CN108285399B - 用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质及其使用方法，涉及防沙治沙领域，固沙培植基质包括以下按体积百分比计的组分：沙壤土50～55％、木粉30～35％、酒糟10～15％、缓释肥1～2％、团粒剂0.02～0.04％、保水剂0.02～0.04％、保温材料3～5％，木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm，酒糟为培植区域当地啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，粉碎后过5mm筛，缓释肥氮、磷、钾有效养分含量≥45％，保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种；基质使用方法：所有固沙培植基质材料在喷播机中加水搅拌均匀，混入固沙植物种子后喷洒在沙地表面，喷洒厚度为2～6cm。

Description

用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质及其使用方法

技术领域

本发明涉及防沙治沙技术领域，尤其涉及用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质及其使用方法。

背景技术

建立植被系统进行固沙是目前沙漠治理最普遍的技术，但依靠传统的客土移栽和播种手段进行植被恢复时，植被覆盖率低，沙地表面的风积沙容易被风吹起而掩埋植被，从而降低植物存活率。西藏雅江流域属于高寒高海拔地区，在风积沙地上进行植被恢复需要克服低温、高蒸发量、高辐射和风沙侵蚀等极端自然条件，这就要求固沙培植基质不仅能够在沙漠表面形成一层高强度的覆盖层，防止风沙迁移以及掩埋植物；还要具有良好的保温、保水功能，以促进植物快速生长。

公告号CN103798066A的专利公开了一种快速固沙、促生和节水的荒漠化地区生态修复方法，将亲水性聚氨酯树脂、化学固沙材料和感温型吸水树脂融合后在沙土表层形成固沙培植基层，该基层具有高保水性和环境分水自动调控性，提高植被在干旱环境中的存活率和生长量。公告号CN106753384A的专利公开了一种绿色可降解无机固沙材料的固沙方法，以硅钙渣、粉煤灰、工业矿粉渣、石膏、水泥和固体集料为主要原料制成的固沙培植基质。公告号CN104845631A的专利公开了一种环保型聚氨酯复合固沙材料极其固沙方法，将水、聚氨酯固沙剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂及植生材料按一定比例混合均匀后喷洒在沙土上，形成固沙培植层。公告号CN206575921U的专利公开了一种改造土壤结构，用池塘黑土淤泥层铺设成保温土壤层，以提高土壤微生物活性。

可见，现有技术提供的固沙培植基质，难以适应西藏沙化地区冬季低温、反复冻融和夏季高蒸发量的气候；不耐风蚀和雨水冲刷，容易开裂；沙化地区土壤贫瘠，这些固沙培植基质无法持续提供植物生长所需的养分；采取在下部铺设保温层和在表层喷洒黑色液膜的保温措施不能对整个基质层产生均匀的保温效果。

发明内容

本发明提供了用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质及其使用方法，适用于西藏风积沙地，解决了现有技术中固沙培植基质无法适应适应西藏沙化地区冬季低温、反复冻融和夏季高蒸发量的气候，不耐冻融、风蚀和雨水冲刷，容易开裂，保温效果不好的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括以下按体积百分比计的组分：沙壤土50～55％、木粉30～35％、酒糟10～15％、缓释肥1～2％、团粒剂0.02～0.04％、保水剂0.02～0.04％、保温材料3～5％。

在固沙培植后的区域设置温度传感器，记录基质全天的温度，与未添加保温材料的基质相比，培植基质中添加保温材料，可使地表夜间温度升高1.5～2.5℃，保温效果优良，为植株提供一个良好的生长环境，降低风积沙区域恶劣环境对植株的影响，利于植株正常生长；保水剂可令固沙培植基质水分蒸发速率较沙壤土降低10～15％。

作为进一步地优选，包括以下组分及组分体积百分比：沙壤土51.94％，木粉31％，酒糟10％，缓释肥2％，团粒剂0.04％，保水剂0.02％，保温材料5％。

作为进一步地优选，所述沙壤土水分≤50％，所述固沙培植基质粘聚力>30kPa，离析度<20％。

固沙培植基质机械强度，可以应对西藏沙化地区的恶劣天气。固沙培植基质在经受100次-10℃～5℃冻融实验条件循环试验后粘聚力下降<10％，离析度下降<20％，抗风蚀和雨水冲刷，不易开裂。在建立起的植被系统稳定并形成较大生物量后，固沙培植基质仍可至少使用5年，有效期长。

作为进一步地优选，所述木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm。

木粉具有良好的吸水性能，含水量低于30％。

作为进一步地优选，所述酒糟为培植当地啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，粉碎后过5mm筛。

选用当地周边生产的酒糟，利于节省成本。

酒糟含有大量的可溶性碳水化合物和微量元素，供微生物和植物利用。

作为进一步地优选，所述酒糟为风干后的酒糟，水分≤30％。

作为进一步地优选，所述缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％。

缓释肥28天内养分释放率≤75％，符合相关行业标准，总养分释放率≥80％，可以为植株生长，提供充足的营养成分。

作为进一步地优选，所述保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。激发液态乳化沥青和腐植酸的保温性能。

作为进一步地优选，将固沙培植基质材料：沙壤土、木粉、酒糟、缓释肥、团粒剂、保水剂、保温材料，加入喷播机中，加水搅拌均匀，混入植物种子后喷洒在沙地表面，喷涂厚度为2～6cm。

作为进一步地优选，所述固沙培育基质的喷涂厚度是2～6cm。

根据风沙化的程度和沙地的坡度等数据，合理选择固沙培育基质。

本发明的有益效果：本发明提供的高海拔地区固沙培植基质有效期长，在建立起的植被系统稳定并形成较大生物量后，仍可至少使用5年，市面上的固沙培植基质一般是自培植当天开始算，有效期为4～5年左右，可见本发明提供的固沙培植基质有效期长。选用固沙培植区域的啤酒厂产出的酒糟，利于降低环保成本，实现当地酒糟的回收利用，拉动当地经济发展，同时实现风积沙地区的绿化目标；添加保温材料，具有良好的保温效果，保温材料包括造纸黑液，利于造纸废液回收，利于环保，添加一定范围内的酒糟、木粉，改善土壤结构，同时强化保温、保水效果；添加团粒剂、沙壤土改善土壤结构，优化土壤理化性质，提高基质的抗冻融、抗冲刷、风蚀能力，保证基质与土壤的稳定性；在一定体积比的保温材料、酒糟、木粉、团粒剂、沙壤土的基础上添加缓释肥，缓释肥28天内养分释放率≤75％，符合相关行业标准，总养分释放率≥80％，使用周期长，可以保证植被系统稳定并形成较大生物量，养护管理简单，成本低，可大面积推广使用；保水剂，优化基质的水分蒸发率，进一步优化基质的保温效果。

具体实施例

下面将应用实施例对本发明进行进一步说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

沙壤土55％、木粉30％、酒糟10.96％、缓释肥1％、团粒剂0.02％、保水剂0.02％、保温材料3％，固沙培植基质粘聚力>30kPa，离析度<20％。木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm，水分小于30％，酒糟为固沙培植区域啤酒厂生产啤酒所产生酒糟；粉碎后过5mm筛，并风干，水分小于30％；缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％，保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。

使用方法：将上述固沙培植基质材料加入喷播机中，加水搅拌均匀，水与基质的体积比是1～1.2:1，而后混入固沙植物种子后喷洒在沙地表面，喷播厚度是2～6cm。

实施例2

沙壤土50％、木粉30％、酒糟15％、缓释肥1.94％、团粒剂0.02％、保水剂0.04％、保温材料3％，固沙培植基质粘聚力>30kPa，离析度<20％。木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm，水分小于30％；酒糟为固沙培植区域的啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，粉碎后过5mm筛，并风干，水分小于30％；缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％，保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。

使用方法：所有固沙培植基质材料在喷播机中加水搅拌均匀，水与基质的体积比是1～1.2:1，而后混入固沙植物种子后喷洒在沙地表面，喷播厚度是2～6cm。

实施例3

沙壤土51.94％、木粉31％、酒糟10％、缓释肥2％、团粒剂0.04％、保水剂0.02％、保温材料5％，固沙培植基质粘聚力>30kPa，离析度<20％。木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm，水分小于30％；酒糟为固沙培植区域的啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，粉碎后过5mm筛，并风干，水分小于30％；缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％，保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。

使用方法：所有固沙培植基质材料在喷播机中加水搅拌均匀，水与基质的体积比是1～1.2:1，而后混入固沙植物种子后喷洒在沙地表面，喷播厚度是2～6cm。

实施例4

沙壤土50％、木粉35％、酒糟10.2％、缓释肥1.23％、团粒剂0.04％、保水剂0.03％、保温材料3.5％，固沙培植基质粘聚力>30kPa，离析度<20％。木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm，酒糟为固沙培植区域的啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，粉碎后过5mm筛，风干，水分小于30％；缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％，保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。

使用方法：所有固沙培植基质材料在喷播机中加水搅拌均匀，水与基质的体积比是1～1.2:1，而后混入固沙植物种子后喷洒在沙地表面，喷播厚度是2～6cm。

实施例1-4的种子使用量，则根据实际情况，例如发芽率等，使用现有技术计算种子使用量，确保单位面积的出苗数量达到30～40g/m²。

固沙培植基质的性能测试实验

将实施例1-4所得的固沙培植基质分别作为实验组1-4，用西藏雅江流域风积沙地的沙壤土作为对照组，进行夜间温度、水分蒸发率实验，实施例1-4所选用的酒糟为拉萨啤酒厂所生产的酒糟。

1.基质温度实验

以实施例1-4所制得固沙培植基质分别为实验组1，实验组2，实验组3和实验组4，将为添加市面上购买的未添加保温材料的固沙基质作为对照组，在西藏风积沙地进行基质保温测试实验。每组按照固沙培植基质材料在喷播机中加水搅拌均匀，添加相同的植物种子进行100㎡喷播绿化，进行固沙基质保温对比实验。

每个培植区域安装温度传感器，实验时间：4月30日-5月30日，结合西藏风积沙地的天气情况，夜间12点、凌晨4点和早上6点为基质温度最低时间，所以将上述三个时间点作为温度观测时间，实验期内每天读取三次基质温度值，而后取观测记录的温度进行平均值，测试结果见表1。

表1基质夜间平均温度实验结果

实验组1基质平均温度是9.3℃，实验组2的基质平均温度是9.8℃，实验组3的基质平均温度为9.9℃，实验组4的基质平均温度为9.5℃，而市售的未添加保温材料的基质平均温度仅为7.7℃。实施例1-4所制得基质具有明显的保温效果。

2.水分蒸发率实验

在固沙培植区域安装气象组件，该气象组件可以连续记录空气温湿度，土壤温湿度，光照度，蒸发量等数据。

使用实施例1-4提供的基质进行绿化喷播，通过蒸发仪检测喷涂固沙培植基质区域水分蒸发速率和沙壤土水分蒸发速率，以市面上购买的未添加保温材料的固沙基质作为对照，进行水分蒸发率实验。实验结果见表2.

表2基质日蒸发量实验结果

实施例1-4提供的基质日蒸发速率小，保水效果明显优于对照。

上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质，其特征在于，包括以下按体积百分比计的组分：沙壤土50～55％、木粉30～35％、酒糟10～15％、缓释肥1～2％、团粒剂0.02～0.04％、保水剂0.02～0.04％、保温材料3～5％，所述沙壤土的水分≤50％，所述固沙培植基质的粘聚力>30kPa，离析度<20％，所述木粉为板厂木材加工边角料打成的粉末，粒径<5mm,所述酒糟为培植当地啤酒厂生产啤酒所产生酒糟，风干至水分≤30％，粉碎后过5mm筛。

2.根据权利要求1所述的用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质，其特征在于，包括以下组分及组分体积百分比：沙壤土51.94％，木粉31％，酒糟10％，缓释肥2％，团粒剂0.04％，保水剂0.02％，保温材料5％。

3.根据权利要求2所述的用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质，其特征在于，所述缓释肥中氮、磷、钾有效养分含量≥45％。

4.根据权利要求3所述的用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质，其特征在于，所述保温材料为造纸黑液、液态乳化沥青和腐植酸中的一种或多种。

5.权利要求1所述的用于高海拔地区风积沙地的固沙培植基质的使用方法，其特征在于，将固沙培植基质材料：沙壤土、木粉、酒糟、缓释肥、团粒剂、保水剂、保温材料，加入喷播机中，加水搅拌均匀，混入植物种子后喷洒在沙地表面，喷涂厚度为2～6cm。

6.根据权利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述水与固沙培植基质的体积比为1～1.2:1。