CN108383483A

CN108383483A - 一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料及其铺设方法

Info

Publication number: CN108383483A
Application number: CN201810049020.6A
Authority: CN
Inventors: 宰松梅; 仵峰; 代小平; 刘少博; 樊华; 颜猛
Original assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Current assignee: North China University of Water Resources and Electric Power
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2018-08-10

Abstract

本发明属于农业技术领域，公开了一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：秸秆为1%~7%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.02%~0.06%，其余为水。本发明还公开了一种上述基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料的铺设方法，包括以下步骤：将秸秆粉碎成长度为3~8cm的小段，取沟渠内的土壤，按照上述质量百分比均匀混合，混合后均匀铺设在田间沟渠表面，用机械压实，形成复合层，对田间沟渠进行衬护。本发明田间沟渠衬砌材料利用秸秆作为骨架，对复合层的土壤进行固定，防止边坡滑塌；利用秸秆易吸水、吸水后膨胀系数大于土壤的特性，减少复合层的透水性能，起到防渗作用。

Description

一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料及其铺设方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料及其铺设方法。

背景技术

渠道防渗方法可分两类，第一类是改变原渠床土壤渗透性能，又可分为物理机械法和化学法。前者是通过减少土壤空隙达到减少渗漏的目的，可用压实、淤淀、抹光等；后者是掺入化学材料以增强渠床土壤的不透水性；第二类是设置防渗层,即进行渠道衬砌，可用混凝土和钢筋混凝土、塑料薄膜、砌石、砌砖、沥青、三合土、水泥土和粘土等各种不同材料衬砌渠床。采用防渗措施后，渠道渗漏损失可以减少50%~90%。混凝土衬砌是一种较普遍的渠道防渗形式，防渗防冲效果好、耐久，但投资较大。

农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，若大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首，回收利用秸秆已成为大势所趋。

农作物秸秆也是一种资源，将其资源化并加以利用实现多赢。秸秆（稻草）综合利用技术众多，如秸秆人造板、秸秆碎丝水泥中空隔墙条板、空心稻草板、稻壳水泥混凝土、废旧聚乙烯和植物秸秆粉再生板材、强轻质稻壳灰保温砖等利用了稻壳作为加强材料，增加了原材料的强度；利用其燃料性质，进行户用秸秆气化炉燃气灶、秸秆煤气发生炉、化学秸秆固体燃料等；利用所含营养物质，开展了秸秆高效全价生物饲料秸秆饲料氨化、秸秆立体栽培草腐类食用菌以及利用农作物秸秆栽培甚至秸秆生物柴油开发等。但由于秸秆成份、性质复杂等原因，尚无用秸秆为主要材料用于沟渠防渗和稳定边坡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全生命周期的沟渠衬砌材料，利用秸秆作为骨架，对复合层的土壤进行固定，防止边坡滑塌；利用秸秆易吸水、吸水后膨胀系数大于土壤的特性，减少复合层的透水性能，起到防渗作用。

本发明的另一目的在于提供一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料的铺设方法，步骤简单，易操作。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：秸秆为1%~7%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.02%~0.06%，其余为水。

进一步地，包括以下质量百分比的组分：秸秆为2%~6%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.03%~0.06%，其余为水。

进一步地，所述秸秆的长度为3~8cm，其中秸秆长度大于5cm的用量占秸秆总用量的10%~35%。

进一步地，所述土壤为砂土、黏土或壤土中的一种。

进一步地，所述微生物添加剂为节杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或两种。

进一步地，所述秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆中的一种。

本发明还提供了一种上述基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料的铺设方法，包括以下步骤：将秸秆粉碎成长度为3~8cm的小段，取沟渠内的土壤，按照上述各组分的质量百分比均匀混合，混合后均匀铺设在田间沟渠表面，用机械压实，形成复合层，对田间沟渠进行衬护。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

1.本发明田间沟渠衬砌材料的主要成分为秸秆和土壤，均为天然材料，绿色环保，现场取材，成本低。

2.本发明田间沟渠衬砌材料利用秸秆作为骨架，对复合层的土壤进行固定，防止边坡滑塌；利用秸秆易吸水、吸水后膨胀系数大于土壤的特性，减少复合层的透水性能，起到防渗作用；衬砌材料中添加有微生物，可降解秸秆，使衬砌材料保持一定的生命周期，以便每年都可以利用田地耕作时产生的秸秆。

3.本发明田间沟渠衬砌材料的铺设方法，步骤简单，施工方便，沟渠维护投资少。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限定本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

本发明所指的田间沟渠为田间非固定使用或按年、季使用的沟渠。

本发明选用的节杆菌（Arthrobacter sp.）可以降解纤维素；枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）可以降解糖类、淀粉等大分子有机物并且具有一定的抗病作用。

实施例一

一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：秸秆为1%~7%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.02%~0.06%，其余为水。

所述土壤为砂土、黏土或壤土中的一种。所述微生物添加剂为节杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或两种，可根据气候条件或土壤特性进行选择。所述秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆中的一种。

值得说明的是，微生物添加剂的总量为15~30g/亩。

一种上述基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料的铺设方法，包括以下步骤：将秸秆粉碎成长度为3~8cm的小段，其中秸秆长度大于5cm的用量占秸秆总用量的10%~35%，取沟渠内的土壤，测定土壤中的含水量，按照上述质量百分比计算出水分的添加量，按照上述各组分的质量百分比均匀混合，混合后均匀铺设在田间沟渠表面，用机械（如夯实机、压路机）压实，形成秸秆-微生物添加剂-土壤结构的复合层，对田间沟渠进行衬护。

本发明衬砌材料在田间沟渠铺设时，利用秸秆作为骨架，对复合层的土壤进行固定，防止边坡滑塌；利用秸秆易吸水、吸水后膨胀系数大于土壤的特性，减少复合层的透水性能，起到防渗作用；衬砌材料中添加有微生物，可降解秸秆，使衬砌材料保持一定的生命周期，以便每年都可以利用田地耕作时产生的秸秆。

实施例二

一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：玉米秸秆为2%~6%，壤土为80%~90%，节杆菌为0.03%~0.06%，其余为水。

实施例三

一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：小麦秸秆为5%，砂土为80%，节杆菌和枯草芽孢杆菌各为0.05%，其余为水。

实施例四

一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，包括以下质量百分比的组分：水稻秸秆为3%，黏土为80%，枯草芽孢杆菌为0.04%，其余为水。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，仅仅用以解释本发明，并非限制本发明实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本发明的原理所做的变化和改进等，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims

1.一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：秸秆为1%~7%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.02%~0.06%，其余为水。

2.根据权利要求1所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：秸秆为2%~6%，土壤为80%~90%，微生物添加剂为0.03%~0.06%，其余为水。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，所述秸秆的长度为3~8cm，其中秸秆长度大于5cm的用量占秸秆总用量的10%~35%。

4.根据权利要求1或2所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，所述土壤为砂土、黏土或壤土中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，所述微生物添加剂为节杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或两种。

6.根据权利要求1或2所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料，其特征在于，所述秸秆为小麦秸秆、玉米秸秆或水稻秸秆中的一种。

7.基于权利要求1~6任一项所述的一种基于作物秸秆的田间沟渠衬砌材料的铺设方法，其特征在于，包括以下步骤：将秸秆粉碎成长度为3~8cm的小段，取田间沟渠内的土壤，按照权利要求1或2所述各组分的质量百分比均匀混合，混合后均匀铺设在田间沟渠表面，用机械压实，形成复合层，对田间沟渠进行衬护。