CN117502116A - 一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，该方法包括以下步骤：步骤1，制备促根保水混合料A；步骤2，制备促根保水生境基材B；步骤3，制备促根保水生境基材混合物；步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至边坡上；步骤5，将喷射促根保水生境基材混合物的边坡覆盖黑色地膜，促进黑麦草根系生长。将磷石膏等废弃物制备成促根保水混合料，一方面合理利用磷石膏，减少环境污染，另一方面也增加了植物根系在植被混凝土中的固土保持作用。本发明也将蛭石作为外掺料加入其中，蛭石可用作土壤改良剂，可改善土壤的结构，提高土壤的透气性和含水性，可提高植物根系生长。
Description
技术领域
本发明涉及边坡防护与生态修复技术领域，尤其涉及一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法。
背景技术
随着经济发展与基础设施建设，国内外出现了大量因工程开挖产生的裸露边坡，若不对其进行修复改造，这些裸露边坡尤其是高陡岩质边坡容易出现崩塌和滑坡等灾害，给人们的生活和生产带来严重威胁。
在植被护坡工程中，植物与土层之间的力学作用不可忽视。植物根系具有较好的抗拉性能，可以与土壤形成牢固的空间骨架结构，增强边坡土体的稳定性。植物细根对土体起到加筋作用，增强抗剪强度，粗根起到锚固作用。
我国的磷矿资源十分丰富，但对磷石膏的综合再利用率却低于平均水平，磷石膏大量堆放不仅导致了土地资源的浪费，而且对周围环境造成了严重污染。磷石膏在调节土壤pH值，改善土壤水分环境和提高营养元素含量方面效果显著并且可有效提升土壤中有效氮、有效钾、有效磷含量，促进植物生长，提高作物产量和抗旱抗病能力。
蛭石是一种矿物质，具有很强的吸水性，水分在其中传导非常均匀，蛭石是我国优势非金属矿产之一，主要分布于新疆、河北、内蒙古、辽宁等省区。目前，蛭石在环境治理，能源综合利用等方面表现优异。基于此，如何将磷石膏、蛭石应用到植被混凝土生态防护技术中需要作进一步研究。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，以磷石膏、蛭石等混合料作为外加剂促进黑麦草根系在基材中的生长，增强黑麦草根系抗拉拔能力，对边坡达到更好的固土作用。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，包括以下步骤：
步骤1，制备促根保水混合料A：
将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为3.5-5.5:1-3:2.2-2.5:0.5-0.9:0.6-0.8；
步骤2，制备促根保水生境基材B：
将步骤1制得的促根保水混合料A与植被混凝土按重量份额比1:50的比例混合配制成促根保水生境基材B；
步骤3，将步骤2制得的促根保水生境基材B与黑麦草种子按照重量份额比25000-30000:1混合后制得促根保水生境基材混合物；
步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至有坡度的边坡上并形成特定厚度；
步骤5，在喷射促根保水生境基材混合物的边坡坡面覆盖黑色地膜，喷洒一次水，促进黑麦草根系生长。
所述步骤1中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为4.5:2:2.3:0.7:0.7。
所述步骤1采用的磷石膏为水固比3.5-5.5:1混合料，充分混合搅拌后取出磷石膏并晒干。
步骤1所述的氮肥由重量比为5-7:4.5-5.5:1.5-3.5:3-7:3.5-6.5的鸡蛋壳粉末和花生壳粉末、尿素、氯化铵、氨基酸、微量元素组成。
步骤1所述的蛭石为一种天然、无机，无毒的矿物质，为层状结构的硅酸盐。
步骤1所述的生长素为吲哚丁酸和萘乙酸重量比为50-60:5-6混合物，制作成钠盐溶于水溶液后使用。
步骤1所述的保水剂为腐殖酸基保水剂，将腐植酸作为合成保水剂的原料制备腐植酸基保水剂，腐殖酸和水的比例约为1:3000-3500。
步骤4中，将促根保水生境基材混合物喷射至坡度为45°-60°的边坡上并形成8-10cm的厚度。
本发明有如下有益效果：
1、本发明将不同的含量的外加剂混合物喷射到植被混凝土边坡坡面，底层植被混凝土基材提供植物生长的基础环境，面层混合物基材中的有机质和营养元素为植物提供了更好的生长环境。在提高了植物生长量的同时也增强了植被混凝土固持能力。
2、为减缓磷石膏的堆存压力，避免环境污染，提高资源利用率，本发明利用磷石膏为外加剂，其含有的磷、钙等元素可以促进植物的生长，另一方面磷石膏含有少量的磷酸，可以中和碱性土壤。磷石膏经过处理，可以降低重金属对植物生长的危害，减少对环境的污染。
3、蛭石可用作土壤改良剂，由于其具有良好的阳离子交换性和吸附性，可改善土壤的结构，储水保墒，提高土壤的透气性和含水性，使酸性土壤变为中性土壤；蛭石还可起到缓冲作用，阻碍PH值的迅速变化，使肥料在作物生长介质中缓慢释放；蛭石还可向植物提供自身含有的K、Mg、Ca、Fe以及微量的Mn、Cu、Zn等元素。
4、本发明通过采用腐殖酸基保水剂，提高了土壤保水能力，为植物生长提供有利环境。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明。
实施例一(按比例最小值实施)
一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，该方法包括以下步骤:
步骤1，制备促根保水混合料A：
将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为4.5:2:2.2:0.5:0.6；
步骤2，制备促根保水生境基材B：
将步骤1制得的促根保水混合料A与植被混凝土按重量份额比1:50的比例混合配制成促根保水生境基材B；
步骤3，将步骤2制得的促根保水生境基材B与黑麦草种子按照重量份额比25000:1混合后制得促根保水生境基材混合物；
步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至45°坡度的边坡上并形成8cm厚度；
步骤5，在喷射促根保水生境基材混合物的边坡坡面覆盖黑色地膜，喷洒一次水，促进黑麦草根系生长；
实施例二(按比例中间值实施)
一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，该方法包括以下步骤:
步骤1，制备促根保水混合料A：
将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为3.5:1:2.3:0.7:0.7；
步骤2，制备促根保水生境基材B：
将步骤1制得的促根保水混合料A与植被混凝土按重量份额比1:50的比例混合配制成促根保水生境基材B；
步骤3，将步骤2制得的促根保水生境基材B与黑麦草种子按照重量份额比27000:1混合后制得促根保水生境基材混合物；
步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至50°坡度的边坡上并形成9cm厚度；
步骤5，在喷射促根保水生境基材混合物的边坡坡面覆盖黑色地膜，喷洒一次水，促进黑麦草根系生长；
实施例三(按比例最大值实施)
一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，该方法包括以下步骤:
步骤1，制备促根保水混合料A：
将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为5:3:2.5:0.9:0.8；
步骤2，制备促根保水生境基材B：
将步骤1制得的促根保水混合料A与植被混凝土按重量份额比1:50的比例混合配制成促根保水生境基材B；
步骤3，将步骤2制得的促根保水生境基材B与黑麦草种子按照重量份额比30000:1混合后制得促根保水生境基材混合物；
步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至60°坡度的边坡上并形成10cm厚度；
步骤5，在喷射促根保水生境基材混合物的边坡坡面覆盖黑色地膜，喷洒一次水，促进黑麦草根系生长；
上述实施例一～实施例三中：
步骤2中所使用的制备混凝土配制方法按照国家能源局的NB行业标准《水电工程陡边坡植被混凝土生态修复与防护技术规范》配制。
对比例一：
本对比例一与实施例二相比较，变化在于步骤1)中将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为2:0.6:1.5:0.4:0.4。
对比例二：
本对比例二与实施例二相比较，步骤1)中未掺加磷石膏，其他步骤及参数与实例二相同。
对比例三：
本对比例三与实施例二相比较，步骤1)中未掺加氮肥，其他步骤及参数与实例二相同。
对比例四：
本对比例四与实施例二相比较，步骤1)中未掺加蛭石，其他步骤及参数与实例二相同。
对比例五：
本对比例四与实施例二相比较，步骤1)中未掺加保水剂，其他步骤及参数与实例二相同。
对照组：
对照组为未掺加磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的植被混凝土基材，其他步骤与实施例二相同。
对实施例一、实施例二、实施例三、对比例一、对比例二、对比例三、对比例四、对比例五及对照组实验方案，项目实施60天后，测量黑麦草的株高，地上生物量、地下生物量及试样pH值、有机质含量、单根抗拉力。
从上述表中可以看出：在植被混凝土中掺加一定比例的磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂，使得植被混凝土中的有机质含量提高30.7％，植物根系的单根抗拉力提高了13％，在保证植被混凝土强度的同时，也增加了植物的生长量，可以更好地发挥植物根系固土作用。
Claims (8)
1.一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，制备促根保水混合料A：
将磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂混合配制成促根保水混合料A，其中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为3.5-5.5:1-3:2.2-2.5:0.5-0.9:0.6-0.8；
步骤2，制备促根保水生境基材B：
将步骤1制得的促根保水混合料A与植被混凝土按重量份额比1:50的比例混合配制成促根保水生境基材B；
步骤3，将步骤2制得的促根保水生境基材B与黑麦草种子按照重量份额比25000-30000:1混合后制得促根保水生境基材混合物；
步骤4，将促根保水生境基材混合物喷射至有坡度的边坡上并形成特定厚度；
步骤5，在喷射促根保水生境基材混合物的边坡坡面覆盖黑色地膜，喷洒一次水，促进黑麦草根系生长。
2.根据权利要求1所述一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，所述步骤1中磷石膏、氮肥、蛭石、生长素、保水剂的重量份额比为4.5:2:2.3:0.7:0.7。
3.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，所述步骤1采用的磷石膏为水固比3.5-5.5:1混合料，充分混合搅拌后取出磷石膏并晒干。
4.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，步骤1所述的氮肥由重量比为5-7:4.5-5.5:1.5-3.5:3-7:3.5-6.5的鸡蛋壳粉末和花生壳粉末、尿素、氯化铵、氨基酸、微量元素组成。
5.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，步骤1所述的蛭石为一种天然、无机，无毒的矿物质，为层状结构的硅酸盐。
6.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，步骤1所述的生长素为吲哚丁酸和萘乙酸重量比为50-60:5-6混合物，制作成钠盐溶于水溶液后使用。
7.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，步骤1所述的保水剂为腐殖酸基保水剂，将腐植酸作为合成保水剂的原料制备腐植酸基保水剂，腐殖酸和水的比例约为1:3000-3500。
8.根据权利要求1所述的一种增强植被混凝土中黑麦草根系抗拉拔能力的方法，其特征在于，步骤4中，将促根保水生境基材混合物喷射至坡度为45°-60°的边坡上并形成8-10cm的厚度。
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