缓释肥固沙砖及固沙沙障的制作方法

本发明涉及防风固沙工程领域，尤其涉及一种缓释肥固沙砖以及用缓释肥固沙砖建成的固沙沙障。

背景技术：

土地沙漠化、荒漠化是由自然、人为等综合因素所造成，给我国的经济和社会发展造成了极大的危害，是我国当前最为严重的生态环境问题之一。实施防风固沙工程的核心是采取多种技术措施减少气流中的流沙量，削弱近地表层的风速，延缓或阻止沙丘的前移，以达到削弱或避免风沙危害的目的。

目前，主要的灌草沙障建植主要是草方格沙障、黏土沙障、篱笆沙障、立式沙障、平铺沙障等，主流还是以稻草、麦秸、芨芨草、芦苇等材料制作草方格沙障，存在防风固沙效果差，成功率低，不能反复利用等缺点。沙化、荒漠化草地肥力贫瘠，很难满足植物正常生长所需。目前的沙化、荒漠化草地外源肥源主要是以直接施用无机、有机肥为主，且很容易在短时间内出现流失，造成养分利用率低，施工成本高，治理效果差等问题。

沙化地流动沙丘区域流沙量大，容易掩埋或推倒林带，需要时间长且多次栽植修复后才能形成有效固沙带。植物防风沙障需要经过长时间的生长，植物幼苗生长所需水肥量条件在贫瘠的土壤上难以满足，短期难形成有效的沙障，起到防风固沙的作用。因此，现有的防风固沙绿化建植技术形成固沙带的治理周期长，稳定性欠佳，治沙效果差。

技术实现要素：

为克服现有治沙工程沙障防风固沙效果差、养分流失快、施工成本高等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够有效起到防风固沙作用，并且可持续的为植物生长提供养分的缓释肥固沙砖固沙沙障。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：缓释肥固沙砖，包括中部设有容纳腔的砖体，所述砖体通过粘土和缓释肥按照一定比例混合制成，所述缓释肥质量占砖体总质量的15～30％。

进一步的是，所述缓释肥的成分包括按照质量比5:7:9:2的比例配置的尿素、磷酸铵、氯化钾和氯化镁。

进一步的是，所述砖体为三棱柱、四棱柱或圆柱形状，其中部的容纳腔贯穿砖体上下两面，容纳腔的横截面为与砖体外形相对应的三角形、矩形或圆形。

进一步的是，所述砖体为六棱柱形状，其中部的容纳腔贯穿砖体上下两面，容纳腔的横截面为正六边形。

进一步的是，所述砖体的外围设有花环形的弧边柱，弧边柱与砖体的侧面形成多个半圆形的通孔。

采用缓释肥固沙砖来建成的固沙沙障，选用高度h为15～25cm、花环直径r为20～30cm的砖体，将多个砖体竖直拼放在沙漠绿化工程地带，砖体下端插入沙漠中至少5cm，然后在砖体的容纳腔、通孔和相邻砖体之间形成的空隙内播种牧草种子或灌木幼苗，从而形成固沙沙障。

进一步的是，选用外形为六棱柱的砖体，砖体高度h为20cm，花环直径r为25cm，砖体下端插入沙漠中的深度为5cm。

进一步的是，所述砖体中部的容纳腔用于播种灌木幼苗，砖体周围的六个通孔用于播种牧草种子。

本发明的有益效果是：通过将缓释肥与粘土混合制成特定形状的缓释肥固沙砖，然后在缓释肥固沙砖内播种牧草种子或灌木幼苗形成物理和生物结合的固沙沙障。该固沙砖起到防风固沙的作用，保护植物幼苗生长的同时，可以缓慢、有效的释放养分，大大提高了植物的出苗率和成活率，同时可以有效控制土壤径流，减少土壤的侵蚀，改善沙化、荒漠化草地水分缺乏、养分贫瘠及长生长周期植物后期养分缺乏等问题。

附图说明

图1是本发明三棱柱形状的缓释肥固沙砖俯视图。

图2是本发明四棱柱形状的缓释肥固沙砖俯视图。

图3是本发明圆柱形状的缓释肥固沙砖俯视图。

图4是本发明六棱柱形状的缓释肥固沙砖俯视图。

图5是本发明六棱柱形状的缓释肥固沙砖主视图。

图6是本发明固沙沙障布置示意图。

图7是本发明固沙沙障布置示意图。

图中标记为，1-砖体，2-容纳腔，3-弧边柱，4-通孔，5-空隙，h-高度，r-半径。

具体实施方式

以下通过附图对本发明作进一步描述。

如图1～5所示，缓释肥固沙砖，包括中部设有容纳腔2的砖体1，所述砖体1通过粘土和缓释肥混合制成，所述缓释肥质量占砖体总质量的15～30％。缓释肥是指化学物质养分释放速率远小于速溶性肥料施入土壤后转变为植物有效态养分的释放速率的一种肥料。缓释肥适用于生长条件恶劣、生长期长的作物，其特性是能长期缓慢地释放植物生长所需要的营养元素。缓释肥的原理是化学肥料成分不易溶于水，而靠土壤水分与微生物来分解释放，把化学肥料包在聚合物中，随着时间的改变，肥料先溶解再慢慢释放到土壤中。现有的用于盛放植物的花盆均为单独的塑料或陶瓷结构，植物所需养分只能通过人为后续施加，而本发明将缓释肥和粘土按照一定比例混合，然后按照制砖工艺制成砖体，具有一定的强度和稳定性，在起到防风固沙的同时，保护幼苗不被流沙掩盖或者吹走，又能缓慢的向土壤中释放养分，具有耐用、使用周期长等特点。经过多次试验，发现当缓释肥质量占砖体总质量的15～30％的时候，能够使砖体结构稳定，又能提供充足的养分。

进一步的，所述缓释肥的成分包括按照质量比5:7:9:2的比例配置的尿素、磷酸铵、氯化钾和氯化镁。n、p、k、mg这些元素都是植物生长所必须的，按照这种比例进行配置能够使植物获得均匀的养分，提高植物的成活率和生长率。

所述砖体为三棱柱、四棱柱或圆柱形状，其中部的容纳腔贯穿砖体上下两面，容纳腔的横截面为与砖体外形相对应的三角形、矩形或圆形。如图1～3所示，根据不同的需要可以选择不同的外形和尺寸。其中，优选方案是，所述砖体1为六棱柱形状，其中部的容纳腔2的横截面为正六边形，六棱柱的筒状结构容易堆放，结构也比较稳定，容纳腔贯穿砖体上下两面，便于植物根系进入土壤。

所述砖体1的外围设有花环形的弧边柱3，弧边柱3与砖体1的侧面形成多个半圆形的通孔4，其中三棱柱上设置三个通孔，四棱柱上设置四个通孔，圆柱形砖体外围可设置4～8个通孔。优选方案是，采用六棱柱的砖体，弧边柱与砖体的六个侧面形成六个通孔。设置花环形的弧边柱3主要是为了对风沙起到阻挡和减缓作用，能够使砖体阻挡不同方向的风沙，六棱柱砖体的六个弧形边阻挡和减缓效果最好，半圆形的通孔4还能够增加容纳植物的空间，可栽种不同植物，并且彼此分离，互不影响，避免了植物生长营养竞争及相互抑制生长，弧边柱3同时可增加砖体与土壤的接触面积，便于微生物分解出更多的养分。

利用如前所述的缓释肥固沙砖来建成的固沙沙障，如图6、图7所示，选用高度h为15～25cm、花环直径r为20～30cm的砖体，将多个砖体1竖直拼放在沙漠绿化工程地带，砖体1下端插入沙漠中至少5cm，然后在砖体1的容纳腔2、通孔4和相邻砖体1之间形成的空隙5内播种牧草种子或灌木幼苗，从而形成固沙沙障。由于在风力作用下，沙化地、荒漠化草地的流动沙颗粒主要集中在近地面20cm区域内，因此选择高度h为15～25cm的砖体，并将砖体下端插入沙漠中至少5cm，如此便能形成一道物理沙障，起到防风固沙作用。选择砖体的花环直径r与其高度h成一定线性关系，目的是为了控制容纳腔2和通孔4的大小，避免较多的阳光直晒到砖体底部，减少水分流失和对植物根茎造成影响。

根据长期试验得出的优选方案是，选用外形为六棱柱的砖体，砖体高度h为20cm，花环直径r为25cm，砖体下端插入沙漠中的深度为5cm。这种方案能够起到稳定的防风固沙作用，又能提供适当的空间供植物生长，同时为砖体底层沙土中的微生物及酶等物质提供良好的生存生长环境，砖体在土壤中的水分和微生物等作用下分解出植物生长所必须的养分，从而促进植物根部对土壤中养分的吸水，同时促使根部的发育和健壮，从而提高植物的出苗率和成活率，保证植物逆境的抵抗能力和越冬性能。

进一步的，所述砖体1中部的容纳腔2用于播种灌木幼苗，砖体1周围的六个通孔4用于播种牧草种子。砖体1中部栽种根茎较发达的灌木幼苗，周围播种牧草种子能够提高植物成活率，形成稳定的植物群落，对流沙有很好的固定作用，从根本上解决沙化地修复沙障设置难度和沙化地植物养分严重缺乏等问题。

本发明采用缓释肥固沙砖作为固沙沙障，具有耐用、使用周期长等特点，在起到防风固沙、保护幼苗的同时，能够缓慢的向土壤中提供植物所需的各种养分，减少蒸散发、淋溶等造成的养分损失，为前期植物幼苗的生长提供良好的水肥微生境，有效提高植物的出苗率和成活率，对于多年生及生长周期长的植物，缓释肥固沙砖能够长期提供其生长所需的养分，提高植物的存活率和生长速度。本发明在对沙化、荒漠化草地治理过程中表现优异，具有很好的实用性和应用前景。