CN112679170A - 发泡混凝土植被营养基及其应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了发泡混凝土植被营养基及其应用，用于土质缓坡或干旱区土质边坡，发泡混凝土植被营养基按照质量份，包括以下原料：草炭土或腐殖酸有机肥9～11份；植物纤维1.8～2.2份；土壤微生态改良液0.45～0.55份；缓释复合肥0.18～0.22份；低碱硫铝酸盐水泥2.8～3.2份；硫磺粉0.08～0.12份；聚乙烯醇0.25～0.35份；活性二氧化硅2.8～3.2份；过氧化氢0.004～0.006份；水60～100份。本申请的发泡混凝土植被营养基能够为植物提供充分的各类营养；通过增加低碱硫铝酸盐水泥使得抗压强度较高，抗表面侵蚀能力也较强，且能够快速粘结成固体；通过添加过氧化氢能够发泡形成孔隙结构和多孔通道，从而蓄水率高，保水时间长，适合植物长期存活和生长，极大降低高蒸腾/发影响。

Description

发泡混凝土植被营养基及其应用

技术领域

本发明涉及生态修复领域，具体涉及发泡混凝土植被营养基及其应用。

背景技术

土质缓坡、干旱区土质土质边坡水土流失严重且不适合植被生长，现有的方式不能很好的针对土质缓坡、干旱区土质土质边坡进行修复。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了发泡混凝土植被营养基及其应用。

本发明采取的技术方案如下：

一种发泡混凝土植被营养基，用于土质缓坡或干旱区土质边坡，发泡混凝土植被营养基按照质量份，包括以下原料：

草炭土或腐殖酸有机肥9～11份；

植物纤维1.8～2.2份；

土壤微生态改良液0.45～0.55份；

缓释复合肥0.18～0.22份；

低碱硫铝酸盐水泥2.8～3.2份；

硫磺粉0.08～0.12份；

聚乙烯醇0.25～0.35份；

活性二氧化硅2.8～3.2份；

过氧化氢0.004～0.006份；

水60～100份。

本申请的发泡混凝土植被营养基能够为植物提供充分的各类营养；通过增加低碱硫铝酸盐水泥使得抗压强度较高，抗表面侵蚀能力也较强，且能够快速粘结成固体；通过添加过氧化氢能够发泡形成孔隙结构和多孔通道，从而蓄水率高，保水时间长，适合植物长期存活和生长，极大降低高蒸腾发影响(干旱地区、沿海地区)。

本申请的发泡混凝土植被营养基既具备土壤营养性能、水泥的快速凝结性、多孔结构的保水性，此外随着时间的推移，在植物根须生长发育到足够强大并与逐渐扎根进入坡面时，根系力量可使得基材破碎并在土壤微生态改良液的微生物的作用下逐渐风化成为土壤无机成分的一部分，基材对环境无任何二次污染。

本申请的发泡混凝土植被营养基通过增加硫磺粉能够调节营养基的酸碱度，使其适宜植物生长。

实际运用时，为了保证有较好的孔隙率，优选的，在喷播前，再加入过氧化氢搅拌混合。

实际运用时，低碱硫铝酸盐水泥的型号可以为425#或525#；缓释复合肥的型号可以为19-19-10。

于本发明其中一实施例中，还包括种子。发泡混凝土植被营养基能够提供充足的养料给种子，保证种子可靠的发芽和成长。

于本发明其中一实施例中，所述种子为高羊茅、黑麦草、紫花苜蓿、多花木兰、刺槐、狗牙根、结缕草、野牛草、草地早熟禾、紫穗槐、荆条、盐肤木、胡枝子、马棘、臭椿、火棘、黄花决明、小叶女贞和湿地松的一种或多种混合。

于本发明其中一实施例中，所述植物纤维为秸秆、锯末、竹粉竹屑、蔗渣、椰糠和棕榈纤维的一种或多种组合。

植物纤维为废弃物，能够变废为宝，保护环境的同时节约了成本。

于本发明其中一实施例中，所述土壤微生态改良液包括生物活性水和水，其中，生物活性水的质量分数为2.5％～5％，水的质量分数为95％～97.5％；所述生物活性水包括氨基酸、复合微生物以及微量元素，所述氨基酸1.65～2.00mg/ml，所述复合微生物的数量30000000～32000000cfu，所述微量元素750～1000mg/l。

生物活性水的氨基酸是一种小分子有机炭，为植物以及土壤微生物提供基础营养，促进土壤有机质的增加、促进植物根系及植株的生长、促进微生物菌群的大量繁殖及增强活性，生物活性水的复合微生物能够改善土壤环境；生物活性水的微量元素能够为植物、土壤微生物提供营养，促进植物生长、微生物繁殖，为土壤改良提供基础。

本申请的发泡混凝土植被营养基为植物生育提供了基础的有机、无机、矿物和微生物四大类组分。

于本发明其中一实施例中，所述复合微生物为玫瑰红球菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌以及光合细菌的至少两种组合。

玫瑰红球菌能降解有机农药、多环芳烃、芳香烃等环境污染物质，分泌的腈水合酶和脂肪酶具有极好生物修复效果；放线菌可分泌细胞分裂素促进植物的生长，生长的菌丝能促进根系水分的吸收、有效提高植物抗旱能力；枯草芽孢杆菌产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质对多种植物致病菌有明显的抑制作用；胶质芽孢杆菌具备溶磷及固氮能力，此外可分泌多种胞外酶以提高植物抗逆性；乳酸菌能够分解常态下不易分解的木质素及纤维素，并使有机物发酵分解，促进植物吸收生长；酵母菌可合成促进细胞分裂和根系生长的活性物质，促进种子发芽及根系发育；光合细菌可合成糖类、氨基酸类、氮素化合物及生物活性物质，可培肥土壤和促进植物生长。

通过至少两种菌类组合能够有效改善生态环境。实际运用时，为了保证较好的修复效果，复合微生物包括了玫瑰红球菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌以及光合细菌。

于本发明其中一实施例中，所述微量元素包括包括铜元素、铁元素、锌元素和锰元素，其中，铜元素150～200mg/l，铁元素200～300mg/l，锌元素300～350mg/l，锰元素10～15mg/l。

本申请还公开了上文所述发泡混凝土植被营养基在生态修复领域的应用。

本申请还公开了一种土质缓坡、干旱区土质边坡的修复方法，将上文的发泡混凝土植被营养基喷涂播在土质缓坡或干旱区土质边坡上形成基质层，基质层的厚度为1.5cm～2.5cm。

实际运用时，可以与液力喷播机械结合使用，节约人力。

于本发明其中一实施例中，每平米基质层中含有种子15～25g。

本发明的有益效果是：本申请的发泡混凝土植被营养基既具备土壤营养性能、水泥的快速凝结性、多孔结构的保水性，此外在植物根须生长发育到足够强大并与逐渐扎根进入坡面时，根系力量可使得基材破碎并在土壤微生态改良液的微生物的作用下逐渐风化成为土壤无机成分的一部分，基材对环境无任何二次污染。

附图说明：

图1是土质缓坡、干旱区土质边坡的修复方法的示意图；

图2是实施例2喷射装置的结构示意图；

图3是移动座和钢丝绳配合的示意图；

图4是图2中A处的放大图；

图5是图2中B处的放大图；

图6是两个分体的示意。

图中各附图标记为：

100、边坡；200、基质层；1、本体；2、第一喷口；12、喷射头；13、第一型材；14、第二型材；15、底座；16、第一驱动机构；17、顶座；18、第二驱动机构；19、钢丝绳；20、移动座；21、第三驱动机构；22、防脱槽；23、滑块；24、分体；25、贯穿孔；26、滚轮组；27、环形限位槽；28、第一电动收卷盘；29、第一连接索；30、第二电动收卷盘；31、第二连接索；32、第三电动收卷盘；33、第三连接索；34、导向轮；35、限位竖板；36、限位孔；37、收卷轮。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本发明做详细描述。

实施例1

如图1本实施例公开了一种土质缓坡、干旱区土质边坡的修复方法，将发泡混凝土植被营养基喷涂播在土质缓坡或干旱区土质边坡100上形成基质层200，基质层200的厚度为1.5cm～2.5cm。实际运用时，发泡混凝土植被营养基可以与液力喷播机械结合使用，节约人力。

实际运用时，发泡混凝土植被营养基包括种子，按照质量份，发泡混凝土植被营养基还包括以下原料：

草炭土或腐殖酸有机肥9～11份；

植物纤维1.8～2.2份；

土壤微生态改良液0.45～0.55份；

缓释复合肥0.18～0.22份；

低碱硫铝酸盐水泥2.8～3.2份；

硫磺粉0.08～0.12份；

聚乙烯醇0.25～0.35份；

活性二氧化硅2.8～3.2份；

过氧化氢0.004～0.006份；

水60～100份。

本申请的发泡混凝土植被营养基能够为植物提供充分的各类营养；通过增加低碱硫铝酸盐水泥使得抗压强度较高，抗表面侵蚀能力也较强，且能够快速粘结成固体；通过添加过氧化氢能够发泡形成孔隙结构和多孔通道，从而蓄水率高，保水时间长，适合植物长期存活和生长，极大降低高蒸腾/发影响(干旱地区、沿海地区)。

本申请的发泡混凝土植被营养基既具备土壤营养性能、水泥的快速凝结性、多孔结构的保水性，此外在植物根须生长发育到足够强大并与逐渐扎根进入坡面时，根系力量可使得基材破碎并在土壤微生态改良液的微生物的作用下逐渐风化成为土壤无机成分的一部分，基材对环境无任何二次污染。

本申请的发泡混凝土植被营养基通过增加硫磺粉能够调节营养基的酸碱度，使其适宜植物生长。实际运用时，为了保证有较好的孔隙率，优选的，在喷播前，再加入过氧化氢搅拌混合。

实际运用时，每平米基质层中含有种子15～25g。本实施例中，每平米基质层中含有种子20g。

实际运用时，低碱硫铝酸盐水泥的型号可以为425#或525#；缓释复合肥的型号可以为19-19-10。

实际运用时，种子为高羊茅、黑麦草、紫花苜蓿、多花木兰、刺槐、狗牙根、结缕草、野牛草、草地早熟禾、紫穗槐、荆条、盐肤木、胡枝子、马棘、臭椿、火棘、黄花决明、小叶女贞和湿地松的一种或多种混合。

实际运用时，植物纤维为秸秆、锯末、竹粉竹屑、蔗渣、椰糠和棕榈纤维的一种或多种组合。植物纤维为废弃物，能够变废为宝，保护环境的同时节约了成本。

实际运用时，土壤微生态改良液包括生物活性水和水，其中，生物活性水的质量分数为2.5％～5％，水的质量分数为95％～97.5％；生物活性水包括氨基酸、复合微生物以及微量元素，氨基酸1.65～2.00mg/ml，复合微生物的数量30000000～32000000cfu，微量元素750～1000mg/l。

生物活性水的氨基酸是一种小分子有机炭，为植物以及土壤微生物提供基础营养，促进土壤有机质的增加、促进植物根系及植株的生长、促进微生物菌群的大量繁殖及增强活性，生物活性水的复合微生物能够改善土壤环境；生物活性水的微量元素能够为植物、土壤微生物提供营养，促进植物生长、微生物繁殖，为土壤改良提供基础。

本申请的发泡混凝土植被营养基为植物生育提供了基础的有机、无机、矿物和微生物四大类组分。

实际运用时，复合微生物为玫瑰红球菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌以及光合细菌的至少两种组合。

玫瑰红球菌能降解有机农药、多环芳烃、芳香烃等环境污染物质，分泌的腈水合酶和脂肪酶具有极好生物修复效果；放线菌可分泌细胞分裂素促进植物的生长，生长的菌丝能促进根系水分的吸收、有效提高植物抗旱能力；枯草芽孢杆菌产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质对多种植物致病菌有明显的抑制作用；胶质芽孢杆菌具备溶磷及固氮能力，此外可分泌多种胞外酶以提高植物抗逆性；乳酸菌能够分解常态下不易分解的木质素及纤维素，并使有机物发酵分解，促进植物吸收生长；酵母菌可合成促进细胞分裂和根系生长的活性物质，促进种子发芽及根系发育；光合细菌可合成糖类、氨基酸类、氮素化合物及生物活性物质，可培肥土壤和促进植物生长。

通过至少两种菌类组合能够有效改善生态环境。实际运用时，为了保证较好的修复效果，复合微生物包括了玫瑰红球菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌以及光合细菌。

实际运用时，微量元素包括包括铜元素、铁元素、锌元素和锰元素，其中，铜元素150～200mg/l，铁元素200～300mg/l，锌元素300～350mg/l，锰元素10～15mg/l。

于本实施例中，按照质量份，发泡混凝土植被营养基中：草炭土或腐殖酸有机肥10份；植物纤维2份；土壤微生态改良液0.5份；缓释复合肥0.2份；低碱硫铝酸盐水泥3份；硫磺粉0.1份；聚乙烯醇0.3份；活性二氧化硅3份；过氧化氢0.005份；水100份。土壤微生态修复剂的配方为生物活性水45g+水1125g，氨基酸1.8mg/ml，复合微生物的数量1000000cfu，铜元素150mg/l，铁元素200mg/l，锌元素300mg/l，锰元素10mg/l。

喷播后，基质层的孔隙率为35～45％，抗冲刷指数6.5～7.5，抗压强度为6.0～7.0MPa，20摄氏度阳光散射风力2级10天平均保水率为40～45％，绿植恢复效果75～85％，通过本修复方法，能够解决土质缓坡、干旱区土质边坡的生态恢复问题，在提供植物生长空间和营养物质的同时，有效防止水土流失。

实施例2

如图2～6所示，本实施例公开了一种植被营养基的喷射装置，用于喷播实施例1的营养基，喷射装置包括：

第一型材13，用于铺设在坡底；

第二型材14，用于铺设在坡顶；

底座15，滑动设置在第一型材13上；

第一驱动机构16，设置在第一型材13上，用于驱动底座15左右移动；

顶座17，滑动设置在第二型材14上；

第二驱动机构18，设置在第二型材14上，用于驱动顶座17左右移动，顶座17与底座15同步移动；

两根平行设置的钢丝绳19，两根钢丝绳19的一端与底座15相对固定，另一端与顶座17相对固定；

移动座20，架设在两根钢丝绳19上；

喷射头12，固定在移动座20上，喷射头12包括本体1，本体具有第一喷口2；

第三驱动机构21，设置在底座15和顶座17上，用于驱动移动座20沿钢丝绳19的长度方向往复移动。

现有边坡喷播工作通过人工手动控制喷射头进行，不仅劳动强度大而且喷播质量不稳定。本申请的喷射装置结构简单，能够较为快速的搭建在边坡上，通过同步移动的底座15和顶座17能够带动两根钢丝绳19左右移动，即喷射头能够左右移动，通过第三驱动机构21能够带动移动座20沿钢丝绳19方向往复移动，即喷射头能够上下移动，从而本申请的喷射头可以实现对整个边坡的自动喷播，不仅喷播质量稳定，而且能够有效提高施工效率。

于本实施例中，第一型材13和第二型材14均具有沿自身长度方向设置的防脱槽22，底座15和顶座17的下端均设置有与对应防脱槽22配合的滑块23。

于本实施例中，滑块23为梯形，防脱槽22的形状与滑块23相适配。梯形的设计能够有效防止滑块23上下脱离防脱槽22。

于本实施例中，第一型材13和第二型材14包括若干依次可拆卸连接的分体24，每个分体24均具有防脱槽22。通过拆装分体24能够得到合适长度的型材，且运输也较为方便。

于本实施例中，每个分体24上均设置有贯穿孔25，贯穿孔25用于供固定锚钉穿过，分体24通过固定锚钉与地面固定住。

于本实施例中，移动座20的左侧和右侧均具有滚轮组26，滚轮组26的滚轮的外侧壁具有环形限位槽27，钢丝绳19嵌入对应滚轮组26的环形限位槽27中。通过环形限位槽27能够可靠的将移动座20挂在两根钢丝绳19上，且滚轮与钢丝绳19滚动配合，能够大大降低摩擦力，方便移动座20的往复移动。

实际运用时，底座15和顶座17上均设置有接近开关，移动座20上下端均具有与对应接近开关配合的触发结构。接近开关可以为机械式行程开关，触发结构可以为触发杆，当移动座20运动到位后，触发杆能够按压机械式行程开关，此时可以判断移动到位，可以进行下一步动作。

于本实施例中，第一驱动机构16包括分别固定在第一型材13左右两端的第一电动收卷盘28，第一电动收卷盘28上缠绕有第一连接索29，两个第一电动收卷的第一连接索29均与底座15连接；

第二驱动机构18包括分别固定在第二型材14左右两端的第二电动收卷盘30，第二电动收卷盘30上缠绕有第二连接索31，两个第二电动收卷的第二连接索31均与顶座17连接；

第三驱动机构21包括分别固定在底座15和顶座17上的第三电动收卷盘32，第三电动收卷盘32上缠绕有第三连接索33，两个第三电动收卷的第三连接索33均与移动座20连接。

通过一个电动收卷盘收，另一个电动收卷盘释放，能够带动底座15或顶座17左右移动。通过一个电动收卷盘收，另一个电动收卷盘释放，能够带动移动座20上下移动。

于本实施例中，顶座17还包括导向轮34，顶座17的第三电动收卷盘32的第三连接索33通过导向轮34后与移动座20连接。

于本实施例中，底座15和顶座17上均固定有两块限位竖板35，限位竖板35具有多个上下间隔设置的限位孔36，钢丝绳19穿过对应的限位孔36。

通过选择不同高度的限位孔36能够调节钢丝绳19与边坡的距离，方便喷播操作。

实际运用时，顶座17和顶座17上具有用于卡紧钢丝绳19的卡盘。

于本实施例中，底座15上转动安装有两个带锁紧功能的收卷轮37，钢丝绳19的一端缠绕在对应的收卷轮37上，另一端穿过底座15对应的限位孔36后再穿过顶座17对应的限位孔36，然后与顶座17固定住。通过设置收卷盘能够重复利用钢丝绳19，安装钢丝绳19也更为方便快捷。实际运用时，收卷轮37还可以设置在顶座17上，此时，钢丝绳19的一端缠绕在对应的收卷轮37上，另一端穿过顶座17对应的限位孔36后再穿过底座15对应的限位孔36，然后与底座15固定住。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此即限制本发明的专利保护范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发泡混凝土植被营养基，其特征在于，用于土质缓坡或干旱区土质边坡，发泡混凝土植被营养基按照质量份，包括以下原料：

草炭土或腐殖酸有机肥9～11份；

植物纤维1.8～2.2份；

土壤微生态改良液0.45～0.55份；

缓释复合肥0.18～0.22份；

低碱硫铝酸盐水泥2.8～3.2份；

硫磺粉0.08～0.12份；

聚乙烯醇0.25～0.35份；

活性二氧化硅2.8～3.2份；

过氧化氢0.004～0.006份；

水60～100份。

2.如权利要求1所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，还包括种子。

3.如权利要求2所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，所述种子为高羊茅、黑麦草、紫花苜蓿、多花木兰、刺槐、狗牙根、结缕草、野牛草、草地早熟禾、紫穗槐、荆条、盐肤木、胡枝子、马棘、臭椿、火棘、黄花决明、小叶女贞和湿地松的一种或多种混合。

4.如权利要求1所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，所述植物纤维为秸秆、锯末、竹粉竹屑、蔗渣、椰糠和棕榈纤维的一种或多种组合。

5.如权利要求1所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，所述土壤微生态改良液包括生物活性水和水，其中，生物活性水的质量分数为2.5％～5％，水的质量分数为95％～97.5％；所述生物活性水包括氨基酸、复合微生物以及微量元素，所述氨基酸1.65～2.00mg/ml，所述复合微生物的数量30000000～32000000cfu，所述微量元素750～1000mg/l。

6.如权利要求5所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，所述复合微生物为玫瑰红球菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌以及光合细菌的至少两种组合。

7.如权利要求5所述的发泡混凝土植被营养基，其特征在于，所述微量元素包括包括铜元素、铁元素、锌元素和锰元素，其中，铜元素150～200mg/l，铁元素200～300mg/l，锌元素300～350mg/l，锰元素10～15mg/l。

8.一种土质缓坡、干旱区土质边坡的修复方法，其特征在于，通过喷射装置将权利要求2所述的发泡混凝土植被营养基喷涂播在土质缓坡或干旱区土质边坡上形成基质层，所述基质层的厚度为1.5cm～2.5cm。

9.如权利要求8所述的土质缓坡、干旱区土质边坡的修复方法，其特征在于，每平米基质层中含有种子15～25g。

10.权利要求1～7任意一项所述的发泡混凝土植被营养基在生态修复领域的应用。

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