CN114391334A - 一种高强植被混凝土中的草籽包衣材料、包衣材料浆料及其包衣草籽 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强植被混凝土中的草籽包衣材料、包衣材料及其包衣草籽，所述包衣材料按质量份计包括以下原料：改性糊化淀粉0.40‑0.45份，降碱剂0.10‑0.15份，凝浆保水剂0。20‑0.22份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.15‑0.18份，促发芽激素0.02‑0.05份。所述包衣材料浆料是在改性糊化淀粉糊浆体中，依次加入降碱剂，凝浆保水剂，植生矿物及激素后，搅拌混合，得包衣材料浆料。所述包衣草籽是将草籽放入包衣材料浆料中进行混合包浆；然后放入降碱益生菌培养釜中混合后风干，得包衣草籽。本发明的包衣种籽，可改善植被混凝土中的生长环境，同时可保持有限空间内的土壤不被雨水冲刷，出芽率高，生长态势好。
Description
技术领域
本发明属于生物环境材料领域，具体涉及一种草籽包衣材料，专门应用于高强度植被混凝土中，提高植被混凝土的应用范围。
背景技术
现浇植被混凝土（大骨料无砂砼）是一种用于水利工程边坡治理和保护，并考虑环境因素的新型生态混凝土护坡技术。它是将单一粒级的粗骨料、一定量的细骨料、生态胶凝材料按一定的比例范围进行配合（必要时可不用细骨料），然后进行搅拌，浇筑及自然养护之后，便可得到表面呈米花糖状并有大量连通、细、密孔隙的多孔质混凝土。它的最大特点是存在大量单独或连续的孔隙，拥有一般混凝土及普通生态混凝土所不具备的多种功能。
植被混凝土由于骨架无法密实的特性，需要给后期植被留足够的生长发育空间，因此强度主要来源于骨料间的浆体胶结，往往强度较低，很难广泛应用，大多数应用于不需要直接受力的结构中（护坡等依靠自重产生作用）。高强植被混凝土采用极低水灰比浆体虽然可以极大的增强骨料间的胶结力，提高了高强植被混凝土的应用范围，但析出的OH-离子给后续植被生长带来了极大的困难（实测土壤PH值高于10）。在如此高碱环境下，草籽通常出芽率较低，生长缓慢，且植被混凝土后期由于根系作用带来的强度难以得到保证。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高强植被混凝土中的草籽包衣材料、包衣浆料及其包衣种籽，可改善植被混凝土中的生长环境，同时可保持有限空间内的土壤不被雨水冲刷，出芽率高，生长态势好。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高强植被混凝土中的草籽包衣材料，其特征在于，按质量份计包括以下原料：改性糊化淀粉0.40-0.45份，降碱剂0.10-0.15份，凝浆保水剂0。20-0.22份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.15-0.18份，促发芽激素0.02-0.05份。
本发明进一步改进方案是，按质量份计包括以下原料：改性糊化淀粉0.43份，降碱剂0.13份，凝浆保水剂0.21份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.16份，促发芽激素0.04份。
本发明进一步改进方案是，所述降碱剂为粒径小于一微米的活性二氧化硅。所述凝浆保水剂为甲基丙烯酰胺的双链聚合物，聚合度大于600万。所述降碱益生菌孢子为接合菌纲的真菌孢子。所述植生矿物质为膦酸单酯盐或生化黄腐酸(BFA)或核酸(RNA)或氨基酸(PRT)中的一种或两种以上混合，上述物质单用或混合使用效果都很好。所述促发芽激素为腺嘌呤型细胞分裂素。
用上述草籽包衣材料制备包衣材料浆料，包括如下步骤：在改性糊化淀粉糊浆体中，依次加入降碱剂，凝浆保水剂，植生矿物及激素后，搅拌混合，得包衣材料浆料。
本发明进一步改进方案是，改性糊化淀粉糊浆体中，改性糊化淀粉与水的比例为4：1。
用上述浆料制备包衣草籽，包括如下步骤，将草籽放入包衣材料浆料中进行混合包浆；然后放入降碱益生菌培养釜中混合后风干，得包衣草籽。
本发明进一步改进方案是，风干后的包衣草籽，包衣含水量为0-0.0005。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.降碱剂酸酐具有一定的聚合度，降碱剂在化学层面具有水、空气稳定性，不对草
籽产生酸腐蚀，在遇水溶解后电离的降碱剂中羧酸基团可与羟基结合，降低OH根离子浓度，可长期作用、中和土壤碱性，并不会造成酸化。电离的金属离子与凝浆保水剂在土壤中形成梳妆结构，起到保水、固土等作用。
2.降碱益生菌生物降碱法采用网状植被益生菌丝的芽孢，其芽孢状态在无水状态下可保持数年之久，并耐碱耐酸。遇水发育后能在土壤中盘附生长成为网状结构，并吸收混凝土析出的碱性物质，进一步降低土壤中的碱含量，较化学降碱剂而言更加持久。
3.降碱益生菌包子从生物层面继续降碱，在化学层面的降碱成分逐渐失效后亦可继续维持土壤适合的Ph值。降碱益生菌形成的匍匐菌丝网络进一步固化土壤，减少雨水冲刷植被混凝土孔隙。
4.真菌发育将糊化淀粉分解为便于植被吸收的小分子营养物质，促进植被生长。同时，改性糊化淀粉作为包裹成型的主要物质，可使包衣草籽满足长距离运输。
5.凝浆保水剂与降碱剂中电离的金属离子形成梳状结构，增加土壤间的凝结力，减少本就有限空间的土壤被雨水或河流冲刷的可能性，两种材料共同协作相较于传统保水剂更稳定，保水时间更长。
6.本发明选用的为可促进植物根和芽中的细胞分裂或细胞质分裂的腺嘌呤型细胞分裂素。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述。通过对比普通包衣草籽与裸籽，从以下几个方面判别草籽包衣的突出优点：出芽率（%），出芽时间（h），成草高度（cm），根系深度（cm），冲刷质量损失（%），流水PH，水体电导率。
对比例1
草籽裸籽。
对比例2，
普通包衣草籽，包衣成分：淀粉，草籽，植生矿物质与促发芽激素。
实施例1
本发明的包衣草籽：改性糊化淀粉0.43份，降碱剂0.13份，凝浆保水剂0.21份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.16份，促发芽激素0.04份。
将改性糊化淀粉用水兑成浆体（粉水比为4：1），向浆体中依次加入降碱剂活性二氧化硅，凝浆保水剂甲基丙烯酰胺的双链聚合物，聚合度大于600万，植生矿物膦酸单酯盐，发芽激素腺嘌呤型细胞分裂素，搅拌混合制备成包衣材料浆料，将草籽投入包衣材料浆料中混合，对草籽进行包浆，包浆后的草籽再放入降碱益生菌培养釜中混合后风干30min左右，包衣含水小于万分之五，得包衣草籽。真菌类孢子在真菌菌丝成熟后扩散，在培养反应釜中自然干燥可使得包衣表面覆盖益生菌孢子。
实施例2
本发明的包衣草籽：改性糊化淀粉0.45份，降碱剂0.10份，凝浆保水剂0.20份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.18份，促发芽激素0.04份。
制备方法如实施例1。
实施例3
本发明的包衣草籽：改性糊化淀粉0.40份，降碱剂0.15份，凝浆保水剂0.22份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.15份，促发芽激素0.05份。
制备方法如实施例1。
以上对比例1/2，实施例1/2/3用的草籽为狗牙根；在对比例2，实施例1/2/3中，种籽包衣厚度为2毫米。无论是对哪种种籽进行包衣，包衣厚度均可为2毫米左右。
测试分为两部分，即种植测试与抗冲刷测试。
种植测试为节间环境测试（由于土体环境复杂与不均匀性，不直接测量土体pH），裸籽、传统包衣草籽与本发明包衣草籽在高强多孔混凝土中种植，得到出芽时间，相对值为试验结果与在普通土壤中种植所测得的成草高度、根系深度的比值，判断包衣对草籽早期发育的影响，间接综合判断包衣在高强植被混凝土中的植生性能；冲刷测试为种植出芽后100天均完全成株后进行，采用欧盟体系标准，分别测试流水条件下的植被混凝土中种植土质量损失（冲刷后质量/原土体质量），与可溶性物质粒子在冲刷水体中的浓度。测试成草后，水中的Ph值与粒子浓度即电导率测试，综合判断草籽包衣后续的固土、保水能力。
表1 不同草籽在高强植被混凝土中的植生性能对比
表2 冲刷浸水试验质量损失测试（实施例2、实施例3的测试结果与实施例1相当）
Claims (9)
1.一种高强植被混凝土中的草籽包衣材料，其特征在于，按质量份计包括以下原料：改性糊化淀粉0.40-0.45份，降碱剂0.10-0.15份，凝浆保水剂0。20-0.22份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.15-0.18份，促发芽激素0.02-0.05份。
2.根据权利要求1所述的改性糊化淀粉，其特征在于，按质量份计包括以下原料：改性糊化淀粉0.43份，降碱剂0.13份，凝浆保水剂0.21份，降碱益生菌孢子0.03份，植生矿物质0.16份，促发芽激素0.04份。
3.根据权利要求1所述的草籽包衣材料，其特征在于，所述降碱剂为粒径小于一微米的活性二氧化硅。
4.根据权利要求1所述的草籽包衣材料，其特征在于，所述凝浆保水剂为甲基丙烯酰胺的双链聚合物，聚合度大于600万。
5.根据权利要求1所述的草籽包衣材料，其特征在于，所述降碱益生菌孢子为接合菌纲的真菌孢子。
6.根据权利要求1所述的草籽包衣材料，其特征在于，所述植生矿物质为膦酸单酯盐或生化黄腐酸(BFA)或核酸(RNA)或氨基酸(PRT)中的一种或两种以上混合。
7.根据权利要求1所述的草籽包衣材料，其特征在于，所述促发芽激素为腺嘌呤型细胞分裂素。
8.用权利要求1或2所述的草籽包衣材料制备的包衣材料浆料，其特征在于包括如下步骤：在改性糊化淀粉糊浆体中，依次加入降碱剂，凝浆保水剂，植生矿物及激素后，搅拌混合，得包衣材料浆料。
9.用权利要求8得到的浆料制备的包衣草籽，其特征在于包括如下步骤：将草籽放入包衣材料浆料中进行混合包浆；然后放入降碱益生菌培养釜中混合后风干，得包衣草籽。
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