本发明涉及生态恢复和沙漠治理领域。具体地说,本发明涉及一种治理沙漠植被恢复材料及其制备方法。
背景技术:
我国是世界上沙化土地面积最大、分布较广、危害最为严重的国家之一。据统计全国沙化土地面积达174万平方公里,占国土面积的18%。而且土地沙漠化扩展速度每年达3436平方公里,相当于每年损失一个中等县的土地面积。近年来我国土地沙化总体上仍呈扩展趋势,日趋严重的土地沙化直接影响着国家可持续发展战略的实施,也威胁着中华民族的生存空间。因此,开发新型治沙技术仍是当前防止沙漠化扩大的重要课题。
目前的治理沙漠技术主要有工程方法、生物方法和化学方法,这些技术从不同的角度在沙化土地治理和恢复方面取得了一定的进展,但仍存在许多不足。工程方法在治理固定沙丘取得了举世瞩目的成绩,但对流动沙丘效果甚微;生物方法面对强烈的风蚀作用也难以生存;化学固沙可以固定沙尘,但生物无法正常生长。在沙丘上喷洒化学固沙剂可在沙丘表面形成0.5厘米至1厘米厚的沙结皮,当有自然降水时,这些沙结皮逐渐下渗增厚,并可长时间维持。沙土结皮可有效地防止风蚀,同时起到吸湿和减少土壤水分蒸发的作用,但它形成的致密固沙层植物无法生长。所以,如何将它们有效地进行技术集成,成为目前技术的开发的热点。
沙阻是穿沙公路和铁路的主要病害之一,防沙和固沙就成为筑路不可回避的问题。草原沙化后如果不及时采取人工干预措施,不仅沙化面积扩大,而且天然降雨量也会减少。如果能采取措施既能固定流动沙丘或治理沙化的草原,又能使沙丘或退化的草原上恢复植被,则是较为理想的治理模式。因此,将化学固沙与植被固沙有效结合不失为一种有效的手段,可大大加快治沙的速度,提高沙漠治理的效果。由于沙土保水性能差和有机质少,所以如何开发既能透水和保水,又能提供营养成分,同时达到植物生长和治理沙漠双重效果的新技术,是实现上述目标的前提。
技术实现要素:
针对目前化学固沙存在的不足,本发明提供了一种治理沙漠植被恢复材料,目的是在固沙的过程中,解决植物生长所需的水和肥等实际问题,达到固沙和植被恢复的双重效果。
本发明的目的是按下列方案实现的:
一种治理沙漠植被恢复用材料,按重量百分比计,由粘结剂0.1-2%、凹凸棒土10-40%、植物纤维素10-30%、营养成分1-10%、高吸水性树脂1-10%以及余量的细沙土组成;粘结剂选自淀粉、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、水玻璃中的任意一种或任意组合。
本发明所述的凹凸棒土选自天然矿石,富含植物生长所必需的微量元素如:铁、钾和碘等,可促进植物生长。直接粉碎至40目以上即可使用。
本发明所述的植物纤维素选自麦杆、玉米杆、泥炭、锯末、树叶中的任一种或任意组合。它主要是起到多孔支撑作用,以有利于种子的发芽,使用时粉碎至20目以上。
本发明所述的高吸水性树脂对自来水的吸水量大于200克/克树脂,使用颗粒大小为40目以上。
本发明所述的营养成分选自磷酸二氢钾、钼酸胺、硫酸锌、尿素、腐殖酸、硼、锌、钼、铜等物质中的一种或几种组合。
本发明所述的细沙土直接取之于使用现场,没有特殊要求。
治理沙漠植被恢复用材料的制备方法是,按照重量百分比称取粘结剂0.1-2%、凹凸棒土10-40%、植物纤维素10-30%、营养成分1-10%、高吸水性树脂1-10%以及余量的细沙土;先将粘结剂、保水剂和营养成分溶于水中制成溶液;然后其余成分和种子在搅拌机中搅拌均匀后,加入已溶解好的溶液,继续搅拌均匀。
种子可选择固沙的先锋植物如沙拐枣、沙冬青、籽蒿、沙达旺、红豆草、冰草和苜蓿等。
治理沙漠植被恢复用材料其使用方法是,将所制备的材料均匀的在沙丘上铺成10cm左右的厚层。在干旱和半干旱地区早期为促进种子发芽和防止水分过度蒸发,可在该材料层上覆盖地膜。
本发明具有下列优点:(1)将植物发芽生长所需的营养成分均匀的渗入沙土和凹凸棒土中,使该复合材料具有肥料缓释功能。(2)凹凸棒土本身既能改善土壤的保水透气性,同时还有一定的保水功能,它在供给植物营养的同时又能改善沙漠土质。(3)高吸水性树脂具有良好的保水作用,早期释放水分满足植物种子发芽生长的需求。在遇到降水时又可充分吸水,再给植物后期生长提供足够的水分。(4)加入的植物生长所需肥料和微量元素,对植物后期生长提供了必要的营养。(5)纤维素的加入不仅解决了种子发芽时的顶苗问题,而且降解后又是植物生长的有机质。(6)当水分蒸发时,在该材料的上层形成结皮,可以防止水分的过度蒸发,而遇降雨时又具有渗透功能,可将雨水及时渗透到下层。(7)原料易购,生产工艺简单,边生产边使用,具有投资少、效益高等特点。
具体实施方式
实施例1
称取聚乙烯醇1份、聚丙烯酸保水剂5份和尿素5份溶于水中。将凹凸棒土15份、麦杆粉碎物15份和细沙土59份(份指重量份数,实施例2、3也是)以及适量的植物种子在搅拌机中充分搅拌均匀后,加入已溶解好的溶液,继续搅拌30分钟后出料使用。
将所制备的材料均匀的在沙漠公路的沙丘上铺成10cm左右的厚层,覆盖地膜。15天后取掉地膜,植物可正常生长。
实施例2
称取聚乙烯醇1份和淀粉1份、聚丙烯酸保水剂7份和尿素5份、磷酸二氢钾2份溶于水中。将凹凸棒土20份、麦杆粉碎物20份和细沙土44份以及适量的植物种子在搅拌机中充分搅拌均匀后,加入已溶解好的溶液,继续搅拌30分钟后出料使用。
将所制备的材料均匀的在沙漠公路的沙丘上铺成10cm左右的厚层,覆盖地膜。15天后取掉地膜,植物可正常生长。
实施例3
称取聚丙烯酰胺1份和水玻璃1份、聚丙烯酰胺保水剂10份和腐殖酸2份、磷酸二氢钾1份溶于水中。将凹凸棒土30份、麦杆粉碎物25份和细沙土30份以及适量的植物种子在搅拌机中充分搅拌均匀后,加入已溶解好的溶液,继续搅拌30分钟后出料使用。
将所制备的材料均匀的在沙化草原的沙丘上铺成10cm左右的厚层。10天后植物正常发芽生长。