CN108496747A - 一种耐冲刷植生基材及其制备方法 - Google Patents

一种耐冲刷植生基材及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐冲刷植生基材及其制备方法，属于工程创面防护技术领域。本发明的耐冲刷植生基材，包括重量份计的下列组分：营养土60‑70份、有机肥15‑20份、糯米灰浆6‑8份、秸秆5‑8份和矿化菌添加物1‑2份。本发明利用糯米灰浆和秸秆作为基材早期，利用矿化菌添加物作为植物生长后期加强材料，提高基材早期和后期强度以及抗雨水冲刷能力，避免了基材收缩开裂，因降雨侵蚀而出现的地表冲蚀沟、局部塌陷和冲蚀斑块，提高了植生基材的工程创面的修复效果以及创面土壤结构的稳定性；同时这三种原料均可以在植物长成后将为肥料，拱植物吸收，为植物提供更丰富的营养成分。

Description

一种耐冲刷植生基材及其制备方法
技术领域
本发明涉及工程创面防护技术领域，具体涉及一种耐冲刷植生基材及其制备方法。
背景技术
近年来我国工程建设中的生态修复问题日益突显。据统计，仅仅是西南地区一年的工程建设所产生的裸露工程创面都达到了5000公顷，导致生态系统退化十分严重，急迫需要相应的恢复重建技术支撑加以解决。
当前成熟的工程创面生态修复技术主要包括客土喷播、植生袋、植生毯等。其中，由于客土喷播具备施工效率高、生态恢复效果好，所以在我国进行了大面积的推广。但从施工效果、生态恢复效果上看，植生基材在喷播施工完至植被长出前这段时间属于脆弱期，基材易收缩开裂，容易受到降雨侵蚀的影响，从而出现地表冲蚀沟、局部塌陷、冲蚀斑块等现象，不仅影响工程创面的生态修复效果，还会影响工程创面和相关工程的长期稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐冲刷植生基材及其制备方法，以解决现有工程创面修复方法基材易收缩开裂、易受降雨侵蚀的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种耐冲刷植生基材，包括重量份计的下列组分：
营养土60-70份、有机肥15-20份、糯米灰浆6-8份、秸秆5-8份和矿化菌添加物1-2份；
其中，营养土包括壤土、砂土、木屑、粉煤灰和膨润土，其质量比为(40-50)：(8-12)：(8-12)：(7-10)：(1-2)；
其中，糯米灰浆包括糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙粉和水，其质量比为(1-2)：(15-20)：(10-12)：(8-10)；
其中，矿化菌添加物包括枯草芽孢杆菌菌粉、磷酸苯二钠和水，其质量比为(1-2)：(4-6)：(60-100)。
本发明利用糯米灰浆作为基材早期的粘合剂，为植生基材提供较强的早期强度，提高基材早期抗冲刷能力，并且在植物长出后可降解为植物肥料；本发明利用秸秆作为加筋材料，提高植生基材的整体性，并且后期同样可降解，作为有机肥料；本发明在基材原料中添加矿化菌添加物，能在土颗粒间形成的矿化物质，为基材提供后期强度，并且同时具备消灭有害菌、促根壮苗、改良土壤、提高肥料利用率的功效，在植物长成后同样可作为生长肥料被植物吸收利用。
此外，本发明的矿化菌为枯草芽孢杆菌，一方面能改善土壤菌群结构，促进植物根系生长和养料吸收，另一方面可以将钙离子、磷酸根离子转化为矿化物，增强土体整体性和抗冲刷性；磷酸苯二钠一方面为矿化物的转化提供磷酸根，另一方面在后期可作为磷肥被植物吸收利用。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述有机肥为粪便和/或植物茎叶发酵而成。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述糯米粉为熟化后的糯米粉。
熟化后的糯米粉其粘度更大，能够将基材原料粘结在一起，提高基材强度。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，上述秸秆为小麦秆和/或稻草杆。
上述的耐冲刷植生基材的制备方法，包括：
(1)按照上述配比，分别配制营养土、糯米灰浆和矿化菌添加物，
其中，制备营养土的具体过程为：将上述配比的壤土、砂土和膨润土混合均匀，堆放3-4h,然后再加入上述配比的木屑和粉煤灰拌匀，用塑料薄膜覆盖并堆放20-30h；
(2)将上述配比的营养土、有机肥、糯米灰浆和秸秆拌匀后，加入上述配比的矿化菌添加物以及植物种子搅拌，制得耐冲刷植生基材。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，制备糯米灰浆的具体过程为：将上述配比的糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙拌匀后加入水，搅拌均匀。
进一步地，在本发明较佳的实施例中，制备矿化菌添加物的具体过程为：将上述配比的枯草芽孢杆菌菌粉和磷酸苯二钠拌匀后加入水，搅拌均匀。
本发明具有以下有益效果：
本发明利用糯米灰浆和秸秆作为基材早期，提高植生基材在植物生长早期，克服植物长出前的这段脆弱期，提高基材强度和抗雨水冲刷能力；同时这两种原料均可以在植物长成后将为肥料，拱植物吸收，为植物提供更丰富的营养成分。本发明利用矿化菌添加物作为植物生长后期加强材料，提高基材在后期的强度和抗冲刷能力，并且其也能够降解为植物吸收的肥料。本发明利用糯米灰浆、秸秆和矿化菌添加物，使得基材在植物生长的早期和后期都具有足够强的强度和抗雨水冲刷能力，避免了基材收缩开裂，因降雨侵蚀而出现的地表冲蚀沟、局部塌陷和冲蚀斑块，提高了植生基材的工程创面的修复效果以及创面土壤结构的稳定性。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1：
本实施例的耐冲刷植生基材包括重量份计的下列组分：
营养土60份、有机肥15份、糯米灰浆6份、秸秆5份和矿化菌添加物1份。
其中，所述营养土包括壤土、砂土、木屑、粉煤灰和膨润土，其质量比为40：8：8：7：1。所述有机肥为粪便和/或植物茎叶发酵而成。所述糯米灰浆包括熟化糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙粉和水，其质量比为1：15：10：8。所述矿化菌添加物包括枯草芽孢杆菌菌粉、磷酸苯二钠和水，其质量比为1：4：60。
本实施例的耐冲刷植生基材的制备方法包括：
(1)按照上述配比，分别配制营养土、糯米灰浆和矿化菌添加物，
其中，制备营养土的具体过程为：将上述配比的壤土、砂土和膨润土混合均匀，堆放3h,然后再加入上述配比的木屑和粉煤灰拌匀，用塑料薄膜覆盖并堆放30h；
制备糯米灰浆的具体过程为：将上述配比的糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙拌匀后加入水，搅拌均匀。
制备矿化菌添加物的具体过程为：将上述配比的枯草芽孢杆菌菌粉和磷酸苯二钠拌匀后加入水，搅拌均匀。
(2)将上述配比的营养土、有机肥、糯米灰浆和秸秆拌匀后，加入上述配比的矿化菌添加物以及植物种子搅拌，制得耐冲刷植生基材。
将上述植生基材施工，施工区域位于四川境内桃园至巴中某公路边坡。该区域植物种类繁多，降雨充沛，气候适宜，选定的植物种子包括狗牙根、高羊茅、弯叶画眉草、多年生黑麦草、野花组合，其种子配比为35：20：25：10：10。具体施工步骤如下：
1：平整坡面，根据设计要求铺设土工格室。
2：按照上述配比拌和植生基材的各个原料，并按照以下顺序加入各种基材：营养土、有机肥、糯米灰浆、秸秆、种子和矿化菌添加物。
3：将拌和植生基材进行喷播作业，使其附着到土工格室上，并达到设计要求的基材厚度。
4：喷播作业完成后对施工区域进行无纺布覆盖、浇水等养护作业，直至植物萌芽、使边坡达到良好植被覆盖。
后期效果：在植生基材施工完成后的第5天，植物种子开始萌芽，到第7天的时候，萌芽率达到了89％，植株长势良好。施工完成30天后，植物完全长出，植被覆盖率达到了98％以上。期间，经受了日降雨分别为75mm和的82mm的两场暴雨袭击，基材表面无明显冲蚀沟、局部塌陷、冲蚀斑块出现。
实施例2：
本实施例的耐冲刷植生基材包括重量份计的下列组分：
营养土60份、有机肥20份、糯米灰浆8份、秸秆8份和矿化菌添加物1-2份。
其中，所述营养土包括壤土、砂土、木屑、粉煤灰和膨润土，其质量比为50：12：12：10：2。所述有机肥为粪便和/或植物茎叶发酵而成。所述糯米灰浆包括熟化糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙粉和水，其质量比为2：20：12：10。所述矿化菌添加物包括枯草芽孢杆菌菌粉、磷酸苯二钠和水，其质量比为2：6：100。
本实施例的耐冲刷植生基材的制备方法包括：
(1)按照上述配比，分别配制营养土、糯米灰浆和矿化菌添加物，
其中，制备营养土的具体过程为：将上述配比的壤土、砂土和膨润土混合均匀，堆放4h,然后再加入上述配比的木屑和粉煤灰拌匀，用塑料薄膜覆盖并堆放20h；
制备糯米灰浆的具体过程为：将上述配比的糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙拌匀后加入水，搅拌均匀。
制备矿化菌添加物的具体过程为：将上述配比的枯草芽孢杆菌菌粉和磷酸苯二钠拌匀后加入水，搅拌均匀。
(2)将上述配比的营养土、有机肥、糯米灰浆和秸秆拌匀后，加入上述配比的矿化菌添加物以及植物种子搅拌，制得耐冲刷植生基材。
将上述植生基材施工，施工地区位于四川省南充市仪陇县境内某公路泥质砂岩边坡。该区域属于亚热带季风湿润性气候，四季分明，雨热同季，植物种类繁多，选定的植物种子包括波斯菊、黑心蛇目菊、常夏石竹，其种子配比为30：30：40。施工步骤与实施例1相同，此处不在赘述。
后期效果：在植生基材施工完成后的第5天，植物种子开始萌芽，到第7天的时候，萌芽率达到了90％，植株长势良好。施工完成30天后，植物完全长出，植被覆盖率达到了98％以上。期间，经受了日降雨分别为65mm、的69mm的两场暴雨和109mm的特大暴雨袭击，基材表面无明显冲蚀沟、局部塌陷、冲蚀斑块出现。
实施例3：
本实施例的耐冲刷植生基材包括重量份计的下列组分：
营养土65份、有机肥18份、糯米灰浆7份、秸秆6份和矿化菌添加物1.5份。
其中，所述营养土包括壤土、砂土、木屑、粉煤灰和膨润土，其质量比为45：10：10：9：1.5。所述有机肥为粪便和/或植物茎叶发酵而成。所述糯米灰浆包括熟化糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙粉和水，其质量比为1.5：16：11.5：9.5。所述矿化菌添加物包括枯草芽孢杆菌菌粉、磷酸苯二钠和水，其质量比为1.8：5.5：85。
本实施例的耐冲刷植生基材的制备方法包括：
(1)按照上述配比，分别配制营养土、糯米灰浆和矿化菌添加物，
其中，制备营养土的具体过程为：将上述配比的壤土、砂土和膨润土混合均匀，堆放3.5h,然后再加入上述配比的木屑和粉煤灰拌匀，用塑料薄膜覆盖并堆放24h；
制备糯米灰浆的具体过程为：将上述配比的糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙拌匀后加入水，搅拌均匀。
制备矿化菌添加物的具体过程为：将上述配比的枯草芽孢杆菌菌粉和磷酸苯二钠拌匀后加入水，搅拌均匀。
(2)将上述配比的营养土、有机肥、糯米灰浆和秸秆拌匀后，加入上述配比的矿化菌添加物以及植物种子搅拌，制得耐冲刷植生基材。
将上述植生基材施工，施工地区位于四川省成都市郫都区境内某成都粘土边坡，选定的植物种子包括狗牙根、常夏石竹、黑心蛇目菊，其种子配比为20：40：40。施工步骤与实施例1、实施例2相同，此处不在赘述。
后期效果：在植生基材施工完成后的第4天，植物种子开始萌芽，到第8天的时候，萌芽率达到了90％，植株长势良好。施工完成30天后，植物完全长出，植被覆盖率达到了98％以上。期间，经受了持续时间4天、日降雨最大为24mm的持续降雨袭击，基材表面无明显冲蚀沟、局部塌陷、冲蚀斑块出现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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 (7)

1.一种耐冲刷植生基材，其特征在于，包括重量份计的下列组分：
营养土60-70份、有机肥15-20份、糯米灰浆6-8份、秸秆5-8份和矿化菌添加物1-2份；
其中，所述营养土包括壤土、砂土、木屑、粉煤灰和膨润土，其质量比为(40-50)：(8-12)：(8-12)：(7-10)：(1-2)；
其中，所述糯米灰浆包括糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙粉和水，其质量比为(1-2)：(15-20)：(10-12)：(8-10)；
其中，所述矿化菌添加物包括枯草芽孢杆菌菌粉、磷酸苯二钠和水，其质量比为(1-2)：(4-6)：(60-100)。
2.根据权利要求1所述的耐冲刷植生基材，其特征在于，所述有机肥为粪便和/或植物茎叶发酵而成。
3.根据权利要求1所述的耐冲刷植生基材，其特征在于，所述糯米粉为熟化后的糯米粉。
4.根据权利要求1所述的耐冲刷植生基材的制备方法，其特征在于，所述秸秆为小麦秆和/或稻草杆。
5.权利要求1-4任一项所述的耐冲刷植生基材的制备方法，其特征在于，包括：
(1)按照上述配比，分别配制营养土、糯米灰浆和矿化菌添加物，
其中，制备营养土的具体过程为：将上述配比的壤土、砂土和膨润土混合均匀，堆放3-4h,然后再加入上述配比的木屑和粉煤灰拌匀，用塑料薄膜覆盖并堆放20-30h；
(2)将上述配比的营养土、有机肥、糯米灰浆和秸秆拌匀后，加入上述配比的矿化菌添加物以及植物种子搅拌，制得耐冲刷植生基材。
6.根据权利要求5所述的耐冲刷植生基材的制备方法，其特征在于，制备糯米灰浆的具体过程为：将上述配比的糯米粉、碳酸钙粉、氢氧化钙拌匀后加入水，搅拌均匀。
7.根据权利要求5所述的耐冲刷植生基材的制备方法，其特征在于，制备矿化菌添加物的具体过程为：将上述配比的枯草芽孢杆菌菌粉和磷酸苯二钠拌匀后加入水，搅拌均匀。
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