CN106613470B - 一种适于植被混凝土的降碱植生基材及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于植被混凝土的降碱植生基材及其制备方法，该降碱植生基材包括过渡层和表土层，过渡层由如下质量百分比的组分构成：土壤30%‑40%、腐殖土45%‑55%、复合保水剂0.85%‑1.65%、粉煤灰3.0%‑5.0%、石膏3.0%‑5.0%、控释肥0.5%‑1.0%、混合菌及酶类物质0.5%‑1.0%；表土层由如下质量百分比的组分构成：土壤40%‑50%、腐殖土30%‑40%、复合保水剂0.85%‑1.65%、粉煤灰3.0%‑5.0%、石膏3.0%‑5.0%、黏结剂1.0%‑2.5%、植物纤维2.0%‑3.0%、复合肥0.5%‑1.0%。本发明具有降碱、抗冲刷功能。

Description

一种适于植被混凝土的降碱植生基材及其制备方法

技术领域

本发明涉及植被混凝土的孔隙土和表层土改良技术领域，尤其涉及一种适于植被混凝土的降碱植生基材及其制备方法。

背景技术

随着我国经济快速发展，各地基础设施建设加快，土木交通、水利水电、矿山开采等工程建设需要开挖大量边坡，边坡开挖破坏原有植被覆盖层，形成大量次生裸地，造成水土流失、生态失衡等问题，山体滑坡、泥石流等地质灾害时有发生。护坡成为解决上述问题的主要工程技术手段，在传统护坡中，通常采用浆砌石护坡等硬质边坡，虽然具有强度高、耐久性好等优点但其表面粗糙生硬、颜色灰暗，无法种植绿色植被，缺乏视觉效果，美观性、生态性差。为满足护坡绿化需求，孔洞型护坡预制构件应运而生，其构件制作相对简单且具有一定的绿化植生效果，但可植生绿化面积较少，同时孔洞直径大，孔内土壤存在抗洗掘性差、易流失等缺点；传统的纯植被护坡技术绿化效果好，但经历长时间雨水浸泡和冲刷易流失塌方，失去防护能力。因此，随着人们对生态环境的日益重视，尤其是国家海绵城市战略的提出，具有良好生态效应的植被混凝土应运而生。利用植被混凝土防护边坡，不仅可以固坡、护坡，还可以通过表层植被截雨缓流、净化空气、美化环境。

然而，传统植生基材无法满足植物在植被混凝土中长期生长的需要，主要存在以下问题：①抗冲刷性能差。植被混凝土表层植生基材在植物未对坡面形成有效防护前极易遭受雨水冲刷，造成水土、养分流失，甚至使种子随水土而流失，降低发芽率，不利于植物生长。②盐碱性高。过渡层孔隙土盐碱环境无法满足植物长期生长的需要。随着时间推移，孔隙内土壤pH值随之上升，再次形成盐碱环境，不利于植物生长，甚至植株因碱害而枯萎死亡，进而影响护坡及绿化效果。③表层土板结。多孔植被混凝土内部孔隙土及表层土因盐碱、保水性不足等原因，表层客土极易发生板结，继而形成溅蚀、面蚀，造成水土流失。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明的一个目的是提供一种适于植被混凝土的具有降碱、抗冲刷功能的植生基材，用于植被混凝土孔隙土及表层土改良，本发明可以长效抑盐降碱、抗冲刷且保水保肥，改善植被混凝土孔隙土及表层土的理化性质，形成有利于植物生长所需要的水、肥、气、热等良好条件，满足植物长期生长的需要，实现植被混凝土边坡与绿色植被护坡的有机结合。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，其特征在于：所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤30％-40％、腐殖土45％-55％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、控释肥0.5％-1.0％、混合菌及酶类物质0.5％-1.0％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤40％-50％、腐殖土30％-40％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、黏结剂1.0％-2.5％、植物纤维2.0％-3.0％、复合肥0.5％-1.0％。

上述的土壤为壤土，物理性砂含量70％，物理性黏粒含量30％，粒径均小于1.18mm。

上述的腐殖土为经混合菌及酶类物质充分发酵的农家肥和松针土。

上述的复合保水剂为高吸水性树脂与聚丙烯酰胺按1:2比例混合而成。

上述的粉煤灰为经湿排法排出的经一年以上风化后的酸性粉煤灰。

上述的石膏主要成分为二水硫酸钙，二水硫酸钙含量≥93％。

上述的控释肥养分为氮磷钾,其比例：10-26-10，微量元素总含量≥0.5％。

上述的混合菌为EM菌中的光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌。

上述的酶类物质为绿原酸、寡糖、蚯蚓蛋白酶、蚓激酶和歧化酶。

上述的植物纤维为植物秸秆粉碎后的细粉末，粒径为0.5mm-30mm。

上述的黏结剂为过磷酸钙、羧甲基纤维素钠。

上述的复合肥为酸性复合肥磷酸一铵。

本发明的另一个目的是提供上述降碱植生基材的制备方法，其特征在于：

按如下步骤进行：

a.将混合菌及酶类物质撒入农家肥、松针土进行发酵，边撒边拌，堆积发酵至充分土质化且堆积物内布满大量白色菌丝，形成腐殖土；

b.将上述制备好的腐殖土与过渡层其他组分按过渡层组分质量百分比的比例混合均匀，分次灌入植被混凝土孔隙，充分填满孔隙形成过渡层；

c.将上述制备好的腐殖土与表土层其他组分按表土层组分质量百分比的比例混合均匀，将其喷洒覆盖在植被混凝土表面，喷洒厚度为2-3cm，形成表土层；

d.再在表土层中播种上植物种子，种子播种密度为20-45g/m2，压实。

本发明具有的有益效果为：

与现有技术相比，本发明能有效改善因植被混凝土水泥材料析碱造成的土壤盐碱化环境，可长效抑盐降碱，改善土壤理化性质，形成团粒结构土，还能使基材稳定附着在植被混凝土表面，形成有利于植物生长所需要的水、肥、气、热等良好条件，达到固土护坡、稳定边坡的工程目的，发挥绿化环境、保持水土、透水蓄水等生态功能。在我国大力推进海绵城市建设及生态文明建设的背景下，应用前景广阔。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的、效果以及实施例有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。

一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，其特征在于：所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤30％-40％、腐殖土45％-55％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、控释肥0.5％-1.0％、混合菌及酶类物质0.5％-1.0％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤40％-50％、腐殖土30％-40％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、黏结剂1.0％-2.5％、植物纤维2.0％-3.0％、复合肥0.5％-1.0％。

所述的土壤为壤土，物理性砂含量70％，物理性黏粒含量30％，粒径均小于1.18mm。

所述的腐殖土为经混合菌及酶类物质充分发酵的农家肥和松针土。

所述的复合保水剂为高吸水性树脂与聚丙烯酰胺按1:2比例混合而成。

所述的粉煤灰为经湿排法排出的经一年以上风化后的酸性粉煤灰。

所述的石膏主要成分为二水硫酸钙，含量≥93％。

所述的控释肥养分为氮磷钾,其比例：10-26-10，微量元素总含量≥0.5％。

所述的混合菌为EM菌中的光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌。

所述的酶类物质为绿原酸、寡糖、蚯蚓蛋白酶、蚓激酶和歧化酶。

所述的植物纤维为植物秸秆粉碎后的细粉末，粒径为0.5mm-30mm。

所述的黏结剂为过磷酸钙、羧甲基纤维素钠。

所述的复合肥为酸性复合肥磷酸一铵。

其中，粉煤灰和石膏能改良土壤物理化学性质、起到降碱作用；植物纤维和黏结剂起到增强土壤抗冲刷能力的作用；复合保水剂起到保水、增强土壤抗冲刷能力的作用；腐殖土、混合菌及酶类物质也能起到降碱作用。

实施例1：

一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤37％、腐殖土52％、复合保水剂1.00％、粉煤灰4.5％、石膏4.0％、控释肥0.7％、混合菌及酶类物质0.8％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤48％、腐殖土37％、复合保水剂1.00％、粉煤灰4.5％、石膏4.5％、黏结剂2.0％、植物纤维2.3％、复合肥0.7％。

该降碱植生基材的制备方法为：

按如下步骤进行：

a.将混合菌及酶类物质撒入农家肥、松针土进行发酵，边撒边拌，堆积发酵至充分土质化且堆积物内布满大量白色菌丝，形成腐殖土；

b.将上述制备好的腐殖土与过渡层其他组分按过渡层组分质量百分比的比例混合均匀，分次灌入植被混凝土孔隙，充分填满孔隙形成过渡层；

c.将上述制备好的腐殖土与表土层其他组分按表土层组分质量百分比的比例混合均匀，将其喷洒覆盖在植被混凝土表面，喷洒厚度为2-3cm，形成表土层；

d.再在表土层中播种上植物种子，种子播种密度为20-45g/m2，压实。

实施例2：

一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤37.15％、腐殖土55％、复合保水剂0.85％、粉煤灰3.0％、石膏3.0％、控释肥0.5％、混合菌及酶类物质0.5％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤49.65％、腐殖土40％、复合保水剂0.85％、粉煤灰3.0％、石膏3.0％、黏结剂1.0％、植物纤维2.0％、复合肥0.5％。

该降碱植生基材的制备方法同实施例1。

实施例3：

一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤34.35％、腐殖土52％、复合保水剂1.65％、粉煤灰5.0％、石膏5.0％、控释肥1.0％、混合菌及酶类物质1.0％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤41.85％、腐殖土40％、复合保水剂1.65％、粉煤灰5.0％、石膏5.0％、黏结剂2.5％、植物纤维3.0％、复合肥1.0％。

该降碱植生基材的制备方法同实施例1。

上述3个实施例均能满足植被混凝土植生要求，植物生长良好，满足护坡、绿化、水土保持的要求，具有结构简单、配制简易、抑制盐碱、增强植物抗逆性、抗冲刷性、保水保肥性等优点，社会、生态和经济效益显著。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，并不脱离本发明的精神，均应属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种适于植被混凝土的降碱植生基材，包括过渡层和表土层，其特征在于：所述过渡层位于植被混凝土孔隙内，表土层覆盖在植被混凝土表面，

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤30％-40％、腐殖土45％-55％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、控释肥0.5％-1.0％、混合菌及酶类物质0.5％-1.0％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤40％-50％、腐殖土30％-40％、复合保水剂0.85％-1.65％、粉煤灰3.0％-5.0％、石膏3.0％-5.0％、黏结剂1.0％-2.5％、植物纤维2.0％-3.0％、复合肥0.5％-1.0％；

所述的土壤为壤土，物理性砂含量70％，物理性黏粒含量30％，粒径均小于1.18mm；

所述的腐殖土为经混合菌及酶类物质充分发酵的农家肥和松针土；

所述的复合保水剂为高吸水性树脂与聚丙烯酰胺按1:2比例混合而成；

所述的粉煤灰为经湿排法排出的经一年以上风化后的酸性粉煤灰；

所述的石膏主要成分为二水硫酸钙，二水硫酸钙含量≥93％；

所述的控释肥养分为氮磷钾，其比例：10-26-10，微量元素总含量≥0.5％；

所述的混合菌为EM菌中的光合细菌、芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌；

所述的酶类物质为绿原酸、寡糖、蚯蚓蛋白酶、蚓激酶和歧化酶；

所述的植物纤维为植物秸秆粉碎后的细粉末，粒径为0.5mm-30mm；

所述的黏结剂为过磷酸钙、羧甲基纤维素钠；

所述的复合肥为酸性复合肥磷酸一铵。

2.根据权利要求1所述的一种适于植被混凝土的降碱植生基材，其特征在于：

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤37％、腐殖土52％、复合保水剂1.00％、粉煤灰4.5％、石膏4.0％、控释肥0.7％、混合菌及酶类物质0.8％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤48％、腐殖土37％、复合保水剂1.00％、粉煤灰4.5％、石膏4.5％、黏结剂2.0％、植物纤维2.3％、复合肥0.7％。

3.根据权利要求1所述的一种适于植被混凝土的降碱植生基材，其特征在于：

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤37.15％、腐殖土55％、复合保水剂0.85％、粉煤灰3.0％、石膏3.0％、控释肥0.5％、混合菌及酶类物质0.5％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤49.65％、腐殖土40％、复合保水剂0.85％、粉煤灰3.0％、石膏3.0％、黏结剂1.0％、植物纤维2.0％、复合肥0.5％。

4.根据权利要求1所述的一种适于植被混凝土的降碱植生基材，其特征在于：

所述过渡层由如下质量百分比的组分构成：

土壤34.35％、腐殖土52％、复合保水剂1.65％、粉煤灰5.0％、石膏5.0％、控释肥1.0％、混合菌及酶类物质1.0％；

所述表土层由如下质量百分比的组分构成：

土壤41.85％、腐殖土40％、复合保水剂1.65％、粉煤灰5.0％、石膏5.0％、黏结剂2.5％、植物纤维3.0％、复合肥1.0％。

5.制备如权利要求1所述降碱植生基材的方法，其特征在于：

按如下步骤进行：

a.将混合菌及酶类物质撒入农家肥、松针土进行发酵，边撒边拌，堆积发酵至充分土质化且堆积物内布满大量白色菌丝，形成腐殖土；

b.将上述制备好的腐殖土与过渡层其他组分按过渡层组分质量百分比的比例混合均匀，分次灌入植被混凝土孔隙，充分填满孔隙形成过渡层；

c.将上述制备好的腐殖土与表土层其他组分按表土层组分质量百分比的比例混合均匀，将其喷洒覆盖在植被混凝土表面，喷洒厚度为2-3cm，形成表土层；

d.再在表土层中播种上植物种子，种子播种密度为20-45g/m²，压实。