包被型玉米糟渣腐殖质制备固沙装置草皮的种植方法与流程

本发明涉及包被型玉米糟渣腐殖质制备固沙装置草皮的种植方法，属于农业种植技术领域。

背景技术：

沙漠化是国际性的技术难题，到目前为止还没有有效的解决办法，采用草衫子或作物秸秆作为沙漠表面覆盖物，或水玻璃或淀粉类的粘合剂附着在砂子表面，沙漠中的砂子不含腐殖质为主的有机物质、水分，且沙漠温度高，地面蒸发和植物的叶片蒸腾强，难以满足作为生长要求，我国人多地少，人口对土地资源的压力日益增大，土地沙漠化是导致生态环境恶化的主要因素之一，导致沙进人退，耕地面积减少，据统计，全国60％的贫困县集中分布在沙区，每年因风沙造成的直接经济损失高达45亿元，土地沙漠化的危害表现为：①毁坏耕地,破坏农业生产；②使草场退化,畜牧质量、数量下降③阻碍交通④影响工程建设⑤破坏生态环境。

近40多年来，土地沙漠化在我国的发展十分严重，且有进一步扩大的趋势.据权威部门统计，从50年代至70年代，我国沙漠土地以年均1560km²的速度扩大,进入80年代，每年扩大2100km²，预测今后10年土地沙漠化将以1.32％的发展速度扩大，平均每年沦为沙漠的土地将达2370km²，我国土地沙漠化危害状况。

技术实现要素：

利用玉米糟渣、有机肥，两者按重量百分比取样混合均匀，放入发酵池，在厌氧条件下，60～75℃温度发酵60～90天，制成熟化的玉米糟渣生物有机颗粒肥，制成玉米糟渣生物有机颗粒肥再加入膨化后硒矿石和沸石开孔空心微珠、吸水纤维、固水剂，在肥料槽内加入含有n、p、k长效固体复合肥料，能满足草皮生长所需的有机质、n、p、k和微量元素，腐殖质基料槽通过工厂化生产，在多雨季节聚集大量雨水，存于集水槽内，在集水槽内设有压力泵，太阳能电池板为压力泵提供电能，湿度传感器检测腐殖质基料槽内水分含量，实时喷洒，草皮种子经过人工催芽，进行机械播种，实现工厂化生产。

其技术方案为：第一步、包被型玉米糟渣腐殖质颗粒肥制备：先用浓度0.5～4%生石灰水处理玉米糟渣，使ph值为7.5～8.5，浓度指的是质量百分比，弱碱条件下，利于微生物繁殖，微生物分解产生弱酸，将玉米糟渣颗粒、有机肥，两者按重量百分比80～90wt%：10～30wt%取样混合均匀，两种组分的重量百分比之和为100%，放入发酵池，在厌氧条件下，60～75℃温度发酵60～90天，制成玉米糟渣腐殖质生物肥，晾至含水量为60～70%，手握成团，落地散落，放入造粒机造粒，粒径规格为：直径3～8mm、长3～5mm，造粒机为挤出型，挤出板的孔径在3～8mm范围内可更换，制成包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥，包被型是指玉米糟渣、动物的粪便、作物秸秆熟化腐殖质肥料、有益生物菌肥按比例混合高温发酵，混合在一起挤压成型，包裹在一起即为包被，将动物的粪便、作物秸秆熟化腐殖质肥料、有益生物菌肥按比例混合经高温发酵，均匀混合在一起为有机肥，中有机肥为动物的粪便为主，再加入粉碎后长度1.0～1.5厘米作物秸秆熟化腐殖质肥料，动物的粪便与作物秸秆熟化腐殖质肥料按重量比1:2～5的比例，包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥含有益微生物群，主要含有以乳酸菌、酵母菌、光合菌为主的有益微生物，并抑制腐败菌、病源菌的增殖，从而起到改善环境、改良土壤、净化水质、消除臭味、抑制腐败繁殖的作用，秸秆熟化也是采用50～75℃高温厌氧发酵，利于纤维分解，利于纤维分解形成腐殖质，动物的粪便以鸡粪、猪粪、牛粪一种或几种混合，有益生物菌肥占动物的粪便重量的1～2%，有益生物菌为厌氧微生物菌肥，常见有酪酸梭菌、乳杆菌、双歧杆菌、放线菌、酵母菌，活化土壤微生物的活性、抑制土壤病虫害的传播和发生，作物秸秆为豆科，增加含氮量，玉米糟渣粗纤维含量较高达13.4%，有机酸，粗蛋白是玉米的3倍多；

第二步、含微量元素硒矿石和沸石开孔空心微珠的制备：先将硒矿石和沸石分别加工成粒径800～1200µm球形实心微珠，两者按重量比1:1混合，经提升机进入360～500℃预热炉中预热，脱去分子间的自由水，保留分子内的内水，预热后的物料再由提升机进入布料分配器经均匀布料分配，预热后的硒矿石和沸石混合料进入抽吸式开孔膨化炉内，经过850～950℃膨胀、1000～1500℃高温烧结、气流从抽吸式开孔膨化炉的底部进入炉内，在引风机的抽吸力的作用下，抽吸式开孔膨胀烧结后的微珠从膨化炉的底部运动到顶部，经送料管到产品料仓，快速冷却，按1.5～2.0膨胀系数，形成壁厚50～100µm，粒径1200～2000µm含微量元素的硒矿石和沸石开孔空心微珠，含微量元素硒矿石和沸石开孔空心微珠增加颗粒间的空隙度，通透性增加，加入一定量含微量元素的硒矿石和沸石开孔空心微珠，容重变小，硒矿石和沸石开孔空心微珠较强吸水性和透水性，提供草皮生长所需微量元素，微量元素矿物质一种或多种组合，沸石粒径越小比表面积越大，吸附能力越强，沸石粒径越小比表面积越大，吸附能力越强，沸石能够吸附水中的氨态氮、有机物和重金属离子，还具有离子交换和耐酸耐热的性能,调节水的ph值，能够将表面的热传导到土壤中，硒能增强人体免疫功能、抗氧化、延缓衰老，可防止因氧化而引起的衰老、组织硬化，减慢其变化的速度，并且它还具有活化免疫系统，高温烧结后有害元素被固定；

第三步、包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥基料制备：将第一步制备包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥20～30wt%：第二步制备含微量元素硒矿石和沸石开孔空心微珠10～25wt%：吸水纤维0.5～5.0wt%：固水剂0.5～1.0wt%：粒径800～2000µm黑褐土60～80wt%按重量比取样，混合均匀为混合料，五种组分的重量百分比之和为100%，腐殖质基料槽中的吸水纤维为无机高分子吸水纤维，具有很强的吸水性，在夏季多雨季节吸收更多雨水，满足草皮在一个生长季节对水分需求，集水槽做的足够大，密封的集水槽确保聚集的雨水不能蒸发，当雨水的存储达到一定数量时，受重力作用雨水进入集水槽汇集起来，由于沙漠温度高，风速大，蒸发量大，固水剂减少腐殖质基料槽内的水分蒸发，固水剂由海藻类生物材料合成；

硒矿石和沸石能够吸收土壤中多余的水分，将水分蓄集在开孔空心微珠内，具有渗透和反渗透的功能，为草皮提供生长发育所必须的水分，硒矿石和沸石必须经过技术方案中的第二步加工处理即：预热、膨胀、高温烧结、快速冷却，才能形成硒矿石和沸石开孔空心微珠，其它岩石颗粒没有经过第二步加工处理，闭孔微珠不具有吸收土壤中多余的水分的功能，此外，硒矿石和沸石开孔空心微珠，微珠之间存在着间隙，增加孔隙度，即增加土壤的通透性，提高根系活力；

第四步、固沙装置草皮的种植方法：将第三步制备混合料以0.2～0.6的水灰比混合，灰为混合料，制成含水量为30～60%混合料，置于腐殖质基料槽中，为中空的六面体，五个外表面密封，开口的一个面向上，高度与腐殖质基料槽口平齐，固沙装置包括集水槽、装置框、腐殖质基料槽、肥料槽、喷头、太阳能电池板、压力泵和控制系统，装置框通过分隔板分为两部分，一部分为集水槽，另一部分为腐殖质基料槽和肥料槽，二者为插接槽可组合，腐殖质基料槽和肥料槽之间的侧立面的隔离板上设有多个微孔，腐殖质基料槽内装有满足草皮生长的物质腐殖质、含有微量元素的物质、吸水纤维和固水剂，肥料槽内装有长效复合肥料和长效包衣颗粒状杀虫剂和杀菌剂，长效复合肥料和长效包衣颗粒状杀虫剂和杀菌剂缓慢分解，通过隔板上的微孔渗入腐殖质基料槽内，满足草皮对n、p、k的生长需求，杀死肥料槽内病虫害，肥料槽内的底面不含有微孔，在分隔板设有微孔，腐殖质基料槽底面设有微孔，水分通过微孔进入集水槽，确保一年四季满足草皮生长所需的水分，而现有的固沙方法无法聚集水分，在装置框上设有太阳能电池板将吸收的太阳能转换为电能储存起来，喷头安装在装置框上，靠近草皮的根部，压力泵位于集水槽内，在种植草皮的腐殖质基料槽内设有湿度传感器，将测得的数据实时传送到控制系统，当腐殖质基料槽内的湿度小于控制系统的设定值时，压力泵启动，集水槽聚集的雨水通过压力泵由喷头喷洒到草皮的根部，达到设定的含水量时，喷头停止工作，草皮种子为选育的耐旱和耐寒的品种。

装置框可采用抗老化、环保的聚乙烯塑料pe或者聚丙烯塑料pp，四个侧立面和底面为密封状态，采用注塑方法，实现工厂化生产，装置框内设有凸起部分，形成一个凸台，分隔板放置在凸起位置。

播种采用工厂化自动播种，将催芽的种子在放入外槽轮式排种器或者坑带式排种器内，腐殖质基料槽在传送带上移动，调速器使两者运动相配，在种坑辊圆周面上设有多个凸起，种坑辊在腐殖质基料槽上转动，将置于腐殖质基料槽内的设置种坑，排种器匀速转动，种子落入腐殖质基料槽设置种坑内，随后在播种后的草皮种子上覆盖一层含水量为40～50%混有草木灰的膨润土或锯末，将沙丘用推土机推平置于同一个平面上，播种发芽后装置框首位相接摆放，由卡槽联接固定在一起，置于沙漠上，既可以使沙漠变成绿洲，又可以防止沙尘暴，防止沙漠化进一步扩大。

现有的固沙方法，采用草衫子或作物秸秆作为沙漠表面覆盖物、或水玻璃或淀粉类的粘合剂附着在砂子表面，虽然暂时能抑制沙尘被风吹起，但是，采用有机物质，沙漠温度高，分解快，易分解，污染环境，有机物质中酸碱影响植被生长，是不可取得，不能以牺牲环境为代价，但由于沙漠中砂层较厚，砂子流动性强，一层薄薄的粘合剂不足以固定厚厚的砂层，粘合剂无论是有机还是无机的，且粘合剂在高温下易分解失效，沙漠中的砂子不含腐殖质为主的有机物质、矿物质和水分，且沙漠温度高，风速高，蒸发量大，水分散失强，水分散失三个途径，地表蒸发、地下渗漏、作物叶片蒸腾，砂子间隙大，砂子渗漏强，水分散失量大，不能满足植物生长所需基本要求，植物生长发育需要三个条件：水分、养分和光照，三个条件缺一不可，两个条件无法满足，不论草本植物或木本植物都不可能生长，本发明采用腐殖质基料槽含有植物生长所需的养分n、p、k以及矿物微量元素，还能通过肥料槽补充植物所需的养分、通过集水槽聚集的雨水通过压力泵定期补充水分，沙漠有充足的阳光，采用此技术方案，整个生产过程全部是工厂化生产，效率高，劳动强度低，玉米糟渣生物有机肥可以定期更换，将玉米糟渣生物有机肥基料置于腐殖质基料槽内，工厂化生产，更换腐殖质基料槽，彻底解决困扰人们沙尘暴技术难题，其次，彻底解决沙漠化不断扩大趋势，沙进人退的技术难题，使沙漠变成绿洲，改变沙漠生态问题，现有技术方案不可能根本解决沙漠化问题，更不可能使沙漠变成绿洲。

不管网状或网格状，只要分子之间有间隙，就无法阻止水分的散失，水分散失与分子之间的间隙、温度和风速密切相关。

不管培育如何选用贫瘠耐寒的被子植物或裸子植物品种，但植物生长发育必须满足最基本条件，否则，植物因环境条件不适宜生长而死亡，耐旱和耐寒的品种以及通过育种、品种改良培育的针叶和根系发达品种，抗性强指的是抗病性、抗寒性、抗虫性、抗旱性、抗贫瘠性的植物新品种，但前提条件是不管抗性多么强，只能短暂存活，不能长期存活，都必须满足植物生长发育需要三个条件，从目前育种措施、栽培措施难以达到沙漠草皮植被的种植生长要求，水分散失有三种途径，地表蒸发、植株叶片蒸腾、地下渗漏，现有沙漠种植技术无法补充三种方式散失水分，沙漠种植的植被因缺水，生长发育缓慢，根系和叶片发育不良，植株矮小，导致死亡，贫瘠的沙漠也不能满足植被所需有机质、n、p、k和微量元素，沙漠种植的植被因缺乏营养，叶片发黄、枯萎而死亡。

专利cn104845640a将生物废弃物和物粪便中和后制成悬浮液，再将动物骨头粉碎制成悬浮液，在35～100℃下活化2～5h，得到活化的动物骨头凝胶状固体，将活化的生物质废弃物和动物粪便悬浮液，活化的动物骨头凝胶状固体，黏土，珍珠岩粉末，为闭孔实心片状，不能吸收水分，乳酸，纤维素及天然乳化剂混合后高速搅拌，然后加水配置成质量分数为10~30%的乳液，即得固沙材料，是一种乳液，将制备好的乳液喷洒在沙子表面，起到固沙作用，由于这种固沙乳液虽然能暂时起到抗风蚀能力，但沙漠中，升温快，温度高，蒸发量大，沙漠暂时起到抗风蚀能力，随着时间推移，不久乳液分解，粘合能力下降，在强光下，易光解，乳液最后失去粘合能力，沙子也终将成为一盘散沙，不能从根本上解决治沙和沙漠种植植被的核心问题，不能使沙漠变为绿洲，不能保存沙漠中水分，水是生命之源，植被在没有水分条件下，仍不能生长发育，生物质废弃物和动物粪便中的养分也不能转化为被植物吸收有效养分，制备的这种乳液只能暂时起到防沙漠中的沙子抗风防风作用，在强风和强日照作用下，不能保持沙漠中水分，也不能满足植物生长发育的三要素之一的水分问题，植物即草皮得不到水分而死亡，该专利cn104845640a与本发明专利在原理上不同，只是在沙子上覆盖薄薄一层乳液，防止沙子暂时被风吹起，在高温、高风速下，乳液中所含的水分很快散失，所包含养分也不能转化为被根毛所吸收离子态的养分，乳液很快被光解失效，难以满足植被生长；而本发明且在整个生育期内，能满足植物生长发育需要三个条件：水分、养分和光照，不受外界环境条件的影响，蓄水和保水是关键，而对比文件cn104845640a中的乳液暴露在空气中，气流从乳液的表面流动，产生相对运动，且分子之间存在间隙，水分就会从间隙散失，专利cn104845640a是薄薄的一层覆盖物或者叫覆盖剂或者粘附物，即不能蓄水，也不能保水，覆盖物在强光照射下很快光解，粘附作用失效，配置的乳液只有在液体下有短暂粘附功能，水分散失后，乳液形成的保护层破裂，粘附力下降，光解后老化失去粘附能力，只有短暂的固沙功能，但没有蓄水和保水功能，种植的草皮也无法生长，缺少水分和养分，所有的养分必须在离子状态下根系才能吸收，即使对比文件中包含多种元素养分，但失水后固态养分无法转化为离子态养分，植物根系无法吸收，仍为无效养分，解决沙漠中的荒漠化，变成绿洲，首先是水的问题，如何长期保持水分，且有效利用水分，这是解决问题关键所在，必须有相应技术措施，即本发明所采用技术方案，本发明即能蓄水，集水槽将多余水分汇集起来，五面密封的腐殖质基料槽能保水，形成一个封闭的水分循环系统，生态小气候，良性循环，水分地下渗漏散失途径被切断，固水剂使草皮间的地表蒸发量极少，固水剂由海藻类生物材料合成，外界因素对腐殖质基料槽的影响极小，满足草皮整个生育期生长所需的水分和离子态养分，既有长效固体复合肥料，也有微量因素肥，腐殖质基料槽有丰富的有机质，整个制备过程是其它发明所不具备的，这是本发明的创新点。

发明专利cn102763532a，采用防水透气和憎水性的粘结剂粘结而成，所有的材料只要是透气，一定有微孔，必定渗水，水分就会通过微孔散失，像咱们的雨衣一样，不透气，一定不透水，这是不争的事实，固沙容器能通过液态水分子，易导致水分蒸发散失，有机硅粘合剂、聚氨酯、聚酯树脂、酚醛树脂为有机材料，污染环境，在强光照射下易分解，导致残留物二次污染，难降解、难清理，污染土壤，不能满足植物生长发育需要三个条件，骨料颗粒以及包覆骨料颗粒是骨料颗粒是疏水性，骨料颗粒{说明书第0021段}成分为石英砂、矿渣、陶粒、玻璃微珠，不含有植物生长的n、p、k，不含有腐殖质，含有植物不能吸收的不溶性矿物质元素，不能容纳水分，沙漠中，风速大，光照强度大，蒸发量，植物不能吸收水分而死亡，骨料颗粒以及包覆骨料颗粒不含植物生长所有养分如n、p、k和有机质，植物也不能生长，这种固沙种植方法，不能种植植物，因无法满足植物生长的三个必需条件，由于沙漠蒸发量大，无充足的水分，骨料颗粒以及包覆骨料颗粒没有植物生长所需的养分。

本发明具有以下优点。

1、包被型玉米糟渣生物颗粒有机肥、含微量元素矿物质开孔空心微珠的制备、固沙装置草皮的播种全部采用工厂化生产。

2、雨季将多余的雨水聚集起来，确保一年四季满足草皮生长所需的水分。

3、采用固沙装置草皮种植技术彻底解决沙漠化不断扩大趋势，沙进人退的技术难题，使沙漠变成绿洲，改变沙漠生态问题。

附图说明

图1是本发明实施例的固沙装置中的装置框结构示意图。

其中图中1、集水槽2、装置框3、腐殖质基料槽4、肥料槽5、喷头6、太阳能电池板7、分隔板8、压力泵。

具体实施方式

实施例。

包被型玉米糟渣腐殖质制备固沙装置草皮的种植方法，包括以下步骤：

第一步、熟化玉米糟渣腐殖质颗粒肥制备：先用浓度1.5%石灰水处理玉米糟渣，使ph值为8.0，浓度指的是质量百分比，弱碱条件下，利于微生物繁殖，微生物分解产生弱酸，将玉米糟渣颗粒、有机肥，两者按重量百分比80wt%：20wt%取样混合均匀，两种组分的重量百分比之和为100%，放入发酵池，在厌氧条件下，75℃温度发酵90天，制成熟化的玉米糟渣腐殖质生物肥，晾至含水量为62%，手握成团，落地散落，放入造粒机造粒，粒径规格为：直径5mm、长3mm，造粒机为挤出型5，制成包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥，其中有机肥为动物的粪便为主，再加入粉碎后长度1.0厘米作物秸秆熟化腐殖质肥料，动物的粪便与作物秸秆熟化腐殖质肥料按重量比1:2的比例，熟化的玉米糟渣腐殖质颗粒肥含有益微生物群，主要含有以乳酸菌、酵母菌、光合菌为主的有益微生物，并抑制腐败菌、病源菌的增殖，从而起到改善环境、改良土壤、净化水质、消除臭味、抑制腐败繁殖的作用，秸秆熟化也是采用75℃高温厌氧发酵，利于纤维分解，利于纤维分解形成腐殖质，动物的粪便以鸡粪、猪粪、牛粪一种或几种混合，有益生物菌肥为动物的粪便重量的1.8%；

第二步、含微量元素硒矿石和沸石开孔空心微珠的制备：先将硒矿石和沸石分别加工成粒径800µm球形实心微珠，两者按重量比1:1混合，经提升机进入400℃预热炉中预热，脱去分子间的自由水，保留分子内的内水，预热后的物料再由提升机进入布料分配器经均匀布料分配，预热后的硒矿石和沸石混合料进入抽吸式开孔膨化炉内，经过850℃膨胀、1100℃高温烧结、气流从抽吸式开孔膨化炉的底部进入炉内，在引风机的抽吸力的作用下，抽吸式开孔膨胀烧结后的微珠从膨化炉的底部运动到顶部，经送料管到产品料仓，快速冷却，按1.5膨胀系数，形成壁厚80µm，粒径1500µm含微量元素的硒矿石和沸石开孔空心微珠。

第三步、包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥基料制备：将第一步制备包被型玉米糟渣腐殖质生物颗粒肥22wt%：第二步制备含微量元素硒矿石和沸石开孔空心微珠12wt%：吸水纤维5.0wt%：固水剂1.0wt%：粒径1900µm黑褐土60wt%按重量比取样，混合均匀为混合料，五种组分的重量百分比之和为100%，

第四步、固沙装置草皮的种植方法：将第三步制备混合料以0.55的水灰比混合，灰为混合料，制成含水量为51%混合料，置于腐殖质基料槽3中，高度与腐殖质基料槽3口平齐，将催芽的种子在放入外槽轮式排种器或者坑带式排种器内，腐殖质基料槽在传送带上移动，调速器使两者运动相配，在种坑辊圆周面上设有多个凸起，种坑辊在腐殖质基料槽上转动，将置于腐殖质基料槽内的设置种坑，排种器匀速转动，种子落入腐殖质基料槽内的设置种坑内，随后在播种后的草皮种子上覆盖一层含水量为47%混有草木灰的锯末，固沙装置包括集水槽1、装置框2、腐殖质基料槽3、肥料槽4、喷头5、太阳能电池板6、压力泵8和控制系统，装置框2通过分隔板7分为两部分，一部分为集水槽1，另一部分为腐殖质基料槽3和肥料槽4，二者为插接槽可组合，腐殖质基料槽3和肥料槽4之间的侧立面的隔离板上设有多个微孔，腐殖质基料槽3内装有满足草皮生长的物质腐殖质和含有微量元素的物质，肥料槽4内装有长效复合肥料，肥料槽4内的底面不含有微孔，在分隔板7设有微孔，水分通过微孔进入集水槽1，在装置框2上设有太阳能电池板6将吸收的太阳能转换为电能储存起来，喷头5安装在装置框2上，靠近草皮的根部，压力泵8位于集水槽1内，在种植草皮的腐殖质基料槽3内设有湿度传感器，当腐殖质基料槽3内的湿度小于控制系统的设定值时，压力泵8启动，集水槽1聚集的雨水通过压力泵8由喷头5喷洒到草皮的根部，达到设定含水量时，喷头5停止工作。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例，凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明型技术方案的保护范围。