专利名称：一种沙漠种植结构的制作方法
技术领域：
一种沙漠种植结构技术领域[0001]本实用新型涉及一种沙漠种植结构。
技术背景[0002]沙漠化现象可能是自然现象，作为自然现象的沙漠化是因为地球干燥带移动， 所产生的气候变化导致局部地区沙漠化。不过，今日世界各地沙漠化原因，多数归咎于 人为原因；人口急速增长，所居土地被过分耕种以及牧畜，导致土地枯渴不适合耕种。 沙漠化，是对世界农业发展的一个重大威胁。它使土地滋生能力退化，农牧生产能力降 生物产量下降，可供耕地及牧场面积减少。[0003]目前，沙漠治理方法主要是种植生态林来治沙，但由于沙漠地区土壤条件所 限，用水量大且植被的种植效果差，因此，迫切需要开发一种沙漠种植结构以及能够改 良沙漠土壤的方法和沙漠土壤的种植方法。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是为了克服在沙漠地区种植存在的用水量大且植被的种植效 果差的问题，提供一种用水量小且植被的种植效果好的沙漠种植结构和改良沙漠土壤的 方法以及沙漠土壤的种植方法。[0005]本实用新型提供了一种沙漠种植结构，其中，该沙漠种植结构包括沙漠土壤 层、位于沙漠土壤层上的透气性防渗层和位于透气性防渗层上的种植土层。[0006]本实用新型提供了一种改良沙漠土壤的方法，其中，该方法包括在沙漠土壤 上设置透气性防渗层，在所述透气性防渗层上设置种植土层。[0007]本实用新型还提供了一种沙漠土壤的种植方法，其中，该方法包括将植物和 /或植物种子栽种于改良后的沙漠土壤中，其中，所述沙漠土壤的改良方法为本实用新型 提供的改良沙漠土壤的方法。[0008]本实用新型提供的沙漠种植结构和改良沙漠土壤的方法及沙漠土壤的种植方法 能够有效地改善植物的生长状况且显著地降低用水量。
[0009]图1为显示了实施例2和3中改良沙漠土壤的示意图；[0010]图2为显示本实用新型提供的沙漠土壤的种植方法的示意图。[0011]附图标记[0012]1、沙漠土壤[0013]2、透气性防渗层[0014]3、种植土层[0015]4、植物具体实施方式
[0016]本实用新型提供了一种沙漠种植结构，其中，该沙漠种植结构包括沙漠土壤 层、位于沙漠土壤层上的透气性防渗层和位于透气性防渗层上的种植土层。[0017]根据本实用新型，所述透气性防渗层的透气性和渗流系数可以在很大范围内改 变，只要能够防止透气性防渗层上的种植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中、并具有一 定的透气性以满足种植土层中的植物生长即可，优选情况下，所述透气性防渗层的透气 度可以为10-100，所述透气度K是反映材料透过气体能力的参数。通过一定形状试样的 空气量Q (厘米3)与通气时间(分钟)、试样前后的压力差P (厘米·水柱高)、试样的 截面积F (厘米2)成正比，与试样高度h(厘米)成反比。[0018]t- P ■ F即 Q = K -v Q-h^贝 Ij K =—-人JF -P-t[0019]式中K——透气度(厘米3 ·厘米/厘米2 ·厘米水柱·分钟)[0020]Q——气体透过量(厘米3) F——试样截面积(厘米2)[0022]h——试样高度(厘米)[0023]P——压力差(厘米水柱)[0024]t——时间(分钟)[0025]所述渗流系数可以为10_4_10_7厘米/秒，所述渗流系数是达西定律中表示常温下 水在材料中渗透力的量度(厘米/秒，cm/s)。[0026]本实用新型中，所述透气性防渗层的形状可以在很大范围内改变，只要使其能 够防止透气性防渗层上的种植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中即可，例如，所述透气 性防渗层可以具有凹陷，这样能够更有效地保持种植土层中的水分，避免水分流失，更 优选地，所述凹陷为多个，且均勻地分布于所述透气性防渗层中。[0027]根据本实用新型，形成所述透气性防渗层的材料含有骨料和包覆在骨料上的疏 水性树脂膜，所述骨料可以为硅砂、矿渣、陶粒或玻璃微珠中的一种或几种，所述骨料 的大小可以在很大范围内改变，优选情况下，所述骨料的平均粒子直径可以为20-3500 微米，更优选为100-1000微米。[0028]所述透气性防渗骨料中，包覆在骨料上的所述疏水性树脂膜的量可以在很大范 围内改变，优选情况下，以所述透气性防渗骨料的总重量为基准，所述骨料的含量可以 为90-99重量％，所述疏水性树脂膜的含量可以为1-10重量％。[0029]根据本实用新型，所述疏水性树脂膜的材料可以为疏水性环氧树脂、疏水性酚醛树脂、疏水性聚氨酯树脂以及疏水性硅树脂中的一种或几种。所述疏水性环氧树脂、疏水性酚醛树脂、疏水性聚氨酯和疏水性硅树脂的种类为本领域技术人员所公知，例如，所述疏水性环氧树脂可以为缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂、聚酰胺树脂改性环氧树脂、聚乙烯醇叔丁醛改性环氧树脂、丁腈橡胶改性环氧树脂、酚醛树脂改性环氧树脂、聚酯树脂改性环氧树脂、尿醛三聚氰胺树脂改性环氧树脂、糠醛树脂改性环氧树脂、乙烯树脂改性环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂和硅树脂 改性环氧树脂中的一种或几种。[0030]例如，所述疏水性酚醛树脂可以为二甲苯改性酚醛树脂、环氧树脂改性酚醛树 脂和有机硅改性酚醛树脂中的一种或几种。[0031]此外，优选情况下，所述所述疏水性树脂膜还可以含有固化剂，所述固化剂的 含量可以在很大范围内改变，优选情况下，以所述疏水性树脂膜的总重量为基准，所述 固化剂的含量为20-25重量％。[0032]本实用新型中，所述固化剂的种类没有特别的限制，只要能够使在所述骨料上 形成疏水性树脂膜即可。例如，所述固化剂可以为六次甲基四胺、二丁基二月桂酸锡、 N，N，N'，N'-四甲基胍盐、过氧化酮、环烷酸钴、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化 二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯、甲苯二异氰酸酯 (TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)的加成物以及甲苯二异氰酸酯(TDI)的三聚体中的一种或 几种。[0033]根据本实用新型的一个优选的实施方式，当使用二甲苯改性酚醛树脂、环氧树 脂改性酚醛树脂和有机硅改性酚醛树脂中的一种或几种作为疏水性树脂膜的材料时，优 选使用六次甲基四胺作为固化剂。[0034]根据本实用新型的另一个优选实施方式，当使用疏水性有机硅树脂作为疏水性 树脂膜的材料时，优选使用甲苯二异氰酸酯(TDI)和三羟甲基丙烷(TMP)的加成物和/ 或甲苯二异氰酸酯(TDI)的三聚体作为固化剂。[0035]根据本实用新型的另一个优选实施方式，当使用疏水性聚氨酯树脂作为疏水性 树脂膜的材料时，在常温下加入的固化剂优选为过氧化酮和/或环烷酸钴，在加热状态 下加入的固化剂优选为过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸酯、二烷基过氧化物、过氧 化辛酸叔己酯和过氧化二碳酸双酯中的一种或几种。[0036]符合上述要求的透气性防水骨料可以商购得到，例如，北京仁创科技集团有限 公司生产的透气性防水砂，STS-303。[0037]所述透气性防渗层的厚度没有特别的限制，只要能够防止透气性防渗层上的种 植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中、并具有一定的透气性以满足种植土层中的植物生 长即可，优选情况下，所述透气性防渗层的厚度可以为0.5-10厘米，更优选为3-5厘米。[0038]在所述透气性防渗层上设置种植土层之前，优选在所述透气性放渗骨料层上设 置保护层，以保护所述透气性防渗层的防水性和透气性，所述保护层的材料可以为沙漠 土壤，厚度没有特别的限制，优选情况下，所述保护层的厚度为2-5厘米。[0039]所述种植土层的厚度可以根据所要种植的植物而在很大范围内改变，优选情况 下，所述种植土层的厚度可以为20-100厘米，更优选为40-60厘米。[0040]本实用新型提供了一种改良沙漠土壤的方法，其中，该方法包括在沙漠土壤 上设置透气性防渗层，在所述透气性防渗层上设置种植土层。[0041]根据本实用新型，所述透气性防渗层的透气性和渗流系数可以在很大范围内改 变，只要能够防止透气性防渗层上的种植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中、并具有一 定的透气性以满足种植土层中的植物生长即可，优选情况下，所述透气性防渗层的透气度可以为10-100，所述透气度K是反映材料透过气体能力的参数，所述渗流系数可以为 KT4-IO-7厘米/秒，所述渗流系数是达西定律中表示常温下水在材料中渗透力的量度(厘 米 / 秒，cm/s)。[0042]本实用新型中，所述透气性防渗层的形状可以在很大范围内改变，只要使其能 够防止透气性防渗层上的种植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中即可，例如，所述透气 性防渗层可以具有凹陷，这样能够更有效地保持种植土层中的水分，避免水分流失。[0043]根据本实用新型，形成所述透气性防渗层的材料含有骨料和包覆在骨料上的疏 水性树脂膜，所述骨料可以为硅砂、矿渣、陶粒或玻璃微珠中的一种或几种，所述骨料 的大小可以在很大范围内改变，优选情况下，所述骨料的平均粒子直径可以为20-3500 微米，更优选为100-1000微米。[0044]所述透气性防渗骨料中，包覆在骨料上的所述疏水性树脂膜的量可以在很大范 围内改变，优选情况下，以所述透气性防渗骨料的总重量为基准，所述骨料的含量可以 为90-99重量％，所述疏水性树脂膜的含量可以为1-10重量％。[0045]根据本实用新型，所述疏水性树脂膜的材料可以为疏水性环氧树脂、疏水性酚 醛树脂、疏水性聚氨酯树脂以及疏水性硅树脂中的一种或几种。[0046]符合上述要求的透气性防水骨料可以商购得到，例如，北京仁创科技集团有限 公司生产的透气性防水砂，STS-303。[0047]所述透气性防渗层的厚度没有特别的限制，只要能够防止透气性防渗层上的种 植土层中的水分不渗透到沙漠土壤中、并具有一定的透气性以满足种植土层中的植物生 长即可，优选情况下，所述透气性防渗层的厚度可以为0.5-10厘米，更优选为3-5厘米。[0048]在一种优选实施方式中，在所述沙漠土壤上设置透气性防渗层之前，所述方法 还包括将沙漠土壤的表层去除掉，去除掉的沙漠土壤的表层的深度可以根据所要种植的 植物而在很大范围内改变，优选情况下，所述去除掉的沙漠土壤的表层的深度可以为 15-100厘米，更优选为40-60厘米。[0049]在另一种实施方式中，在所述透气性防渗层上设置种植土层之前，优选在所述 透气性放渗骨料层上设置保护层，以保护所述透气性防渗层的防水性和透气性，所述保 护层的材料可以为沙漠土壤，厚度没有特别的限制，优选情况下，所述保护层的厚度为 2-5厘米。[0050]所述种植土层的厚度可以根据所要种植的植物而在很大范围内改变，优选情况 下，所述种植土层的厚度可以为15-100厘米，更优选为40-60厘米。[0051]本实用新型还提供了一种沙漠土壤的种植方法，其中，该方法包括将植物和 /或植物种子栽种于改良后的沙漠土壤中，其中，所述沙漠土壤的改良方法为本实用新型 提供的改良沙漠土壤的方法。[0052]根据本实用新型，在改良后的沙漠土壤中种植植物的过程中，优选情况下，使 70%以上的植物根系位于透气性防渗层上方的种植土层中。所述栽种植物和/或植物种 子的方法为本领域技术人员所公知，可以根据所要种植的物种，而选择各种林业和/或 农业种植方式。例如，所述植物可以为林木、草类、粮食作物、果树和蔬菜作物中的一 种或几种，所述植物种子可以为上述植物的繁殖材料。[0053]下面通过以下实施例对本实用新型进行更加详细的说明。[0054]实施例1[0055]在盆体(直径为150厘米，高为90厘米)内装填高度为20厘米的沙漠土壤(取 自宁夏回族自治区中卫市境内的腾格里沙漠)，以模拟自然条件下的沙漠土壤。[0056]在沙漠土壤上铺设厚度为2厘米的透气防渗砂(北京仁创科技集团有限公司， STS-303),形成透气性防渗层，通过STZ直读式透气性测定仪和柱状有机玻璃管内放水 试验，检测透气性防渗层的透气度和渗流系数。结果如表1所示。之后，在所述透气性 防渗层上铺设厚度为68厘米的种植土层，形成沙漠种植结构Al。[0057]实施例2[0058]在盆体(直径为150厘米，高为90厘米)内装填沙漠土壤(内蒙古阿拉善右旗 地区的沙壤)，以模拟自然条件下的沙漠土壤。[0059]将沙漠土壤的表层(深度为50厘米)去除掉，将去除表层土后的土层进行平整 处理使其形成如图1所示的凹形坑，在凹形坑上铺设厚度为3厘米的透气防渗砂(北京 仁创科技集团有限公司，STS-303)，形成透气性防渗层，通过STZ直读式透气性测定仪 和柱状有机玻璃管内放水试验，检测透气性防渗层的透气度和渗流系数。结果如表1所7J\ ο[0060]之后，在所述透气性防渗层上铺设厚度为47厘米的种植土层，形成沙漠种植结 构A2。[0061]实施例3[0062]在盆体(直径为150厘米，高为90厘米)内装填沙漠土壤(宁夏灵武地区的沙 壤)，以模拟自然条件下的沙漠土壤。[0063]将沙漠土壤的表层(深度为60厘米)去除掉，将去除表层土后的土层进行平整 处理使其形成如图1所示的凹形坑，在凹形坑上铺设厚度为5厘米的透气防渗砂(北京 仁创科技集团有限公司，STS-303)，形成透气性防渗层，通过STZ直读式透气性测定仪 和柱状有机玻璃管内放水试验，检测透气性防渗层的透气度和渗流系数。结果如表1所7J\ ο[0064]之后，在所述透气性防渗层上铺设厚度为55厘米的种植土层，形成沙漠种植结 构A3。[0065]实施例4[0066]在盆体(直径为150厘米，高为90厘米)内装填沙漠土壤(内蒙古奈曼地区的 沙壤)，以模拟自然条件下的沙漠土壤。[0067]将沙漠土壤的表层(深度为40厘米)去除掉，将去除表层土后的土层进行平整 处理使其形成如图1所示的凹形坑，在凹形坑上铺设厚度为3厘米的透气防渗砂(北京 仁创科技集团有限公司，STS-303)，形成透气性防渗层，通过STZ直读式透气性测定仪 和柱状有机玻璃管内放水试验，检测透气性防渗层的透气度和渗流系数。结果如表1所7J\ ο[0068]之后，使用沙漠土壤(内蒙古奈曼地区的沙壤)在所述透气性防渗层上设置厚度 为5厘米的保护层，在所述保护层上铺设厚度为32厘米的种植土层，形成沙漠种植结构 A4。[0069]表 1[0070]
权利要求1.一种沙漠种植结构，其特征在于，该沙漠种植结构包括沙漠土壤层、位于沙漠土 壤层上的透气性防渗层和位于透气性防渗层上的种植土层。
2.根据权利要求1所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述透气性防渗层具有凹陷。
3.根据权利要求2所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述凹陷为多个，且均勻地分 布于所述透气性防渗层中。
4.根据权利要求1所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述透气性防渗层的厚度为 0.5-10 厘米。
5.根据权利要求4所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述透气性防渗层的厚度为 3-5厘米。
6.根据权利要求1所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述种植土层的厚度为 15-100 厘米。
7.根据权利要求6所述的沙漠种植结构，其特征在于，所述种植土层的厚度为40-60 厘米。
8.根据权利要求1所述的沙漠种植结构，其特征在于，该沙漠种植结构还包括位于所 述透气性防渗层与种植土层之间的保护层，该保护层的材料为沙漠土壤，所述保护层的 厚度为2-5厘米。
专利摘要本实用新型提供了一种沙漠种植结构，其中，该沙漠种植结构包括沙漠土壤层、位于沙漠土壤层上的透气性防渗层和位于透气性防渗层上的种植土层。本实用新型提供的沙漠种植结构能够有效地改善植物的生长状况且显著地降低用水量。
文档编号A01G1/00GK201805688SQ20102025516
公开日2011年4月27日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者秦升益, 贾屹海, 陈杰 申请人:北京仁创科技集团有限公司