CN110521321B - 一种用于露天矿排土场的表土替代混合物 - Google Patents

一种用于露天矿排土场的表土替代混合物 Download PDF

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Abstract

本发明属于土壤改良技术领域，具体的涉及一种用于露天矿排土场的表土替代混合物及其应用。本发明的替代混合物由如下重量百分比的组分组成：黄土20～25％、黏土17～22％、玉米秸秆30～35％、氢氧化钠3～5％、尿素2～10％和微量元素辅助剂为10～30％。本发明还公开了一种利用上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行露天矿排土场改良的方法。通过本发明的表土替代混合物，利用非表土等资源的理化性质，将其综合利用，达到适合植物生长的目的，实现了露天矿排土场的改良，使得能够生长出植物，实现绿化覆盖度达到80％以上。

Description

一种用于露天矿排土场的表土替代混合物
技术领域
本发明属于土壤改良技术领域，具体的涉及一种用于露天矿排土场的表土替代混合物及其应用。
背景技术
我国内蒙古地区为半干旱缺水地区，水资源稀缺，所以内蒙古地区存在着很多的排土场。排土场的情况决定着覆绿的方式及方法，有表土的地方可利用表土进行绿化，无表土的地方，要想覆绿就得根据现实情况改良基质，使得能够覆绿。
对排土场基质进行改良是实现覆绿较便捷且经济的方法。但是排土场基质为深层泥岩及粉砂岩，在排土及堆弃过程中，排土场经过重型机械的碾压，平台表层变得很硬，透水性差；排土场填筑物大部分为泥岩和深层生土，供植物生长的营养物质极低。深层泥岩及生土靠自然熟化时间较长(5年或10 年，时间不等)见效难且慢。
发明内容
本发明的目的之一，是为了解决上述背景技术中排土场的改良难植物不容易生长的技术问题，提供一种能够适宜植物生长的用于露天矿排土场的表土替代混合物。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于露天矿排土场的表土替代混合物，由如下重量百分比的组分组成：黄土20～25％、黏土17～22％、玉米秸秆30～35％、氢氧化钠3～5％、尿素2～10％和微量元素辅助剂为10～30％。
本发明的有益效果是：在通过上述成份的组合的表土替代混合物，利用非表土等资源的理化性质，将其综合利用，达到适合植物生长的目的，实现了露天矿排土场的改良，使得能够生长出植物，实现绿化覆盖度达到80％以上。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，由如下重量百分比的组分组成：黄土20％、黏土17％、玉米秸秆30％、氢氧化钠3％、尿素2％和微量元素辅助剂为28％。
采用上述进一步方案的有益效果是，上述确定的组成成分能够使得表土替代混合物能够产生更好的效果，有利于露天矿排土场的改良。
进一步，所述微量元素辅助剂包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯和镍中的至少一种。
采用上述进一步方案的有益效果是，上述微量元素有利于植物的生长，提供了植物生长所需要的微量元素。
进一步，所述黏土为重黏土，容重为1.22～1.4g/cm3。
采用上述进一步方案的有益效果是，重黏土的孔隙度和团聚体含量较低，有机质、速效钾和碱解氮含量较低，重金属含量满足国家对于土壤环境质量的一级标准。为植物的生长提供了物质基础。
进一步，所述黄土的平均粒径为0.005～0.015mm。
采用上述进一步方案的有益效果是，上述粒径的黄土有利于采集，且有利于植物的种植的固定。
进一步，所述尿素为普通尿素、多肽尿素、缓释尿素和脲甲醛尿素中的任意一种。
采用上述进一步方案的有益效果是，普通尿素中氮素含量较高，合格品要求氮含量为46.0％，一等品要求氮含量为46.2％，优等品要求氮含量为 46.4％，可以作为底肥、追肥。多肽尿素的氮素含量与普通尿素含量一样，仍要求氮含量为46-46.4％，但肥效长于普通尿素，可以用作底肥、追肥和生产缓释肥料使用。多肽尿素从生产工艺上来讲，是指在尿素生产过程中添加金属蛋白酶或聚天门冬氨酸等物质制成多肽尿素。聚天门冬氨酸在农业上作为植物养分吸收促进剂，可有效地促进作物对铁、锌、锰等微量元素吸收，金属蛋白酶能激化植物细胞中糖分和维生素的合成，也有促进发育，增强作物抗逆性等作用。提高作物的抗逆性，间接地也提高化肥利用率，延长了肥效。缓释尿素是在普通尿素生产过程中添加一定比例的脲酶抑制剂，减少氮素的损失，从而提高肥效利用，延长肥效。脲甲醛尿素是尿素与甲醛在高温下反应生成的产物。上述几种尿素为后期种植的植物的生长提供了保障，保证了最后排土场的改良效果。
本发明的目的之二，是提供一种利用上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行露天矿排土场改良的方法，包括以下步骤：
a、将待改良的露天矿排土场的表层通过破碎机械进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将上述用于露天矿排土场的表土替代混合物与水按照体积比1： (1.5～2.5)混合均匀，得到混合溶液；
c、在每平方米步骤a得到的松软的排土场上，倾倒3-5L步骤b得到的混合溶液，得到倾倒混合溶液后的排土场；
d、在步骤c得到的倾倒混合溶液后的排土场上播种植物的种子，播种量为3kg/hm2，对植物进行常规管理，即得到改良后的排土场。
本发明的有益效果是，将待改良的露天矿排土场的表层通过破碎机械进行划破处理，破坏露天矿排土场的表层，解决了由于重型机械碾压产生的硬壳，有利于后续待种植植物的播种和生长。将上述表土替代混合物与水混合，这样产生的混合溶液更具有流动性，便于在排土场平台倾倒，也有利于倾倒后混合溶液会自动平铺于平台表面。播种量为3kg/hm2，这保证了植物生长的稀疏性和生长空间，有利于植物的生长。本发明的改良方法更适合于内蒙古中部牧区露天矿排土场的改良，机械化程度高，操作简单，成本低，具有长效性，实现绿化覆盖度达到80％以上，且后期管护成本低。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，在步骤a中，所述破碎机械为圆盘犁。
采用上述进一步方案的有益效果是，圆盘犁在进行划破处理的时候效果更好，且适合内蒙古地区的操作。
进一步，在步骤b中，所述用于露天矿排土场的表土替代混合物与所述水的体积比例为1:2。
采用上述进一步方案的有益效果是，上述比例的混合溶液不但流动性好，而且保证了混合溶液对于后期种植的植物生长的效果。
进一步，在步骤d中，所述植物为沙打旺和沙蒿中的一种或两种。
采用上述进一步方案的有益效果是，沙打旺和沙蒿生存力强，适合内蒙古地区少雨的半干旱自然环境。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1、
本实施例的用于露天矿排土场的表土替代混合物，包括黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂，其中，以重量计算各组分的百分比为，黄土为20kg，黏土为17kg，玉米秸秆为30kg，氢氧化钠3kg，尿素为2kg，微量元素辅助剂为28kg，所述黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂的总和为100kg。
利用如上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行排土场改良的方法，包括以下步骤：
a、将待改良的排土场表层通过圆盘犁进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将上述表土替代混合物与水按照1：1的体积比例混合得到混合溶液；
c、将步骤b的混合溶液倾倒在排土场上，每平方米排土场倾倒3L的所述混合溶液；
d、在步骤c倾倒混合液的排土场进行沙打旺种植，播量为3kg/hm2，对沙打旺进行培养40周后得到改良后的排土场。
实施例2、
本实施例的用于露天矿排土场的表土替代混合物，包括黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂，其中，以重量计算各组分的百分比为，黄土为25kg，黏土为22kg，玉米秸秆为35kg，氢氧化钠5kg，尿素为2kg，微量元素辅助剂为11kg，所述黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂的总和为100kg。
一种利用如上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行排土场改良的方法，包括以下步骤：
a、将待改良的排土场表层通过圆盘犁进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将上述表土替代混合物与水按照1：1的体积比例混合得到混合溶液；
c、将步骤b的混合溶液倾倒在排土场上，每平方米排土场倾倒3L的所述混合溶液；
d、在步骤c倾倒混合液的排土场进行沙打旺种植，播量为3kg/hm2，对沙打旺进行培养40周后得到改良后的排土场。
实施例3、
本实施例的用于露天矿排土场的表土替代混合物，包括黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂，其中，以重量计算各组分的百分比为，黄土为22kg，黏土为20kg，玉米秸秆为32kg，氢氧化钠4kg，尿素为10kg，微量元素辅助剂为12kg，所述黄土、黏土、玉米秸秆、氢氧化钠、磷酸和微量元素辅助剂的总和为100kg。
一种利用如上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行排土场改良的方法，包括以下步骤：
a、将待改良的排土场表层通过圆盘犁进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将上述表土替代混合物与水按照1：1的体积比例混合得到混合溶液；
c、将步骤b的混合溶液倾倒在排土场上，每平方米排土场倾倒3L的所述混合溶液；
d、在步骤c倾倒混合液的排土场进行沙打旺种植，播量为3kg/hm2，对沙打旺进行培养40周后得到改良后的排土场。
对比实施例1、
本对比实施例1的用于露天矿排土场的表土替代混合物，与实施例3不同的是，不含氢氧化钠，具体是由黄土22kg，黏土20kg，玉米秸秆32kg，尿素10kg和微量元素辅助剂16kg组成。
一种利用如上述的用于露天矿排土场的表土替代混合物进行排土场改良的方法，包括以下步骤：
a、将待改良的排土场表层通过圆盘犁进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将上述表土替代混合物与水按照1：1的体积比例混合得到混合溶液；
c、将步骤b的混合溶液倾倒在排土场上，每平方米排土场倾倒3L的所述混合溶液；
d、在步骤c倾倒混合液的排土场进行沙打旺种植，播量为3kg/hm2，对沙打旺进行培养40周后得到改良后的排土场。
对比实施例2、
本对比实施例的露天矿排土场改良的方法，与实施例1不同的是，步骤 b中不采用实施例1中的用于露天矿排土场的表土替代混合物，而是采用牛羊粪便，其余都相同。具体包括以下步骤：
a、将待改良的排土场表层通过圆盘犁进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将牛羊粪便与水按照1：1的体积比例混合得到混合溶液；
c、将步骤b的混合溶液倾倒在排土场上，每平方米排土场倾倒3L的所述混合溶液；
d、在步骤c倾倒混合液的排土场进行沙打旺种植，播量为3kg/hm2，对沙打旺进行培养40周后得到改良后的排土场。
对上述实施例1至3和对比实施例1和2的沙打旺培养40周后10公顷内的沙打旺的特性记录到如下表1中：
表1
项目 数量 株高
实施例1 2350 平均52.2cm
实施例2 2420 平均51.9cm
实施例3 2150 平均53.5cm
对比实施例1 1536 平均41.4cm
对比实施例2 1420 平均36.8cm
根据上述表1内的数据可以看出，本发明对于植物的种植效果更好，覆盖率要好于对比例，且生长情况要好于对比例。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：黄土20～25％、黏土17～22％、玉米秸秆30～35％、氢氧化钠3～5％、尿素2～10％和微量元素辅助剂为10～30％；
所述混合物的制备包括以下步骤：
a、将待改良的露天矿排土场的表层通过破碎机械进行划破处理，得到松软的排土场；
b、将用于露天矿排土场的表土替代混合物与水按照体积比1：(1.5～2.5)混合均匀，得到混合溶液；
c、在每平方米步骤a得到的松软的排土场上，倾倒3-5L步骤b得到的混合溶液，得到倾倒混合溶液后的排土场；
d、在步骤c得到的倾倒混合溶液后的排土场上播种植物的种子，播种量为3kg/hm 2 ，对植物进行常规管理，即得到改良后的排土场；
所述黏土为重黏土，容重为1.22～1.4g/cm 3；
所述黄土的平均粒径为0.005～0.015mm；
所述尿素为普通尿素、多肽尿素、缓释尿素和脲甲醛尿素中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，由如下重量百分比的组分组成：黄土20％、黏土17％、玉米秸秆30％、氢氧化钠3％、尿素2％和微量元素辅助剂为28％。
3.根据权利要求1或2所述的用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，所述微量元素辅助剂包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、铁、硼、锰、铜、锌、钼、氯和镍中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，在步骤a中，所述破碎机械为圆盘犁。
5.根据权利要求1所述的用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，在步骤b中，所述用于露天矿排土场的表土替代混合物与所述水的体积比例为1:2。
6.根据权利要求1所述的用于露天矿排土场的表土替代混合物，其特征在于，在步骤d中，所述植物为沙打旺和沙蒿中的一种或两种。
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