CN109618776A - 一种干旱风沙区营养保护型种植装置及制作和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种干旱风沙区营养保护型种植装置及制作和使用方法，该种植装置包括地上装置和地下装置；地上装置由两个带有凹槽和凸起的中空半圆柱体组成，每个中空半圆柱体的一侧设有凹槽，另一侧设有凸起，该凸起与中空半圆柱体一体成型，两个中空半圆柱体的凹槽和凸起相匹配，组合后使地上装置形成一个中空的圆柱体，该地上装置是以粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎混合，利用模具压制烘干而成；地下装置由两个相同的中空半圆柱体组成，该地下装置以麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土混合，利用模具压制烘干而成。本发明装置能同时对地上、地下部分提供保护，抵御外界不利因素的危害，同时能为植物生长提供营养。

Description

一种干旱风沙区营养保护型种植装置及制作和使用方法

技术领域

本发明涉及植物栽植技术领域，具体地说涉及一种干旱风沙区营养保护型种植装置及制作和使用方法。

背景技术

干旱风沙区气候干燥缺水、植被稀少、风沙危害严重，植树造林是长久以来公认的抵御风沙危害保护绿洲生态安全的有利措施。由于干旱风沙区土壤缺水严重，土质疏松，易于受到风的作用对树体造成风沙危害；干旱风沙区土壤透水系数大，植树造林时灌溉水向周围扩散严重，既不利于植物利用水分，也不利于根系向下生长抵御风沙；与此同时干旱沙漠区缺少植物，草食性动物缺乏食物，新栽植的树木尝尝受到刺猬、野兔等动物啃食外皮和根部；干旱风沙区存在于我国西北地区，春秋季较冷，新植树木易受冻害影响。因此在干旱风沙区植树面临多种不利因素，导致成活率低下。

植树初期幼苗抵抗力弱，而干旱风沙区又多不利因素，因此如何最大程度的降低外界不利环境因素的影响，提高干旱风沙区苗木存活率是亟待解决的问题。目前，新疆北部古尔班通古特沙漠主要采用PVC管进行防护，成本昂贵，使用及回收困难更容易造成白色污染，对沙漠生态环境造成二次伤害；南疆塔克拉玛干沙漠区与主要采用芦苇、秸秆等进行捆扎防护，但是耗费人力成本较高。无论哪种方法都只对地上部分进行保护，地下部分缺少防护易于受到侵害，并且材料不易降解，无法提升土壤地力，易造成二次污染。

因此在目前干旱风沙区植树造林过程中，亟需寻求一种能有效保护地上低下部位不受风沙、干旱、冻害、啃噬等侵扰，又能为植物提供营养物质，保护幼苗健康成长的技术和解决方案。

发明内容

为解决以上问题，本发明的目的在于提供一种干旱风沙区营养保护型种植装置。

本发明采用的技术方案为：

一种干旱风沙区营养保护型种植装置，该种植装置包括地上装置和地下装置；

地上装置由两个带有凹槽和凸起的中空半圆柱体组成，每个中空半圆柱体的一侧设有凹槽，另一侧设有凸起，该凸起与中空半圆柱体一体成型，两个中空半圆柱体的凹槽和凸起相匹配，组合后使地上装置形成一个中空的圆柱体，该地上装置是以粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎混合，利用模具压制烘干而成；

地下装置由两个相同的中空半圆柱体(不带凹槽，连接部分光滑平面)组成，该地下装置以麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土混合，利用模具压制烘干而成。

所述地上装置的外径为14cm，内径为10cm，壁厚2cm，高20cm；所述的地下部分外径32cm，内径30cm，壁厚1cm，高30cm。根据种植植物需要可以等比例缩放。

所述地上装置的连接部分凹槽厚度1cm、宽度1cm。

优选地，所述的粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎的混合质量比为：16：32：1：1。

优选地，所述的麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土的混合质量比为2：4：4：16：32。

该营养保护型种植装置原材料来源广泛，其中粘土、沙质土为干旱风沙区易得的材料，荨麻、大花蒿、麦草等材料在干旱风沙区旁绿洲农田中也易获取，石灰为普通林业防护用石灰粉，林业废弃物有机肥是将绿洲农业中常见的果树修枝废弃物粉碎、发酵、固液分离、液体浓缩干燥而得，操作简单易于获取。该营养保护型装置可以保护苗木地上部分不受风沙、冻害、啃噬等因素危害；地下部分保护苗木根系不受鼠类等啃噬，保持浇灌用水不向种植区外水平扩散，有利于植物吸水；其中添加的干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎、石灰等物质会刺激动物、真菌远避，防止啃噬以及病虫害侵蚀；林业废弃物有机肥为植物生长提供营养供给，植物碎段起连接支撑作用，不易折断，耐冲洗。该装置不需要回收，在植物幼苗渡过脆弱期，完成定居过程后(大概2-3年)该装置会风化碎落，持续为植物生长提供营养物质；该装置地上地下部分均为2块相同材料组合，不需要区分阴阳面，操作简单，节省人力成本，可叠加运输，减少运输成本。

本发明还提供上述干旱风沙区营养保护型种植装置的制备方法，该方法包括如下步骤：

(1)地上装置制作：

1).选择平均粒径≤1mm的粘土(可来源于西部干旱区沙漠周围绿洲农田中土壤)；

2).选择平均粒径2-3mm的沙质土(可来源于西部干旱区沙漠中的沙土)；

3).干燥荨麻碎和干燥大花蒿碎(可来源于沙漠边缘过渡带)，采摘后晾干，粉碎成小于5mm的碎段；

4).将粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎按照质量比为16：32：1：1充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成；

(2)地下装置制作：

1).所述的麦草段为常见小麦草，切割为3-5cm长度，捶打至柔软后备用；

2).林业废弃物有机肥制备：选用干旱风沙区农业常见果树修枝废弃物，(优选地，枣树、桃树、杏树最佳；)将修枝废弃物粉碎成直径不超过1cm的碎段，按质量百分比1％添加木霉菌，按照质量百分比为5％添加腐熟羊粪肥，充分混合均匀后覆盖塑料膜发酵，每隔7-10天翻动一次，发酵30天后，进行挤压式固液分离，将液体浓缩提取干燥即为林业废弃物有机肥；

3).选择平均粒径≤1mm的粘土(可来源于西部干旱区沙漠周围绿洲农田中土壤)；

4).选择平均粒径2-3mm的沙质土(可来源于西部干旱区沙漠中的沙土)；

5).将麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土按照质量比为2：4：4：16：32充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成。

本发明还提供上述干旱风沙区营养保护型种植装置的使用方法，包括如下步骤：

a种植植物前先挖掘直径35cm，深30cm种植坑，将地下装置安放到种植坑中央，对齐两中空半圆柱体，回填部分土至坑底和周边固定住地下装置；

b将苗木栽种至地下装置中央，填土至一半，提拉，树干基部留有6公分以上深土不覆盖。

c沿树干基部将地上装置的两个中空半圆柱体固定，将树干固定在地上装置内，地上装置入土5cm。便于固定，防止倾倒，浇水，覆土。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明所述的一种干旱风沙区营养保护型种植装置能同时对地上、地下部分提供保护，抵御外界不利因素的危害，同时能为植物生长提供营养。

(2)原料可就地获取，来源广泛，节约材料成本；操作简单，节省人力成本；运输方便，降低运输成本。

(3)所有原材料均可降解，不会对干旱风沙区造成二次污染，安全环保。

附图说明

图1为地上装置的结构示意图；

图2为地上装置的横截面的结构示意图；

图3为地下装置的结构示意图；

图4为地下装置的横截面的结构示意图；

图5为种植装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但不限定本发明的保护范围。

本实施例在位于塔克拉玛干沙漠西缘新疆生产建设兵团第三师51团区域内实施。

一种干旱风沙区营养保护型种植装置，该种植装置包括地上装置和地下装置；

地上装置由两个带有凹槽和凸起的中空半圆柱体组成，每个中空半圆柱体的一侧设有凹槽，另一侧设有凸起，该凸起与中空半圆柱体一体成型，两个中空半圆柱体的凹槽和凸起相匹配，组合后使地上装置形成一个中空的圆柱体，该地上装置是以粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎按照质量比为：16：32：1：1混合，利用模具压制烘干而成；

地下装置由两个相同的中空半圆柱体(不带凹槽，连接部分光滑平面)组成，该地下装置以麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土按照质量比为2：4：4：16：32混合，利用模具压制烘干而成。

所述地上装置的外径为14cm，内径为10cm，壁厚2cm，高20cm；所述的地下部分外径32cm，内径30cm，壁厚1cm，高30cm。所述地上装置的连接部分凹槽厚度1cm、宽度1cm。

该干旱风沙区营养保护型种植装置的制备方法，包括以下步骤：

(1)将去年收集好的干燥的大花蒿、荨麻粉碎成小于5mm的碎段，备用。

(2)林业废弃物有机肥制备：将从51团农场收集的红枣、苹果、西梅修枝废弃物粉碎成直径不超过1cm的碎段，按质量百分比1％添加木霉菌，按照质量百分比为5％添加腐熟羊粪肥，充分混合均匀后覆盖塑料膜发酵，每隔7-10天翻动一次，发酵30天后，进行挤压式固液分离，将液体浓缩提取干燥即为林业废弃物有机肥。

(3)从叶尔羌河河道收集粒径2-3mm的沙质土，从叶尔羌河流域冲击带收集直径小于2mm的粘土，备用。

(4)将从51团农场收集的小麦秸秆切割成3-5cm长度，捶打至柔软备用。

(5)将粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎按照质量比为16：32：1：1充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成地上装置。

(6)将麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土按照质量比为2：4：4：16：32充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成地下装置。

具体应用为：

2017年3月2号，在位于新疆生产建设兵团第三师51团区域内，在沙漠边缘主风向荒漠带种植以杨树为主的防风林，选取90株使用上述种植装置，种植植物前先挖掘直径35cm，深30cm种植坑，将地下部分安放到种植坑中央，对齐两中空半圆柱体，回填部分土至坑底和周边固定住地下装置。

将苗木栽种至地下装置中央，填土至一半，提拉，树干基部留有6公分以上深土不覆盖。

沿树干基部将地上装置的两个中空半圆柱体固定，将树干固定在地上装置内，地上装置入土5cm，便于固定，防止倾倒，浇水，覆土。

选取未使用保护装置的90株杨树作为对照，在50天后(2017年4月22日)，对杨树成活率、根区土壤含水率(主根周围直径30cm、0-30cm深土层)、树皮啃食情况、烂皮病发生情况、天牛发生情况、杨小叶卷蛾发生情况进行统计，结果如表1所示：

表1一种干旱风沙区营养保护型种植装置使用效果

根据实验结果显示，使用本发明装置后提高了杨树的成活率以及根区含水率，保护树干树皮免受动物啃噬，降低了烂皮病、天牛、杨小叶卷蛾等常见病虫害发病率。

18个月后观察，该发明地下装置陆续风化，24个月后地上装置陆续风化，不影响植株地上、地下部分生长。风化后的装置仍能持续为植物提供有机物等养分。

Claims (7)

1.一种干旱风沙区营养保护型种植装置，其特征在于：该种植装置包括地上装置和地下装置；

地上装置由两个带有凹槽和凸起的中空半圆柱体组成，每个中空半圆柱体的一侧设有凹槽，另一侧设有凸起，该凸起与中空半圆柱体一体成型，两个中空半圆柱体的凹槽和凸起相匹配，组合后使地上装置形成一个中空的圆柱体，该地上装置是以粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎混合，利用模具压制烘干而成；

地下装置由两个相同的中空半圆柱体组成，该地下装置以麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土混合，利用模具压制烘干而成。

2.根据权利要求1所述的一种干旱风沙区营养保护型种植装置，其特征在于：所述地上装置的外径为14cm，内径为10cm，壁厚2cm，高20cm；所述的地下部分外径32cm，内径30cm，壁厚1cm，高30cm。

3.根据权利要求2所述的一种干旱风沙区营养保护型种植装置，其特征在于：所述地上装置的连接部分凹槽厚度1cm、宽度1cm。

4.根据权利要求1所述的一种干旱风沙区营养保护型种植装置，其特征在于：所述的粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎的混合质量比为：16：32：1：1。

5.根据权利要求1所述的一种干旱风沙区营养保护型种植装置，其特征在于：所述的麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土的混合质量比为2：4：4：16：32。

6.权利要求1-5任一项所述干旱风沙区营养保护型种植装置的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

(1)地上装置制作：

1).选择平均粒径≤1mm的粘土；

2).选择平均粒径2-3mm的沙质土；

3).干燥荨麻碎和干燥大花蒿碎，采摘后晾干，粉碎成小于5mm的碎段；

4).将粘土、沙质土、干燥荨麻碎、干燥大花蒿碎按照质量比为16：32：1：1充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成；

(2)地下装置制作：

1).所述的麦草段为常见小麦草，切割为3-5cm长度，捶打至柔软后备用；

2).林业废弃物有机肥制备：选用干旱风沙区农业常见果树修枝废弃物，将修枝废弃物粉碎成直径不超过1cm的碎段，按质量百分比1％添加木霉菌，按照质量百分比为5％添加腐熟羊粪肥，充分混合均匀后覆盖塑料膜发酵，每隔7-10天翻动一次，发酵30天后，进行挤压式固液分离，将液体浓缩提取干燥即为林业废弃物有机肥；

3).选择平均粒径≤1mm的粘土；

4).选择平均粒径2-3mm的沙质土；

5).将麦草段、林业废弃物有机肥、石灰、粘土、沙质土按照质量比为2：4：4：16：32充分混合均匀，再按照预先制备的模具按照常规生产方式压制烘干而成。

7.权利要求1-5任一项所述干旱风沙区营养保护型种植装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

a种植植物前先挖掘直径35cm，深30cm种植坑，将地下装置安放到种植坑中央，对齐两中空半圆柱体，回填部分土至坑底和周边固定住地下装置；

b将苗木栽种至地下装置中央，填土至一半，提拉，树干基部留有6公分以上深土不覆盖。

c沿树干基部将地上装置的两个中空半圆柱体固定，将树干固定在地上装置内，地上装置入土5cm。便于固定，防止倾倒，浇水，覆土。