CN111499451A - 一种用于高原退化草地的生态修复材料及生态修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高原退化草地的生态修复材料，该生态修复材料包括肥料组分和固沙保水组分，其中：所述肥料组分包括微生物菌剂、生物腐殖酸肥料、无机肥和保水剂；所述固沙保水组分包括抗紫外线剂、聚乙烯醇、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液。本发明可有效修复退化草地，延长修复材料的作用时间，改善川西北高原地带的土壤结构、水分和微生物群落，促进退化草地植物生长，增加经济效益，促进退化草地的生态修复和治理。

Description

一种用于高原退化草地的生态修复材料及生态修复方法
技术领域
本发明涉及生态修复领域，特别是涉及一种用于高原退化草地的生态修复材料及生态修复方法。
背景技术
草地退化是当今世界面临的最大环境问题之一。草地退化已给我国广大地区的生态环境、自然资源、社会经济以及人民生活造成严重的危害。因此，在川西北高原地区草地退化问题已经较为严重的情况下，十分有必要加强和重视草地退化的危害，结合草地退化产生的原因采取一定措施预防和治理，维护这些地区的生态平衡。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种用于高原退化草地的生态修复材料，同时还提供了应用该生态修复材料进行生态修复的方法，具有有效修复退化草地，延长修复材料的作用时间，改善川西北高原地带的土壤结构、水分和微生物群落，促进退化草地植物生长，增加经济效益，促进退化草地的生态修复和治理的优点。
本发明采用的技术方案是：
一种用于高原退化草地的生态修复材料，该生态修复材料包括肥料组分和固沙保水组分，其中：
所述肥料组分包括以下重量份数的原料：微生物菌剂110份-150份、生物腐殖酸肥料60份-100份、无机肥20份-100份和保水剂50份-150份；
所述固沙保水组分包括以下重量份数的原料：抗紫外线剂10份-100份、聚乙烯醇40份-80份、阴离子表面活性剂50份-100份、非离子表面活性剂50份-100份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1000份-2000份。
本发明针对川西北高原退化草地的生态修复材料进行改进，通过合成抗紫外线聚丙烯酸酯乳液，提高了修复材料的抗紫外线性能，同时在乳液中加入适宜的微生物菌剂、生物腐殖酸肥、无机肥、保水剂等，可以为植物生长创造较好的微环境，促进植物快速生长，达到固沙目的，完成退化草地的修复。由于本修复材料借助于植物生长修复退化草地，不会对环境造成二次污染，所以该修复材料是绿色环保的。解决了修复材料易老化，强紫外线环境下运输、储存和使用的稳定性差的技术问题。
在进一步的技术方案中，所述肥料组分包括以下重量份数的原料：微生物菌剂120份-140份、生物腐殖酸肥料70份-90份、无机肥50份-80份和保水剂60份-120份；
所述固沙保水组分包括以下重量份数的原料：抗紫外线剂20份-80份、聚乙烯醇50份-70份、阴离子表面活性剂60份-90份、非离子表面活性剂60份-90份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1500份-1800份。
在进一步的技术方案中，聚乙烯醇的牌号为1799、1788、2499、2488或0588。
在进一步的技术方案中，所述肥料组分中：所述保水剂为聚丙烯酰胺；所述微生物菌剂为固氮菌、放线菌、乳酸菌和酵母菌中的一种或几种。
在进一步的技术方案中，所述固沙保水组分中：所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和/或二氧化锌；所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠；所述非离子表面活性剂为脂肪酸与环氧乙烷的缩合物和/或烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)。
在进一步的技术方案中，聚丙烯酸酯类乳液为市售常规乳液，固含量为30％左右，成膜性良好，分子量1-10×105，玻璃化转变温度为0℃-50℃。
在进一步的技术方案中，所述固沙保水组分的制备方法包括以下步骤：
S1、取聚乙烯醇溶于水中，充分搅拌，加入阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，乳化，备用；
S2、润湿抗紫外线剂，加入上述制得的溶液，混合均匀，即制得固沙保水组分的浆料。
本发明将抗紫外线剂用适宜的表面活性剂乳化，用亲水性强、粘度高的聚乙烯醇溶液制成亲水性浆料，使其可以容易的加入聚丙烯酸酯类乳液中，解决了纳米二氧化钛浆料合成过程繁琐、不易控制的技术问题。
本发明还提供了一种应用上述生态修复材料的高原退化草地的生态修复方法，其技术方案是：
一种高原退化草地的生态修复方法，包括以下步骤：在退化草地上种植植物幼苗或播种草籽，然后将权利要求1-5中任一项所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料稀释10-15倍后，施于退化草地中，即可构建新生植物群落，对退化草地进行生态修复。
本发明属于一种含有可吸收和反射高原强紫外光照射，保护修复材料可长久发挥作用的材料制备和生态修复的方法，解决了修复材料易老化，强紫外线环境下运输、储存和使用的稳定性差的技术问题。
在进一步的技术方案中，所述植物幼苗或草籽包括牧草类植物、药用植物和灌木的幼苗或草籽，所述牧草类植物的种植量大于药用植物的种植量，所述药用植物的种植量大于灌木的种植量。
通过采用上述方案，纳米二氧化钛具有强的反射紫外线能力，减少紫外线对聚丙烯酸酯膜的伤害，提高其使用寿命，保护其中含有的以下营养成份不致流失。生物腐殖酸肥料可以改良土壤结构，调节土壤水、肥、气、热状况，提高土壤保肥保水能力，对于贫瘠土壤具有良好的改良作用；还可以提高沙地中的水份含量，活化土壤中的有效养分，提高氮、磷、钾养分利用率，促进作物根系对养分的吸收，与无机肥共同使用，快速提高土壤中K、N、P等养分，改善当地土壤养分贫瘠的现状；微生物菌剂的加入，有利于植物对养分的活化和吸收。保水剂的加入，可以吸收足够的水分，且吸收白天光照产生的热量，调节夜间温度，使得土壤昼夜温差减小，从而可以改善高寒干旱地区的土壤状况。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过纳米二氧化钛的加入，可以提高修复材料的耐紫外线性能，保护各材料不受紫外线伤害，延长修复材料使用寿命。
2、本发明中通过生物腐殖酸肥料、保水剂、微生物菌剂和无机肥的加入使得最终制得的生态修复材料具有优良的保水性、抗寒性能和富营养化，改善高寒高原地带的土壤结构，促进植物生长，实现退化草地的治理。
3、本发明将纳米二氧化钛用适宜的表面活性剂乳化，用亲水性强、粘度高的聚乙烯醇溶液制成亲水性浆料，使其可以容易的加入聚丙烯酸酯类乳液中。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1：
取50份聚乙烯醇1799溶于1000份水中，充分搅拌，加入十二烷基苯磺酸钠100份、脂肪酸与环氧乙烷缩合的非离子表面活性剂100份，充分乳化；用少量水润湿50份纳米二氧化钛，然后加入上述溶液中，充分搅拌混合，得到纳米二氧化钛均匀浆料；加入固氮菌、放线菌110份-150份、生物腐殖酸肥料60份-100份、无机肥20份-100份、保水剂50份-150份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1000份-2000份，充分搅拌均匀，得到川西北高原退化草地的生态修复材料。
实施例2：
取50份聚乙烯醇1788溶于1000份水中，充分搅拌，加入十二烷基硫酸钠100份、脂肪酸与环氧乙烷缩合的非离子表面活性剂100份，充分乳化，用少量水润湿50份纳米二氧化钛，然后加入上述溶液中，充分搅拌混合，得到纳米二氧化钛均匀浆料，加入固氮菌、放线菌、乳酸菌和酵母菌120份-140份、生物腐殖酸肥料70份-90份、机肥50份-80份、保水剂60份-120份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1000份-2000份，充分搅拌均匀，得到川西北高原退化草地的生态修复材料。
实施例3：
取50份聚乙烯醇2488溶于1000份水中，充分搅拌，加入十二烷基硫酸钠100份、烷基酚聚氧乙烯醚100份，充分乳化，用少量水润湿50份纳米二氧化锌，然后加入上述溶液中，充分搅拌混合，得到纳米二氧化钛均匀浆料，加入固氮菌、放线菌和酵母菌110份-150份、生物腐殖酸肥料60份-100份、无机肥20份-100份、保水剂50份-150份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1000份-2000份，充分搅拌均匀，得到川西北高原退化草地的生态修复材料。
实施例4：
将上述实施例1-3所得生态修复材料分别稀释10-15倍后，与适量草籽混匀，构建新生植物群落，对退化草地进行生态修复。
实施例5：
在退化草地上种植植物幼苗，然后上述实施例1-3所得生态修复材料稀释10-15倍后，按照每亩退化草地中施加600kg-1200kg的生态修复材料于退化草地中，构建新生植物群落，对退化草地进行生态修复。
上述实施例4和实施例5中的新生植物群落以牧草类植物为主，药用植物其次，灌木为辅。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于高原退化草地的生态修复材料，其特征在于，该生态修复材料包括肥料组分和固沙保水组分，其中：
所述肥料组分包括以下重量份数的原料：微生物菌剂110份-150份、生物腐殖酸肥料60份-100份、无机肥20份-100份和保水剂50份-150份；
所述固沙保水组分包括以下重量份数的原料：抗紫外线剂10份-100份、聚乙烯醇40份-80份、阴离子表面活性剂50份-100份、非离子表面活性剂50份-100份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1000份-2000份。
2.根据权利要求1所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料，其特征在于，所述肥料组分包括以下重量份数的原料：微生物菌剂120份-140份、生物腐殖酸肥料70份-90份、无机肥50份-80份和保水剂60份-120份；
所述固沙保水组分包括以下重量份数的原料：抗紫外线剂20份-80份、聚乙烯醇50份-70份、阴离子表面活性剂60份-90份、非离子表面活性剂60份-90份、30％固含量的聚丙烯酸酯类乳液1500份-1800份。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料，其特征在于，所述肥料组分中：所述保水剂为聚丙烯酰胺；所述微生物菌剂为固氮菌、放线菌、乳酸菌和酵母菌中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料，其特征在于，所述固沙保水组分中：所述抗紫外线剂为纳米二氧化钛和/或二氧化锌；所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠；所述非离子表面活性剂为脂肪酸与环氧乙烷的缩合物和/或烷基酚聚氧乙烯醚。
5.根据权利要求4所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料，其特征在于，所述固沙保水组分的制备方法包括以下步骤：
S1、取聚乙烯醇溶于水中，充分搅拌，加入阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，乳化，备用；
S2、润湿抗紫外线剂，加入上述制得的溶液，混合均匀，即制得固沙保水组分的浆料。
6.一种高原退化草地的生态修复方法，其特征在于，包括以下步骤：在退化草地上种植植物幼苗或播种草籽，然后将权利要求1-5中任一项所述的一种用于高原退化草地的生态修复材料稀释10-15倍后，施于退化草地中，即可构建新生植物群落，对退化草地进行生态修复。
7.根据权利要求6所述的一种高原退化草地的生态修复方法，其特征在于，所述植物幼苗或草籽包括牧草类植物、药用植物和灌木的幼苗或草籽，所述牧草类植物的种植量大于药用植物的种植量，所述药用植物的种植量大于灌木的种植量。
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