本技术涉及植物栽培，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：
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
技术实现思路
1、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，本技术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。
2、一方面，本技术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；
3、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％。
4、通过采用上述技术方案，本技术采用的原料简单，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。
5、本技术加入聚氨酯预聚体，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。
6、本技术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。
7、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。
8、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。
9、可选的，所述草炭为东北草炭。
10、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。
11、可选的，所述草炭的平均粒径为1～3mm。
12、通过采用上述技术方案，本技术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。
13、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。
14、通过采用上述技术方案，本技术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。
15、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。
16、通过采用上述技术方案，本技术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。
17、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。
18、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。
19、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。
20、通过采用上述技术方案，本技术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。本技术的营养剂富含氮、磷、钾等多种营养元素，满足植物的生长需求。
21、第二方面，本技术提供了上述发泡基质的制备方法，包括以下步骤：
22、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；
23、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；
24、s3、将所述基质材料浇筑在模具中，发泡，脱模，制得发泡基质。
25、通过采用上述技术方案，本技术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。本技术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。
26、本技术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。
27、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。
28、通过采用上述技术方案，本技术中基质水温选择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。
29、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℃。
30、通过采用上述技术方案，本技术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。本技术的发泡基质在15～60s内即可发泡完成，制备迅速，效率高。本技术的发泡环境温度为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。
31、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。
32、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。
33、可选的，现场施工时，需用干燥容器盛放聚氨酯预聚体。
34、第三方面，本技术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。
35、通过采用上述技术方案，本技术制得的发泡基质，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。
36、第四方面，本技术提供了上述发泡基质在立体绿化中的应用。
37、通过采用上述技术方案，本技术制得的发泡基质，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。
38、可选的，所述发泡基质应用在立体花坛中。
39、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
40、1.本技术采用的原料简单，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。
41、2.本技术加入聚氨酯预聚体，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。
42、3.本技术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。
43、4.本技术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。
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；
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：
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。
