CN110024584B - 一种可降解的土壤营养通气柱及其制备方法 - Google Patents

一种可降解的土壤营养通气柱及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可降解的土壤营养通气柱，包括有湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭、珍珠岩、粘合剂、保水剂；所述的湿垃圾堆肥产物为湿垃圾的二次堆肥发酵产物，所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物；所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000‑1200g，所述的保水剂的添加量为800‑1000g。本发明既能改良土壤、提升养分，又达到了环保的效果,而且操作简单、结构简单。

Description

一种可降解的土壤营养通气柱及其制备方法
技术领域
本发明属于土壤学领域，涉及一种土壤通气管，具体来说是一种含有湿垃圾堆肥的可降解的土壤营养通气柱及其制备方法。
背景技术
植物根系的生长在植物生长过程中有着重要的作用。根系生长除了土壤本身提供的养分外，根系细胞呼吸所需的氧气也是由融于土壤中的空气所提供的。因此氧气对于植物生长于土壤有着决定性的作用。
常见的改善植物根系生长的方式有施用生根剂、土壤调节剂、微生物制剂等，物理改良方面采用在植物根系四周打孔的方式，或用机器钻孔安插通气管等方式。
但是，上述传统方式耗时耗力，且机械打孔后在一定时间后通气孔又会重新封住，若要维持改良效果，需要长期的重复操作。机械钻孔安插通气管，常用的通气管为PVC材质，但是施工作业时容易伤及植物根系，用其他塑料管代替PVC管后，导致通气管架破损堵塞等情况。
另外。由于目前施肥的方式大多为土壤表层撒施或打孔沟施，此类施肥方式不能完全将肥力输送至植物根系，无法达到改良提升效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降解的土壤营养通气柱及其制备方法，所述的这种可降解的土壤营养通气柱及其制备方法要解决现有技术中采用机械手段打孔对于土壤通气的效果不佳的技术问题。
本发明提供了一种可降解的土壤营养通气柱，由一个柱体构成，其中，所述的柱体由包括了湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭、珍珠岩、粘合剂、保水剂的混合体构成；
所述的湿垃圾堆肥产物为湿垃圾的二次堆肥发酵产物，所述的湿垃圾堆肥时间大于60天，所述的湿垃圾堆肥产物的粒径为5-8mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS·cm-1，有机质含量大于300g·kg-1；
所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，所述的活性绿化植物废弃物的粒径为1-3mm，pH为6.5-7.5，EC为0.5-10.0mS·cm-1，有机质含量大于350g·kg-1；
所述的草炭的粒径为3-5mm，pH为5.5-6.5，EC为0.05-0.50 mS·cm-1，有机质的含量大于300g·kg-1；
珍珠岩的粒径为1-3mm；
所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000-1200g，所述的保水剂的添加量为800-1000g。
具体的，珍珠岩的颜色为黄白色或白色，粒径1-3mm，杂质含量低于10 %；
进一步的，所述的保水剂为羟甲基丙基纤维素，白色或类白色纤维状或颗粒状粉末，颗粒度大于80目且100目通过率大于98.5%；
进一步的，所述的粘合剂为蔗糖酯，带微晶结构的白色或象牙色粉末。
本发明还提供了上述的一种可降解的土壤营养通气柱的制备方法，包括如下步骤：
1)一个制备湿垃圾堆肥产物的步骤，所述湿垃圾堆肥产物为湿垃圾二次堆肥发酵的产物，堆肥时间大于60天，使得所述的湿垃圾堆肥产物的粒径为5-8mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS·cm-1，有机质含量大于300g·kg-1；
2)一个制备活性绿化植物废弃物的步骤，所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，所述的活性绿化植物废弃物的粒径为1-3mm，pH为6.5-7.5，EC为0.5-10.0mS·cm-1，有机质含量大于350g·kg-1；；
3)按照体积百分比称取湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩，所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；
4)称取粘合剂和保水剂，每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000-1200g，所述的保水剂的添加量为800-1000g；
5)将粘合剂和保水剂分别用水溶解后加入到所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，使得上述混合物的含水量在25-30%；
6)搅拌均匀后，放入模具压缩成型。
进一步的，所述的模具由两个半圆弧状结构组合而成，组合后的模具为一端开口的中空的圆柱体状结构，所述的圆柱体状结构的长度为100-150cm，直径为5-20cm。
进一步的，所述的模具压制压力>28MPa，压制时间5-20分钟。
本发明使用的羟甲基丙基纤维素和蔗糖酯均为可降解材料，其相互作用可增加粘合效果。湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭均能能改良土壤、提升养分。
本发明和已有技术相比，其技术效果是积极和明显的。本发明不仅可以达到土壤通气管的效果，其本身既是土壤改良材料，可以完全降解消纳在土壤中，没有任何有害或不可降解物质残留，达到了环保、操作简单、结构简单的效果。
具体实施方式
实施例1
本发明提供了一种可降解的土壤营养通气柱，包括有湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭、珍珠岩、粘合剂、保水剂；
所述的湿垃圾堆肥产物为湿垃圾的二次堆肥发酵产物，所述的湿垃圾堆肥时间大于60天，所述的湿垃圾堆肥产物的粒径介于5-8mm之间，pH为8.05，EC为2.34 mS·cm-1，有机质含量为351g·kg-1；
活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，所述的活性绿化植物废弃物其粒径介于1-3 mm之间，pH为7.12，EC为4.05 mS·cm-1，有机质的含量为405g·kg-1；
草炭的粒径介于3-5mm之间，pH为5.62，EC为0.14 mS·cm-1，有机质含量为342g·kg-1；
珍珠岩粒径为1-3mm，颜色为黄白色或白色，杂质含量小于等于10%；
所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000g，所述的保水剂的添加量为850g。
进一步的，所述的保水剂为羟甲基丙基纤维素，白色或类白色纤维状或颗粒状粉末，颗粒度大于80目且100目通过率大于98.5%；
进一步的，所述的粘合剂为蔗糖酯，带微晶结构的白色或象牙色粉末。
本发明还提供了上述的一种可降解的土壤营养通气柱的制备方法，包括如下步骤：
1)一个制备湿垃圾堆肥产物的步骤，所述湿垃圾堆肥产物为湿垃圾二次堆肥发酵产物，堆肥时间大于60天，获得的湿垃圾堆肥产物的粒径介于5-8mm之间，pH为8.05，EC为2.34 mS·cm-1，有机质含量为351g·kg-1；
2)一个制备活性绿化植物废弃物的步骤，所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，获得的活性绿化植物废弃物其粒径介于1-3 mm之间，pH为7.12，EC为4.05 mS·cm-1，有机质含量为405g·kg-1；
3)按照体积百分比称取湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩，所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；
4)称取粘合剂和保水剂，每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩中，所述的粘合剂的添加量为1000g，所述的保水剂的添加量为850g；
5)将粘合剂和保水剂分别用水溶解后加入到所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，使其含水量维持在25-30%。
6)搅拌均匀后，放入模具压缩成型。
进一步的，所述的模具由两个半圆弧状结构组合而成，组合后的模具为一端开口的中空的圆柱体状结构，所述的圆柱体的长度为100cm，直径为10cm。
进一步的，所述的模具压制压力为30 MPa，压制时间10分钟。
实施例2
将实施例1的本发明产品使用于榉树2年后，与安插普通PVC材质通气管的榉树做对比，用泽泉CI-600微根管扫描仪连续跟踪扫描榉树根系，结果证实使用湿垃圾通气管的榉树根系须根明显多于使用普通通气管，根系长度也比普通处理的长0.8-1.5倍。使用实施例1的本发明产品的叶绿素含量较普通处理平均高22.3 mg/g，冠幅平均大0.31 m，胸径平均涨幅为0.43 cm。使用本发明产品的榉树落叶期也较普通处理延长20-30天。
实施例3
将实施例1的本发明产品于香樟移植使用，移栽后使用湿垃圾通气柱的香樟叶绿素含量比普通种植的香樟高5-15 %，使用后香樟胸径年增长量比普通种植平均大0.23 cm，使用本发明改良效果在一年内对香樟持续影响。
实施例4
将实施例1的本发明产品使用于银杏林中，使用后银杏的叶绿素含量较未使用银杏平均高4.6 mg/g，使用后银杏的冠幅较未使用银杏大0.35 m。使用后的银杏落叶期较未使用的延后10-15日，且春季萌发新叶量高出未使用的15-20 %。

Claims (3)

1.一种可降解的土壤营养通气柱，由一个柱体构成，其特征在于：所述的柱体由包括了湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭、珍珠岩、粘合剂、保水剂的混合体构成；
所述的湿垃圾堆肥产物为湿垃圾的二次堆肥发酵产物，所述的湿垃圾堆肥时间大于60天，所述的湿垃圾堆肥产物的粒径为5-8mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS·cm-1，有机质的含量大于300g·kg-1；
所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，所述的活性绿化植物废弃物的粒径为1-3mm，pH为6.5-7.5，EC为0.5-10.0mS·cm-1，有机质的含量大于350g·kg-1；
所述的草炭的粒径为3-5mm，pH为5.5-6.5，EC为0.05-0.50mS·cm-1，有机质的含量大于300g·kg-1；
珍珠岩的粒径为1-3mm；
所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000-1200g，所述的保水剂的添加量为800-1000g，所述的保水剂为羟甲基丙基纤维素，所述的粘合剂为蔗糖酯；
上述可降解的土壤营养通气柱的制备方法，包括如下步骤：
1)一个制备湿垃圾堆肥产物的步骤，所述湿垃圾堆肥产物为湿垃圾二次堆肥发酵的产物，堆肥时间大于60天，使得所述的湿垃圾堆肥产物的粒径为5-8mm，pH为7.5-8.6，EC为1-4.5mS·cm-1，有机质的含量大于300g·kg-1；
2)一个制备活性绿化植物废弃物的步骤，所述的活性绿化植物废弃物为蚯蚓食用绿化植物废弃物后的产物，所述的活性绿化植物废弃物的粒径为1-3mm，pH为6.5-7.5，EC为0.5-10.0mS·cm-1，有机质的含量大于350g·kg-1；
3)按照体积百分比称取湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩，所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的体积比为5：2：2：1；
4)称取粘合剂和保水剂，每立方米湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，所述的粘合剂的添加量为1000-1200g，所述的保水剂的添加量为800-1000g；
5)将粘合剂和保水剂分别用水溶解后加入到所述的湿垃圾堆肥产物、活性绿化植物废弃物、草炭和珍珠岩的混合物中，使得上述混合物的含水量在25-30％；
6)搅拌均匀后，放入模具压缩成型。
2.根据权利要求1所述的一种可降解的土壤营养通气柱，其特征在于：所述的模具由两个半圆弧状结构组合而成，组合后的模具为一端开口的中空的圆柱体状结构，所述的圆柱体状结构的长度为100-150cm，直径为5-20cm。
3.根据权利要求1所述的一种可降解的土壤营养通气柱，其特征在于：所述的模具压制压力>28MPa，压制时间5-20分钟。
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