CN102943349A

CN102943349A - 一种可降解编织物及其应用

Info

Publication number: CN102943349A
Application number: CN2012104973294A
Authority: CN
Inventors: 范茂攀; 郑毅; 汤利; 李永梅
Original assignee: Yunnan Agricultural University
Current assignee: Yunnan Agricultural University
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-02-27

Abstract

本发明提供了一种可降解编织物，其为网状结构，由可编织的植物材料编织而成，可编织的植物材料首先编织或拧成绳状，再编织成网状结构，绳状结构直径为1.2~1.4cm，网状结构的网格大小为4~6cm×4~6cm。本发明还提供了覆盖编织在水土保持中的用途。本发明可降解编织物覆盖不仅能够阻挡雨水直接冲击土壤，防止土壤溅蚀发生，而且还能降低流速，减轻因缓慢径流造成的水蚀和径流造成的冲刷。本发明可降解编织物是一种环保、经济、友好的新型地表覆盖材料，可降解编织物采用作物秸秆作为制作原料，对环境基本没有污染，腐解的秸秆可提高土壤肥力。此外本发明编织物的生产工艺简单，没有严格的技术要求，可充分利用农村的弱势群体，创造额外的家庭收入。

Description

一种可降解编织物及其应用

技术领域

本发明涉及水土保持技术，具体涉及一种可降解的编织物。

背景技术

我国是世界上水土流失最严重的国家之一，水土流失分布范围广、面积大。据报道，我国的水土流失面积达356万km2，占国土总面积的37%，侵蚀形式多样，类型复杂，水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀及滑坡泥石流等重力侵蚀特点各异，相互交错，成因复杂。根据统计，中国每年流失的土壤总量达50亿t。长江流域年土壤流失总量为24亿t，其中上游地区年土壤流失总量达15.6亿t，黄河流域、黄土高原区每年进入黄河的泥沙多达16亿t。

水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整，降低土壤肥力，造成土地硬石化、沙化，影响农业生产，威胁城镇安全，加剧干旱等自然灾害的发生、发展，导致群众生活贫困、生产条件恶化，阻碍经济、社会的可持续发展。

雨滴动能是引起土壤水蚀的最重要因素,坡地土壤侵蚀的过程是从雨滴溅蚀开始的，应根据雨滴溅蚀的特点，采取相应的水土保持措施，减少雨滴对地表的冲击作用，进而抑制其对土壤的打压、填塞、分散和飞溅作用。地表覆盖物控制土壤侵蚀的方式应用已经有超过50年的历史，其主要是应用于民用的工程项目：如水坝的防护墙、路基及山体的防护等，效果较明显。但到目前为止还没有简单廉价并能有效防止雨滴动能对土壤水蚀的有效措施。

我国是农业大国，秸秆资源丰富，秸秆的产量达到7.45亿吨，仅云南省每年产生的秸秆达347万t，其中稻草大约60万t，在贫困地区农民烧饭、取暖、粗放型喂养耕牛所利用的秸秆占总量的20－30%，一般地区占5－10%，城市周边或较富裕的地区秸秆消耗几乎为零，剩余大部分被焚烧或丢弃。这些资源没有得到很好的利用，秸秆焚烧既浪费又污染环境。秸秆的平均养分含量占化肥施用量的2.87％，如果将这些秸秆归田，则既环保又减少了化肥投入。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足提供一种用于水土保持的可降解编织物。

为实现上述目的，本发明提供的可降解编织物是由可编织的植物材料编织而成。

可编织的植物材料包括作物秸秆、叶、皮等，所述作物秸秆包括但不限于水稻秸秆、小麦等等，优选水稻秸秆；所述可编织的叶包括但不限于棕榈叶，可编织的皮包括但不限于桉树皮和黄麻纤维。

在编织时，先将材料编织成绳状或拧成绳状，再编织成网状编织物。经过反复试验，绳状结构的直径控制在1.2-1.4cm，优选1.3cm，直径小于1.2cm时难以起到应有的防护作用，而且容易断裂损坏，直径超过1.4cm后再增加直径对防护作用没有明显的增加，而且材料使用量增大，运输不方便，单位体积材料所能防护的面积成比例变小，直径过粗也会造成强度变高，易折损。编织物的每个网格规格宜为4～6cm×4～6cm，优选为5cm×5cm，在此规格之下能够有效减少雨滴对地表的冲击作用，进而抑制其对土壤的打压、填塞、分散和飞溅作用。

进一步在网状结构中播种草种，所述草种可以是狗尾草和三叶草，优选为狗尾草，在网格内种植草种，可以进一步增强其在水土保持中的作用。优选播种量为15kg/hm²。在网状结构中还可以播种蔬菜，所述蔬菜可以是白菜或青菜，优选为青菜，优选播种量为9kg/hm²。在网格内种植草种或者其他植物，可以进一步增强其在水土保持中的作用。

本发明可降解编织物是一种环保、经济、友好的新型地表覆盖材料，可降解编织物采用作物秸秆作为制作原料，对环境基本没有污染，腐解的秸秆可提高土壤肥力，是一个低消耗、高效益的产业。此外，编织物的生产工艺简单，没有严格的技术要求，可充分利用农村的弱势群体，创造额外的家庭收入。大力推广和应用可降解编织物，更具有显著的社会经济效益和重大的现实应用价值。

本发明可降解编织物覆盖不仅能够阻挡雨水直接冲击土壤，防止土壤溅蚀发生，而且还能降低流速，减轻因缓慢径流造成的水蚀和径流造成的冲刷。

本发明可降解编织物在坡度为10°的条件下，在自然降雨为649.5mm的作物生长和发生水土流失的监测期间，可降解编织物覆盖比无覆盖减少地表径流71.37%，减少土壤侵蚀92.51,减少侵蚀土壤养分流失87.80%。比薄膜覆盖减少地表径流28.65%，减少土壤侵蚀7.18%，减少侵蚀土壤养分流失42.71%。

附图说明

图1是本发明可降解编织物的网格结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本发明，但不应理解为对本发明的限制。

实施例1水稻秸秆编织物

本例中的可降解编织物使用水稻秸秆作为材料，首先将秸秆编织成绳状，直径控制在1.2-1.4cm，然后再将绳状的秸秆编织成5cm×5cm网格大小的网状编织物，每个网状编织物可以根据需要制成长宽不等的规格，例如制成50cm×50cm的规格，重量约为500g。

使用效果比较：

云南是一个以山区、半山区为主体的省份，山区面积占全省土地面积的94%，全省74%的耕地和一半以上的人口分布于广大的山丘区，水土流失严重阻碍山区、半山区的生产发展，同时随着表土年复一年的流失，将给人类生存带来严重威胁。

在云南滇中地区，以坡度为10°的条件下，在自然降雨为649.5mm的作物生长和发生水土流失的监测期间。结果如下：

表1不同条件下水土流失的检测结果

注：玉米种植密度：56000株·hm^-2,养分流失指全氮磷钾的流失

由上表可以看出，采用本发明可降解编织物覆盖比无覆盖（直接种植玉米）减少地表径流71.37%，减少土壤侵蚀92.51,减少侵蚀土壤养分流失87.80%。比薄膜覆盖减少地表径流28.65%，减少土壤侵蚀7.18%，减少侵蚀土壤养分流失42.71%。

田间试验条件下，自然降雨量为592.6mm,以坡度为30°的条件下，种植狗尾草和三叶草，按照1：1重量混播，播种量为15kg/hm²，直接种草和种草覆盖稻草编织物的试验进行监测，结果如下：

表2不同条件下水土流失的监测结果

由上表可看出，草+稻草编织物处理与无覆盖（直接种草）相比，覆盖稻草编织物的处理减少小区径流量、侵蚀量、养分流失量分别达51.67%和57.63%，因此，覆盖稻草编织物能有效地减缓水土流失。

另外，稻草还田后土壤有机质和有机无机复合体数量提高了，土壤主要物理性质与结构得到进一步改善，土壤速效钾、有效磷、速效磷、全氮含量也都有比较大的提高，土壤酶活性增强，生产力提高，水稻增产明显，因此稻草还田是一项很有意义的工作。

通过农民收入调查结果显示，平均每人拥有耕地0.03hm²，平均每人每年收入800－1500元，平均每人每天可以做稻草编织物垫子5－8个，根据中国物价标准定价每个垫子3.50元，如此算来这项收入对当地农民来说是非常可观的。这一新兴生态环保产业的兴起，将带动循环经济的发展。

实施例2

不同编织物使用效果比较

在田间试验条件下，以棕榈叶、稻草、黄麻纤维为编织材料，从吸水性和腐解性考察三者使用的耐久性，结果表明稻草编织物更有利于吸持水分和耐久。

表3不同编织材料的吸水性和腐解性检测结果

由上表可以看出，吸水量最大的是稻草，其次为黄麻纤维，最小的为棕榈叶。吸水性好对控制径流产生效果会更突出。因此，从吸水性来看，稻草编织物的水保效果应该优于黄麻纤维和棕榈叶。在100天时，C/N小有利于材料腐解，三者中黄麻纤维C/N是28最小，稻草C/N为78最大；黄麻纤维腐解量和腐解率最大，其次为棕榈叶，稻草最小。黄麻纤维腐解最快，其次为棕榈叶，稻草腐解最慢。因而，稻草的耐久性更好。

模拟试验中，降雨量为316.2-322.2mm，以坡度为10°的条件下，裸地覆盖稻草编织物和棕榈叶编织物，发生水土流失的监测。结果如下：

表4不同条件下水土流失的检测结果

注：养分流失指全氮磷钾的流失

裸地＋棕榈叶编织物覆盖处理产生地表径流9.22L.m^-2,土壤侵蚀为1.82g.m^-2,分别比裸地处理减少93.53%和97.29%；裸地＋稻草编织物覆盖处理产生地表径流12.68L.m^-2,土壤侵蚀为1.85g.m^-2,分别比裸地处理减少91.10%和98.25%。因此，覆盖编织物能明显地减少地表径流、土壤侵蚀和养分流失，覆盖棕榈叶编织物的效果比稻草的略好。

Claims

1.一种可降解编织物，其为网状结构，由可编织的植物材料编织而成，可编织的植物材料首先编织或拧成绳状，再编织成网状结构，绳状结构直径为1.2~1.4cm，网状结构的网格大小为4~6cm×4~6cm。

2.根据权利要求1所述的可降解编织物，其特征在于，所述绳状结构的直径为1.3cm。

3.根据权利要求1所述的可降解编织物，其特征在于，所述网状结构的网格大小为4~6cm×4~6cm。

4.根据权利要求1~3任一项所述的可降解编织物，其特征在于所述可编织的植物材料为作物秸秆、棕榈叶、香根草、按树皮或黄麻纤维。

5.根据权利要求4所述的可降解编织物，其特征在于，所述作物秸秆为水稻秸秆。

6.权利要求1~5任一项所述的可降解编织物在水土保持中的应用。

7.一种水土保持的方法，其是采用权利要求1~5任一项所述的可降解编织物覆盖于地表。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括向可降解编织物的网格中播种草种。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述草种为狗尾草和三叶草，按照1：1重量混播，播种量为15kg/hm²。