CN1746259A

CN1746259A - 生态建设用复合材料

Info

Publication number: CN1746259A
Application number: CN 200410079971
Authority: CN
Inventors: 杨立明; 王爱勤; 宗莉; 张传卫; 杨军; 李安; 康玉茹
Original assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Current assignee: Lanzhou Institute of Chemical Physics LICP of CAS
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2006-03-15

Abstract

本发明公开了一种植物生态建设及农业生产用多功能复合材料。材料由有机高分子、有机生物活性材料、有机废弃物、植物生长所需营养元素、缓释及土壤调理材料等复合而成。材料可通过土拌合或水剂施入土壤，具有供给营养、缓释和均衡营养成分、改良土壤理化性状、保水抗旱、抑制盐碱、抵御风蚀水蚀等多重功效，达到改善植物生长环境和提高植物生存能力的双重作用，特别适合于西部黄土半干旱地区和高盐碱沙化土壤及其它松散结构土壤区域的植物生态环境建设和农牧业生产。本材料优点是功能复合优化、无毒害、成本低、见效快、施用简便，可有效的改良荒漠化土地，为植物生长创造良好的水土条件，提高生态环境工程建设的质量和效率。

Description

生态建设用复合材料

技术领域

本发明涉及一种生态建设用复合功能化学材料。

背景技术

受气候环境和人类活动加剧的影响，我国尤其是西部地区植物生态环境恶化并加剧，对人民生产、生活造成重大威胁，并严重威胁我国社会及经济的可持续发展。严重的水土流失使水系中下游河道、湖泊淤积，悬河、悬湖增多，调蓄洪水能力降低，加剧中下游地区的洪涝灾害；同时，植物生态失衡、恶化，导致泥石流、强沙尘暴等自然灾害频繁发生、土地荒漠化趋势加剧。所以，改善和保护我国尤其是西部的植物生态环境是一项紧迫而艰巨的长远战略任务。

近年，围绕西部的荒漠化问题采取了大规模的荒山绿化、退耕还林等措施，以求恢复当地的植被，改善生态环境，促进区域经济可持续发展。但是，受干旱缺水、土壤高盐贫瘠、气候环境变迁等因素的制约，西部植物生态环境的恢复与建设速度慢、成效低、成本高。

保水剂、盐碱改良剂等化学材料用于生态环境建设在国外内均有报道，如中国专利CN1339552A新型土壤保水调理剂，每克材料吸360克蒸馏水或155克自来水；张保华等人研制的“康多收”土壤改良剂(新疆农业科技，2001年4期)可使植物在1％以下的盐碱土壤上正常生长；中国专利CN1405270A多功能土壤结构调理剂，可显著改善土壤结构状况，改善土壤水分性状。

生态环境脆弱和退化的影响因素较为复杂，除全球气候变迁及人类活动，常与高盐贫瘠土壤及干旱缺水等自然环境相伴。因此，材料多功能化及其科学集成技术对复杂且恶劣条件下植物生态建设具有重要意义，并已越来越受到人们的关注。国外虽有相关材料，但造价高，不易广泛推广应用。

发明内容

针对植物生态环境建设中，盐碱化、沙化和贫瘠土壤及干旱缺水等恶劣自然环境条件下种树种草成活率低，本发明提供一种多功能、高效、价格低廉的生态建设用复合材料。

本发明所米用的技术方案是：

本发明采用有机高分子材料、植物生长所需营养元素、有机生物活性材料、废弃有机物等复合而成一种营养元素均衡且具有保水抗旱、土壤改良作用的生态建设用复合材料。

一种生态建设用复合材料，其特征在于材料由有机高分子材料1.5-20％、有机生物活性材料0.2-5％、有机废弃物30-60％、植物生长所需营养元素5-30％、其它功能材料2-25％组成，以重量百分含量计；其中有机高分子材料选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物中的一种或几种；有机生物活性材料选自光合细菌、发酵细菌、固氮菌、气杆菌的混合物；植物生长所需营养元素由磷、钾和微肥组成；有机废弃物选自植物秸秆、农畜废弃物、油渣；其它功能材料选自高岭土、膨润土、凹凸棒、腐植酸、风化煤中的两种。

生态建设用复合材料中的微肥选自硼肥、钼肥、锰肥、锌肥、铁肥、铜肥、稀土元素中的部分或者全部。

生态建设用复合材料制备方法，包括以下步骤：

(1)人工干燥或阳光晒干废弃有机物，使其含水量为10-20％，再进行粉碎，发酵。发酵是将粉碎后的废弃有机物放于发酵池中，喷水，使其含水量达30％-40％，加发酵细菌在30-40℃进行发酵；

(2)制好的物料出池烘干或晒干，烘干温度不超过60℃，物料保持含水量20％-30％；

(3)将烘干的物料灭菌后，按比例加入有机生物活性材料、营养元素、有机高分子材料及其它功能材料，混合均匀，造粒，干燥；

(4)用振动筛进行筛分后包装。

生态建设用复合材料可通过土拌合或水剂施入土壤，具有提高土壤载水能力、减少水分蒸发、抑制盐碱、抵御风蚀水蚀、提供植物所需营养及营养缓释等多重作用，特别适合高盐碱沙化土壤和其它松散结构土壤的全面改良及其生态建设。本发明所述的生态建设用复合材料不同于现有的化肥，有机质材料和普通复合肥，可对土壤环境进行全方位的改良调理，增强土壤活力，并为植物生长发育提供营养。

生态建设用复合材料功能齐全、配方科学，不仅含有丰富的有机质和有效微生物，还含有植物生长所需的多种营养成分，可增强植物的生存、生长能力，提高植物的抗逆性，同时，显著改善土壤物性，增强土壤水肥涵养能力及通气性。本发明所含的有机生物活性材料中有大量有益微生物，不仅抑制有害微生物繁殖，减轻植物病害，提高成活率，而且由于微生物分泌物的增加，有利于土壤团粒化，提高肥力，大大节约肥料；另一方面，由于有机高分子材料对营养元素的螯合、缓释作用，提高了营养元素的肥效，并减轻化学成分对水生态的污染。

本发明所述生态建设用复合材料不仅能够在干旱少水地区发挥高效作用，而且可以使用于不同种类的农作物和植物，尤其适用于西部黄土半干旱区和结构松散、高盐贫瘠沙化土壤的生态环境治理和建设。在干旱高盐碱地区现场植树，施用本材料后比对照成活率提高30％以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例1，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料5％、有机生物活性材料0.5％、废弃有机物60％、(NH₄)₂SO₄14％、过磷酸钙5％、K₂SO₄5％、微肥1％、其它功能材料9.5％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中废弃有机物为油渣和牛粪以1∶3混合；其它功能材料为腐植酸和膨润土以1∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄45％、MnSO₄35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、CXuSO₄0.5％、H₃BO₄15％、余量硝酸稀土。具体制备如下：

(1)人工干燥或阳光晒干油渣和牛粪1∶3的混合物，使其含水量达15％左右，再进行粉碎，发酵。发酵是将粉碎后的废弃有机物放于发酵池中，喷水，使其含水量达30％-40％，加发酵细菌在30-40℃进行发酵；

(4)用振动筛进行筛分后包装。

实施例2，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料10％、有机生物活性材料0.2％、废弃有机物56％、(NH₄)₂SO₄14％、K₂SO₄5％、过磷酸钙5％、微肥1％、其它功能材料8.8％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺和聚(丙烯酸-丙烯酰胺)；其中废弃有机物为秸秆和牛粪以2∶3重量比混合；其它功能材料为腐植酸和膨润土以1∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄40％、MnSO₄35％、(NH₄)₂MoO₄0.2％、硼砂15％、余量ZnSO₄。

实施例3，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料8％、有机生物活性材料3％、废弃有机物45％、尿素13.5％、过磷酸钙5％、氯化钾5％、微肥0.5％、其它功能材料20％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚(丙烯酸-丙烯酰胺)；其中废弃有机物为油渣和牛粪以2∶3混合；其它功能材料为腐植酸和膨润土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：Fe₂(SO₄)₃35％、MnSO₄35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、硼砂20％、余量ZnCl₂。

实施例4，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料5％、有机生物活性材料2％、废弃有机物48％、(NH₄)₂SO₄14％、K₂SO₄5％、过磷酸钙5％、微肥1％、其它功能材料20％；其中有机高分子材料为淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物和聚丙烯酰胺；其中废弃有机物为油渣和秸秆以3∶1混合；其它功能材料为风化煤和膨润土以5∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄35％、(NH₄)₂MoO₄0.2％、MnSO₄35％、硼砂20％、余量ZnSO₄。

实施例5，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料8％、有机生物活性材料1％、废弃有机物45％、尿素10％、过磷酸钙5％、KNO₃5％、微肥4％、其它功能材料22％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺和聚乙烯醇；其中废弃有机物为油渣和秸秆以1∶1混合；其它功能材料为腐植酸和高岭土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄30％、MnCl₂35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、硼砂20％、ZnSO₄0.5％、余量硝酸稀土。

实施例6，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料10％、有机生物活性材料0.5％、废弃有机物55％、(NH₄)₂SO₄12％、过磷酸钙5％、K₂SO₄5％、微肥3％、其它功能材料9.5％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中废弃有机物为油渣和牛粪以1∶1混合；其它功能材料为风化煤和高岭土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄35％、MnSO₄35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、硼砂20％、余量ZnSO₄。

实施例7，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料3％、有机生物活性材料0.2％、废弃有机物60％、尿素9.5％、过磷酸钙5％、KNO₃5％、微肥1.3％、其它功能材料16％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物；其中废弃有机物为秸秆和牛粪以2∶3混合；其它功能材料为风化煤和凹凸棒以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄30％、MnNO₃35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、硼酸20％、余量ZnSO₄。

实施例8，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料5％、有机生物活性材料1％、废弃有机物55％、(NH₄)₂SO₄10％、过磷酸钙5％、K₂SO₄5％、微肥1％、其它功能材料18％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺；其中废弃有机物为油渣和牛粪以1∶2混合；其它功能材料为风化煤和高岭土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄35％、MnNO₃30％、(NH₄)₂MoO₄0.2％、硼酸20％、CuSO₄0.2％、余量ZnSO₄。

实施例9，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料2％、有机生物活性材料0.5％、废弃有机物50％、(NH₄)₂SO₄13％、过磷酸钙5％、K₂SO₄5％、微肥2％、其它功能材料22.5％；其中有机高分子材料为聚丙烯酰胺和聚乙烯醇；其中废弃有机物为油渣和秸秆以1∶2混合；其它功能材料为腐植酸和膨润土以2∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄35％、MnNO₃30％、(NH₄)₂MoO₄0.2％、硼砂％、余量硝酸稀土。

实施例10，生态建设用复合材料是按以下重量百分比的原料生产而成：有机高分子材料10％、有机生物活性材料0.8％、废弃有机物50％、(NH₄)₂SO₄10％、过磷酸钙5.5％、K₂SO₄5.5％、微肥3％、其它功能材料15.2％；其中有机高分子材料为聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中废弃有机物为油渣和牛粪以3∶2混合；其它功能材料为风化煤和凹凸棒以4∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比：FeSO₄35％、MnNO₃35％、(NH₄)₂MoO₄0.5％、CuSO₄0.2％、硼酸20％、ZnSO₄2％、余量硝酸稀土。

Claims

1、一种生态建设用复合材料，其特征在于材料由有机高分子材料1.5-20％、有机生物活性材料0.2-5％、有机废弃物30-60％、植物生长所需营养元素5-30％、其它功能材料2-25％组成，以重量百分含量计；其中有机高分子材料选自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物中的一种或几种；有机生物活性材料选自光合细菌、发酵细菌、固氮菌、气杆菌的混合物；植物生长所需营养元素由磷、钾和微肥组成；有机废弃物选自植物秸秆、农畜废弃物、油渣；其它功能材料选自高岭土、膨润土、凹凸棒、腐植酸、风化煤中的两种。

2、如权利要求1所述的材料，其特征在于生态建设用复合材料中的微肥选自硼肥、钼肥、锰肥、锌肥、铁肥、铜肥、稀土元素中的部分或者全部。