CN109561662A - 用于土壤水分稳定以及树木或植物保护的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本文提供一种树木或植物保护垫，其包含：顶层，所述顶层具有第一周边边缘；透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含具有高吸水性颗粒的部分和不具有高吸水性颗粒的部分。本文提供其它垫和方法。

Description

用于土壤水分稳定以及树木或植物保护的装置和方法

发明领域

本发明涉及适用于土壤水分稳定以及树木和植物保护的装置和方法。

相关申请案

本申请要求2016年7月15日提交的美国申请No.62/363,068的优先权权益。

背景技术

城市和社区中种植的树木、灌木以及其它木本植物提供社会公共环境和经济效益。种植树木容易；但树木生长不易，尤其在土地/土壤有限而且无法灌溉的城市地区。城市树木的平均寿命为7年。在造成城市树木寿命短的因素中，土壤容积有限，灌溉不良以及杂草控制(包括割草)尤其首当其冲。

公园里以及建筑物周围可灌溉，但远离街道和道路的中间区域通常无法灌溉，这些地方的树木寿命最短。通常对于这些树而言，以每隔一天一次的频率用水车对新种植的树木灌水。最近，针对此类情形使用缓释灌水袋。向难以到达的区域运水和进行维护极为昂贵。这些灌水袋可易受诸如割草机和剪草机的草坪维护设备损坏。灌水袋一旦破损，就没用了。关于灌水袋的其它批评意见包括：1)灌水袋将水卸到形成地下浴缸的球状根上；2)灌水区域极为接近不刺激根向外生长来追寻水资源的树干区域；3)灌水过多而且过于频繁减缓了根融入周围地面；以及4)留在树上的空袋在有风天气时摩擦树干，促使真菌生长以及恶化昆虫问题。这些灌水袋都不抑制杂草生长。实际上，这些袋中存在水促进杂草生长，这因此可导致割草机和剪草机对这些袋造成更多损害。

农业树木、植物以及其它农作物通常由灌溉系统或只通过天然降雨来灌水。对于干旱地区而言，耗水量可成为一大项运作成本。滴灌(与地面灌溉和喷灌方法相比，有意于减少在灌水期间的水蒸发损失)在苗圃、果园、葡萄园以及农场中广泛使用。然而，滴灌无法阻止地面蒸发和径流水损失，这可高达耗水量的50％。在一些情形下，一些苗圃运作中的植物实际上仅使用低至13％至26％的灌溉水。

膨胀土，也称为胀缩土、膨润土、土坯、粘土或钙质土，在遇湿时膨胀，并且然后在干燥时收缩。膨润土或膨胀土随着水分含量的季节性波动而易发生体积变化(收缩和膨润)。这种体积变化的幅度取决于土壤类型(缩胀潜能)及其水分含量的变化。水分损失将导致土壤收缩，而水分增加将使其膨胀或膨润。因此，土壤水分季节性变化的干旱或半干旱地区比具有更高降雨和更恒定土壤水分的地区存在更高频率的膨润问题。在土壤膨胀和收缩时，它可以产生足够的力对建筑物地基、露台和人行道以及道路、铁路、桥和其它交通结构造成重大损害。管道也会受到膨胀土的损害。

由于湿润或干燥条件而交替膨胀或收缩的土壤比洪水、龙卷风和飓风合起来对房屋和建筑物造成的损害更大。这是因为全部美国房屋中约50％建在问题土壤上。而且那些房屋中约50％遭受一些损害——地基开裂、墙板受损或管道破坏，尤其是土壤膨润和收缩引起的其它损害。据估计，截至2010年，房主每年用于稳固或支撑地基的成本大约在40亿美元。

膨胀土也致使每年对许多英里道路进行过早维护和修复活动。粘土类型土壤的体积变化可导致接近路面边缘的纵向裂缝以及沿路面长度的显著表面粗糙度(变化的隆起和凹陷)。

目前针对膨胀土引起的问题的解决方案是基于三种机制：用其它材料代替膨胀土、对膨胀土进行处理以减小/消除胀/缩比，以及稳定基础设施周边下方及周围土壤中的水分含量。通常使用抵抗膨胀土收缩/膨润的结构板、用膨胀性较小的土壤或碎石和砂砾代替高膨胀性的土壤、应用石灰/水泥和疏水性化学物质减小土壤的膨胀性、安装排水系统限制雨水进入地面、安装灌溉系统维持某种水平的水分(尤其在干旱期间)以及两种或两种以上上述解决方案的组合。一些实例包括美国专利No.4015432、4508472、5156494、5924251和6132138以及US公布申请No.20130071186。

除了用于减轻关于基础设施的膨胀土问题的工程解决方案以外，对于极端干旱期间的一种推荐做法是灌溉地基和周围区域。然而，这种做法将不利地需要一种复杂的灌溉系统来均匀用水，除此之外在时间安排方面还需要技术和猜测来维持恒定和均匀的土壤水分。由灌溉系统故障、泄漏和人为错误导致的过度灌水同使其保持干燥一样存在问题，因为膨润土也可造成损害。另外，而且不幸的是，在干旱季节，水资源极为有限，但仍需要对地基和周围区域灌水来防止地基损害。

附图说明

图1以尿片回收试点工厂设计的示意图呈现一个实施方案。

图2显示用于顶层注塑成型、热成型或真空成型的1个WCMC垫2D-CAD设计的一个实施方案。

图3显示现有技术植物保护垫的透视图和顶视图。

图4显示原型WCMC垫的四个实施方案。

图5显示关于原型WCMC垫水分布测试的一个实施方案所获得的数据。

图6显示关于西部红雪松籽苗在砂土中的水势(下图)和存活率(上图)所获得的数据。

图7显示WCMC垫与公路中间道路中的灌水袋进行对比的实施方案的土壤水分数据。

图8显示对容器内测试不同处理之间的水量和土壤水分进行对比的数据。

图9显示对实地测试不同处理之间的水量和土壤水分进行对比的数据。

图10显示对于城市果园实地测试中的每棵树而言，关于WCMC垫收集的积聚雨水、灌溉水以及灌水袋遮蔽的雨水的数据。

图11显示一月至二月期间公路中间道路中的土壤温度数据(土壤表面下方3”)。

图12显示六月和七月时的土壤温度数据(土壤表面下方3”)。

图13显示以条状形式放置在一排植物的每一边上，而且交替部分具有和不具有SAP的WCMC垫的一个实施方案的顶视图。

图14显示以条状形式放置在一排植物的每一边上，而且纵向部分具有和不具有SAP的WCMC垫的一个实施方案的顶视图。

图15显示土壤水分稳定或地基垫的一个实施方案的土壤水分稳定垫测试的数据。此实验在晴天时整个下午有阳光的防雨棚中进行。每天早上测量至少5个数据点的土壤含水量并且将土壤水分探针插入土壤至少1英寸(允许时)。对照：容器中富含粘土的土壤，无地被物(植被或护盖物)；垫下：容器中富含粘土的土壤，覆盖有土壤水分稳定垫，无地被物(植被或护盖物)。

图16显示WCMC植物保护垫顶层的一个实施方案的顶视图和透视图。

图17显示与滴灌管和灌溉软管组合的WCMC植物保护垫顶层的一个实施方案的顶视图和透视图。一个或多个滴灌灌水器或微喷喷嘴可连接至滴灌管并放置在垫内部或垫上方。

图18显示与浸泡软管组合的WCMC植物保护垫顶层的一个实施方案的顶视图和透视图，其中浸泡软管放置在植物保护垫上方。

图19显示与浸泡软管组合的WCMC植物保护垫顶层的一个实施方案的顶视图和透视图，其中浸泡软管放置在垫内部。

图20显示具有多个区段的植物保护垫的一个实施方案的顶视图，所述多个区段可一起使用或组装成一个部件，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。显示了具有和不具有SAP的交替部分。

图21显示具有多个区段的植物保护垫的一个实施方案的顶视图，所述多个区段可一起使用或组装成一个部件，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。显示了交替部分。

图22显示具有多个区段的植物保护垫的一个实施方案的顶视图，所述多个区段组装成一个部件，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。

图23显示具有以蜿蜒形式放置在一起的部分的植物保护垫或在花槽、花盆和容器、园圃或供应植物的土地中呈柔性长管状的WCMC垫的其它实施方案的顶视图。

若干实施方案的简单描述

提供一种树木或植物保护垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含具有高吸水性颗粒的部分和不具有高吸水性颗粒的部分。

提供一种保护或促进树木或植物生长的方法，其包括将所述树木或植物保护垫放置在种植所述树木或植物附近的土壤上。

提供一种树木或植物施肥垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及施肥中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含肥料。

提供一种对树木或植物施肥的方法，其包括将所述树木或植物施肥垫放置在种植所述树木或植物附近的土壤上。

提供一种用于位于地面内或地面上的基础设施的土壤水分稳定垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含具有高吸水性颗粒的部分和不具有高吸水性颗粒的部分。

提供一种减小对位于地面内或地面上的基础设施的损害发生率的方法，其包括将所述土壤水分稳定垫放置在所述基础设施附近、周围或上方的地面上。

提供一种减小对位于地面内或地面上的基础设施的损害发生率的方法，其包括在所述基础设施附近、周围或上方的地面上放置土壤水分稳定垫，其中所述土壤水分稳定垫包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含高吸水性颗粒。

提供一种在膨胀土或其它土壤中稳定土壤水分的方法，其包括在所述土壤上放置土壤水分稳定垫，其中所述土壤水分稳定垫包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含高吸水性颗粒。

一种使用土壤水分稳定垫在所述垫的外部周边周围有植物生长时进行植物保护和地基保护的方法。

具体实施方式

在一个实施方案中，高吸水性颗粒在具有高吸水性颗粒的中心层部分自由移动，或在具有高吸水性颗粒的部分中不自由移动。例如，高吸水性颗粒可固定在中心层中或在中心层中嵌埋成矩阵形式，诸如非编织纤维矩阵。或者，高吸水性颗粒可为在具有颗粒的中心层部分中可移动并且绕中心层部分转移的自由颗粒。

在一个实施方案中，垫包含穿过顶层、底层和中心层的孔，树木或植物可穿过所述孔生长，所述孔由内部周边边缘界定，所述顶层和所述底层在所述内部周边边缘处直接相互粘附或通过介于中间的内部周边侧壁间接相互粘附。

在一个实施方案中，垫包含自所述孔延伸至所述第一周边边缘和所述第二周边边缘的进入狭缝，所述进入狭缝由进入狭缝周边边缘界定，所述顶层和所述底层在所述进入狭缝周边边缘处直接相互粘附或通过介于中间的进入狭缝周边边缘侧壁间接相互粘附。进入狭缝预期使垫放置在树木或植物基底周围，所述进入狭缝导向适应树木或植物的孔。

在一个实施方案中，垫在进入狭缝的周边边缘之间包含一个或多个连接件，以在将垫放置在树木或植物周围之后将进入狭缝的相对侧连接在一起。

在一个实施方案中，垫连接件是选自由以下组成的组：结、索环、Velcro、Velcro袢扣、拉链、钮扣、按扣、挂钩、细绳、绳索或其中两种或两种以上的任意组合。

在一个实施方案中，垫不包含穿过顶层、底层和中心层的孔。

在一个实施方案中，垫包含一个孔或一个以上孔，但不具有进入狭缝。这使得垫可以铺在小型植物上或使得可以在铺上垫之后在孔中种植。

在一个实施方案中，垫顶层减少或防止中心层蒸发失水。

在一个实施方案中，垫顶层对以下中的一种或多种是可渗透性的：水、大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，垫顶层还包含一个或多个穿孔、漏斗、孔、开口、通道、接缝或其中两种或两种以上的组合以允许以下中的一种或多种渗透至中心层中：大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，垫顶层是柔性的。

在一个实施方案中，垫顶层是柔性的并且由织物、编织材料、非编织材料、薄膜、塑料、层压板、片材、聚合物或其中两种或两种以上的组合制成。

在一个实施方案中，垫顶层是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚乳酸、丙烯酸、橡胶、人造丝、纤维素、棉布、粗麻布、帆布、大麻、纸、可生物降解物、生物材料、生物基塑料、经过加工的生物基材料、再生塑料、回收塑料、回收尿片、回收橡胶、木材、竹子、农业残留物、天然除草布、地膜、地膜、可生物降解的防草纸、可生物降解的天然防草布、可生物降解的防草护盖物、防草薄膜、防草布、聚乳酸织物、植物基纤维、种毛、棉布、茎纤维、韧皮纤维、亚麻、稻草、大麻、叶纤维、剑麻、壳纤维、椰子纤维、玉米纤维、动物基纤维、羊毛、毛发、分泌纤维、蚕丝、杨木纤维、亚麻布、羊毛、羊绒、黄麻、蕉麻、椰壳纤维、亚麻、苎麻、剑麻、马海毛、骆驼毛、安哥拉山羊毛、羊驼毛、稻草或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，垫顶层还包含一个或多个具有凸起轮缘的容器，所述容器可呈漏斗、托盘、平底锅、餐盘、通道、狭槽或其中两种或两种以上的组合的形式，以在大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合中的一种或多种穿过容器底部的穿孔渗透至中心层中之前对其进行收集，所述水被容器收集并引向中心层中。

在一个实施方案中，垫底层还包含一个或多个穿孔、孔、开口、通道、接缝或其中两种或两种以上的组合，以允许从中心层释放水。

在一个实施方案中，垫底层是柔性的。

在一个实施方案中，垫底层是柔性的并且由织物、编织材料、非编织材料、薄膜、塑料、层压板、片材、聚合物或其中两种或两种以上的组合制成。

在一个实施方案中，垫底层是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚乳酸、丙烯酸、橡胶、人造丝、纤维素、棉布、粗麻布、帆布、大麻、纸、可生物降解物、生物材料、生物基塑料、经过加工的生物基材料、再生塑料、回收塑料、回收尿片、回收橡胶、木材、竹子、农业残留物、天然除草布、地膜、地膜、可生物降解的防草纸、可生物降解的天然防草布、可生物降解的防草护盖物、防草薄膜、防草布、聚乳酸织物、植物基纤维、种毛、棉布、茎纤维、韧皮纤维、亚麻、稻草、大麻、叶纤维、剑麻、壳纤维、椰子纤维、玉米纤维、动物基纤维、羊毛、毛发、分泌纤维、蚕丝、杨木纤维、亚麻布、羊毛、羊绒、黄麻、蕉麻、椰壳纤维、亚麻、苎麻、剑麻、马海毛、骆驼毛、安哥拉山羊毛、羊驼毛、稻草或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，垫还包含侧壁。

在一个实施方案中，通过将顶层和底层沿其边缘缝制在一起，中心层留在两者之间来装配垫。具有和不具有SAP的中心层部分通过沿分隔具有和不具有SAP的中心层部分的线将顶层和底层缝制在一起而分开。

在一个实施方案中，垫中心层是顶层和底层之间的空心部分，所述顶层和所述底层沿顶层和底层的边缘彼此连接。一些中心层部分含有SAP，而其它中心层部分不具有SAP。

具有和不具有SAP的部分在中心层中的配置不受特定限制，而且那些部分可根据偏好来配置。例如，部分(具有和不具有SAP)可位于中心层的同一平面内且交替(参考例如图13、20和21)或位于中心层的同一平面内且纵向排列(参考例如图14)。或者，具有和不具有SAP的部分可一个在另一个上方或一个在另一个下方来配置。

不具有SAP的中心层部分可为空的，也就是说不含SAP、吸水材料、蕊吸材料或活性材料，或其可含有活性材料，诸如肥料、昆虫驱避剂、动物驱避剂、杀真菌剂、杀虫剂、除草剂和杀昆虫剂、养分等。

在一个实施方案中，SAP是垫中仅有的吸水和释放材料。在一个实施方案中，中心层除SAP以外，不具有聚氨酯泡沫体或橡胶颗粒或其它蕊吸材料。

在一个实施方案中，垫还包含动物驱避剂。

在一个实施方案中，垫还包含一种或多种昆虫控制剂、细菌控制剂和真菌控制剂。

在一个实施方案中，垫还包含一种或多种内生微生物或菌根孢子。

在一个实施方案中，垫部分由缝合线、热封线、胶粘线或其中两种或两种以上的组合分开。

在一个实施方案中，垫高吸水性颗粒(SAP)包含聚丙烯酸聚合物、聚丙烯酸酯聚合物、淀粉接枝聚合物、聚丙烯酰胺、乙烯顺丁烯二酸酐聚合物、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物、聚丙烯酸的IA族盐、其中两种或两种以上的共聚物、生物基高吸水性聚合物TryEco Agrisorb^TM、淀粉基高吸水性聚合物、纤维素基高吸水性聚合物、可生物降解的高吸水性聚合物、高吸水性纤维素水凝胶或其任意组合。

在一个实施方案中，一个或多个具有高吸水性颗粒或不具有高吸水性颗粒的垫部分包括以下中的一种或多种：肥料、缓释肥料、无机肥料、有机肥料、堆肥、来自废水处理厂的污泥、污水污泥、厌氧消化污泥、来自啤酒厂的生物质副产品、粪肥、厌氧消化动物粪肥、厌氧消化生物质、纸浆和造纸废水、动物驱避剂、昆虫驱避剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、除草剂、微生物、真菌、孢子或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，垫的第一周边边缘和第二周边边缘直接相互粘附或通过缝制、热封、摩擦焊接、激光焊接、超声波焊接、感应焊接、射频焊接、热粘合、胶粘、溶剂焊接、钉合或其中两种或两种以上的组合通过介于中间的侧壁相互粘附。

在一个实施方案中，浸泡软管、滴灌灌水器或微喷灌水器的垫部分插在顶层和底层之间，而且浸泡软管和灌水器可通过诸如软管接头的连接件连接至灌溉系统。

在一个实施方案中，垫软管接头通过缝制、热封、摩擦焊接、激光焊接、超声波焊接、感应焊接、射频焊接、热粘合、胶粘、溶剂焊接、钉合或其中两种或两种以上的组合附接至顶层、底层或侧壁。

在一个实施方案中，所述方法与灌溉系统组合使用，其中浸泡软管、滴灌灌水器或微喷灌水器部分可放置在垫上方。

在一个实施方案中，灌溉系统是基于土壤含水量电控制的自动系统，所述土壤含水量是使用埋在垫下方的土壤水分传感器来测定的。

在一个实施方案中，基础设施包括以下中的一种或多种：地基、建筑物、住宅、房屋、道路、路基、街道、公路、路面、人行道、铁路、地铁、跑道、桥、水坝、桥墩、公共设施、电线杆、市政隧道、隧道、管道、埋地管道、塔、机场、污水管线、输气管线、水管、储罐或其中两种或两种以上的组合。

在一个实施方案中，土壤水分稳定垫还包含一种或多种昆虫控制剂、细菌控制剂和真菌控制剂。

在一个实施方案中，损害包括以下中的一种或多种：裂缝、屈曲、凹陷、提升、移动、移位、隆起、倒塌或其中两种或两种以上的组合。

一个实施方案中，所述方法减小在建筑物的地基中出现裂缝的发生率。

在一个实施方案中，土壤稳定或地基垫与现有的灌溉系统组合使用，所述现有的灌溉系统诸如浸泡软管、滴灌灌水器和微喷灌水器。

在一个实施方案中，灌溉系统是基于土壤含水量电控制的自动系统，所述土壤含水量是使用埋在垫下方的土壤水分传感器来测定的，或灌溉系统是基于施加在地基壁上的应力水平电控制的自动系统，所述应力水平是由放置在地基壁和土壤之间的传感器来测定的。

在一个实施方案中，垫中心层还包含一种或多种动物驱避剂。

动物驱避剂的非限制性实例可适当地包括以下中的一种或多种：干血、正在腐烂的蛋固体、大蒜油(Garlic oil)、薄荷油(Mint oil)、雪松油(Cedar oil)、食肉动物(诸如狐狸狼)的尿液颗粒、迷迭香油(Rosemary Oil)、椒薄荷油(Peppermint Oil)、棉籽油(Cottonseed Oil)、蓖麻油(castor oil)、肉桂油(cinnamon oil)、胡椒粉、高灭磷(acephate)、胡椒碱、丁香油(clove oil)、辣椒碱油、留兰香油。参考例如，美国专利No.3069314、4179499和4940583。

目标驱避动物的非限制性实例可包括兔、鹿、啮齿动物、鼹鼠、地鼠、蛇、鸟。

在一个实施方案中，垫中心层还包含一种或多种昆虫控制剂、细菌控制剂和真菌控制剂。

更多昆虫控制剂、细菌控制剂和真菌控制剂的非限制性实例包括用于控制害虫的杀虫剂和生物杀灭剂，所述害虫包括对人类有害而且为人类所关注的微生物、植物、动物。杀虫剂可包括以下类型：有机磷酸酯、氨基甲酸酯、有机氯、拟除虫菊酯和磺酰脲类杀虫剂以及生物杀虫剂，来源于诸如动物、植物、细菌以及不同于合成杀虫剂的某些矿物质的天然物质。视将要控制的害虫类型而定，可包括用于杀死微生物(诸如细菌和病毒)的抗微生物剂和/或生物杀灭剂、用于杀死真菌(包括枯萎病、霉菌、腐霉和锈菌)的杀真菌剂、用于杀死生长在不希望其生长之处的杂草和其它植物的除草剂、用于杀死昆虫和其它节肢动物的杀昆虫剂、用于杀死寄生在植物和动物身上的螨虫的杀螨剂、微生物杀虫剂(其为杀死、抑制或战胜害虫(包括昆虫或其它微生物)的微生物)、用于杀死蜗牛和鼻涕虫的灭螺剂、用于杀死线虫类(以植物根为食的微观蠕虫状生物体)的杀线虫剂、用于杀死昆虫和螨虫卵的杀卵剂、信息素(其为用于破坏昆虫的交尾行为的生物化学品)、驱避剂(其用于驱赶害虫，包括昆虫(诸如蚊子)和鸟类)以及用于控制小鼠和其它啮齿动物的灭鼠剂。

目标昆虫的非限制性实例可包括蚁类、球蚜类(Adelgids)(包括铁杉球蚜，Hemlock Woolly Adelgid)、蚜虫类(Aphids)、叶甲类(Leaf Beetles)(包括榆叶甲和柳叶甲)、蛀虫类(Borers)(包括白蜡树蛀虫(Emerald Ash Borer)、亚洲天牛(Asian Long-horned Beetle)和桦吉丁虫(Bronze Birch Borer)、网蝽(Lacebugs)、叶蝉(Leafhoppers)、潜叶虫(Leaf miners)、粉蚧(Mealybugs)、木虱(Psyllids)、介壳虫(ScaleInsects)、粉虱(Whiteflies)、植食性螨虫、有鳞爬虫(scale crawlers)、牧草虫、蝇类、叶蜂类、毛毛虫、甲虫类、象甲类、蝼蛄、蘑菇蝇类、吃树叶的昆虫(包括毛毛虫)、松实小卷蛾(Pine Tip Moth)、冬尺蠖蛾(Winter Moth)、舞毒蛾(Gypsy Moth)、东方天幕毛虫(EasternTent Caterpillars)、秋星尺蠖(Fall Cankerworm)、秋毛虫(Fall Webworm)、红蜘蛛(Spider Mite)、椿象(Boxelder Bugs)。

在一个实施方案中，垫中心层还包含一种或多种杀真菌剂、杀虫剂、除草剂和杀昆虫剂以及昆虫驱避剂。

杀真菌剂、杀虫剂、除草剂和杀昆虫剂以及昆虫驱避剂的非限制性实例可适当地包括艾氏剂(Aldrin)、氯丹(Chlordane)、十氯酮(Chlordecone)、二氯二苯三氯乙烷(Dichlorodiphenyltrichloroethane，DDT)、狄氏剂(Dieldrin)、硫丹(Endosulfan)、异狄氏剂(Endrin)、七氯(Heptachlor)、六氯苯(Hexachlorobenzene)、林丹(Lindane，γ-六氯环己烷)、甲氧滴滴涕(Methoxychlor)、灭蚁灵(Mirex)、五氯苯酚(Pentachlorophenol)、二氯二苯二氯乙烷(Dichlorodiphenyldichloroethane，DDD)、高灭磷(Acephate)、保棉磷(Azinphos-methyl)、地散磷(Bensulide)、氯氧磷(Chlorethoxyfos)、毒死蜱(Chlorpyrifos)、甲基毒死蜱(Chlorpyriphos-methyl)、二嗪磷(Diazinon)、敌敌畏(Dichlorvos，DDVP)、百治磷(Dicrotophos)、乐果(Dimethoate)、乙拌磷(Disulfoton)、灭克磷(Ethoprop)、苯线磷(Fenamiphos)、杀螟硫磷(Fenitrothion)、倍硫磷(Fenthion)、噻唑磷(Fosthiazate)、马拉硫磷(Malathion)、甲胺磷(Methamidophos)、杀扑磷(Methidathion)、速灭磷(Mevinphos)、久效磷(Monocrotophos)、二溴磷(Naled)、氧乐果(Omethoate)、砜吸磷(Oxydemeton-methyl)、对硫磷(Parathion)、甲基对硫磷(Parathion-methyl)、甲拌磷(Phorate)、伏杀硫磷(Phosalone)、亚胺硫磷(Phosmet)、丁基嘧啶磷(Phostebupirim)、辛硫磷(Phoxim)、甲基嘧啶磷(Pirimiphos-methyl)、丙溴磷(Profenofos)、特丁硫磷(Terbufos)、四氯乙烯磷(Tetrachlorvinphos)、毒杀芬(toxaphene)、脱叶磷(Tribufos)、敌百虫(Trichlorfon)、涕灭威(Aldicarb)、恶虫威(Bendiocarb)、克百威(Carbofuran)、甲萘威(Carbaryl)、二氧威(Dioxacarb)、仲丁威(Fenobucarb)、苯氧威(Fenoxycarb)、异丙威(Isoprocarb)、灭多威(Methomyl)、2-(1-甲基丙基)苯基氨基甲酸甲酯)、烯丙菊酯(Allethrin)、联苯菊酯(Bifenthrin)、氯氟氰菊酯(Cyhalothrin)、高效氯氟氰菊酯(Lambda-cyhalothrin)、氯氰菊酯(Cypermethrin)、氟氯氰菊酯(Cyfluthrin)、溴氰菊酯(Deltamethrin)、依芬普司(Etofenprox)、氰戊菊酯(Fenvalerate)、苄氯菊酯(Permethrin)、苯醚菊酯(Phenothrin)、炔丙菊酯(Prallethrin)、苄呋菊酯(Resmethrin)、胺菊酯(Tetramethrin)、四溴菊酯(Tralomethrin)、四氟苯菊酯(Transfluthrin)、啶虫脒(Acetamiprid)、噻虫胺(Clothianidin)、吡虫啉(Imidacloprid)、硝乙脲噻唑(Nithiazine)、噻虫啉(Thiacloprid)、噻虫嗪(Thiamethoxam)、苯甲酰脲(Benzoylureas)、除虫脲(Diflubenzuron)、氟虫脲(Flufenoxuron)、灭蝇胺(Cyromazine)、甲氧普林(Methoprene)、烯虫乙酯(Hydroprene)、虫酰肼(Tebufenozide)、氯虫酰胺(Chlorantraniliprole)、溴氰虫酰胺(Cyantraniliprole)、氟虫双酰胺(Flubendiamide)、毒藜碱(Anabasine)、茴香脑(Anethole)、番荔枝宁(Annonin)、泡泡树属(Asimina，木瓜树种)、印楝素(Azadirachtin)、咖啡因(Caffeine)、酸渣树属(Carapa)、肉桂醛(Cinnamaldehyde)、桂叶油(Cinnamon leafoil)、乙酸肉桂酯(Cinnamyl acetate)、柠檬醛(Citral)、鱼藤素(Deguelin)、鱼藤酮(Derris)、小槐花(Desmodium caudatum，叶和根)、丁子香酚(Eugenol)、芳樟醇(Linalool)、肉豆蔻醚(Myristicin)、黄花烟草(Nicotiana rustica，烟碱)、骆驼蓬(Peganum harmala)、牛至油(Oregano oil)、聚酮(Polyketide)、除虫菊(Pyrethrum)、苦木科植物(Quassia)、利阿诺定(Ryanodine)、四降三萜(Tetranortriterpenoid)、百里香酚(Thymol)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)、苏云金芽孢杆菌艾扎伟亚种(Bacillus thuringiensis aizawi)、苏云金芽孢杆菌以色列亚种(Bacillus thuringiensis israelensis)、苏云金芽孢杆菌库斯塔克亚种(Bacillus thuringiensis kurstaki)、苏云金芽孢杆菌拟步行甲亚种(Bacillusthuringiensis tenebrionis)、核型多角体病毒(Nuclear Polyhedrosis virus)、颗粒病毒属(Granulovirus)、多杀菌素(Spinosad)、多杀菌素(Spinosyn D)、蜡蚧轮枝菌(Lecanicillium lecanii)、(3-乙氧基丙基)溴化汞、2-甲氧基乙基氯化汞、2-苯基苯酚、8-羟基喹啉硫酸盐、8-苯基汞基氧基喹啉、活化酯(acibenzolar)、酰基氨基酸杀真菌剂、八九十混酸(acypetacs)、二甲基吗啉(aldimorph)、脂肪族氮杀真菌剂、烯丙醇、酰胺杀真菌剂、氨丙膦酸(ampropylfos)、敌菌灵(anilazine)、酰苯胺杀真菌剂、抗生素杀真菌剂、芳香族杀真菌剂、金色制霉素(aureofungin)、阿扎康唑(azaconazole)、氧化福美双杀菌剂(azithiram)、嘧菌酯(azoxystrobin)、多硫化钡(barium polysulfide)、苯霜灵(benalaxyl)、高效苯霜灵(benalaxyl-M)、麦锈灵(benodanil)、苯菌灵(benomyl)、敌菌腙(benquinox)、苯它隆(bentaluron)、苯噻菌胺(benthiavalicarb)、苯扎氯铵(benzalkonium chloride)、苄烯酸(benzamacril)、苯甲酰胺杀真菌剂、抑菌啉(benzamorf)、苯酰替苯胺杀真菌剂、苯并咪唑杀真菌剂、苯并咪唑前驱体杀真菌剂、苯并咪唑基氨基甲酸酯杀真菌剂、苯甲羟肟酸、苯并噻唑杀真菌剂、贝斯氧杂嗪(bethoxazin)、乐杀螨、联苯、联苯三唑醇、硫双二氯酚、联苯吡菌胺、杀稻瘟菌素-S、波尔多混合物(Bordeauxmixture)、硼酸、啶酰菌胺(boscalid)、桥接二苯基杀真菌剂、糠菌唑(bromuconazole)、乙嘧酚磺酸酯(bupirimate)、勃艮第混合物(Burgundy mixture)、丁硫啶(buthiobate)、仲丁胺、多硫化钙、敌菌丹(captafol)、克菌丹(captan)、氨基甲酸酯杀真菌剂、吗菌威(carbamorph)、苯基氨基甲酸酯(carbanilate)杀真菌剂、多菌灵(carbendazim)、萎锈灵(carboxin)、环丙酰菌胺(carpropamid)、香芹酮(carvone)、切森特混合物(Cheshuntmixture)、灭螨猛(chinomethionat)、灭瘟唑(chlobenthiazone)、双胺灵(chloraniformethan)、四氯对苯醌(chloranil)、苯咪唑菌(chlorfenazole)、二硝萘(chlorodinitronaphthalene)、氯仿、地茂散(chloroneb)、氯化苦(chloropicrin)、百菌清(chlorothalonil)、四氯喹恶啉(chlorquinox)、乙菌利(chlozolinate)、环吡酮(ciclopirox)、氯咪巴唑(climbazole)、克霉唑(clotrimazole)、康唑(conazole)杀真菌剂、康唑杀真菌剂(咪唑)、康唑杀真菌剂(三唑)、乙酸铜(II)、碳酸铜(II)、碱性铜杀真菌剂、氢氧化铜、环烷酸铜、油酸铜、氯氧化铜、硫酸铜(II)、硫酸铜、碱性铬酸铜锌、甲酚、硫杂灵(cufraneb)、福美铜氯(cuprobam)、氧化亚铜、氰霜唑(cyazofamid)、环菌胺(cyclafuramid)、环状二硫代氨基甲酸酯杀真菌剂、环己酰亚胺、环氟菌胺(cyflufenamid)、霜脲氰(cymoxanil)、氰菌灵(cypendazole)、环丙唑醇(cyproconazole)、嘧菌环胺(cyprodinil)、棉隆(dazomet)、(1,2-二溴-3-氯丙烷)DBCP、咪菌威(debacarb)、癸磷锡(decafentin)、脱氢乙酸、二甲酰亚胺杀真菌剂、抑菌灵(dichlofluanid)、二氯萘醌(dichlone)、双氯酚(dichlorophen)、二氯苯基、菌核利(dichlozoline)、苄氯三唑醇(diclobutrazol)、双氯氰菌胺(diclocymet)、哒菌酮(diclomezine)、氯硝胺(dicloran)、乙霉威(diethofencarb)、焦碳酸二乙酯、苯醚甲环唑(difenoconazole)、二氟林(diflumetorim)、二甲嘧酚(dimethirimol)、烯酰吗啉(dimethomorph)、醚菌胺(dimoxystrobin)、烯唑醇(diniconazole)、烯唑醇-M、二硝基苯酚杀真菌剂、消螨通(dinobuton)、敌螨普、敌螨普-4、敌螨普-6、邻敌螨消(dinocton)、硝戊酯(dinopenton)、硝辛酯(dinosulfon)、硝丁酯(dinoterbon)、二苯胺、双硫氧吡啶(dipyrithione)、双硫仑(disulfiram)、灭菌磷(ditalimfos)、二噻农(dithianon)、二硫代氨基甲酸酯杀真菌剂、(二硝基-邻甲酚)DNOC、吗菌灵(dodemorph)、多地辛(dodicin)、多果定(dodine)、donatodine、敌菌酮(drazoxolon)、克瘟散(edifenphos)、氟环唑(epoxiconazole)、乙环唑(etaconazole)、代森硫(etem)、噻唑菌胺(ethaboxam)、乙菌定(ethirimol)、促长啉(ethoxyquin)、氧化乙烯、乙基2,3-二羟丙基硫醇汞、乙基乙酸汞、乙基溴化汞、乙基氯化汞、乙基磷酸汞、土菌灵(etridiazole)、恶唑菌酮(famoxadone)、咪唑菌酮(fenamidone)、地可松(fenaminosulf)、咪菌腈(fenapanil)、氯苯嘧啶醇(fenarimol)、腈苯唑(fenbuconazole)、甲呋酰胺(fenfuram)、环酰菌胺(fenhexamid)、种衣酯(fenitropan)、稻瘟酰胺(fenoxanil)、拌种咯(fenpiclonil)、苯锈啶(fenpropidin)、丁苯吗啉(fenpropimorph)、三苯锡(fentin)、福美铁(ferbam)、嘧菌腙(ferimzone)、氟啶胺(fluazinam)、氟康唑(Fluconazole)、咯菌腈(fludioxonil)、氟酰菌胺(flumetover)、氟吗啉(flumorph)、氟吡菌胺(fluopicolide)、唑呋草(fluoroimide)、三氟苯唑(fluotrimazole)、氟嘧菌酯(fluoxastrobin)、氟喹唑(fluquinconazole)、氟硅唑(flusilazole)、磺菌胺(flusulfamide)、氟酰胺(flutolanil)、粉唑醇(flutriafol)、氟唑菌酰胺(fluxapyroxad)、灭菌丹(folpet)、甲醛、乙膦酸(fosetyl)、呋喃基苯并咪唑(fuberidazole)、呋霜灵(furalaxyl)、呋吡菌胺(furametpyr)、糠酰胺杀真菌剂、糠苯胺杀真菌剂、二甲呋酰胺(furcarbanil)、呋菌唑(furconazole)、顺式呋菌唑、呋喃甲醛(furfural)、拌种胺(furmecyclox)、呋菌隆(furophanate)、果绿定(glyodin)、灰黄霉素(griseofulvin)、双胍盐(guazatine)、丙烯酸喹啉酯(halacrinate)、六氯苯、六氯丁二烯、六氯酚、己唑醇(hexaconazole)、环己硫磷(hexylthiofos)、汞加芬(hydrargaphen)、恶霉灵(hymexazol)、抑霉唑(imazalil)、亚胺唑(imibenconazole)、咪唑杀真菌剂、双胍辛胺(iminoctadine)、无机杀真菌剂、无机汞杀真菌剂、碘甲烷、种菌唑(ipconazole)、异稻瘟净(iprobenfos)、异菌脲(iprodione)、缬霉威(iprovalicarb)、异丙醇、稻瘟灵(isoprothiolane)、氯苯咪菌酮(isovaledione)、春雷霉素(kasugamycin)、酮康唑(ketoconazole)、醚菌酯(kresoxim-methyl)、石硫合剂(Lime sulfur，lime sulphur)、代森锰铜(mancopper)、代森锰锌(mancozeb)、代森锰(maneb)、灭锈胺(mebenil)、甲威苯咪(mecarbinzid)、嘧菌胺(mepanipyrim)、担菌宁(mepronil)、氯化汞、氧化汞、氯化亚汞、汞杀真菌剂、甲霜灵(metalaxyl)、高效甲霜灵(metalaxyl-M，又名精甲霜灵(Mefenoxam))、威百亩(metam)、肼叉唑酮(metazoxolon)、叶菌唑(metconazole)、磺菌胺(methasulfocarb)、呋菌胺(methfuroxam)、甲基溴、异硫氰酸甲酯、甲基苯甲酸汞、甲基汞双氰胺、甲基五氯苯氧化汞、代森联(metiram)、苯氧菌胺(metominostrobin)、苯菌酮(metrafenone)、噻菌胺(metsulfovax)、代森环(milneb)、吗啉杀真菌剂、腈菌唑(myclobutanil)、甲菌利(myclozolin)、N-(乙基汞)-对甲苯磺酰苯胺、代森钠(nabam)、纳他霉素(natamycin)、制霉菌素(nystatin)、对硝基苯乙烯、酞菌酯(nitrothal-isopropyl)、氟苯嘧啶醇(nuarimol)、辛噻酮(octhilinone)、甲呋酰胺(ofurace)、oprodione、有机汞杀真菌剂、有机磷杀真菌剂、有机锡杀真菌剂、邻苯基苯酚、肟醚菌胺(orysastrobin)、恶霜灵(oxadixyl)、氧硫杂环己二烯(oxathiin)杀真菌剂、恶唑杀真菌剂、喹啉铜(oxine copper)、恶咪唑(oxpoconazole)、氧化萎锈灵(oxycarboxin)、稻瘟酯(pefurazoate)、戊菌唑(penconazole)、戊菌隆(pencycuron)、五氯苯酚、吡噻菌胺(penthiopyrad)、苯基汞尿素(phenylmercuriurea)、苯基乙酸汞、苯基氯化汞、邻苯二酚的苯基汞衍生物、苯基硝酸汞、苯基水杨酸汞、苯基磺酰胺杀真菌剂、氯瘟磷(phosdiphen)、亚磷酸盐、苯酞、邻苯二甲酰亚胺杀真菌剂、啶氧菌酯(picoxystrobin)、粉病灵(piperalin)、聚氨基甲酸酯、聚合二硫代氨基甲酸酯杀真菌剂、多氧菌素(polyoxins)、保粒霉素(polyoxorim)、多硫化物杀真菌剂、叠氮化钾、多硫化钾、硫氰酸钾、噻菌灵(probenazole)、咪鲜胺(prochloraz)、腐霉利(procymidone)、霜霉威(propamocarb)、丙环唑(propiconazole)、丙森锌(propineb)、丙氧喹啉(proquinazid)、胺丙威(prothiocarb)、丙硫菌唑(prothioconazole)、比锈灵(pyracarbolid)、唑菌胺酯(pyraclostrobin)、吡唑杀真菌剂、定菌磷(pyrazophos)、吡啶杀真菌剂、啶菌腈(pyridinitril)、啶斑肟(pyrifenox)、嘧霉胺(pyrimethanil)、嘧啶杀真菌剂、咯喹酮(pyroquilon)、吡氯灵(pyroxychlor)、氯吡呋醚(pyroxyfur)、吡咯杀真菌剂、羟基喹啉基乙酮(quinacetol)、醌菌腙(quinazamid)、唑喹菌酮(quinconazole)、喹啉杀真菌剂、灭螨猛(quinomethionate)、醌杀真菌剂、喹喔啉杀真菌剂、喹氧灵(quinoxyfen)、五氯硝基苯(quintozene)、吡咪唑(rabenzazole)、水杨酰苯胺(salicylanilide)、硫硅菌胺(silthiofam)、银、硅氟唑(simeconazole)、叠氮化钠、碳酸氢钠、邻苯基酚钠、五氯酚钠、多硫化钠、螺环菌胺(spiroxamine)、链霉素(streptomycin)、嗜球果伞素(strobilurin)杀真菌剂、磺酰苯胺杀真菌剂、硫、硫酰氟(sulfuryl fluoride)、戊苯砜(sultropen)、2-(硫氰基甲硫基)苯并噻唑(TCMTB)、戊唑醇(tebuconazole)、叶枯酞(tecloftalam)、四氯硝基苯(tecnazene)、福代硫(tecoram)、四氟醚唑(tetraconazole)、噻苯咪唑(thiabendazole)、噻二氟(thiadifluor)、噻唑杀真菌剂、噻菌腈(thicyofen)、噻氟酰胺(thifluzamide)、百里香酚(thymol)、嗪胺灵(triforine)、硫代氨基甲酸酯杀真菌剂、硫氯苯亚胺(thiochlorfenphim)、硫柳汞(thiomersal)、托布津(thiophanate)、甲基托布津(thiophanate-methyl)、噻吩杀真菌剂、克杀螨(thioquinox)、福美双(thiram)、噻酰菌胺(tiadinil)、硫氰苯甲酰胺(tioxymid)、tivedo、甲基立枯磷(tolclofos-methyl)、托萘酯(tolnaftate)、对甲抑菌灵(tolylfluanid)、乙酸甲苯汞、三唑酮(triadimefon)、三唑醇(triadimenol)、威菌磷(triamiphos)、嘧菌醇(triarimol)、叶锈特(triazbutil)、三嗪杀真菌剂、三唑杀真菌剂、咪唑嗪(triazoxide)、三丁基氧化锡、水杨菌胺(trichlamide)、三环唑(tricyclazole)、克啉菌(tridemorph)、肟菌酯(trifloxystrobin)、氟菌唑(triflumizole)、嗪胺灵(triforine)、灭菌唑(triticonazole)、十一碳烯酸、烯效唑(uniconazole)、烯效唑-P、尿素杀真菌剂、井冈霉素(validamycin)、缬氨酰胺杀真菌剂、农利灵(vinclozolin)、伏立康唑(voriconazole)、氰菌胺(zarilamid)、环烷酸锌、代森锌(zineb)、福美锌(ziram)、苯酰菌胺(zoxamide)、硅藻土(Diatomaceous earth)、硼酸盐(Borate)、硼砂(Borax)、硼酸、迷迭香油、椒薄荷油、棉籽油。

磺酰脲类除草剂：酰嘧磺隆、四唑嘧磺隆、苄嘧磺隆(bensulfuron-methyl)、氯嘧磺隆(chlorimuron-ethyl)、氯磺隆(chlorsulfuron)、乙氧嘧磺隆(ethoxysulfuron)、啶嘧磺隆(flazasulfuron)、氟啶嘧磺隆(flupyrsulfuron-methyl-sodium)、氯吡嘧磺隆(halosulfuron-methyl)、唑吡嘧磺隆(imazosulfuron)、烟嘧磺隆(nicosulfuron)、环氧嘧磺隆(oxasulfuron)、甲基氟嘧磺隆(primisulfuron-methyl)、吡嘧磺隆(pyrazosulfuron-ethyl)、砜嘧磺隆(rimsulfuron)、甲嘧磺隆(sulfometuron-methyl)、磺酰磺隆(Sulfosulfuron)、特草定(terbacil)、氟胺磺隆(triflusulfuron methyl)、双草醚(bispyribac-sodium)、环丙嘧磺隆(cyclosulfamuron)以及嘧硫草醚(pyrithiobac-sodium)。

另外，杀虫剂和除草剂列举在美国农业部(US Department of Agriculture，USDA)国家有机项目(National Organic Program，NOP)的国家允许和禁止物质清单(National List of Allowed and Prohibited Substances)上。国家清单中确认可用在有机农作物和畜牧生产中的合成物质，并且阻止在有机生产中使用某些天然有毒物质。

在一个实施方案中，垫中心层还包含内生微生物或内生真菌。这些是微生物，常为通过具有共生关系栖居于强健植物组织中的真菌和细菌，至少在其部分生命周期中不引起明显的疾病。内生真菌是产生某些化合物以促进植物生长或有助于在恶劣环境中存活的良性生物体。

在一个实施方案中，垫中心层还包含菌根。

菌根通常分为外生菌根和内生菌根。两种类型的区别在于外生菌根真菌的菌丝不渗透根中的个别细胞，而内生菌根真菌的菌丝渗透细胞壁并进入细胞膜。内生菌根包括丛枝、杜鹃类以及兰科菌根，而浆果莓类菌根可分类为外生内生菌根。水晶兰类菌根形成特殊的一类。

许多植物与使其可获取土壤养分的真菌形成称为菌根的共生关系，从而免受疾病和毒性。菌根尤其有益于营养贫瘠土壤中的植物搭档。菌根植物常常对疾病、干旱、盐分和毒性更具有抗性。

由于土壤中的养分常常耗尽，因此大多数植物形成称为菌根的共生关系，其中有真菌融入植物的根部中。

植物与真菌之间的关系是共生的，因为植物通过真菌获得磷酸盐和其它矿物质，而真菌从植物根部获得糖。

伸长的真菌(称为菌丝)有助于增加植物根系的表面积，以便其可延伸超出养分耗尽的区域。菌根菌丝的直径比最小的根小得多，并且因此可探索更大体积的土壤、提供更大的表面积以供吸收。

在一个实施方案中，诸如图1中所示，尿片回收试点工厂设计包括：1.消毒和洗涤装置，2.切碎机，3.水力碎浆机和沉降槽，4.用于SAP的筛网；5.用于聚烯烃的筛网，6.水回收槽，7.用于SAP的烘干机，8.任选的另一分离槽，9.任选的用于聚烯烃的另一筛网，以及10.用于聚烯烃塑料的烘干机。红线(在“尿片”与元件1和2之间显示)：脏尿片或切碎的尿片；绿线(在元件3、5和8之间以实线显示，以及以虚线显示：富含聚烯烃的上层；紫线(在元件3、4和7之间显示)：富含SAP的下层；以及黑线(从元件5到6显示为实线，并且从元件8和9到6显示为虚线)和蓝线(从元件4到6，然后到8和3显示为实线)：水回收。

在一个实施方案中，诸如图13中所示，可在一排植物的每一边上置放两个条状植物保护垫。或者，可在一排植物的一边上置放一个条状植物保护垫。显示具有和不具有SAP的交替部分。这种布置以及实施方案对于苗圃、果园、农场和葡萄园中的葡萄藤、树木、灌木、农作物可能是有利的。长条状的植物保护垫可由多个隔间制成，所述多个隔间例如由缝合线、热封线、胶粘线或本文所述的用于将顶层和底层相互接合的任何其它方法分开。这个实施方案对于彼此远距离种植的植物而言可能是优选的。

在一个实施方案中，诸如图14中所示，可在一排植物的每一边上置放两个条状植物保护垫，其中具有和不具有SAP的部分沿垫的长度方向排列。这个实施方案对于彼此靠近种植的植物而言可能是优选的。

在一个实施方案中，诸如图16中所示，植物保护垫的顶层可包括其中形成或缝制的一个或多个圆锥体，这有助于存水并将其向下引入中心层中。每个(倒置)圆锥体的尖端可具有一小孔(若需要)以有助于存水通过其进入中心层。或者，可存在圆锥体但底部无孔，或圆锥体可由允许水渗入中心层或减少或消除中心层水蒸发的渗透性或半渗透性材料制成。在一些实施方案中，这种类型的顶层可为柔性材料，诸如织物，或其可由更硬的材料制成，诸如塑料。或者，圆锥体可由塑料制成，并缝制或粘附至柔性材料中。此处，进入狭缝显示为将垫放置在现有的植物或树木周围。进入狭缝从周边边缘延伸至内部的大孔，以适应植物或树木。在一个实施方案中，锥形结构可通过注塑成型、吹塑成型、模压成型、薄膜嵌入成型、气体辅助成型、旋转成型、结构泡沫成型以及热成型而形成。具有锥形结构的顶盖可通过缝制、热封、胶粘、磨损密封或其它接合方法连接至植物保护垫的底层。可用于制备顶盖的材料包括聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、生物基塑料、诸如回收尿片材料的材料混合物、聚酯、聚氨酯、橡胶材料、回收橡胶材料、诸如木材、竹子和农业残留物的生物基材料、经过加工的生物基材料。侧壁可由相同材料制成并在顶盖形成的同时形成。其可为顶盖的结构支撑，并且在水通过孔渗入圆锥体之前将其收集在圆锥体中。侧壁(若存在)的高度可为需要的任何尺寸，但在一个实施方案中，高度可在0.5英寸至10英寸的范围内。侧壁用于增加植物保护垫对于某些形状和覆盖区域的持水能力。

在一个实施方案中，诸如图17中所示，WCMC植物保护垫可与滴灌管和灌溉软管组合使用。也可在垫内部或垫上方置放一个或多个连接至滴灌管的滴灌灌水器或微喷喷嘴。滴灌管和灌溉软管的非限制性实例可见于美国专利No.2,752,201、3,420,064、3,586,239和3,604,72中。滴灌灌水器或微喷喷嘴可连接至滴灌管并放置在垫内部或垫上方。

在一个实施方案中，诸如图19中所示，WCMC植物保护垫可与放置在垫内部的浸泡软管组合使用。多孔浸泡软管将与高吸水性材料接触，或与同高吸水性材料接触的构成植物保护垫中心层的蕊吸材料接触。为了将浸泡软管连接至水源，可使用螺纹软管接头，例如花园软管螺纹接头，公线或母线3/4”MGHT(花园软管外螺纹)。软管接头可通过热封、缝制、扎线带、扎带、胶带、自粘带(Velcro strap)和塑料带与垫接合。

在一个实施方案中，诸如图20中所示，植物保护垫可由可一起使用或组装成一个部件的多个区段制成，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。每个区段具有植物保护垫和顶层与中心层(具有具有和不具有SAP的部分)边缘密封在一起的所有区段。组装部件可具有任何形状，诸如圆形、长方形、正方形或将种植植物位置的形状。植物保护可由多个隔间制成，所述多个隔间由缝合线、热封线、胶粘线或用于将顶层和底层接合在一起的任何其它方法分开。图右手侧显示一个实施方案，其中放置在树木或植物周围的单一单元具有四个进入狭缝，导向用于适应树木或植物的孔。

在一个实施方案中，诸如图21中所示，植物保护垫可由组装成一个部件的多个区段组成，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。每个区段具有植物保护垫和顶层与中心层边缘密封在一起的所有区段。组装部件可具有任何形状，诸如圆形、长方形、正方形或将种植植物位置的形状。植物保护垫可由多个隔间制成，所述多个隔间由缝合线、热封线、胶粘线或用于将顶层和底层接合在一起的任何其它方法分开。一些隔间含有肥料，所述肥料可包括缓释肥料、无机和有机(堆肥)基肥料、来自废水处理厂的污泥、污水污泥、厌氧消化污泥、来自啤酒厂的生物质副产品、成熟物(matures)、厌氧消化动物粪肥、厌氧消化其它生物质、纸浆和造纸废水。肥料可呈颗粒形式或压缩成平板。肥料也可与SAP或纯物质混合。图右手侧显示一个实施方案，其中放置在树木或植物周围的单一单元具有四个进入狭缝，导向用于适应树木或植物的孔。

在一个实施方案中，诸如图22中所示，植物保护垫可由组装成一个部件的多个区段组成，其中间有一个孔供种植植物或在一种或多种已种植的植物周围有一个孔。每个区段具有植物保护垫和顶层与中心层边缘密封在一起的所有区段。组装部件可具有任何形状，诸如圆形、长方形、正方形或将种植植物位置的形状。植物保护垫可由多个隔间制成，所述多个隔间由缝合线、热封线、胶粘线或用于将顶层和底层接合在一起的任何其它方法分开。所有隔间均含有肥料，所述肥料可包括缓释肥料、无机和有机(堆肥)基肥料、来自废水处理厂的污泥、污水污泥、厌氧消化污泥、来自啤酒厂的生物质副产品、成熟物、厌氧消化动物粪肥、厌氧消化其它生物质、纸浆和造纸废水。肥料可呈颗粒形式或压缩成平板。肥料也可与SAP或纯物质混合。

在一个实施方案中，诸如图23中所示，WCMC垫可以是柔性长管以使得可放置在几个不同的植物周围，或可具有蜿蜒形状或可为部分圆形，诸如四分之一圆、半圆、四分之三圆等，所述形状的垫可连接在一起或可不连接但组合使用以适应在不同植物周围放置。每个垫可具有具有和不具有SAP的部分。在一个实施方案中，一种使用植物保护垫的方法是将一个或多个柔性长管状的WCMC垫放置在花槽、花盆和容器、园圃或供应植物的土地中。长条状植物保护垫可由多个隔间制成，所述多个隔间由缝合线、热封线、胶粘线或用于将顶层和底层接合在一起的任何其它方法分开。

由回收的一次性尿片材料研发新型杂草和水分控制(WCMC)垫

一次性婴儿和成人尿片占到垃圾填埋场中积聚的所有固体废料的2％。目前在美国，由一次性尿片回收的塑料材料不被回收公司所接受，因为这些材料包括不同材料的混合物以及人类排泄物。

同时，需要可有助于树木在干旱条件下存活并且在不使用化学物质的情形下抑制杂草生长的产品。发明人已设计并研发出使用经济上可行且环保的方法从回收的一次性尿片制备新型的杂草控制和保水(WCMC)植物垫。WCMC垫设计包括三层：限制蒸发但允许雨水渗入的顶盖，具有吸收和储存水并使其缓慢释放的高吸水性聚合物颗粒(SAP)的中间层以及允许水穿过进入下方地面的渗透性底层。底层还阻止杂草生长。在一个实施方案中，WCMC垫可足够重以使垫保持在地面上，并防止到达地面。垫展现优良的杂草控制性。

低成本且环保的回收方法。

此方法提供一种低成本的回收和简单的加工方法，使用低成本材料并且减少能耗。在一个实施方案中，研发一种尿片组分的浮沉分离法，使用水作为分离介质，以及使用低成本化学品用于漂白剂(次氯酸钠或次氯酸钙)消毒、用于融雪(氯化钙)SAP处理以及用于钾肥(碳酸钾)SAP回收。但是用于干燥SAP的能耗显著，因为回收的SAP/纤维素混合物中的水含量极高。实验中发现，通过使用较高浓度的钙阳离子使水含量剧烈下降(>93％)，而SAP的可恢复吸收性有一些损耗。多余的钙阳离子可通过从分离过程中回收水而进行再利用。由于回收过程中使用的大部分水可在分离过程中再利用，因此预期废水量较低，即使在大规模操作时。废水分析结果表明与污水废水类似。目前的市政废水处理厂可对此进行处理，小量时不存在问题，并且可能直接排放至下水道中。对于极大体积的废水可能需要预处理，但处理方法是易于实现而且经济的。

使用湿铺和模压成型方法由回收的尿片壳塑料制备薄板。在不额外加入木纤维的情况下，垫的完整性被认为是一个重要问题。通过加入木纤维来改善湿铺垫和模制薄板的完整性，机械测试说明这些薄板的物理性能足以实现在500微米厚度的WCMC垫中的预期应用。基于原型WCMC垫的一个实施方案的湿重和处理需要来确定强度要求，对于500微米厚的薄板而言，强度要求为约10MPa或更高。

图1显示尿片回收试点工厂的一个实施方案。此工厂包括五个连续步骤：洗涤和消毒、切碎、沉降、过滤以及干燥。在此系统中，首先使用如上文论述的选定装置对收集的有污渍的尿片进行消毒和洗涤。为了防止有害气味，可将有污渍的尿片储存在气密性的垃圾袋中，这些垃圾袋提前打开以提供尿片与漂白剂充分接触。使用切碎。

3至4、4至6、5至3以及6至3的浆液和流体处理可由水池泵来完成。这使得可以顺利处理流体而无堵塞，同时维持高分离效率和高生产率。由从3出来的上层富含聚烯烃的浆液和下层富含SAP的浆液除去的水可使用两个不同的筛网4和5来过滤。5是具有大孔的筛网，以使得只从剩余浆液中除去聚烯烃纤维和条，这些又将回到3。4是将用于从水中过滤出SAP的具有小孔的筛网。可使用真空或压力除去尽可能多的水。除去的水可抽吸到回收罐6中再利用。可向回收罐中加入CaCl₂和漂白剂，用于两个目的：阻止此罐中的细菌生长以及充当用于沉降过程的盐来源。在将SAP放到烘干机7中之前，向湿的SAP上喷雾K₂CO₃溶液。可在烘干机中进行SAP回收，并且剩余的K₂CO₃可留在SAP中。烘干机可为加压气流或其它合适的烘干机。

包括沉降槽8和滤网9(虚线表示流向)的子系统可重复以实现更好地分离聚烯烃。如果所述对回收聚烯烃的加工失败，也可以除去此子系统。从聚烯烃条和纤维中未完全除去SAP颗粒导致不良的机械性能，尤其在潮湿条件下。存在膨润SAP颗粒在压缩成型面板中产生孔并且破坏机械性能。来自8的下层和从9出来的水将回到3。

高通量制造

对于塑料加工而言，注塑成型、热成型和真空成型通常比其它塑料加工方法快得多而且更适合大体积。图2说明具有雨水收集漏斗、中心树孔和裂缝以供在植物或树木周围部署的塑料托盘的2D-CAD绘图。较大尺寸(直径/线性尺寸大于30英寸)在浸透时将过重而难以操作。因此，其设计可分成两个、三个或四个部分来制造。这将减少前述塑料加工方法的工装成本。

在一个实施方案中，本文所述的任何垫都可由通过尿片回收方法获得的回收尿片材料来生产。

WCMC垫原型和评估。

在回收过程的同时，对原型WCMC垫进行评估。由于只有在收集到足够的塑料后，才可能加工回收的尿片塑料，因此原型垫的顶盖和底盖是由防草布或地面覆盖织物制成的。由于实地测试中对WCMC垫的要求高而且来自尿片的SAP不够，因此SAP层具有三种类型的SAP：由尿片回收的SAP、由市场上获得的原始SAP颗粒或这两者的混合物。使用不同大小、形状和组合的材料来制备原型。材料的选择在于增强WCMC垫在杂草控制(牢固的织物以阻止杂草生长)、保水(减缓从顶盖蒸发并使雨水渗透)以及将水输送到根系(渗透性底层)方面的特征。耐久性和紫外线稳定性也是重要的考虑因素，因为垫是设计用于户外用途的。图3和4显示由防草薄膜和/或地面覆盖织物制备的用于实地和生物分析测试的原型垫。

制造WCMC垫并评估在各种条件下的性能。WCMC垫可提供几种益处：(1)覆盖土壤以防止土壤表面蒸发，(2)通过消除竞争植物(杂草控制)使土壤的水利用率最大化，(3)为植物提供自加料和缓释蓄水池，以及(4)通过减少杂草生长和灌溉/雨水径流来保留肥料。

在温室以及道路中间、公园、景观地、葡萄园和苗圃的多个位置进行受控环境试验和实地测试。结果表明，WCMC垫可抑制杂草控制并减轻树木的种植压力，尤其在干旱条件下。对于城市森林管理、公园和游乐区以及森林恢复而言，WCMC垫具有减少耗水量、劳动力和其它维护成本的高潜能，同时增加树木的存活率。

水分布测试。

在一年中最热的时期建立此实验。设计成用于确定水是否向下进入土壤、水以多快的速度进入土壤以及有多少水进入土壤。将盆栽土放置在防雨棚下的花盆中。初始相对土壤水分为约3-4(在1-10的范围内，其中1为极干，且10为浸透)。将具有约15磅吸收水的原型WCMC垫放置在盆栽土上方。在4英寸深度处测量土壤含水量，持续6周。记录WCMC垫的重量和花盆加垫的总重量。

结果显示在图5中。表面以下4英寸的土壤水分历时3天上升至3至6。然后在接下来的40天内，观察到土壤水分处于相当高的水平(6-8)。初始时，垫的重量损失大于总重量损失，表明水进入土壤的同时从垫和盆栽土蒸发。但观察到盆栽土的水具有净增加。25天后，总重量损失大于WCMC垫的重量损失。这表明垫中的水变少而且与从垫中获得的水相比，更多的水分蒸发。就此而言，WCMC垫一半以上的吸水量可用于补偿蒸发或下移至土壤中。

暴露于砂土的干旱中

已知砂土具有较差的保水性而且通常需要更频繁灌水以适合种植。设计此实验来确定WCMC垫是否提供籽苗所必需的水保留和释放以在砂土中的干旱条件下存活。在此生物分析中，对照组是无WCMC垫的籽苗。每组的八棵籽苗暴露于长期干旱循环。

结果显示(图6)，对照组中的籽苗比WCMC组的籽苗具有低得多的水势(即，水压更高)。这表明砂土中不良的持水性使对照籽苗暴露于极端干旱条件。八棵对照组籽苗中有六棵在26天前死亡，而且全都无法存活34天。两个WCMC组中的籽苗在试验期全部存活。对照组籽苗具有最小高度生长、无直径生长而且无根生长。WCMC组在整个土壤剖面上均具有根生长，这有助于籽苗在实验期存活。需要决定性的更大规模而且更复杂的实验，但由此试验显而易见，WCMC垫可为树木抵抗严重干旱提供保护。

测试城市森林管理中的WCMC垫概念

八月份，发明人在公路中间的树木周围安装20块WCMC垫。在安装WCMC垫之前，所有树木先前都依赖于灌水袋取水。图7显示与灌水袋下的土壤含水量相比，WCMC垫下的土壤含水量(随机选自附近的树)。在通常湿润的夏天(后期干旱)的大部分时间，WCMC垫下的土壤含水量为4至8，这最适合大部分植物生长。这比灌水袋下的土壤含水量高出至少2倍。两次其它实地测试的土壤水分数据与图7中所示数据一致。

测试苗圃生产中的WCMC垫概念

在苗圃日程安排后，可在受控且模拟的灌水条件下进行容器和实地试验持续约两个月。设计此测试用来评估WCMC垫的保水性以增加土壤水分可利用性以及减少对容器和田地中的苗圃农作物的灌溉。滴灌方法是这种苗圃中的标准操作。有两组实验处理：第1组关于容器植物，用类似大小的枫树进行五次测试试验(表1)；第2组关于地被植物，进行六次测试试验(表2)。

表1：容器内实验处理

表2：实地实验处理

测量耗水量和土壤水分并记录64天，包括雨量(由weather.org获取)。除了下雨天，每天对容器中的植物灌水(64天中有62天灌水)。结果显示在图8中。这些数据表明，苗圃中的当前耗水量可由5.3立方英尺下降到2.7立方英尺，对于容器中的植物而言，通过使用WCMC垫获得更好的结果。也意味着这些WCMC垫可以节省当前耗水量的50％以上来维持同样的土壤含水量。

已观察到，实地的植物以4天的间隔每次灌水过夜(64天中15次)。由于长时间灌水和小测量容器(5加仑的水桶)，一些处理中水装满而且溢流多次。因此，记录的总耗水量被低估，而各次处理之间的实际差异应更大。结果显示在图9中。对于水桶溢流的几次而言，测量的灌溉水量低于植物实际接收的量。这些数据表明WCMC垫可有助于以少得多的耗水量使实地植物维持良好的土壤含水量。考虑到水量测量的不准确性，确实表明在不牺牲植物生长的情况下，可节省大量水。

测试城市果园中的WCMC垫概念

发明人在果园的果树周围安装10块WCMC垫，并在同一果园的另外10棵树周围安装灌水袋。包括各种不同的果树种类。尽管此实验从科学角度而言并不能视作合理的实验设计，但提供机会针对使用灌水袋对不同果树定期灌水来测试WCMC垫。在7天期间，无论何时当雨水小于一英寸时，果园员工立即将灌水袋加满。一整年期间不对WCMC垫灌水。发现WCMC垫下的平均相对土壤含水量(约7.7)高于灌水袋下的平均相对土壤含水量(约7.5)。

使用来自weather.org的准确灌水记录和降水记录，确定每棵树接收的水量。对灌水袋手动填充4次，每棵树总计60加仑。从六月到十二月，从种植之时起，WCMC垫接收到总计26英寸的雨水，在使用24英寸直径垫和4英寸直径树孔期间，这对应于50加仑。假定收集和储存所有雨水，因为径流无法估计。由于灌水袋为圆锥形(估计底部直径为12英寸)，因此防止雨水进入袋下方的土壤。总计排除的雨水估计为每棵树11加仑雨水。图10中显示可用于每棵树的积聚水量。尽管所述数量未得到实际测量的支持，但总水量在180天结束时大致相同。这与土壤含水量测量有很好的一致性。计算中可能漏掉一些情形：来自WCMC垫的径流雨水、来自灌水袋的径流灌溉水以及流入灌水袋覆盖区域的雨水。也可能可通过包括测量径流水量更好地导出预估值。

杂草管理。

WCMC垫的总体杂草控制结果极佳。首先，用于制备原型的织物是市售的防草布。其次，膨胀的SAP将WCMC垫束缚在地面上以便空气和阳光无法到达杂草，杂草在无光合作用的情况下将死亡。垫的重量也提供了额外的压力以防止草穿透，这发生在单层杂草织物的情况下。在苗圃农场的实验中，发现WCMC垫比喷雾除草剂或施用除草剂颗粒都能更好地控制树苗基部周围的杂草。

对于此实验中测试的较小尺寸的WCMC垫而言，如由杂草(白色或灰白色叶和茎)和杂草根持续生长一段时间后最终死亡所证实，空气可到达WCMC垫下方的杂草。还发现WCMC垫下方的树根良好，表明氧气扩散到所述位置并使得根生长。杂草死亡主要是由于一段时间阻挡了阳光。

然而，在使用较大尺寸WCMC垫的单独实验中，发现当杂草远离WCMC垫边缘时，气阻会导致杂草死亡。通过腐烂的杂草叶和茎得以证明。在观察期间，发明人闻到微生物厌氧呼吸的典型气味。在使用回收的尿片材料(含有纤维素纤维和其它有机材料)、有机肥料和其它有机物质时，气味尤其明显。在一个实施方案中，将大尺寸的WCMC垫分成多个部分并留下一些不含SAP的部分对于某些应用而言可能是有利的。

土壤温度测量。

在十月对一个测试位置的实地考察期间，发明人注意到WCMC垫上下具有大的温度差异。关于温度对根生长以及冬天保护中的植物的影响的文献综述表明，5-30℃是大多数植物根生长的温度范围。因此，设计一种实验在冬天测量土壤温度。在一月至二月期间，测量公路中间道路的土壤温度。传感器埋在土壤表面下方3"。在图11中，报道每日平均温度或最高温度(由weather.org获得)、进行测量位置的空气温度(一些测量是在温度接近当日的最低温度的清晨进行)、WCMC垫和灌水袋下方的土壤温度。结果显示，在一月最冷日子的一天，WCMC垫下的土壤温度维持在约5℃，而灌水袋下的温度为约1-2℃，也就是说冷得多。对于持续寒冷时期而言，结果显示WCMC垫下的土壤温度也比灌水袋下的温度高出3-5℃。

在冬天一些较温暖的日子，WCMC垫下的温度低于灌水袋下的温度。这表明在极热的夏天，WCMC垫下的土壤温度将合乎需要地低于灌水袋下的温度，从而为树木提供热天气保护。然而，道路中间由于温度传感器受到破坏而无法收集完整的温度数据。因此，仅在高于90F(32℃)的高温天，从附近区县的两个公园收集温度。数据显示在图12中。在最热的日子，WCMC垫下的土壤温度低于27℃。对于仅覆盖有护盖物的树木而言，记录高得多的平均温度34-38℃(高达45℃)。直接阳光暴晒的确为土壤温度作出了巨大贡献。

用于膨胀土上的结构地基的土壤水分稳定垫

一个实施方案提供一种在膨胀土或其它土壤中用本文所述的任何WCMC垫或原型WCMC垫来稳定土壤水分的方法，其包括在土壤上放置WCMC垫或原型WCMC垫作为土壤稳定垫或地基垫，并使其长时间保留在所述土壤上。

另一个实施方案提供一种减小对位于地面内或地面上的基础设施的损害发生率的方法，其包括将土壤稳定垫或地基垫，诸如本文所述的任何WCMC垫或原型WCMC垫放置在所述基础设施附近、周围或上方的土壤上，并使其长时间保留在所述土壤上。

一个实施方案包括使用地基垫来长期稳定土壤水分，即使在不灌水或无降雨的情况下。如在美国弗吉尼亚州里士满(Richmond,VA,USA)的城市林业应用的实地试验中所示，对种植在道路中间的树木使用保水垫来维持更稳定的水分含量持续4个月，即使不使用灌溉灌水(图7)。

在夏天的几个月期间，在防雨棚中进行另一项试验。将整个系统连接至具有正常阳光、空气流动、户外温度波动以及杂草和植物蒸腾作用但遮蔽降雨的环境。发现4英寸深土壤中的土壤含水量在6到8之间持续6周(图5)。对于膨胀土上的地基而言，地基垫可通过减少蒸发、缓慢释放垫中储存的水以及通过采集落在上面的雨水来大幅减少灌溉灌水需求。

也可与现有的灌溉系统合并。在使用滴灌和微喷灌溉系统放入苗圃农场实地测试中，发现仅用一半水即可使土壤水分稳定在5.6左右(图8和9)。

地基垫包含三层：顶层是渗透性或不可渗透的塑料薄膜；中心层是含有高吸水性聚合物的吸水性材料；底层是允许水分从中心层传递到土壤并从土壤传递到中心层的渗透层。

地基垫的中心层含有由尿片和其它尿失禁产品回收的吸附性材料，诸如US20140230322中所述。

地基垫将以超均匀的土壤水分含量大幅减少耗水量，实例为植物保护垫(WCMC垫)下的土壤水分比灌水袋下的土壤水分更为稳定的手稿。

地基垫具有诸如美国专利No.6,132,138中公开的水分传感器，所述水分传感器附接至地基垫以便监控水分含量并视需要施行灌溉。

地基垫结合以下各物使用：一个或多个与诸如美国专利No.5,156,494和4,534,143中所述系统类似的多孔管或浸泡软管，或位于地基垫上方或内部的如同美国专利No.7,018,134中所述的蕊吸材料，诸如美国专利No.6,082,932中所述的灌溉控制系统。

包含自动灌溉控制件，所述控制件由诸如美国专利No.6,132,138、7,018,134、6,082,932、US20080219768中所述的土壤水分传感器或由美国专利No.5,156,494中所述的应力传感器激活。

地基垫可制成具有用于培植植被的孔，诸如美国公布申请No.20140230322中所述。

地基垫也可与地基稳定系统组合使用，诸如美国公布申请No.20130071186中所述。

种使用地基垫的方法，通过将其施用于建筑物地基以及其它基础设施下方的膨胀土上方。

一种使用地基垫的方法，通过将其放置在膨润土上方并用护盖物、碎石、砂砖、花岗岩、路面、泥土或这些材料中的两种或两种以上的组合覆盖。

一种在任何建筑物、桥梁、道路和其它结构的地基周边使用地基垫的方法。

本文所述文章、参考文献、专利和公布的内容以引用的方式并入本文中。

实施例

实施例1.

制造葡萄园应用中的树木保护垫

如图13中说明，葡萄藤(对于葡萄园而言)保护垫由如下各层制备：1).顶盖板：12英寸宽且120英尺长的长方形编织聚丙烯织物条；2)半渗透性底层：与顶盖板同样尺寸的长方形纺粘聚丙烯无纺布；以及3)使用总计1200克高吸水性聚合物颗粒(交联丙烯酸钾丙烯酰胺共聚物)的中心持水层。使用缝纫机，将顶盖板首先沿长方形的2个短边和1个长边缝到半渗透性底层上。接着使用缝纫机将长条分成2英尺长的隔间。对于每三个隔间中的一个隔间，加入60克SAP，然后用缝纫机沿第二长的边缘将隔间完全缝合。

在以间隔6英尺且每列120英尺长种植葡萄藤的葡萄园中，使用两个这种葡萄保护垫。在葡萄藤的每一边上滚动一个垫。具有SAP的第一隔间紧挨着一列中第一个葡萄藤放置，以便剩余含有SAP的隔间与同一列中剩余的葡萄藤对齐。

实施例2.

制造用于树木籽苗保护的树木保护垫

如图14中所说明，树木籽苗保护垫由如下各层制备：1).顶盖板：8英寸宽且200英尺长的长方形编织聚丙烯织物条；2)半渗透性底层：与顶盖板同样尺寸的长方形纺粘聚丙烯无纺布；以及3)使用总计2000克高吸水性聚合物颗粒(交联丙烯酸钾丙烯酰胺共聚物)的中心持水层。使用缝纫机，首先将顶盖板沿长方形的2个短边和1个长边缝制到半渗透性底层上。然后使用缝纫机将长条分成1英尺长的隔间。对于每个隔间而言，加入10克SAP，之后使用缝纫机沿第二长边以两列缝线使隔间完全闭合。两列缝线沿第二长边间隔2英寸，产生一列2”x12”的不含SAP的隔间。

在200英尺长的一列中间隔1英尺种植种子或籽苗的苗圃中，使用两个这种树木籽苗保护垫，籽苗列的每一边有一个垫，不含SAP的隔间彼此重叠。对于每个籽苗位置而言，使用刀或剪刀在重叠部分切出一个裂缝开口以允许籽苗穿过重叠垫。

实施例3.

制造地基土水分稳定物

地基土壤水分稳定垫由如下各层制备：1).顶盖板：8”xl6”的长方形编织聚丙烯织物；2)半渗透性底层：长方形纺粘聚丙烯无纺布；以及3)使用25克高吸水性聚合物颗粒(交联丙烯酸钾丙烯酰胺共聚物)的中心持水层。使用缝纫机，将顶盖板沿其外部周边边缘缝制到半渗透性底层上，其中高吸水性聚合物颗粒作为中心层放置在顶盖板与半渗透性底层之间。

将地基土壤水分稳定垫放置在长方形容器中的膨胀粘土上方，所述垫与所述装置具有相同的尺寸。粘土的深度至少为8英寸。然后对地基土壤水分稳定物和膨胀粘土充分灌水。排干所有死水。然后每天两次测量此装置的土壤水分，以比较土壤水分的变化。包括图表(图15)。

实施例4.

制造地基土壤水分稳定薄板

地基土壤水分稳定垫由如下各层制备：1).顶盖板：2英尺宽且8英尺长的长方形编织聚丙烯织物；2)半渗透性底层：与顶盖板同样尺寸的长方形纺粘聚丙烯无纺布；以及3)使用480克高吸水性聚合物颗粒(交联丙烯酸钾丙烯酰胺共聚物)的中心持水层。使用缝纫机，将顶盖板沿其外部周边边缘缝制到半渗透性底层上，其中高吸水性聚合物颗粒作为中心层放置在顶盖板与半渗透性底层之间。通过使用缝纫机将2英尺×8英尺的装置分成四个2’x2’的隔间，每个隔间具有总计480克SAP的四分之一。将土壤水分稳定物紧挨地基放置在房屋地基的旁边。

实施例5.

使用回收的尿片SAP材料制造地基土壤水分稳定物

通过用1000克回收的尿片SAP材料代替一半的SAP(240克)来制备与实施例2类似的装置。将每份SAP和回收的尿片SAP材料分成4份并放置在四个隔间的每一个中。

本文引用的每个专利和公布的全部内容以引用的方式并入本文中。

Claims (44)

1.一种树木或植物保护垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及

吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含具有高吸水性颗粒的部分和不具有高吸水性颗粒的部分。

2.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述高吸水性颗粒在所述具有高吸水性颗粒的部分中自由移动，或在所述具有高吸水性颗粒的部分中不自由移动。

3.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，所述垫还包含穿过所述顶层、所述底层和所述中心层的孔，树木或植物可穿过所述孔生长，所述孔由内部周边边缘界定，所述顶层和所述底层在所述内部周边边缘处直接相互粘附或通过介于中间的内部周边侧壁间接相互粘附。

4.如权利要求3或本文任何权利要求所述的垫，所述垫还包含自所述孔延伸至所述第一周边边缘和所述第二周边边缘的进入狭缝，所述进入狭缝由进入狭缝周边边缘界定，所述顶层和所述底层在所述进入狭缝周边边缘处直接相互粘附或通过介于中间的进入狭缝周边边缘侧壁间接相互粘附。

5.如权利要求4或本文任何权利要求所述的垫，所述垫还包含位于所述进入狭缝周边边缘之间的一个或多个连接件。

6.如权利要求5或本文任何权利要求所述的垫，其中所述连接件是选自由以下组成的组：结、索环、Velcro、Velcro袢扣、拉链、钮扣、按扣、挂钩、细绳、绳索或其中两种或两种以上的任意组合。

7.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，所述垫不包含穿过所述顶层、所述底层和所述中心层的孔。

8.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层减少或防止所述中心层蒸发失水。

9.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层对以下中的一种或多种是可渗透性的：水、大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合。

10.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层还包含一个或多个穿孔、漏斗、孔、开口、通道、接缝或其中两种或两种以上的组合，以允许以下中的一种或多种渗透至所述中心层中：大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合。

11.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层是柔性的。

12.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层是柔性的并且由织物、编织材料、非编织材料、薄膜、塑料、层压板、片材、聚合物或其中两种或两种以上的组合制成。

13.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚乳酸、丙烯酸、橡胶、人造丝、纤维素、棉布、粗麻布、帆布、大麻、纸、可生物降解物、生物材料、生物基塑料、经过加工的生物基材料、再生塑料、回收塑料、回收尿片、回收橡胶、木材、竹子、农业残留物、天然除草布、地膜、地膜、可生物降解的防草纸、可生物降解的天然防草布、可生物降解的防草护盖物、防草薄膜、防草布、聚乳酸织物、植物基纤维、种毛、棉布、茎纤维、韧皮纤维、亚麻、稻草、大麻、叶纤维、剑麻、壳纤维、椰子纤维、玉米纤维、动物基纤维、羊毛、毛发、分泌纤维、蚕丝、杨木纤维、亚麻布、羊毛、羊绒、黄麻、蕉麻、椰壳纤维、亚麻、苎麻、剑麻、马海毛、骆驼毛、安哥拉山羊毛、羊驼毛、稻草或其中两种或两种以上的组合。

14.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述顶层还包含一个或多个具有凸起轮缘的容器，所述容器可呈漏斗、托盘、平底锅、餐盘、通道、狭槽或其中两种或两种以上的组合的形式，以在大气水、露水、雨水、施用水或其中两种或两种以上的组合中的一种或多种穿过所述穿孔渗透至所述中心层中之前对其进行收集。

15.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其还包含动物驱避剂。

16.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其还包含一种或多种昆虫、细菌和真菌控制剂。

17.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其还包含一种或多种内生微生物或菌根孢子。

18.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述部分由缝合线、热封线、胶粘线或其中两种或两种以上的组合分开。

19.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述高吸水性颗粒包含聚丙烯酸聚合物、聚丙烯酸酯聚合物、淀粉接枝聚合物、聚丙烯酰胺、乙烯顺丁烯二酸酐聚合物、羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物、聚丙烯酸的1A族盐、其中两种或两种以上的共聚物、生物基高吸水性聚合物TryEcoAgrisorb^TM、淀粉基高吸水性聚合物、纤维素基高吸水性聚合物、可生物降解的高吸水性聚合物、高吸水性纤维素水凝胶或其任意组合。

20.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述具有高吸水性颗粒或不具有高吸水性颗粒的部分中的一者或多者包括以下中的一种或多种：肥料、缓释肥料、无机肥料、有机肥料、堆肥、来自废水处理厂的污泥、污水污泥、厌氧消化污泥、来自啤酒厂的生物质副产品、粪肥、厌氧消化动物粪肥、厌氧消化生物质、纸浆和造纸废水、动物驱避剂、昆虫驱避剂、杀虫剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、除草剂、微生物、真菌、孢子或其中两种或两种以上的组合。

21.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述第一周边边缘和所述第二周边边缘通过缝制、热封、摩擦焊接、激光焊接、超声波焊接、感应焊接、射频焊接、热粘合、胶粘、溶剂焊接、钉合或其中两种或两种以上的组合粘附。

22.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中浸泡软管、滴灌灌水器或微喷灌水器部分插在所述顶层和所述底层之间，并且所述浸泡软管和所述灌水器可通过诸如软管接头的连接件连接至灌溉系统。

23.如权利要求22或本文任何权利要求所述的垫，其中所述软管接头通过缝制、热封、摩擦焊接、激光焊接、超声波焊接、感应焊接、射频焊接、热粘合、胶粘、溶剂焊接、钉合或其中两种或两种以上的组合附接至所述顶层、所述底层或所述侧壁。

24.一种保护或促进树木或植物生长的方法，其包括将如权利要求1或本文任何权利要求所述的树木或植物保护垫放置在种植所述树木或植物附近的土壤上。

25.如权利要求24或本文任何权利要求所述的方法，其与灌溉系统组合使用，其中浸泡软管、滴灌灌水器或微喷灌水器部分可放置在所述植物保护垫上方。

26.如权利要求25或本文任何权利要求所述的方法，其中所述灌溉系统是基于土壤含水量电控制的自动系统，所述土壤含水量是使用埋在所述垫下方的土壤水分传感器来测定的。

27.一种树木或植物施肥垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及

施肥中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含肥料。

28.一种用于位于地面内或地面上的基础设施的土壤水分稳定垫，其包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及

吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含具有高吸水性颗粒的部分和不具有高吸水性颗粒的部分。

29.如权利要求28或本文任何权利要求所述的垫，其中所述基础设施包括以下中的一种或多种：地基、建筑物、住宅、房屋、道路、路基、街道、公路、路面、人行道、铁路、地铁、跑道、桥、水坝、桥墩、公共设施、电线杆、市政隧道、隧道、管道、埋地管道、塔、机场、污水管线、输气管线、水管、储罐或其中两种或两种以上的组合。

30.如权利要求28或本文任何权利要求所述的垫，其还包含一种或多种昆虫、细菌和真菌控制剂。

31.一种减小对位于地面内或地面上的基础设施的损害发生率的方法，其包括将如权利要求28或本文任何权利要求所述的土壤水分稳定垫放置在所述基础设施附近、周围或上方的地面上。

32.如权利要求31或本文任何权利要求所述的方法，其中所述基础设施包括以下中的一种或多种：地基、建筑物、住宅、房屋、道路、路基、街道、公路、路面、人行道、铁路、地铁、跑道、桥、水坝、桥墩、公共设施、电线杆、市政隧道、隧道、管道、埋地管道、塔、机场、污水管线、输气管线、水管、储罐或其中两种或两种以上的组合。

33.如权利要求31或本文任何权利要求所述的方法，其中所述损害包括以下中的一种或多种：裂缝、屈曲、凹陷、提升、移动、移位、隆起、倒塌或其中两种或两种以上的组合。

34.如权利要求31或本文任何权利要求所述的方法，其减小在建筑物的地基中出现裂缝的发生率。

35.如权利要求31或本文任何权利要求所述的方法，其与诸如浸泡软管、滴灌灌水器和微喷灌水器的现有灌溉系统组合。

36.如权利要求35或本文任何权利要求所述的方法，其中所述灌溉系统是基于土壤含水量电控制的自动系统，所述土壤含水量是使用埋在所述垫下方的土壤水分传感器来测定的，或所述灌溉系统是基于施加在所述地基壁上的应力水平电控制的自动系统，所述应力水平是由放置在所述地基壁和所述土壤之间的传感器来测定的。

37.一种使用土壤水分稳定垫在所述垫的外部周边周围有植物生长时进行植物保护和地基保护的方法。

38.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述底层还包含一个或多个穿孔、孔、开口、通道、接缝或其中两种或两种以上的组合，以允许从所述中心层释放水。

39.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述底层是柔性的。

40.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述底层是柔性的并且由织物、编织材料、非编织材料、薄膜、塑料、层压板、片材、聚合物或其中两种或两种以上的组合制成。

41.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其中所述底层是聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、聚氨酯、聚乳酸、丙烯酸、橡胶、人造丝、纤维素、棉布、粗麻布、帆布、大麻、纸、可生物降解物、生物材料、生物基塑料、经过加工的生物基材料、再生塑料、回收塑料、回收尿片、回收橡胶、木材、竹子、农业残留物、天然除草布、地膜、地膜、可生物降解的防草纸、可生物降解的天然防草布、可生物降解的防草护盖物、防草薄膜、防草布、聚乳酸织物、植物基纤维、种毛、棉布、茎纤维、韧皮纤维、亚麻、稻草、大麻、叶纤维、剑麻、壳纤维、椰子纤维、玉米纤维、动物基纤维、羊毛、毛发、分泌纤维、蚕丝、杨木纤维、亚麻布、羊毛、羊绒、黄麻、蕉麻、椰壳纤维、亚麻、苎麻、剑麻、马海毛、骆驼毛、安哥拉山羊毛、羊驼毛、稻草或其中两种或两种以上的组合。

42.如权利要求1或本文任何权利要求所述的垫，其还包含所述侧壁。

43.一种在膨胀土或其它土壤中稳定土壤水分的方法，其包括在所述土壤上放置土壤水分稳定垫，其中所述土壤水分稳定垫包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及

吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含高吸水性颗粒。

44.一种减小对位于地面内或地面上的基础设施的损害发生率的方法，其包括在所述基础设施附近、周围或上方的地面上放置土壤水分稳定垫，其中所述土壤水分稳定垫包含：

顶层，所述顶层具有第一周边边缘；

透水性底层，所述底层具有直接粘附至所述第一周边边缘或通过介于中间的侧壁间接粘附至所述第一周边边缘的第二周边边缘；以及

吸水和释放中心层，所述中心层安置在所述顶层和所述底层之间，并且包含高吸水性颗粒。