CN114600731B

CN114600731B - 一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料、制备方法及应用

Info

Publication number: CN114600731B
Application number: CN202210161631.6A
Authority: CN
Inventors: 郗红超; 裴向军; 张晓超; 钟玉健; 雷泞菲
Original assignee: Sichuan Shibian Environmental Protection Engineering Co ltd; Chengdu Univeristy of Technology
Current assignee: Sichuan Shibian Environmental Protection Engineering Co ltd; Chengdu Univeristy of Technology
Priority date: 2022-02-22
Filing date: 2022-02-22
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2042-02-22
Also published as: CN114600731A

Abstract

本发明公开了一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料、制备方法及应用，以种植土、泥炭土、植物纤维、化学纤维、保水剂及缓释肥等作为原料，使制备的轻质材料具有质轻保水、易成型及结构稳定的特点。本发明提供的轻质材料的密度为0.3‑0.5g/cm³，孔隙度为52‑58％，保水率≥90％，材料整体稳定性好，72小时浸水不开裂不崩解，且材料成型快，可模块化安拆，非常适用于60°及以上陡立边坡植被景观的快速恢复工作。

Description

一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料、制备方法及应用

技术领域

本发明涉及边坡生态恢复技术领域，具体涉及一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料、制备方法及应用。

背景技术

裸露边坡多是受人类工程活动而暴露于自然环境中的大量植被和土壤严重退化的斜坡。由于原有土壤结构和植被遭受破坏，不仅会影响区域自然景观的和谐性，而且会加剧工程建设区水土流失、降低生态容量甚至诱发次生灾害。因此，加速裸露边坡的植被生态恢复是十分必要的。

现有植被恢复技术所用的轻质材料密度高至1.5g/cm³，接近天然土壤密度，再加之施工区边坡落差巨大、坡度陡倾及施工平台窄小(例如，露采铁矿并帮段多有50m甚至上百米岩石斜坡，坡度60～90°不等，预留安全平台或清扫平台不足5m)等原因，现有液力喷播和客土喷播技术操作空间和扬程受限严重，难以实现浆土混合基质有效喷附。常出现以下工程问题：浆土基质喷射不均使浆土基质被钩花网架空流失；浆土基质干湿不调、颗粒不均使喷播机作业过程材料输送断续不接，经常堵枪堵管；基质过重而顺坡流失或者剪切剥落；基质结构性不良，易产生冻融破碎和开裂脱落；基质养分流失植被枯死衰败等，严重影响恢复工程效益和景观建设需求。

因此，亟需一种用于坡度陡立岩石边坡和垂直混凝土挡墙的质量较轻且便于快速施工安装的绿化材料。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料、制备方法及应用，侧重于坡度陡立岩石边坡和垂直混凝土挡墙的生态绿化和景观恢复问题，基于少土或无种植土添加，泥炭土及植物纤维复配，通过化学纤维通过热熔胶结与粘结过程再造土体的三维多孔空间结构，进而形成植物生长发育的基质，保水剂增加基质保水性能，缓释肥增加基质肥效肥力，保证植物生长发育的水肥需求，解决了上述背景技术中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料，将种植土、泥炭土、植物纤维、化学纤维、保水剂及缓释肥按比例分阶段混合，均匀入模、压密定型并高温热熔塑型，待混合相材料成型稳定后脱模静置干燥，进一步采用生物菌液喷施改性，即得该轻质材料；所述轻质材料的密度为0.3～0.5g/cm³，孔隙度为48～61％，持水率为28～37％，保水率≥80％。

为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备植生基质混合物：将种植土、泥炭土、缓释肥、植物纤维及化学纤维按比例混合，即得植生基质混合物；

S2、制备泥化混合物，将0.01～0.05wt％保水剂溶液和植生基质混合料按比例混合，即得泥化混合物；

S3、制备模块化成型材料：将所述泥化混合料均匀装模、压密定型、高温热熔、脱模后室温静置干燥，即得模块化成型材料；

S4、将模块化成型材料采用生物菌液进行喷施改性，即得陡立边坡可装配式快速绿化的轻质材料。

优选的，所述植生基质混合物按重量份数计，包括：种植土15～20份，泥炭土40～60份，缓释肥0.8～2.4份，植物纤维8～15份以及化学纤维10～20份；所述泥化混合物中0.01～0.05wt％保水剂溶液与植生基质混合料按重量份数计为3～12：75～120。

优选的，所述种植土为普通园林绿化用土、菜园土及耕作土的任意一种，其团粒尺寸为0.5～3mm，pH值为5.5～8.0；所述泥炭土的粒径小于6mm，pH值为5.0～7.0，有机质含量为45～55％。

优选的，所述植物纤维为椰丝纤维、麻刀纤维及棉花纤维的一种或以上，长度6～15mm；所述化学纤维为聚乳酸短纤维、PBAT纤维、醋酸纤维、涤锦复合纤维、聚丙烯纤维、锦纶纤维及涤纶纤维的一种或以上，长度为5～8mm，纤度为1.8～3.2dtex，回潮率为16％～20％。

优选的，所述保水剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、改性羧甲基纤维素、木质素、预糊化淀粉、聚乙酸乙烯酯及聚丙烯酰胺中的一种或以上。

优选的，所述缓释肥为单体缓释肥和全养分控释肥的混合物。

优选的，所述热熔的温度和时间分别为160～220℃和5～8h；所述的脱模干燥时间为1～2h。

优选的，所述模块化成型材料在绿化种植前1～3d需置于18～28℃自然光环境下，采用80～300倍稀释生物菌液进行喷施改性；所述的生物菌液由芽孢杆菌、酵母菌及EM菌的一种或多种混合，用量500～1200mL/m²。

为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料在陡立边坡植被绿化中的应用。

本发明的有益效果是：

1)本发明提供的轻质材料的密度最低可达到0.354g/cm³，孔隙度高达为48～61％，持水率为28～37％，保水率达到80％，稳定性好，不易崩解，具有质轻保水、易成型、便于施工，同时可以模块化成型，方便搬运安拆，提高施工效率，实现裸露边坡的快速植被恢复，可作为垂直绿化材料，尤其适用于各种高耸陡立型裸露边坡；

2)本发明采用的泥炭土土质蓬松，轻质多孔，所采用的植物纤维和化学纤维可分散填充在种植土和泥炭土颗粒的间隙中形成网状结构，使轻质材料具有优良的通气性和孔隙度，可提高材料保水率并降低材料密度，非常适用于60°及以上陡立边坡植被景观的快速恢复工作；

3)本发明的轻质型模块材料本身属于有机无机复合的结构性材料具有抵抗水力侵蚀和破坏的能力，又可以避免传统技术因修复工程而造成的土壤侵蚀和水土流失问题。同时本轻质材料并非刚性结构材料，不需像传统材料或其他新技术考虑抗折、抗剪及抗压强度破坏问题或界面粘结接触问题，只需利用锚固连接件就可固定安装，实现高效便捷施工维护。

附图说明

图1为实施例1轻质材料中化学纤维与植物纤维混合样图；

图2为对比例1的轻质材料外观图；

图3为对比例2的轻质材料外观图；

图4为实施例2的轻质材料外观图；

图5为利用模具将实施例1的轻质材料塑形为饼状种植基材的外观图；

图6为在实施例1轻质材料上培育的紫花苜蓿在室外一个月后的生长状况图；

图7为使用轻质材料的边坡绿化效果实景图；

图8为未使用轻质材料边坡绿化效果实景图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

中国是一个山地广布的国家，在城市化和自然灾害频发的进程中，土地和土壤逐步成为一个稀缺性的资源，本发明的核心理念是节省和保护土壤资源，解决传统喷播材料和技术解决边坡绿化过程特别是高陡边坡绿化的不可持续性和水土资源流失浪费问题。

请参阅图1-图8，本发明提供一种技术方案：一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料，将种植土、泥炭土、植物纤维、化学纤维、保水剂及缓释肥按比例分阶段混合，均匀入模、压密定型并高温热熔塑型，待混合相材料成型稳定后脱模静置干燥，进一步采用生物菌液喷施改性，即得该轻质材料。

在本发明中，所述种植土、泥炭土、缓释肥、植物纤维及化学纤维的按重量分数计为15～20：40～60：0.8～2.4：8～15：10～20；更优选为15～18：50～60：1.0～2.2：11～13：15～20，最优选为17：58：2：13：20。

在本发明中，所述种植土(不低于绿化种植土壤CJ/T 340-2016要求)优选为普通植生土，更优选为菜园土；所述种植土的团粒尺寸优选为0.5～3mm，更优选为1～2mm；所述种植土的pH值优选为5.5～8，更优选为5.5～7。本发明选用的种植土团粒尺寸适宜，具有一定的疏松性，可以减小轻质材料的密度，同时，其本身不含杂质，膨胀性小，能够保证轻质材料的结构稳定性，并且，本发明选用的种植土酸碱度合适，肥力高，适合植物的生长。

在本发明中，所述泥炭土优选为林下、沼泽、水藓泥炭地潜育性土壤的一种或几种，所述的泥炭土有机质含量45～55％，比重0.6～0.8，所述泥炭土的粒径优选为0.1～6mm，更优选为0.1～3mm；所述泥炭土的pH值优选为5.5～7，更优选为5.5～6.5。本发明选用的泥炭土有机质含量大于40％，有利于植物的生长，且泥炭土土质蓬松，密度小，具有合适的粒径，可以与其他组分混匀，降低了轻质材料密度，并保证轻质材料的密度更为均一。

在本发明中，所述植物纤维优选为椰丝纤维、麻刀纤维和棉花纤维的一种或几种；所述植物纤维的长度优选为6～15mm，更优选为8～12mm，最优选为8～10mm。在本发明中，上述长度的植物纤维有利于在和其他原料混合时均匀地分散，和疏松的种植土、泥炭土形成多孔隙网状结构，降低轻质材料的密度，同时，上述种类的纤维也具有一定的韧性，可以起到加筋连接的作用，提高轻质材料的结构稳定性和抗崩解性。

在本发明中，所述化学纤维优选为聚乳酸短纤维、PBAT纤维、醋酸纤维、涤锦复合纤维、聚丙烯纤维、锦纶纤维及涤纶纤维的一种或以上；所述化学纤维的长度优选为5～8mm，更优选为5.5～7mm，所述化学纤维的纤度优选为2.4～3dtex，更优选为2.4dtex，所述化学纤维的回潮率优选为16％～20％，更优选为16～18％。在本发明中，化学纤维能够将土壤基质缠绕包裹，并胶结除土壤外的其他组分，在轻质材料内部形成稳固的结构，使轻质材料具有最佳的耐久性和稳定性。

本发明采用的泥炭土土质蓬松，轻质多孔，所采用的植物纤维和化学纤维可分散填充在种植土和泥炭土颗粒的间隙中形成网状结构，使轻质材料具有优良的通气性和孔隙度，可提高材料保水率并降低材料密度。

在本发明中，所述保水剂的质量浓度优选为0.02～0.05wt％，更为优选为0.03～0.05wt％；保水剂溶液和植生基质混合料施用按重量份数计，其比例优选为5～12：80～120，更优选为8～10：90～105。

在本发明中，所述保水剂优选为羧甲基纤维素钠、改性羧甲基纤维素、木质素、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酰胺及预糊化淀粉中的一种或以上。在本发明中，保水剂一方面可以填充到基材的孔隙中，提高轻质材料的保水性，另一方面，由于上述保水剂具有一定的粘性，通过胶粘其他组分，使材料内部形成凝胶状空间网络，提高了轻质材料的保水能力，并增加材料内部结构的稳定性，使轻质材料整体性强、易于成型且不易崩解，增强轻质材料的整体成型性和稳定性。如果其含量过高，会导致孔隙封堵，不利于基材持水透气，如果其含量过低，则轻质材料的保水性和稳定性不足。本发明将保水剂的用量控制在上述范围内，能够使轻质材料内部结构的紧密度和孔隙数达到平衡，使轻质材料质轻保水性和成型稳定性均达到最佳。

本发明采用的缓释肥，在保证植物生长所需养分。所述缓释肥为采用单体缓释肥和全养分控释肥构成的混合型肥料。在本发明中，所述缓释肥优选由包括单体缓释肥和全养分控释肥混合而成。缓释肥主要为单体氮肥(有且仅有氮元素的肥料)，通过缓慢释放氩元素这种化学物质，在生物或化学作用下分解的有机氮化合物，从而转变为植物有效态养分的长效肥料，从营养成分来看相对于控释肥来说，成分比较单一，水溶性较小，在水中或和水接触并不能加速释放养分；控释肥：通过在氮-磷-钾复合肥或再加上微量元素的全营养肥外面包裹一层膜、添加剂这样的外衣，从而达到使肥料的分解、释放时间延长，提高肥料养分的利用率的一种长效肥料。其混合按质量比，比例为0.8～1.5：1.8～3.2，优选比例为0.8～1.2：1.8～2.4，更为优选比例为1.2：1.8。此比例不仅能满足基质中植物生长养分需求旺盛阶段的肥力释放速率和植物正常生长长期的养分需求量，还能保证轻质材料肥力供给的长效性和持续性。因此本发明的缓释肥能够补给植物生长所需的矿质元素，同时具有良好的缓释效果，肥力持续时间长，并且采用的缓释肥也具有质轻的特点，进一步降低了轻质材料的密度。

本发明还提供了上述方案所述轻质材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、将种植土、泥炭土、缓释肥、植物纤维及化学纤维干料按上述比例混合即得植生基质混合物；

S2、将保水剂溶液和植生基质混合料按上述比例拌合即得泥化混合物；

S3、将所述泥化混合料均匀装模、压密定型、高温热熔、脱模后室温静置干燥即得模块化成型材料；

S4、将模块化成型材料采用生物菌液进行喷施改性，即得高陡边坡快速绿化适用的可装配式轻质材料。

本发明将各组分干料混合前，优选将种植土过3mm的筛，优选将泥炭土过5mm的筛，留筛余细粒土按次序进行混合后备用。本发明对所述混合方式没有特别要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。

本发明将筛后的种植土和缓释肥进行混合后盛出备用，将泥炭土、植物纤维与化学纤维混合后加入种植土和缓释肥混合物进行混合。如上顺序混合，有利于使纤维填充于土壤和泥炭土疏松的间隙中，同时使其分散并包裹土壤和泥炭土，保证轻质材料具有优良的通气性和高孔隙度，提高基材持水率的同时降低轻质材料的密度。本发明优选采用机械混合的方式进行各组分干料混合；本发明对混合机械和混合方式没有特别要求，采用本领域技术人员熟知的方式即可。

在本发明中，将保水剂配制成溶液，需采用喷洒方式将保水剂溶液与植生基质混合物混合，混合过程需不停搅拌。泥化混合物制备完成需覆盖静置，静置时间优选为2～5小时，更优选为3小时，以保证保水剂均匀浸润到混合料内部，在轻质材料基材内部形成稳固的三维空间网状结构，并减少保水剂蒸发流失，提高轻质材料的保水能力。

在本发明中，所述热熔塑型的温度优选为200℃，所述热熔塑型的时间优选为4～6h，更优选为5～6h。本发明采用的高温热熔塑型条件可使混合物快速失水，并使化学纤维皮层熔化释放胶结性能，进一步增强基材的稳定性。在本发明的具体实施例中，优选将泥化混合物置于模具中，再将模具放入高温成型装置中热熔成型。本发明优选采用烘箱或根据模具形状定制的高温成型车床进行热热成型，更优选采用根据模具形状定制的高温成型车床，便于规模化生产和一体化操作。本发明将泥化混合物放入模具中使之塑型成规则统一的模块材料，便于提高材料装配效率和美观度；并且可以根据铺设要求，调整模具的规格和形状，制成不同规格和样式的产品。成型后的产品可以单独堆砌连接使用，也可搭配钢架装配使用。

在本发明中，所述喷施改性要求为：模块化成型材料在绿化种植前1～3d需置于18～28℃自然光环境下，采用80～300倍稀释生物菌液进行喷施改性，优选为种植前2d、20-25℃自然光环境下，采用150-200倍稀释生物菌液进行喷施改性；所述的生物菌液由芽孢杆菌、酵母菌及EM菌的一种或多种混合，优选为巨大芽孢杆菌、酵母菌及EM菌的2：1：2的混合菌液，其混合量以重量份数计算，其用量500～1200mL/m²，优选为600-1000mL/m²，更优选为800mL/m²，巨大芽孢杆菌属于生防菌株，同时是有效的解磷促钾细菌，能分解土壤中的难容性无机磷、吸附态有机磷，进而提高其肥力乃至作物产量。酵母菌可以提高抗病力和成活率；EM菌可活化土壤养分，提高土壤速效钾、速效磷及全氨含量，促进土壤渗水、保水、透气性能增强，促进土粒团粒化。此比例中两个高含量物质核心目的在于促进土壤肥力提升和加速植物吸收，低含量菌剂为了促进基质中生物群的抗病能力。

本发明的实施例实验数据表明，本发明的轻质材料的密度为0.3～0.5g/cm³，孔隙度为48～61％，持水率为28～37％，保水率≥80％，稳定性好，不易崩解，便于施工，非常适合用于高陡边坡的快速绿化工作。

本发明还提供了上述方案所述轻质材料在高陡边坡绿化中的应用。在本发明中，所述高陡边坡坡度优选为≥60°和高度≥12m，更优选为线路工程、水电工程及采矿工程的坡度60°和高度12m及以上的高陡边坡。在本发明中，所述的应用方法优选为：在所述轻质材料中加入绿化用草籽或直接种植植物幼苗，通过定制钢架结构固定于裸露边坡表面，喷水或水肥混合物促进种子发育或幼苗根系生长。由于本发明的轻质材料具有很好的持水保水能力，且肥力充足，随着植物生长，根系相互延伸交织，使材料结构更加紧密。

实施例1

本发明轻质材料的组分以重量份数计，主要植生基质中各组分比例为：种植土：泥炭土：缓释肥：植物纤维：化学纤维＝15：55：0.8：12：18。保水剂为甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺。

种植土选用普通种植田园土，pH值为7.0，过3mm筛，泥炭土选用网售东北地区林下泥炭土，pH值为6.5，过5mm筛。植物纤维为椰丝纤维，长度为10mm，化学纤维为涤纶纤维及PBAT纤维，长度6mm，纤度为2.8dtex，回潮率为16％。

种植土与缓释肥拌合均匀放置30h，其中缓释肥由单体缓释肥40％、全养分控释肥60％混合而成；再将泥炭土、椰丝纤维丝与化学纤维机械混合均匀，之后加入种植土与缓释肥混合物再行混合，得到植生基质混合物质。将保水剂加水配成0.5wt％的溶液，溶液与混合料按照1：100充分搅拌混合均匀，得到泥化混合物。将泥化混合物填入模具后放入定制烘箱升温至200℃烘烤6h，自然冷却至室温；模块种植前2d，在20-25℃自然光环境下，按800mL/m²用量，采用200倍稀的巨大芽孢杆菌、酵母菌及EM菌的2：1：2的混合菌液进行喷施改性即得。

实施例2

本发明轻质材料的原料组分为：以重量份数计，主要植生基质种植土：泥炭土：缓释肥：植物纤维：化学纤维＝20：50：0.8：15：15，保水剂为预糊化糯米淀粉。

种植土选用普通种植田园土，pH值为6，过3mm筛，泥炭土选用网售东北地区林下泥炭土，pH值为6，过5mm筛。植物纤维为椰丝纤维，长度为10mm，化学纤维为涤锦复合纤维、聚乳酸短纤维及PBAT纤维，长度6mm，纤度为2.8dtex，回潮率为16％。其余同实施例1。

实施例3

本发明轻质材料的原料组分为：以重量份数计，主要植生基质中泥炭土：缓释肥：缓释肥：植物纤维：化学纤维＝15：60：1.2：15：15，保水剂为羧甲基纤维素钠和聚丙烯酰胺。

种植土选用普通种植田园土，pH值为6，过3mm筛，泥炭土选用沼泽泥炭土，pH值为6，过5mm筛。植物纤维为麻刀纤维，长度为10mm，化学纤维为涤纶纤维及PBAT纤维，长度6mm，纤度为2.8dtex，回潮率为16％。其余同实施例1。

实施例4

本实施例中，椰丝纤维的长度为6mm，化学纤维的长度为5mm。其余同实施例1。

对比例1

本对比例中，椰丝纤维的长度为12mm，化学纤维的长度为8mm。种植土：泥炭土：植物纤维：化学纤维＝15:62:15:8。其余同实施例3。

对比例2

本对比例中，干燥温度为150℃，干燥时间为3.5h，种植土：泥炭土：植物纤维：化学纤维＝15:62:15:8。其余同实施例3。

采用环刀法、pH计法、环刀法和烘干法测量轻质材料的密度、pH值，孔隙率和持水率。采用高处跌落的方式测试材料的稳定性，具体测试方法如下：将试样从2m高处放下，做自由落体运动，观察试样是否崩解为碎块，以及块数，不崩解记为稳定性好，崩解为1～3块记为一般，4块及以上记为差。实施例1～4和对比例1～2的测试结果见表1。

表1实施例1～4和对比例1～2测试结果对比

从表1可以看出，随着改变原材料的配比，轻质材料的密度、pH值、孔隙度、持水率、稳定性均有所改变。在一定范围内，纤维含量越低，试样稳定性越差。

图1为实施例1轻质材料中化学纤维与植物纤维混合样图，可以看出，当搅拌充分时，化学纤维与植物纤维均匀混合形成轻质的三维网状结构。

图2为对比例1的轻质材料外观图，可以看出，当化学纤维质量含量过低时，且纤维长度过长时，轻质材料基质易碎。

图3为对比例2的轻质材料外观图，可以看出，在制备过程中，当干燥温度较低，干燥时间较短时，得到的轻质材料基质孔洞大且多，整体塑性差，且容易崩解。

图4为实施例2的轻质材料外观图，从图中可以看出，本发明提供的轻质材料的结构紧凑，又保留了一定的孔隙，塑形性良好，不易崩解。

图5为利用模具将实施例1的轻质材料塑形为的饼状种植基材的外观图，可见，本发明提供的轻质材料具有良好的塑形性，可以根据施工要求制备成不同形状的基材。

图6为在实施例1轻质材料上培育的紫花苜蓿在室外一个月后的生长状况图，从图6可以看出，本发明制备的轻质材料十分适合边坡绿化植物的生长，并且，植株在自然状态下长势良好，有利于高陡边坡的快速绿化。

图7为轻质材料的实际应用例，在轻质材料上培育狗牙根，用于边坡植被恢复与水土流失防控，可以看出，本发明制备的轻质材料可以有效防控坡面侵蚀，并达到坡面快速复绿的目的，植株在自然状态下长势良好，能较好地进行群落演替。

图8为原始坡面在挖鱼鳞坑移栽紫穗槐措施下的坡面侵蚀状况，可以发现坡面侵蚀严重，土体成块状剥落，表面凹凸不平，植被覆盖度低。

本发明解决的是现有边坡喷播绿化施工效率低和绿化效果持久性差的技术问题，提供一种陡立边坡植被恢复适用的装配式快速绿化轻质材料。本发明以种植土、泥炭土、植物纤维、化学纤维、保水剂及缓释肥等作为原料，使制备的轻质材料具有质轻保水、易成型及结构稳定的特点。本发明的实施案例数据表明，本发明提供的轻质材料的密度为0.3-0.5g/cm³，孔隙度为52-58％，保水率≥90％，材料整体稳定性好，72小时浸水不开裂不崩解，且材料成型快，可模块化安拆，非常适用于60°及以上陡立边坡植被景观的快速恢复工作。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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

1.一种用于陡立边坡植被恢复的轻质材料，其特征在于，将种植土、泥炭土、植物纤维、化学纤维、保水剂及缓释肥按比例分阶段混合，均匀入模、压密定型并高温热熔塑型，待混合相材料成型稳定后脱模静置干燥，进一步采用生物菌液喷施改性，即得该轻质材料；所述轻质材料的密度为0.3～0.5g/cm³，孔隙度为48～61％，持水率为28～37％，保水率≥80％；制备方法包括如下步骤：

S1、制备植生基质混合物：将种植土、泥炭土、缓释肥、植物纤维及化学纤维按比例混合，即得植生基质混合物；所述植生基质混合物按重量份数计，包括：种植土15～20份，泥炭土40～60份，缓释肥0.8～2.4份，植物纤维8～15份以及化学纤维10～20份；

S2、制备泥化混合物，将0.01～0.05wt％保水剂溶液和植生基质混合料按重量份数计为3～12：75～120的比例混合，即得泥化混合物；

S3、制备模块化成型材料：将所述泥化混合料均匀装模、压密定型、高温热熔、脱模后室温静置干燥，即得模块化成型材料；所述热熔的温度和时间分别为160～220℃和5～8h；所述的脱模干燥时间为1～2h；

S4、将模块化成型材料采用生物菌液进行喷施改性，即得陡立边坡可装配式快速绿化的轻质材料；所述模块化成型材料在绿化种植前1～3d需置于18～28℃自然光环境下，采用80～300倍稀释生物菌液进行喷施改性；所述的生物菌液由芽孢杆菌、酵母菌及EM菌的一种或多种混合，用量500～1200mL/m²。

2.根据权利要求1所述的轻质材料，其特征在于：所述种植土为普通园林绿化用土、菜园土及耕作土的任意一种，其团粒尺寸为0.5～3mm，pH值为5.5～8.0；所述泥炭土的粒径小于6mm，pH值为5.0～7.0，有机质含量为45～55％。

3.根据权利要求1所述的轻质材料，其特征在于：所述植物纤维为椰丝纤维、麻刀纤维及棉花纤维的一种或以上，长度6～15mm；所述化学纤维为聚乳酸短纤维、PBAT纤维、醋酸纤维、涤锦复合纤维、聚丙烯纤维、锦纶纤维及涤纶纤维的一种或以上，长度为5～8mm，纤度为1.8～3.2dtex，回潮率为16％～20％。

4.根据权利要求1所述的轻质材料，其特征在于：所述保水剂为羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、改性羧甲基纤维素、木质素、预糊化淀粉、聚乙酸乙烯酯及聚丙烯酰胺中的一种或以上。

5.根据权利要求1所述的轻质材料，其特征在于：所述缓释肥为单体缓释肥和全养分控释肥的混合物。

6.一种根据权利要求1～5中任意一项所述的轻质材料在陡立边坡植被绿化中的应用。