CN1232858A - 干旱、半干旱地保水处理 - Google Patents

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崔湘浩
田元益
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity
    • C05G3/80—Soil conditioners

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

本发明是一种干旱、半干旱地保水处理技术。本发明是以各种类型的白土及粘土,添加少量无机物、有机物配制成水乳液,一旦浇洒于土壤就渗到预定深度形成难透水的保水层,可起到上防水渗漏,下防盐升的两大功效。所以,可用于干旱(包括沙漠)、半干旱地的节水灌溉和植被恢复重建生态环境系统。本技术材料成本很低、实施简便、保水率高、无公害,是一个改良土壤和节水灌溉的理想技术。

Description

干旱、半干旱地保水处理
本发明是一种干旱、半干旱地保水处理技术。
人类生活的地球，陆地面积的31％为干旱(包括沙漠)、半干旱地，其面积达4,800万平方公里，这些地区一年内水分蒸散量远远超过降雨量，并且雨水和灌溉水大量下渗而在土壤表层难以存留。为了解决这些问题人们进行了许多研究，其重点放在高分子性质和高分子材料上(包括吸水性树脂)，还有一些专利如，JP86-250085,USP-4690589等利用了高分子水溶胶的凝胶化形成保水层，而专利CN-1201062A则利用了高分子和天然纳米材料的复合水乳液混凝而形成保水层。
本发明所使用的天然纳米材料为各种类型白土，如高岭土、多元高岭土、多水高岭土、蒙脱土、锂蒙脱土、硅酸铝矿、海泡石及各种类型粘土，如陶瓷粘土、漂白土、耐火粘土、高岭土粘土、蒙脱土粘土、水云母粘土、红粘土、铝土岩、硅藻土等。将它们配制成悬浮液之后再加入添加剂。添加剂有无机物和有机物，无机物为各种铵盐，如NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，有机天然物，如淀粉、变性淀粉、腐植酸纳和海藻酸钠等，有机合成物为聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)、等。添加剂量是天然纳米材料重量百分数的0.01～8％(一般表示为：0.01～8wt％)，其中0.5～5wt％范围效果更佳。天然纳米材料和添加剂混合配制成浓度为0.01～0.8wt％的水乳液之后使用。另外，可根据需要加入化肥、农药或者草籽和树籽等并不防碍施工和保水效果。
实施例1
利用多水高岭土和变性淀粉配成200ml浓度为0.205％的水乳液，其中多水高岭土为0.200％，变性淀粉为0.005％，然后倒入一米长，5cm直径的装有70cm高，粒径≤3mm，孔隙率为45％的建筑用砂的玻璃柱里形成保水层，过十几分钟后再往柱中倒入水，水就不往下渗漏或者渗漏很慢，测其保水层深度为54cm。实施例2
利用水云母粘土和添加剂配制成150ml，浓度为0.210％的水乳液，其中水云母粘土为0.200％,(NH4)H2PO4为0.005％，聚丙烯酸为0.005％，实施方法同实施例1，测其保水层深度为42cm。实施例3
利用锂蒙脱土和添加剂配制成100ml，浓度为0.210％水乳液，其中锂蒙脱土为0.200％,(NH4)2HPO4为0.005％，聚乙烯醇为0.005％，按实施例1的方法，测其保水层深度为30cm。实施例4
方法和条件同实施例1，只改变乳液浓度，测定渗漏速度，结果例于表中。
乳液浓渡(％)     0     0.05     0.10     0.15     0.20     0.25
渗漏速度ml/min     31     25     3.7     2.0     0.4     0.2
日渗漏量(mm)     2275     1834     272     147     29     15
从这些数据可知，纳米材料的浓度是影响渗漏速度的主要因素。在这里我们定义防渗漏率(保水率)，然后跟实施例比较。
Figure A9910196700041
在实际沙漠，流动、半流动风沙粒径大于0.1mm砂粒占95％以上，孔隙度为38.76％。所以渗漏量十分严重，日渗漏量高达864～8640mm/d。在实施例4中的最后两个数据日渗量为29和15mm对应于96.6～99.7％和98.8～99.8％。下面再看稻田情况，在稻田需水量包括生理需水量、生态需水量和稻田渗漏量。我国北方稻区，稻田渗漏量一般为360～1440mm/d，占总耗水量的43～63％。此数据同29和15比较，防渗率为：91～98％和96～99％。可见，本发明技术的保水率相当高，可节水很多。当然，本发明不仅限于举的例子，要想做到一点不漏也容易达到，但必须综合考虑植物根部的需氧量和灌溉水量等，然后确定实施其最佳保水条件。

Claims (3)

1、本发明是一种干旱、半干旱地保水处理技术，其特征在于利用各种类型的白土及粘土为主体，添加少量无机物、有机物混合配制成0.01～0.8wt％水乳液，其中添加剂的添加量为主体的0.01～8wt％，一旦浇洒于土壤，就渗到预定深度形成难透水的保水层。
2、如权利1所述干旱、半干旱地保水处理技术，其特征在于白土可以为：高岭土、多元高岭土、多水高岭土、蒙脱土、锂蒙脱土、硅酸铝矿、海泡石及粘土可以为：陶瓷粘土、漂白土、耐火粘土、高岭土粘土、蒙脱土粘土、水云母粘土、红粘土、铝土岩、硅藻土等。
3、如权利1所述的干旱、半干旱地保水处理技术，其特征在于添加的无机物为各种铵盐，如NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4等，有机天然物，如淀粉、变性淀粉、腐植酸钠和海藻酸钠等，有机合成物为聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酸(PAA)等。
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