CN104449749A

CN104449749A - 一种强力固沙保土剂

Info

Publication number: CN104449749A
Application number: CN201310441346.0A
Authority: CN
Inventors: 符波; 孙宏义; 唐卿; 李新圃; 孙砺博
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及一种用于修复退化的生态环境的强力固沙保土剂及制备和应用方法，该强力固沙保土剂含有水、农作物桔杆粉末、胶粉、植物种子、纤维、超强吸水树脂、复合肥料，其重量比为70-90：6-14：1.5-3.5：0.00014-0.0003：0.0001-0.0003：0.0003-0.0008：0.0003-0.0006，优选重量比是85：12：2.5：0.00025：0.00025：0.0005：0.0004。本发明通过粉碎、脱水、混合搅拌等手段将制好的强力固沙保土剂采用有高压装置的专用设备喷洒到绿化地的表面，植物成活率高。本发明与现有技术相比具有工艺简单、喷洒操作方便、价格较其他合成聚合物低等优点，是一种较为理想的治理荒漠化、水土保持治理的理想材料。

Description

一种强力固沙保土剂

技术领域

本发明属于荒漠化土地、水土保持治理的强力固沙保土剂。具体涉及一种用于修复退化的生态环境的强力固沙保土剂及制备和应用方法。

背景技术

土地荒漠化是当今全球及中国最严重的环境与社会经济问题之一，它是由于人地关系矛盾造成生物或经济生产力下降与丧失，地表呈现类似荒漠景观的严重土地退化过程；而荒漠化逆转(防治)则是人地关系相互协调、环境改善、土地生产力再恢复、经济持续发展的过程。几十年来，人们在根治荒漠化、治理水土保持付出了辛勤的劳动，作出了不懈的努力，再造秀美山川已成为时代赋予我们的历史使命。从公知技术了解，现阶段我国的荒漠化土地治理、水土保持治理技术主要有飞播治沙技术、沙地封育技术、植物治沙技术、工程治沙技术和化学材料固沙技术。以上各种技术各有适用的条件和范围。飞播治沙技术，它具有速度快、用工少、成本低、效果好的优点，但对季节和气候的要求苛刻。沙地封育技术，选择的封育地必须有植物种源分布，其次是能满足天然下种种子发芽和幼苗生长的环境，对立地条件的的要求基本相同于飞播治沙技术。植物治沙技术，它对立地条件的选择没有封育技术苛刻，主要以栽植种苗为主，植物种的选择最为关键，但2-3年内固沙保土效果不明显；工程治沙技术，主要面对植物不能生长的地方，所用固沙材料包括粘土沙障、作物秸杆沙障等，不能达到长期固沙的目的。化学材料固沙技术，所用材料是石油副产品，主要有沥青乳液、沥青化合物、油-乳胶等，因其有污染，不能生长植物，故而不能进入工程市场。

随着西部大开发步伐日益加大，改善生态环境，保持生态平衡，走可持续发展之路已形成社会公识，上述几种治沙技术不能满足荒漠化土地、水土保持治理各项工程建设对防沙治沙的要求。例如西部的高速公路建设、铁路干线建设、西气东输管线建设，这些建设都要求建设后搞好绿化工作，而传统的技术方法显得落伍，跟不上形势的需要，因而强力固沙保土剂以自身的优势有了切入之地，尤其是在退化草原治理中效果明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强力固沙保土剂。它是以水为载体，将植物种子配以种子萌发及前期生长所需的营养元素，加以农作物桔杆粉末、胶粉、超强吸水树脂、复合肥料等，在高压装置内与水充分搅拌，喷播到沙地或黄土的表面，对退化的生态环境进行修复，从而改善和满足对重大工程建设要求的绿化水平。

本发明的目的通过以下技术措施来达到：

一种强力固沙保土剂，含有水、农作物桔杆粉末、胶粉、植物种子、纤维、超强吸水树脂、复合肥料，其重量比为70-90：6-14：1.5-3.5：0.00014-0.0003：0.0001-0.0003：0.0003-0.0008：0.0003-0.0006。该强力固沙保土剂的组成配比优选的是：85：12：2.5：0.00025：0.00025：0.0005：0.0004。

上述强力固沙保土剂的制备及应用方法如下：

(1)先将农作物桔杆干燥，进行粉碎，继续干燥；

(2)水、胶粉、植物种子、纤维、超强吸水树脂、复合肥料，在高压装置内充分搅拌形成混合体；

(3)然后将农作物桔杆粉末放进混合体中进行搅拌；

(4)采用有高压装置的专用设备以850-1250m²/h的速度在4-9月间喷洒到绿化地的表面。

上述强力固沙保土剂中的纤维可以是玻璃纤维或改性植物纤维素，优选植物纤维素，粉碎的植物纤维素，最好是经过堆肥沤制或是经过生物消化的产物；其中的超强吸水树脂是用淀粉、纤维素、多糖聚合物经有机合成的超强吸水剂，或是植物纤维素接枝共聚的超强吸水剂，经有机单体接枝共聚改性的超强吸水树脂。其绝对使用量可以其吸水率在2-300g/g的较大范围内以用量来调整。

本发明与现有技术相比的优点是：

1、强力固沙保土剂与飞播治沙技术相比具有定位准确、覆盖均匀、成活率提高80％；与沙地封育技术相比具有绿化效果快的优点；与植物治沙技术相比具有先期防沙、保护植物生长的特点；与工程治沙相比具有全面覆盖、操作简便的优点；与化学材料固沙技术相比，具有无污染、防止材料在沙面板结固化，促进植物种子的发芽出土与生长的特点，把免灌植物的生存原理通过技术变成现实，一次施工，永续固沙。

2、强力固沙保土剂以绿化地的立地条件选择喷播植物种，以不灌溉为原则，应用的时间4-9月，以雨季施工最好，单纯固沙不受时间限制；无须特殊养护，喷后半月内喷水发芽即可。

3、根据气候带选择植物种子，加速培育草地和森林景观，利用沙生植物花棒、柠条、沙蒿等植物自身的保水能力，借助强力固沙保土剂的环境修复能力，达到荒漠化土地治理的目的。

4、本发明工艺简单、喷洒操作方便、价格比其他人工合成聚合物低，是一种较为理想的绿化、固沙防尘材料。主要应用于铁路、公路、管道等的绿化及城市尘源防治方面。野外风蚀实验、室内风洞实验和人工配比实验说明，该复合材料用于固定流沙和防治尘源扩散是可行的。强力固沙保土剂可作为单纯固沙材料使用，更可以与各种植物种子混合后喷洒使用，是集化学措施与植物措施于一体的新型材料，具有良好的应用前景。

具体实施方式

以下通过具体实施例来进一步说明本发明，但本发明并不局限于此实施例。

实施例1-18的强力固沙保土剂，其组方配比：水、农作物桔杆粉末、胶粉、植物种子、玻璃纤维、超强吸水树脂、复合肥料，其重量比为85：12：2.5：0.00025：0.00025：0.0005：0.0004，采用不同的植物种子，在兰州市南北两山公路边坡、榆忠县马家寺黄土原、陕西榆林-靖边高速公路及新疆奇台等地进行试验，示范面积达10公顷，固沙保土效果良好。，试验结果列表如下：

实施例1-4：兰州市南北两山公路边坡5月20日喷播(1250m²/h)

实施例	植物	种子用量	发芽率	覆盖度	第二年保存率
						实施例1	柠条	10kg/亩	90％	35％	98％
实施例2	花棒	10kg/亩	10％	5％	0％
						实施例3	黑麦草	20kg/亩	60％	20％	10％
实施例4	高羊茅	20kg/亩	70％	20％	15％

上表显示柠条适合类似兰州黄土地区喷播，花棒不适合，国外草种也不适合。

实施例5-8：榆忠县马家寺黄土原草坪4月20日喷播(1200m²/h)

实施例	植物	种子用量	发芽率	覆盖度	第二年保存率
						实施例5	紫羊茅	5kg/亩	90％	25％	90％
实施例6	高羊茅	5kg/亩	90％	25％	90％
						实施例7	黑麦草	5kg/亩	90％	25％	10％
实施例8	狼牙根	5kg/亩	90％	25％	10％

上表显示冷季型草种适合类似兰州黄土地区喷播。

实施例9-11：陕西省横山县固沙6月20日喷播(1150m²/h)

实施例	植物	种子用量	发芽率	覆盖度	第二年保存率
						实施例9	沙蒿	1kg/亩	95％	40％	90％
实施例10	柠条	5kg/亩	90％	20％	90％
						实施例11	紫穗槐	5kg/亩	60％	5％	80％

上表显示沙蒿、柠条、紫穗槐都适合沙漠地区喷播，沙蒿、柠条效果最好。

实施例12-18：新疆奇台县天山北坡荒漠草地5月10日修复喷播(1100m²/h)

实施例	植物	种子用量	发芽率	覆盖度	第二年保存率
						实施例12	伊犁绢蒿	5kg/亩	95％	40％	90％
实施例13	草地早熟禾	5kg/亩	90％	20％	90％
						实施例14	木地肤	5kg/亩	60％	5％	30％
实施例15	针茅	5kg/亩	70％	35％	90％
						实施例16	短柱苔草	5kg/亩	80％	20％	80％
实施例17	羊茅	5kg/亩	90％	40％	90％
						实施例18	薰衣草	5kg/亩	50％	15％	20％

上表显示伊犁绢蒿、草地早熟禾、羊茅、针茅、短柱苔草等适合新疆天山北坡荒漠草地的喷播修复，木地肤和薰衣草也可用于天山北坡荒漠草地修复，伊犁绢蒿、草地早熟禾及羊茅效果最好。

实施例19-23的强力固沙保土剂，其组方配比详见表1，以固沙种草机分别于4月20日、5月20日、6月20日、7月20日及8月20日喷播在新疆奇台县天山北坡的3公顷荒漠草地上，荒漠草地修复试验结果见表2。

表1实施例19-23强力固沙保土剂的组方配比

组方成分	实施例19	实施例20	实施例21	实施例22	实施例23
						农作物桔杆粉末/g	6.00	8.00	10.00	12.00	14.00
胶粉/g	1.50	2.00	2.50	3.00	3.50
						伊犁绢蒿种子/g	0.00014	0.00018	0.00022	0.00026	0.00030
植物纤维/g	0.00010	0.00015	0.00020	0.00025	0.00030
						超强吸水树脂/g	0.00030	0.00040	0.00050	0.00060	0.00080
复合肥料/g	0.00030	0.00035	0.00040	0.00045	0.00060
						水/g	70.00	75.00	80.00	85.00	90.00
总计/g	77.50	85.00	92.50	100.00	107.50

表2实施例19-23强力固沙保土剂的荒漠草地修复喷播试验结果(1100m²/h)

实施例	牧草密度(株/m²)	发芽率	覆盖度	第二年保存率
					实施例19	10	83％	25％	90％
实施例20	13	86％	27％	90％
					实施例21	16	90％	33％	90％
实施例22	18	95％	40％	90％
					实施例23	20	95％	40％	90％

上表显示在新疆天山北坡，采用植物纤维和伊犁绢蒿的强力固沙保土剂，其强吸水树脂与植物种子重量比在2.1-2.7：1之间均有好的荒漠草地修复效果。

实施例24-28：实施例1的喷播速度分别是：1000m²/h、950m²/h、900m²/h、850m²/h。

实施例29-30：实施例1的喷播时间分别是：4月20日与9月20日。

实施例31-34：实施例1-4的纤维是植物纤维。

Claims

1.强力固沙保土剂，含有水、农作物桔杆粉末、胶粉、植物种子、纤维、超强吸水树脂、复合肥料，其重量比为70-90：6-14：1.5-3.5：0.00014-0.0003：0.0001-0.0003：0.0003-0.0008：0.0003-0.0006，优选重量比是85：12：2.5：0.00025：0.00025：0.0005：0.0004。

2.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于选用保水能力强的沙生植物作为功能体，植物种子可选用伊犁绢蒿、木地肤、草地早熟禾、针茅、短柱苔草、羊茅、黑麦草、花棒、狼牙根、紫穗槐、柠条、沙蒿、薰衣草等中的一种、两种或三种，优选沙蒿、伊犁绢蒿及柠条。

3.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其纤维和复合肥料的特征在于纤维可以是玻璃纤维或改性植物纤维素，优选植物纤维素，粉碎的植物纤维素，最好是经过堆肥沤制或是经过生物消化的产物；复合肥料可用化肥与有机肥的组合物，优选动物粪便与植物来源制成的有机肥或有机质、经过机械挤压膨化或化学处理膨化的植物秸秆以及植物提取后的残渣等混合制成的复合肥料。

4.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于超强吸水树脂是用淀粉、纤维素、多糖聚合物经有机合成的超强吸水剂或是植物纤维素接枝共聚的超强吸水剂，经有机单体接枝共聚改性的超强吸水树脂。其绝对使用量可以其吸水率在2-300g/g的较大范围内以用量来调整。

5.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于制备方法主要有以下步骤：

(1)先将农作物桔杆干燥，进行粉碎，继续干燥；

(3)后将农作物桔杆粉末放进混合体中进行搅拌、混匀。

6.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于采用含有高压装置喷洒的专用设备喷洒到绿化地的表面。

7.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于根据绿化地的立地条件选择喷播植物种，喷播速度为850-1250m²/h，应用时间4-9月，优选雨季；单纯固沙不受时间限制；喷后半月内喷水发芽即可，养护期间无需灌溉。

8.根据权利要求1所述的强力固沙保土剂，其特征在于用于修复草场养，草场牧草密度达到10-20株/m²，覆盖率：5-40％，当年植物发芽率10-90％，第二年草场保存率10-90％。