵、硫酸钾中的至少一种。
7.一种权利要求1~6任一项所述的发泡基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、称取配方量的水、草炭、硬脂酸表面改性纳米级碳酸钙、有机硅、抗菌剂以及营养剂，混合，制得预备料；
S2、将所述预备料中加入配方量的聚氨酯预聚体，搅拌，制得基质材料；
S3、将所述基质材料浇筑在模具中，发泡，脱模，制得发泡基质。
8.根据权利要求7所述的发泡基质的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，水温为20~30℃；所述步骤S2中，搅拌时间为15~40s。
9.一种权利要求1~6任一项所述的发泡基质的栽培方法，其特征在于，包括以下步骤：将植物材料直插入所述发泡基质中；所述植物材料包括插穗或穴盘苗。
10.一种权利要求1~6任一项所述的发泡基质在立体绿化中的应用。
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