CN109089454A - 一种沙漠化土地治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沙漠化土地治理方法，属于环境修复技术领域。本发明利用废弃鸡毛为原料，将粉碎后高温蒸煮，再将蒸煮产物和蛋白酶混合酶解，将酶解产物和泥炭藓以及河底淤泥、活性炭混合发酵，得到发酵产物，再将发酵产物和挖出的待处理土层混合得到改性土，并向挖出土层后的土地中插入聚乳酸毛细管，用改性土回填，并在表层种植沙棘，灌溉，即完成对沙漠化土地的治理，本发明提供的沙漠化土地治理方法保水效果好，植物成活率高，具有极佳的沙漠化治理效果，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及一种沙漠化土地治理方法，属于环境修复技术领域。
背景技术
土地沙漠化是当前世界上严重地土地退化问题，对土地沙漠化问题的研究已经成为了学术领域里被大多数研究者追捧的热点问题之一。对土地沙漠化的研究是土地沙漠化治理的基础，其意义重大。
简单地说土地沙漠化能够产生就是因为气候干旱、缺水，导致了土地逐渐呈现了沙质化的过程，通常我们把土地的这种退化现象叫做沙漠化，沙漠化属于荒漠化的重要类型的一种，人们对沙漠化地概念一直进行着探索与定义，即沙漠化地概念“指气候变化与人类不合理经济活动等因素，导致了干旱、半干旱与具有干旱灾害地半湿润地区地土地发生土壤沙质退化”。
目前，沙漠治理方法主要是种植生态植物来治沙、防沙，可是由于沙漠地区土壤条件有限，用水面积比较小，植物种植效果很差，往往因为水源少而导致成活率非常低，并且大面积的进行沙漠化荒山绿化，实际施工难度大，受外界环境不利因素影响多，绿化植被覆盖率较低。
因此，水源对于沙漠地区植物来说是生存致命的关键，迫切需要开发一种沙漠种植汇集水源，且能提高制备成活率的绿化方法。
发明内容
针对目前常见的沙漠治理方法，在治理过程中植物种植效果很差，往往因为水源少而导致成活率非常低，绿化植被覆盖率较低的缺陷，提供了一种沙漠化土地治理方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种沙漠化土地治理方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎1～2h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水混合后放入水热反应釜中，高温蒸煮反应；
（2）待上述高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶混合后装入酶解罐中，酶解，酶解结束后，得到酶解产物；
（3）将上述酶解产物和泥炭藓混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入河底淤泥以及活性炭，密封发酵，发酵结束后得到发酵产物；
（4）用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水混合后放入搅拌机中搅拌1～2h，得到改性土，备用，将聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中；
（5）待上述聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，向回填后的改性土中种入沙棘，并对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
步骤（1）中所述的粉碎产物和去离子水的质量比为1:5，高温蒸煮反应的温度为110～120℃，高温蒸煮反应的时间为2～3h。
步骤（2）中所述的反应产物和蛋白酶的质量比为10:1，酶解的温度为35～37℃，酶解的时间为8～10h。
步骤（3）中所述的酶解产物和泥炭藓的质量比为1:1，河底淤泥的加入量为酶解产物质量的2倍，活性炭的加入量为酶解产物质量的50%，密封发酵的温度为35～45℃，密封发酵的时间为15～20天。
步骤（4）中所述的聚乳酸毛细管的内径为0.5～0.8mm，长度为15cm，聚乳酸毛细管的插入深度为10cm，聚乳酸毛细管的插入密度为300根/m2。
步骤（5）中所述的沙棘的种植密度为120～150棵/亩，灌溉的灌溉量为50～60m3/亩。
本发明的有益效果是：
（1）本发明利用废弃鸡毛为原料，将粉碎后高温蒸煮，再将蒸煮产物和蛋白酶混合酶解，将酶解产物和泥炭藓以及河底淤泥、活性炭混合发酵，得到发酵产物，再将发酵产物和挖出的待处理土层混合得到改性土，并向挖出土层后的土地中插入聚乳酸毛细管，用改性土回填，并在表层种植沙棘，灌溉，即完成对沙漠化土地的治理，本发明以富含蛋白质的废弃鸡毛为原料，先用水煮破坏鸡毛的宏观结构，使得蛋白质溶出，再将蒸煮产物和蛋白酶混合酶解，使得蛋白质酶解产生氨基酸，得到富含氨基酸的酶解液，接着将富含氨基酸的酶解液和富含纤维成分的泥炭藓、富含腐殖质的河底淤泥以及富含毛细孔隙结构的活性炭混合发酵，产生大量带有粘性的物质，同时利用河底淤泥中的微生物降解氨基酸和泥炭藓，产生大量活性氨基和羧基并附着到活性炭的孔隙中，提高了发酵产物的亲水性，而发酵后的泥炭藓一方面提高了发酵物中腐殖质的含量，另一方面也向发酵物中引入了植物纤维，将此发酵物和待治理土层混合改性，可以通过发酵产物中粘性物质以及植物纤维的缠结锚固作用将待治理土层粘附聚集，得到改性土，避免土层松散沙漠化，而改性土中的腐殖质可以为沙棘生长提供养分，改性土中亲水性发酵物的掺入使得其持水能力得到显著提高，能够起到土层固水作用，防止水源流失，同时土层底部插入的聚乳酸毛细管可以通过毛细作用将土层深层的水分吸收至土表改性土中，结合亲水性活性炭和亲水性发酵物的固水作用，进一步提高改性土层含水量，提供给沙棘足够的生长所需水分，待沙棘成长密集成林后又能起到防风固沙的作用，进一步增加了沙漠化土地的治理效果，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎1～2h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水按质量比为1:5混合后放入水热反应釜中，加热升温至110～120℃，高温蒸煮反应2～3h；待高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口后在35～37℃下酶解8～10h，酶解结束后，得到酶解产物；将酶解产物和泥炭藓按质量比为1:1混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入酶解产物质量2倍的河底淤泥以及酶解产物质量50%的活性炭，密封罐口，在35～45℃下密封发酵15～20天，发酵结束后得到发酵产物；用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水按等质量比1:1:5混合后放入搅拌机中搅拌1～2h，得到改性土，备用，将内径为0.5～0.8mm，长度为15cm的聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中，控制插入深度为10cm，插入密度为300根/m2；待聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，按120～150棵/亩的种植密度向回填后的改性土中种入沙棘，并按50～60m3/亩的灌溉量对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎1h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水按质量比为1:5混合后放入水热反应釜中，加热升温至110℃，高温蒸煮反应2h；待高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口后在35℃下酶解8h，酶解结束后，得到酶解产物；将酶解产物和泥炭藓按质量比为1:1混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入酶解产物质量2倍的河底淤泥以及酶解产物质量50%的活性炭，密封罐口，在35℃下密封发酵15天，发酵结束后得到发酵产物；用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水按等质量比1:1:5混合后放入搅拌机中搅拌1h，得到改性土，备用，将内径为0.5mm，长度为15cm的聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中，控制插入深度为10cm，插入密度为300根/m2；待聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，按120棵/亩的种植密度向回填后的改性土中种入沙棘，并按50m3/亩的灌溉量对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎2h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水按质量比为1:5混合后放入水热反应釜中，加热升温至115℃，高温蒸煮反应3h；待高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口后在36℃下酶解9h，酶解结束后，得到酶解产物；将酶解产物和泥炭藓按质量比为1:1混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入酶解产物质量2倍的河底淤泥以及酶解产物质量50%的活性炭，密封罐口，在40℃下密封发酵18天，发酵结束后得到发酵产物；用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水按等质量比1:1:5混合后放入搅拌机中搅拌2h，得到改性土，备用，将内径为0.7mm，长度为15cm的聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中，控制插入深度为10cm，插入密度为300根/m2；待聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，按135棵/亩的种植密度向回填后的改性土中种入沙棘，并按55m3/亩的灌溉量对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎2h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水按质量比为1:5混合后放入水热反应釜中，加热升温至120℃，高温蒸煮反应3h；待高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶按质量比为10:1混合后装入酶解罐中，密封罐口后在37℃下酶解10h，酶解结束后，得到酶解产物；将酶解产物和泥炭藓按质量比为1:1混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入酶解产物质量2倍的河底淤泥以及酶解产物质量50%的活性炭，密封罐口，在45℃下密封发酵20天，发酵结束后得到发酵产物；用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水按等质量比1:1:5混合后放入搅拌机中搅拌2h，得到改性土，备用，将内径为0.8mm，长度为15cm的聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中，控制插入深度为10cm，插入密度为300根/m2；待聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，按150棵/亩的种植密度向回填后的改性土中种入沙棘，并按60m3/亩的灌溉量对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
对照例以直接在沙漠化土地表面种植沙棘的传统治理方法作为对照例
对本发明的治理方法和对照例中的治理方法结果进行统计对比，对比结果如表1所示：
表1 治理结果对比
| 对比项目 | 实例1 | 实例2 | 实例3 | 对照例 |
| 土地保水率（%） | 45 | 48 | 50 | 8 |
| 沙棘成活率（%） | 90 | 93 | 95 | 45 |
由上表中检测数据可以看出，本发明提供的沙漠化土地治理方法保水效果好，植物成活率高，具有极佳的沙漠化治理效果，应用前景广阔。
Claims (6)
1.一种沙漠化土地治理方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）收集屠宰场废弃的鸡毛，将废弃鸡毛放入组织粉碎机中，粉碎1～2h，得到粉碎产物，再将粉碎产物和去离子水混合后放入水热反应釜中，高温蒸煮反应；
（2）待上述高温蒸煮反应结束后，取出反应产物，将反应产物和蛋白酶混合后装入酶解罐中，酶解，酶解结束后，得到酶解产物；
（3）将上述酶解产物和泥炭藓混合后装入发酵罐中，再向发酵罐中加入河底淤泥以及活性炭，密封发酵，发酵结束后得到发酵产物；
（4）用挖土机将待治理的土地挖出20cm深的土层，将挖出的土层和上述发酵产物以及水混合后放入搅拌机中搅拌1～2h，得到改性土，备用，将聚乳酸毛细管沿垂直地面的方向插入挖出土层后的土地中；
（5）待上述聚乳酸毛细管插入完毕后，将备用的改性土回填进挖出土层后的土地中，回填完成后，向回填后的改性土中种入沙棘，并对待治理土地进行灌溉，灌溉结束后即可完成对沙漠化土地的治理。
2.根据权利要求1所述的一种沙漠化土地治理方法，其特征在于：步骤（1）中所述的粉碎产物和去离子水的质量比为1:5，高温蒸煮反应的温度为110～120℃，高温蒸煮反应的时间为2～3h。
3.根据权利要求1所述的一种沙漠化土地治理方法，其特征在于：步骤（2）中所述的反应产物和蛋白酶的质量比为10:1，酶解的温度为35～37℃，酶解的时间为8～10h。
4.根据权利要求1所述的一种沙漠化土地治理方法，其特征在于：步骤（3）中所述的酶解产物和泥炭藓的质量比为1:1，河底淤泥的加入量为酶解产物质量的2倍，活性炭的加入量为酶解产物质量的50%，密封发酵的温度为35～45℃，密封发酵的时间为15～20天。
5.根据权利要求1所述的一种沙漠化土地治理方法，其特征在于：步骤（4）中所述的聚乳酸毛细管的内径为0.5～0.8mm，长度为15cm，聚乳酸毛细管的插入深度为10cm，聚乳酸毛细管的插入密度为300根/m2。
6.根据权利要求1所述的一种沙漠化土地治理方法，其特征在于：步骤（5）中所述的沙棘的种植密度为120～150棵/亩，灌溉的灌溉量为50～60m3/亩。
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