CN112219629A - 一种高寒高海拔土壤保水保温方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高寒高海拔土壤保水保温方法，包括材料处理、材料制备以及材料铺设步骤。本发明方法简单，且原料为固体废物材料，固体废物材料成本较低，青稞秸秆、木屑、土壤、羊粪以及牛粪可就地取材，本发明实现了废弃物资源化利用，具有环保以及节约成本的优点。
Description
技术领域
本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种高寒高海拔土壤保水保温方法。
背景技术
高寒高海拔地区具有气候寒冷，海拔较高，昼夜温差大，降水量少，紫外线强等特点，致使植物在此环境下不能吸收充足的养分而死亡，降低农作物产量。若不加以保护，土壤水分会快速流失且耐寒性不佳。对于农业土壤来说，一般采用的是地膜覆盖来提高保水保温性能，但若残膜清除不净，在土壤中难以自然降解，会造成土壤污染，致使土壤肥力降低，农作物产量下降。
尿不湿是一种主要用于婴儿防漏、吸收尿液的日用品，依靠超强的吸水性能，让婴儿在夜间也能安心入睡。我国尿不湿的产量一直保持高速增长的势头。由2017年的350.60亿片增加到2018年的381.40亿片，产量增速8.78%。面对产量如此高的情况下，尿不湿一般以一次性尿不湿作为典型的吸收性卫生用品，由此产生的废弃尿不湿也在逐年增加，如果任其自然降解，大约需要300年，会对环境造成极大危害。废旧尿不湿中不仅内部填充物由高吸水性树脂组成，可直接作为保水组分为作物生长提供充足水分；其中还含婴儿的尿液与粪便，有丰富有机质和作物所需的各种营养元素，可为土壤保持肥力。
CN108048105A公开了一种土壤保水组分及其制备方法，利用废蚕丝、膨润土、污泥、青稞秸秆、丙烯酰钾、玉米淀粉、交联剂、引发剂、聚合剂制成。该土壤保水组分可降低土壤水分流失，保水性能好，但该技术未涉及到保温性能。为此，研发一种固体废物资源化、保水率高以及保温性好，并且可为土壤提供肥力，适用于高寒高海拔地区的土壤保水保温方法是非常必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寒高海拔土壤保水保温方法。
本发明的目的是这样实现的，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1~2：50~80：20~50：300:100~320混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1~3:1~3混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1~2cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2~3cm；然后间隔铺设料管，间距为1~2cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2~3cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1~2cm，铺设厚度为0.5~1.5cm，间距为1~2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设4~6cm混合物A，即可。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
1、本发明以废旧尿不湿中的填充物作为保水组分，可有效抑制水分蒸发、提高土壤饱和含水量，并且吸水速度快、安全环保，同时填充物中含有的尿液成分也可提升土壤肥力，废旧木板搅碎而成的木屑配合青稞秸秆作为保温材料，具有导热系数低、节能利废、保温隔热的优点；废旧尿不湿填充物、青稞秸秆、木屑以及土壤混合后得到的混合物A起到保温保水作用；
2、本发明在高寒高海拔地区土壤上先铺设一层混合物A作为保温保水底层，然后铺设装填有干燥牛粪、干燥羊粪的可降解材质的料管，料管之间的间隙填充有混合物A；然后在铺设第二层混合物A，其上铺设间隔的条带状的干燥牛粪、干燥羊粪并与混合物A拌匀，第二层混合物A与干燥牛粪、干燥羊粪共同组成升温层，最后在铺设第三层混合物A作为保温保水表层；升温层的青稞秸秆、木屑、牛粪、羊粪会发生发酵反应，产生的热量可提高土温，而升温层之上以及之下的混合物A利于将升温层的热量维持，同时升温层的部分热量向上以及向下分散，从而提高整体温度；由于羊粪中的养分以及有机质含量较高，利于迅速升温，而牛粪中的有机质较难分解，其长时间缓慢发酵可形成长时间升温效果，羊粪与牛粪的配合，在迅速升温的同时，保持长时间一定的升温效果；在发酵结束后，棒状管完成自然降解，棒状管内的牛粪以及羊粪在相对较深位置开始发酵，进一步延长升温时间；随着雨水淋溶的作用，升温层以及棒状管发酵完毕的部分成分，以及棒状管中未发酵完的部分成分随雨水进入土壤，增强高寒高海拔地区土壤肥力；本发明方法在高寒高海拔地区土壤之上建立保温保水与升温一体化结构层，适合高寒高海拔地区植物育苗以及草本植物等根系较浅的植株种植；结构层发酵完毕后，保留一定保温保水能力，并且肥力较高，同时也会改良高海高海拔地区原有土壤，适合深根性植物种植；
3、S3步骤在铺设4~6cm混合物A之前，再次铺设了混合物A以及铺设了干燥牛粪、干燥羊粪，即组成第二升温层，该层牛粪、羊粪对应下一层牛粪羊粪之间的间距处，即上下错位，使两个升温层在热量纵向扩散上形成补充，可增强升温效果；
4、本发明方法简单，且原料为固体废物材料，固体废物材料成本较低，青稞秸秆、木屑、土壤、羊粪以及牛粪可就地取材，本发明实现了废弃物资源化利用，具有环保以及节约成本的优点。
附图说明
图1为本发明铺设干燥牛粪、干燥羊粪后的使用状态示意图；
图2为图1中干燥牛粪、干燥羊粪拌匀并整地，且铺设4~6cm混合物A的使用状态示意图；
图3为本发明在铺设4~6cm混合物A之前还铺设第二层干燥牛粪、干燥羊粪的使用状态示意图；
图4为图3中第二层干燥牛粪、干燥羊粪拌匀并整地，且铺设4~6cm混合物A的使用状态示意图；
图中：1-土壤，2-混合物A，3-混合物B，4-料管，5-干燥牛粪，6-干燥羊粪。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
如附图1~附图4所示本发明高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1~2：50~80：20~50：300:100~320混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1~3:1~3混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，可降解膜材质为本领域技术人员熟知的材料，例如淀粉塑料，棒状管的直径1~2cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2~3cm；然后间隔铺设料管，间距为1~2cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2~3cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1~2cm，铺设厚度为0.5~1.5cm，间距为1~2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设4~6cm混合物A，即可。
优选地，S3步骤在铺设4~6cm混合物A之前，铺设2~3cm混合物A，再按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，且条状干燥牛粪、干燥羊粪均位于下一层干燥牛粪与干燥羊粪之间间距的正上方；干燥牛粪、干燥羊粪铺设宽度均为1~2cm，铺设厚度为0.5~1.5cm，间距为1~2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地。
优选地，所述棒状管的完全降解时间≥干燥牛粪以及干燥羊粪的腐熟时间，即牛粪、羊粪腐熟后，棒状管完全降解。
优选地，所述废旧尿不湿填充物是将废旧尿不湿包覆层破开，然后取出吸收芯层中的填充物，即为废旧尿不湿填充物。
优选地，S1步骤粉碎是粉碎至25~180目，烘干的温度为120℃，切成段是均切成长度为3~5cm的段。
优选地，所述木屑是由废旧木板，先粉碎，再过30~130目筛后得到。
优选地，S2步骤所述土壤为高寒高海拔土壤。
下面结合实施例1~实施例7，对本发明作进一步说明。
实施例1
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1：50：20：300:100混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1:3混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2cm；然后间隔铺设料管，间距为1cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1cm，铺设厚度为0.5cm，间距为1cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设4cm混合物A，即可。
实施例2
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比2：80：50：300:320混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比3:1混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径2cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为3cm；然后间隔铺设料管，间距为2cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设3cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为2cm，铺设厚度为1.5cm，间距为2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设6cm混合物A，即可。
实施例3
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1.5：65：35：300:210混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1:1混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1.5cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2.5cm；然后间隔铺设料管，间距为1.5cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2.5cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1.5m，铺设厚度为1cm，间距为1.5cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设5cm混合物A，即可。
实施例4
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1：50：20：300:100混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1:3混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2cm；然后间隔铺设料管，间距为1cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1cm，铺设厚度为0.5cm，间距为1cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；铺设2cm混合物A，再按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，且条状干燥牛粪、干燥羊粪均位于下一层干燥牛粪与干燥羊粪之间间距的正上方；干燥牛粪、干燥羊粪铺设宽度均为1cm，铺设厚度为0.5cm，间距为1cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设4cm混合物A，即可。
实施例5
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比2：80：50：300:320混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比3:1混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径2cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为3cm；然后间隔铺设料管，间距为2cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设3cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为2cm，铺设厚度为1.5cm，间距为2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；铺设3cm混合物A，再按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，且条状干燥牛粪、干燥羊粪均位于下一层干燥牛粪与干燥羊粪之间间距的正上方；干燥牛粪、干燥羊粪铺设宽度均为2cm，铺设厚度为1.5cm，间距为2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设6cm混合物A，即可。
实施例6
高寒高海拔土壤保水保温方法，包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1.5：65：35：300:210混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1:1混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1.5cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2.5cm；然后间隔铺设料管，间距为1.5cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2.5cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1.5m，铺设厚度为1cm，间距为1.5cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；铺设2.5cm混合物A，再按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，且条状干燥牛粪、干燥羊粪均位于下一层干燥牛粪与干燥羊粪之间间距的正上方；干燥牛粪、干燥羊粪铺设宽度均为1.5cm，铺设厚度为1cm，间距为1.5cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设5cm混合物A，即可。
实施例7：保水保温效果测定
按实施例1~实施例4的高寒高海拔土壤保水保温方法，分别覆盖在高寒高海拔地区的土壤上，共设置4个试验组，实施例1对应试验组1、实施例2对应试验组2、实施例4对应试验组3、实施例5对应试验组4；按常规方法对每一试验组的保水率、导热系数以及土壤有机质含量进行测定，结果见表1；
表1 保水保温效果
由表1可知，本发明保水率可达80%及以上，导热系数低，保温性较好，有机物质量损失低，可持续为土壤提供肥力。
Claims (7)
1.一种高寒高海拔土壤保水保温方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、将废旧尿不湿填充物粉碎；将青稞秸秆烘干至水分含量小于15%，再切成段；
S2、将粉碎的废旧尿不湿填充物、青稞秸秆段、木屑、土壤以及水，按质量比1~2：50~80：20~50：300:100~320混合均匀，得混合物A；
将干燥牛粪、干燥羊粪，按质量比1~3:1~3混合均匀，得混合物B，将混合物B装入可降解膜材质的棒状管中并封口，棒状管的直径1~2cm，得料管；
S3、将混合物A铺设在高寒高海拔土壤上，铺设厚度为2~3cm；然后间隔铺设料管，间距为1~2cm，并在料管之间填充混合物A；然后在料管上铺设2~3cm混合物A，再在混合物A上按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，铺设宽度均为1~2cm，铺设厚度为0.5~1.5cm，间距为1~2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地；最后铺设4~6cm混合物A，即可。
2.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法，其特征在于S3步骤在铺设4~6cm混合物A之前，铺设2~3cm混合物A，再按条状交替且间隔的方式铺设干燥牛粪、干燥羊粪，且条状干燥牛粪、干燥羊粪均位于下一层干燥牛粪与干燥羊粪之间间距的正上方；干燥牛粪、干燥羊粪铺设宽度均为1~2cm，铺设厚度为0.5~1.5cm，间距为1~2cm，再将干燥牛粪、干燥羊粪与各自底部的混合物A拌匀，然后平整场地。
3.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法，其特征在于所述棒状管的完全降解时间≥干燥牛粪以及干燥羊粪的腐熟时间。
4.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法，其特征在于所述废旧尿不湿填充物是将废旧尿不湿包覆层破开，然后取出吸收芯层中的填充物，即为废旧尿不湿填充物。
5.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法的制备方法，其特征在于S1步骤粉碎是粉碎至25~180目，烘干的温度为120℃，切成段是均切成长度为3~5cm的段。
6.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法的制备方法，其特征在于所述木屑是由废旧木板，先粉碎，再过30~130目筛后得到。
7.根据权利要求1所述高寒高海拔土壤保水保温方法的制备方法，其特征在于S2步骤所述土壤为高寒高海拔土壤。
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