CN108781599A

CN108781599A - 一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品

Info

Publication number: CN108781599A
Application number: CN201810553284.5A
Authority: CN
Inventors: 陈璋
Original assignee: Shanxi University
Current assignee: Shanxi University
Priority date: 2018-06-01
Filing date: 2018-06-01
Publication date: 2018-11-13
Anticipated expiration: 2038-06-01
Also published as: CN108781599B

Abstract

一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，属于沙地生态治理领域，可解决现有固沙治沙的措施治理效果不明显而且喷洒的化学粘结材料不利于环境的保护的问题，包括外侧保护层、种子萌芽基质层、阻沙保水层、幼苗生长基质层、阻隔层和沙地改良基质层，外侧保护层位于绿色环保产品的侧面和底部，沙地改良基质层位于外侧保护层的上层，种子萌芽基质层和幼苗生长基质层均位于沙地改良基质层的上层，阻沙保水层位于种子萌芽基质层和幼苗生长基质层的上层，位于种子萌芽基质层上层的阻沙保水层上设有种子萌发孔，种子萌芽基质层、幼苗生长基质层和沙地改良基质层的交界处分别设有阻隔层，阻隔层上设有水分入渗孔。本发明可实现固定流沙，防治沙害，沙地生态治理、景观绿化的效果。

Description

一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品

技术领域

本发明属于沙地生态治理技术领域，具体涉及一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品。

背景技术

沙漠、沙化地是当今人类面临最为严俊的重大问题。沙漠、沙化地导致土壤“退化”或“沙化”，使得土壤成为“沙漠”、“沙地”。沙漠化、沙地化过程中的危害包括风沙流动和沙丘前移造成对农田覆盖，河流、水库、水渠堵塞，公路掩埋等，还使整个生态系统退化，土地资源流失，以及连带引起的地区经济滞缓，社会不稳定等社会、经济问题。沙漠化、沙地化正急剧缩减着我们可以有效利用的国土。目前，固沙治沙的主要措施有工程治沙措施、植物治沙措施和化学治沙措施三大类。植物治沙措施和工程治沙措施属于降低风速，削弱风沙流强度，而化学固沙则是固结沙面，在流动沙丘(地)上喷洒化学粘结材料，在流沙表面形成覆盖层，控制沙面风蚀过程发展。以上固沙治沙的措施治理效果不明显而且喷洒的化学粘结材料不利于环境的保护。

发明内容

本发明针对现有固沙治沙的措施治理效果不明显而且喷洒的化学粘结材料不利于环境的保护的问题，提供一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品。

本发明采用如下技术方案：

一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，包括外侧保护层、种子萌芽基质层、阻沙保水层、幼苗生长基质层、阻隔层和沙地改良基质层，外侧保护层位于绿色环保产品的侧面和底部，沙地改良基质层位于外侧保护层的上层，种子萌芽基质层和幼苗生长基质层均位于沙地改良基质层的上层，其中，种子萌芽基质层位于两端，幼苗生长基质层位于两端的种子萌芽基质层之间，阻沙保水层位于种子萌芽基质层和幼苗生长基质层的上层，其中，位于种子萌芽基质层上层的阻沙保水层上设有若干种子萌发孔，种子萌芽基质层和幼苗生长基质层的交界处以及种子萌芽基质层、幼苗生长基质层和沙地改良基质层的交界处分别设有阻隔层，阻隔层上设有若干水分入渗孔。

进一步地，所述外侧保护层包括椰纤维制成的外层保护网和可降解牛皮纸制成的内层保护纸，内层保护纸位于外层保护网内，外层保护网上设有若干长度和宽度均为1cm的网眼。

进一步地，所述种子萌芽基质层包括如下质量份数的组分：种子混合物1-2%、壤土70-75%、膨胀蛭石10-15%、生物肥10-15%、高分子聚合物1-5%、消毒剂0.01-0.03%和缓释复合肥0.5-0.8%，厚度为2～3cm，其中，种子混合物为灌木∶草本按质量比20-30:70-80配制的混合物，消毒剂为主要成分是氰氨化钙，具有高效缓释氮肥功能，能够大量提供钙离子，分解后无残留的根系层杀菌材料。

进一步地，所述阻沙保水层由淀粉基可生物降解材料制成。

进一步地，所述幼苗生长基质层包括如下质量份数的组分：壤土20-30%、保水剂10-15%、生物肥10-20%、膨润土20-30%和膨胀蛭石10-15%，其中：保水剂为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体，0.9%盐水溶液吸收倍率50-100，粒径0.2-0.5mm，使用寿命5年以上，膨润土为以蒙脱石为主的含水粘土矿，密度2-3g/cm³，粒径小于3mm，吸收倍率为8-15倍。

进一步地，所述阻隔层由淀粉基可生物降解材料制成，降解时间1-2年。

进一步地，所述沙地改良基质层包括如下质量份数的组分：壤土40-50%、高分子聚合物5-10%、生物肥20-30%、微生物菌剂0.5-1%、矿物质改良剂15-20%、缓释复合肥2-5%，厚度为3-5cm，其中，微生物菌剂是以荒漠蓝藻为主的微生物菌剂，矿物质改良剂为质量比为磷矿粉：白云石：沸石=2-3：1.5-2：1，并过3mm筛的混合物。

其中，种子萌芽基质层、幼苗生长基质层和沙地改良基质层中的壤土为经过风干、粉碎、过5mm筛，砂粒含量在5-10%、含水量在8-12%的地表土。

其中，种子萌芽基质层和幼苗生长基质层中的膨胀蛭石的容量为0.2g/cm³，吸水倍率为3倍，粒径小于1-3mm。

其中，种子萌芽基质层、幼苗生长基质层和沙地改良基质层中的生物肥为粉碎长度为2-3cm植物秸秆和家禽粪便按照质量比7-8:3-2混合后，发酵腐熟处理30-50d的混合物。

其中，种子萌芽基质层和沙地改良基质层中的高分子聚合物为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物。

其中，种子萌芽基质层和沙地改良基质层中的缓释复合肥中有效元素的质量比为N:P:K=15:30:15，氮来源于尿素或/和硫酸铵或/和磷酸二铵，磷来源于过磷酸钙或/和磷酸二铵或/和磷酸二氢钾，钾来源于硫酸钾或/和氯化钾或/和磷酸二氢钾。

进一步地，所述种子萌发孔的长度为3cm，宽度为1cm。

进一步地，所述水分入渗孔为直径0.5cm的圆孔。

进一步地，所述绿色环保产品的边缘采用热压封边，热压封边的宽度为2cm，在绿色环保产品边缘设有铺压孔，直径为1.5cm，间距为50cm。

进一步地，所述绿色环保产品的各个组成部分均采用椰纤维绳缝合线以菱形形状进行均匀缝合固定，间距为15cm。

进一步地，所述绿色环保产品的长度为1-100m，宽度为100cm，其中，种子萌芽基质层的宽度为20cm，阻沙保水层的宽度为60cm。

本发明的有益效果如下：

本发明可利用工业生产手段能够成规模制造，用于植被建植与绿化的一体化产品，主要特点是将植被种子与生长基质复合起来，形成可便于人工铺设建植的卷状或带状商品，具有施工速度快、不受土壤条件和地形限制的优点，可用于各种沙地的固沙治沙和植被恢复。该发明能够在沙地表面快速形成覆盖层，控制沙面风蚀过程，生长基质能够渗入表层沙中，把松散的沙料粘结起来形成固结层，使其成为适合植物生长的“土壤”，该“土壤”具有良好的保水性、透气性、以及存储养分的功能，能够快速形成植被覆盖层，从而达到固定流沙，防治沙害，景观绿化的功效。本发明的治理方法能直接在需要治理的沙漠、沙地上实施，无需单独对通过搅拌改性后的沙体进行摊铺，节约大量的施工成本，并提高施工效率。

本发明具有多层可降解功能结构，可以在各类沙地表面快速形成保护层，控制沙面风蚀过程、减少土地资源流失，固定流沙，防治沙害，达到沙地生态治理、景观绿化的功效。

附图说明

图1为本发明的绿色环保产品的主视结构示意图；

图2为本发明的绿色环保产品的俯视结构示意图；

其中：1-种子萌发孔；2-种子萌芽基质层；3-植物种子；4-阻沙保水层；5-幼苗生长基质层；6-水分入渗孔；7-阻隔层；8-外侧保护层；9-内层保护纸；10-外层保护网；11-沙地改良基质层；12-铺压孔；13-热压封边；14-椰纤维绳缝合线。

具体实施方式

一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，包括外侧保护层8、种子萌芽基质层2、阻沙保水层4、幼苗生长基质层5、阻隔层7和沙地改良基质层11，外侧保护层8位于绿色环保产品的侧面和底部，沙地改良基质层11位于外侧保护层8的上层，种子萌芽基质层2和幼苗生长基质层5均位于沙地改良基质11的上层，其中，种子萌芽基质层2位于两端，幼苗生长基质层5位于两端的种子萌芽基质层2之间，阻沙保水层4位于种子萌芽基质层2和幼苗生长基质层5的上层，其中，位于种子萌芽基质层2上层的阻沙保水层4上设有若干种子萌发孔1，种子萌芽基质层2和幼苗生长基质层5的交界处以及种子萌芽基质层2、幼苗生长基质层5和沙地改良基质层11的交界处分别设有阻隔层7，阻隔层7上设有若干水分入渗孔6。

进一步地，所述外侧保护层8包括椰纤维制成的外层保护网10和可降解牛皮纸制成的内层保护纸9，内层保护纸9位于外层保护网10内，外层保护网10上设有若干长度和宽度均为1cm的网眼。其作用是确保绿色环保产品运输、安装过程中以及在沙地改良基质层11吸水后可保持其形状稳定，避免沙地改良基质层11分布不均。内层保护纸9在施工后遇水会逐渐降解，有助于沙地改良基质层11渗入表层沙中，并且有助于植物根系穿过沙地改良基质层11进入沙地中。

进一步地，所述种子萌芽基质层2包括如下质量份数的组分：种子混合物1-2%、壤土70-75%、膨胀蛭石10-15%、生物肥10-15%、高分子聚合物1-5%、消毒剂0.01-0.03%和缓释复合肥0.5-0.8%，厚度为2～3cm，可为种子萌发生长提供充足的水分和养分保障，有助于植物的稳定建植。其中，种子混合物为灌木∶草本按质量比20-30:70-80配制的混合物，消毒剂为主要成分是氰氨化钙，具有高效缓释氮肥功能，能够大量提供钙离子，分解后无残留的根系层杀菌材料是一种药肥合一的绿色土壤消毒剂，。

进一步地，所述阻沙保水层4由淀粉基可生物降解材料制成。功能是在沙地表面快速形成覆盖层，控制沙面风蚀过程，并且具有减少水分蒸发和降低基质温度的作用，有助于促使植物生长，降解时间设计为2-3年。

进一步地，所述幼苗生长基质层5包括如下质量份数的组分：壤土20-30%、保水剂10-15%、生物肥10-20%、膨润土20-30%和膨胀蛭石10-15%，功能是植物幼苗期生长提供良好的水分和养分条件，另外一个功能是能够有效储存水分，保证养护用水与天然降水能迅速保存在基质中，减少水分蒸发和向下渗透流失，当植物需要水分供给时能释放给植物根系，有助于提高植物抗旱能力。厚度为2-3cm。其中：保水剂为聚丙烯酸钾-聚丙烯酰胺共聚体，0.9%盐水溶液吸收倍率50-100，粒径0.2-0.5mm，使用寿命5年以上。膨润土为以蒙脱石为主的含水粘土矿，密度2-3g/cm³，粒径小于3mm，吸收倍率为8-15倍，功能是增加基质团聚体的数量，降低基质容重，增大基质孔隙度，提高基质的保水性能，减少水分下渗。

进一步地，所述阻隔层7由淀粉基可生物降解材料制成，降解时间1-2年。功能是保障种子萌芽基质层2，幼苗生长基质层5，沙地改良基质层11的独立性，防止基质混合。

进一步地，所述沙地改良基质层11包括如下质量份数的组分：壤土40-50%、高分子聚合物5-10%、生物肥20-30%、微生物菌剂0.5-1%、矿物质改良剂15-20%、缓释复合肥2-5%，厚度为3-5cm，具有平衡水分和养分的供给、促进根系生长的功能。沙地改良基质层11能够渗入表层沙中，把松散的沙料粘结起来形成固结层，使其成为适合植物生长的“土壤”，该“土壤”具有良好的保水性、透气性、以及存储养分的功能。其中，微生物菌剂是以荒漠蓝藻为主的微生物菌剂，荒漠蓝藻作为先锋拓殖生物，能够适应干旱、强紫外辐射、营养贫瘠等环境胁迫，并通过自身的生命活动影响并改变外界生境，蓝藻接种到沙地表面可快速增殖，在沙地表层可通过藻丝对砂粒的机械缠绕和细胞外多糖等有机物的粘附作用形成团聚体，由团聚体构成的生物结皮能起到固沙作用。矿物质改良剂为质量比为磷矿粉：白云石：沸石=2-3：1.5-2：1，并过3mm筛的混合物，主要作用是改良沙地的土壤结构，以利于植物的生长，并提供给植物长期生长所需的养分（磷、钾、微量元素）。

其中，种子萌芽基质层2、幼苗生长基质层5和沙地改良基质层11中的壤土为经过风干、粉碎、过5mm筛，砂粒含量在5-10%、含水量在8-12%的地表土。

其中，种子萌芽基质层2和幼苗生长基质层5中的膨胀蛭石的容量为0.2g/cm³，吸水倍率为3倍，粒径小于1-3mm。具有保水性能、缓冲保水剂引起的体积变动，提升水分的入渗性能。

其中，种子萌芽基质层2、幼苗生长基质层5和沙地改良基质层11中的生物肥为粉碎长度为2-3cm植物秸秆（玉米、小麦、稻草、高粱、谷物等秸秆的一种或几种）和家禽粪便（鸡粪、鸭粪、羊粪、牛粪等的一种或几种）按照质量比7-8:3-2混合后，发酵腐熟处理30-50d的混合物。其主要起改良土壤并供给植物生长所需的长期养分需求。

其中，种子萌芽基质层2和沙地改良基质层11中的高分子聚合物为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物。所述高分子聚合物能够溶于水并能与水形成具有粘结性及粘附性的溶液，所述具有粘结性及粘附性的溶液中的水分能够随溶液粘附在沙粒之间；所述具有粘结性及粘附性的溶液中的水分蒸发后，其中的能溶于水的高分子聚合物能够粘结沙粒且遇水后能够再次溶解于水中而形成具有粘结性和粘附性的溶液而粘连沙粒。

其中，种子萌芽基质层2和沙地改良基质层11中的缓释复合肥中有效元素的质量比为N:P:K=15:30:15，氮来源于尿素或/和硫酸铵或/和磷酸二铵，磷来源于过磷酸钙或/和磷酸二铵或/和磷酸二氢钾，钾来源于硫酸钾或/和氯化钾或/和磷酸二氢钾。

进一步地，所述种子萌发孔1的长度为3cm，宽度为1cm。与种子萌芽基质2相对应，可在种子未萌发时将种子萌芽基质层2完全覆盖，降低水分的蒸发，种子发芽后可将覆盖物顶开而出苗。

进一步地，所述水分入渗孔6为直径0.5cm的圆孔，功能是保障种子萌芽基质层2，幼苗生长基质层5，沙地改良基质层11的之间的水分流动，并且有助于植物根系通过水分入渗孔进入幼苗生长基质层5和沙地改良基质层11。

进一步地，所述绿色环保产品的长度为1-100m，宽度为100cm，其中，种子萌芽基质层2的宽度为20cm，阻沙保水层4的宽度为60cm。

Claims

1.一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：包括外侧保护层（8）、种子萌芽基质层（2）、阻沙保水层（4）、幼苗生长基质层（5）、阻隔层（7）和沙地改良基质层（11），外侧保护层（8）位于绿色环保产品的侧面和底部，沙地改良基质层（11）位于外侧保护层（8）的上层，种子萌芽基质层（2）和幼苗生长基质层（5）均位于沙地改良基质层（11）的上层，其中，种子萌芽基质层（2）位于两端，幼苗生长基质层（5）位于两端的种子萌芽基质层（2）之间，阻沙保水层（4）位于种子萌芽基质层（2）和幼苗生长基质层（5）的上层，其中，位于种子萌芽基质层（2）上层的阻沙保水层（4）上设有若干种子萌发孔（1），种子萌芽基质层（2）和幼苗生长基质层（5）的交界处以及种子萌芽基质层（2）、幼苗生长基质层（5）和沙地改良基质层（11）的交界处分别设有阻隔层（7），阻隔层（7）上设有若干水分入渗孔（6）。

2.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述外侧保护层（8）包括椰纤维制成的外层保护网（10）和可降解牛皮纸制成的内层保护纸（9），内层保护纸（9）位于外层保护网（10）内，外层保护网（10）上设有若干长度和宽度均为1cm的网眼。

3.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述种子萌芽基质层（2）包括如下质量份数的组分：种子混合物1-2%、壤土70-75%、膨胀蛭石10-15%、生物肥10-15%、高分子聚合物1-5%、消毒剂0.01-0.03%和缓释复合肥0.5-0.8%，厚度为2～3cm。

4.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述阻沙保水层（4）由淀粉基可生物降解材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述幼苗生长基质层（5）包括如下质量份数的组分：壤土20-30%、保水剂10-15%、生物肥10-20%、膨润土20-30%和膨胀蛭石10-15%。

6.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述阻隔层（7）由淀粉基可生物降解材料制成。

7.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述沙地改良基质层（11）包括如下质量份数的组分：壤土40-50%、高分子聚合物5-10%、生物肥20-30%、微生物菌剂0.5-1%、矿物质改良剂15-20%、缓释复合肥2-5%，厚度为3-5cm。

8.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述绿色环保产品的边缘采用热压封边，热压封边的宽度为2cm，在绿色环保产品边缘设有铺压孔。

9.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述绿色环保产品的各个组成部分均采用椰纤维绳缝合线以菱形形状进行均匀缝合固定。

10.根据权利要求1所述的一种用于沙地固沙绿化的绿色环保产品，其特征在于：所述高分子聚合物为羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基纤维素和纤维素醚中的一种或两种及以上的混合或共聚物。