CN106305259A

CN106305259A - 裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法

Info

Publication number: CN106305259A
Application number: CN201610658180.1A
Authority: CN
Inventors: 陈洪凯; 王圣娟; 周晓涵; 吴帆
Original assignee: Chongqing Jiaotong University
Current assignee: Chongqing Jiaotong University
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2017-01-11

Abstract

本发明提出一种裸露岩石地区乔木种植汲湿根，所述汲湿根为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯、营养土和透水土工布；所述汲水芯直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布，在透水土工布与汲水芯之间填充有营养土；所述汲水芯包括若干汲水管束、高吸水材料和固定轴；所述固定轴为直径为1~2mm的刚性丝材；所述高吸水材料为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束中空内；并且，所述汲湿根设置在种植乔木的岩石坑底部钻制的孔洞中。本发明的有益技术效果是石漠化地区岩石裂隙中的水分通过汲湿根被缓慢的向上输送，最终湿润树木根系周围的土壤；同时，汲湿根在营养土和汲水芯的作用下，能够吸收保留一部分水分。

Description

裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法

发明领域

本发明专利属于石漠化地区植被恢复技术领域，尤其涉及一种裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法。

背景技术

石漠化是指在热带、亚热带湿润、半湿润气候条件和岩溶极其发育的自然背景下，由于人为干扰造成植被持续退化乃至丧失，导致水土资源流失，土地生产力下降，基岩大面积裸露于体表而呈现类似荒漠景观的土地退化过程。长期以来，石漠化地区及废弃矿山自然植被不断遭到破坏，大面积的陡坡开荒，造成地表裸露，加上喀斯特石山区土层薄，基岩出露浅，暴雨冲刷力强，大量的水土流失后岩石逐渐凸现裸露，并且随着时间的推移，岩石裸露程度加剧。石漠化是地球表面最难治理的生态退化现象之一，长期来国内外均未找到行之有效的治理方法，似乎成了地球的不治之症，因此，被国际上称之为“地球癌症”。

植被恢复是治理石漠化的根本途径，现有技术石漠化治理主要以水土流失综合治理为核心，把石漠化治理与封山育林、荒山造林、退耕还林等生态工程有机结合起来加以综合防治。但采用封山育林等措施恢复退化的石漠化地区生态环境，存在着植物存活率低，植树造林效果差，恢复时间较长等问题。石漠化地区植被恢复困难，究其根本在于这些地区土壤贫瘠浅薄，贮水能力低，岩层漏水性强，极易引起缺水干旱，导致植物生长困难。由于碳酸岩裂隙的高度发育和岩石的高渗透性，大量发育的构造裂隙成为水分和养分的流失通道。水分成为制约石漠化地区植物生长的关键因子，如何有效收集利用裸露岩石地区岩体裂隙水，对提高石漠化及废弃矿山裸露岩石地区植物存活率和恢复其生态环境具有重要意义。

显然，现有技术石漠化治理方法存在着大量发育的构造裂隙成为水分和养分的流失通道，从而导致植物生长困难等问题。

发明内容

为解决现有技术石漠化治理方法存在的大量发育的构造裂隙成为水分和养分的流失通道，从而导致植物生长困难等问题，本发明提出一种裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法。

本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根，所述汲湿根为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯、营养土和透水土工布；所述汲水芯直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布，在透水土工布与汲水芯之间填充有营养土；所述汲水芯包括若干汲水管束、高吸水材料和固定轴；所述固定轴为直径为1~2mm的刚性丝材；所述汲水管束为吸水纤维制成的中空管束，且围绕固定轴圆周设置形成汲水芯体；所述高吸水材料为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束中空内；并且，所述汲湿根设置在种植乔木的岩石坑底部钻制的孔洞中。

进一步的，所述汲水管束直径为1~2mm。

进一步的，所述固定轴为直径为1~2mm的金属丝材或塑料丝材。

进一步的，所述营养土是由食用菌菌渣、农作物秸秆和家禽粪便经发酵消毒杀菌后与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料和粘结剂按设定比例混合后配制而成。

进一步的，所述营养土各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。

本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，包括以下步骤：

S1、在需要种植乔木的地方，在岩石上开凿种植乔木的岩石坑；所述岩石坑的纵横间距为1.5~2.5m；

S2、在种植乔木的岩石坑的底部钻制数个直径为径2~3cm、长度为1m以上的孔洞；

S3、按照钻制孔洞的深度截取相应长度汲湿根插入孔洞内；所述汲湿根为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯、营养土和透水土工布；所述汲水芯直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布，在透水土工布与汲水芯之间填充有营养土；所述汲水芯包括若干汲水管束、高吸水材料和固定轴；所述固定轴为直径为1~2mm的刚性丝材；所述汲水管束为吸水纤维制成的中空管束，且围绕固定轴圆周设置形成汲水芯体；所述高吸水材料为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束中空内；

S4、在种植乔木的岩石坑覆盖土壤并栽植乔木，再次回填土壤并适当压实，即完成乔木种植过程。

进一步的，所述步骤S3中，所述汲水管束的直径为1~2mm。

进一步的，所述步骤S3中，在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土为食用菌菌渣、农作物秸秆和家禽粪便经发酵消毒杀菌后与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料和粘结剂按设定比例混合后配制而成。

进一步的，所述步骤S3中，在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土的各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。

本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法的有益技术效果是石漠化地区岩石裂隙中的水分通过汲湿根，在高吸水材料的作用下，水分被缓慢的向上输送，最终湿润树木根系周围的土壤，具有吸水功能；同时，汲湿根在营养土和汲水芯的作用下，能够吸收保留一部分水分，具有储水功能。

附图说明

附图1是本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根的结构示意图；

附图2是本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根的剖视示意图；

附图3为采用本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根种植乔木的结构示意图。

下面结合附图及具体实施例对本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法作进一步的说明。

具体实施方式

附图1是本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根的结构示意图，附图2是本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根的剖视示意图，图中，1为汲湿根，2为透水土工布，3为汲水芯，3a为汲水管束，3b为高吸水材料，3c为固定轴，4为营养土。由图可知，本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根，所述汲湿根1为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯3、营养土4和透水土工布1；所述汲水芯3直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布2，在透水土工布2与汲水芯3之间填充有营养土4；所述汲水芯3包括若干汲水管束3a、高吸水材料3b和固定轴3c；所述固定轴3c为直径为1~2mm的刚性丝材；所述汲水管束3a为吸水纤维制成的中空管束，且围绕固定轴圆周设置形成汲水芯体；所述高吸水材料3b为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束3a中空内；并且，所述汲湿根1设置在种植乔木的岩石坑底部钻制的孔洞中。由于高吸水材料具有反复“吸收-蓄存-释放”功能，石漠化地区岩石裂隙中的水分通过汲湿根，在高吸水材料的作用下，水分被缓慢的向上输送，最终湿润树木根系周围的土壤，具有吸水功能；同时，汲湿根在营养土和汲水芯的作用下，能够吸收保留一部分水分，具有储水功能。所述固定轴确保了汲湿根具有足够的刚度，便于汲湿根的制作、运输与使用。所述营养土是由食用菌菌渣、农作物秸秆、家禽粪便经发酵消毒杀菌后，与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料、粘结剂按一定比例混合后配制而成，营养土的吸水保水性能好，并能提供乔木生长所需的养分，利于后期乔木根系沿着汲湿根生长。由于汲水芯的吸水能力强，营养土的吸水能力相对弱，采用吸水能力强弱结合的方式，既可以在保证汲湿根具有较高的吸水性能，又可以确保植物根系后期沿着营养土生长时，不完全侵泡在水里，利用植物根系的呼吸与生长。汲湿根最外层包裹的透水土工布，保证了汲湿根可以将任何与岩层中有接触的部位吸收水分，充分考虑了石漠化地区岩石裂隙发育的自然条件，提供除地表降水以外的另一种给水方式，在树木生长的中后期，汲湿根还可以作为树木根系生长的空间，由其中填充的营养土提供养分，根系自主吸收岩石裂隙中水分。

作为优选，所述汲水管束的直径为1~2mm。所述固定轴为直径为1~2mm的金属丝材或塑料丝材。所述营养土各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。

附图3为采用本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根种植乔木的结构示意图，图中，1为汲湿根，5为岩石，6为岩石裂隙。由图可知，本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，包括以下步骤：

S3、按照钻制孔洞的深度截取相应长度汲湿根插入孔洞内；所述汲湿根为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯、营养土和透水土工布；所述汲水芯直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布，在透水土工布与汲水芯之间填充有营养土；所述汲水芯包括若干汲水管束、高吸水材料和固定轴；所述固定轴为直径为1~2mm刚性丝材；所述汲水管束为吸水纤维制成的中空管束，且围绕固定轴圆周设置形成汲水芯体；所述高吸水材料为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束中空内；

作为优选，在步骤S3中，所述汲水管束的直径为1~2mm。所述固定轴为直径为1~2mm的金属丝材或塑料丝材。

为保证养分和水分，所述步骤S3中，在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土为食用菌菌渣、农作物秸秆和家禽粪便经发酵消毒杀菌后与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料和粘结剂按设定比例混合后配制而成。作为优选。在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土的各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。

本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法通过设置汲湿根，在长时间没有降雨比较干旱的情况下，汲湿根能够吸收岩石裂隙中的水分，供乔木树种吸收，增加植物抗旱性，减少植被恢复后期维护成本，节省了人力物力；汲湿根的价格低廉、制作简单、吸水性能好，为预制产品现场操作方便，提高了植树效率；它不仅可以应用到石漠化地区的乔木种植，还可解决沙漠化、废弃矿山、黄土高原等特殊环境条件的乔木种植水分短缺问题。

显然，本发明裸露岩石地区乔木种植汲湿根及使用方法的有益技术效果是石漠化地区岩石裂隙中的水分通过汲湿根，在高吸水材料的作用下，水分被缓慢的向上输送，最终湿润树木根系周围的土壤，具有吸水功能；同时，汲湿根在营养土和汲水芯的作用下，能够吸收保留一部分水分，具有储水功能。

Claims

1.一种裸露岩石地区乔木种植汲湿根，其特征在于，所述汲湿根为直径2~3cm、长度2~3m的圆柱形，从里至外包括，汲水芯、营养土和透水土工布；所述汲水芯直径为0.5~1cm，最外层包裹透水土工布，在透水土工布与汲水芯之间填充有营养土；所述汲水芯包括若干汲水管束、高吸水材料和固定轴；所述固定轴为直径为1~2mm的刚性丝材；所述汲水管束为吸水纤维制成的中空管束，且围绕固定轴圆周设置形成汲水芯体；所述高吸水材料为吸水倍率≥300倍的聚丙烯酰胺，且填充在汲水管束中空内；并且，所述汲湿根设置在种植乔木的岩石坑底部钻制的孔洞中。

2.根据权利要求1所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根，其特征在于，所述汲水管束的直径为1~2mm。

3.根据权利要求1所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根，其特征在于，所述固定轴为直径为1~2mm的金属丝材或塑料丝材。

4.根据权利要求1所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根，其特征在于，所述营养土是由食用菌菌渣、农作物秸秆和家禽粪便经发酵消毒杀菌后与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料和粘结剂按设定比例混合后配制而成。

5.根据权利要求4所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根，其特征在于，所述营养土各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。

6.一种裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述汲水管束的直径为1~2mm。

8.根据权利要求6所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述固定轴为直径为1~2mm的金属丝材或塑料丝材。

9.根据权利要求6所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土为食用菌菌渣、农作物秸秆和家禽粪便经发酵消毒杀菌后与壤土、保水剂、蛭石粉、肥料和粘结剂按设定比例混合后配制而成。

10.根据权利要求9所述裸露岩石地区乔木种植汲湿根使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，在透水土工布与汲水芯之间填充的营养土的各组分的体积配比为：食用菌菌渣5~15%、农作物秸秆5~11%、家禽粪便10~20%、壤土30~50%、保水剂0.1~0.8％、蛭石粉2~2.5％、肥料0.3~0.5％、粘合剂0.05~0.2％。