一种生态种植用保水-抗渗透气体系制造技术

本发明专利技术涉及一种生态种植用保水‑抗渗透气体系，自上而下由保水性种植土层(1)、普通种植土层(2)和抗渗透气底层(3)构成，其所述抗渗透气底层自上而下包括上保护层(301)、抗渗透气层(302)和下保护层(303)。与现有技术相比，本发明专利技术解决了旱区生态种植过程中水分易渗漏、高蒸发等问题，具有防止水分渗漏、抑蒸保水、透气等特性，在维持土壤呼吸功能的同时，显著提高了土壤水分的利用率，具有非常广阔的应用前景。

A Water-retaining and Anti-permeability Gas System for Ecological Planting

The invention relates to a water-retaining and anti-permeability gas system for ecological planting, which consists of a water-retaining planting soil layer (1), a common planting soil layer (2) and an anti-permeability gas bottom layer (3). The anti-permeability gas bottom layer comprises an upper protective layer (301), an anti-permeability gas layer (302) and a lower protective layer (303). Compared with the existing technology, the invention solves the problems of water leakage and high evaporation in the process of ecological planting in arid areas, has the characteristics of preventing water leakage, inhibiting steaming, preserving water and permeability, and remarkably improves the utilization rate of soil moisture while maintaining the function of soil respiration, and has a very broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种生态种植用保水-抗渗透气体系
本专利技术涉及环境工程领域，具体涉及一种生态种植用保水-抗渗透气体系。
技术介绍
荒漠化问题不仅是资源和环境问题，更是不可忽视的经济和社会问题。荒漠化治理的有效方式是提高植被覆盖率，达到涵养水源、保持水土的目的。而沙区旱区植被建设的难题在于：水资源匮乏、灌溉引水、输水较为困难；沙区旱区土壤本身的高渗漏、高蒸发性，导致水资源有效利用率低，植株成活率也较低。因而如何高效地防止土壤水分下渗，减缓土壤水分蒸发，提高其保水蓄水的能力，已成为生态植被修复的关键。针对现有技术存在的问题，亟需开发一种生态种植用保水-抗渗透气体系，以阻止水分渗漏，减少水分蒸发，提高土壤涵养水分的能力，进而为土壤微生物及植株生长提供良好的生存环境。专利CN101965789B公开了一种盆栽结构及盆栽种植容器，该盆栽结构包括一种植容器、种植植物及培植土层，所述培植土层铺装于所述种植容器中，所述种植植物种植于培植土层中，另外，还包括一防渗层，设置于所述种植容器中，并置于所述培植土层下方，所述防渗层为防水透气颗粒层。该专利技术将具有防渗透的功能，但荒漠中种植植物还需要考虑保水的问题。专利CN103583172A公开了一种种植结构及其种植方法，种植结构包括种植坑及位于种植坑内的植土层，在所述的种植坑内表面设置有一防渗膜，在所述的植土层的上端设置有一防蒸发的覆盖膜，在覆盖膜的上端为覆土层，但该专利技术设置的防渗膜不利于植物的呼吸与生长。
技术实现思路
本专利技术就是为了解决上述问题而提供一种生态种植用保水-抗渗透气体系。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种生态种植用保水-抗渗透气体系，自上而下由保水性种植土层、普通种植土层和抗渗透气底层构成，所述抗渗透气底层自上而下包括上保护层、抗渗透气层和下保护层。优化地，所述上保护层和下保护层由原砂构成，所述抗渗透气层由防渗透气砂构成。进一步优化地，所述防渗透气砂通过以下步骤制备得到：(1)将重量份为92-93份、粒径为40-70目的石英砂加热至150-200℃，烘干其表面的水分，静置冷却；(2)待其冷却至80-100℃时，加入搅拌锅中，并加入重量份为4-5份的有机硅树脂和重量份为0.5-1的二乙烯三胺搅拌均匀；(3)加入重量份为2.0-2.5份的50um级硅烷粉末憎水剂，搅拌均匀，在70℃条件下固化2h时，制得防渗透气砂。进一步优化地，所述原砂为大漠砂或石英砂中的一种或多种，粒径为40-70目。优化地，所述保水性种植土层中含有保水剂，以稳定土壤结构，抑制土壤水分的蒸发，所述保水剂选自聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾盐类、羧甲基纤维素类或改性聚丙烯酰胺保水剂中的一种或多种。进一步优化地，所述保水剂掺量为保水性种植土层土壤质量的0.3-0.5％。优化地，所述普通种植土层为常用种植土。优化地，所述普通种植土层和保水性种植土层的厚度比为1：1。生态种植用保水-抗渗透气体系的制备，包括抗渗透气底层的制备、保水性种植土层的制备和生态种植用保水-抗渗透气体系的构建。本专利技术通过将抗渗透气底层、普通种植土层和保水性种植土层进行体系化设计，构建生态种植用保水-抗渗透气体系。其中，抗渗透气底层中含有防渗透气砂，能够有效地防止水分渗漏，提高水分的利用率，同时该防渗透气砂具备呼吸功能，能够有效维护土壤微生物及植物根部的呼吸环境，促进植物根部生长；保水种植土层中掺有保水剂，能够有效增加土壤团聚体，改善土壤结构，显著提升土壤的保水蓄水能力，减缓水分的蒸发、渗透及流失。三者的体系化设计，使得土壤涵养水分的能力显著提升，进而为植株生长营造良好的生存环境。与现有技术相比，本专利技术能够解决在生态修复过程中存在的水分易渗漏、高蒸发等问题，具有防止抑蒸保水、抗渗透气等特性，在维持土壤呼吸功能的同时，显著提高了土壤涵养水分的能力，具有非常广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术生态种植用保水-抗渗透气体系的结构示意图。图中：1-保水性种植土层；2-普通种植土层；3-抗渗透气底层；301-上保护层；302-抗渗透气层；303-下保护层。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例1一种生态种植用保水-抗渗透气体系，如图1，自上而下由保水性种植土层1、普通种植土层2和抗渗透气底层3构成，抗渗透气底层自上而下包括上保护层301、抗渗透气层302和下保护层303。其中抗渗透气层302厚度为5mm，由防渗透气砂构成。防渗透气砂通过以下步骤制备得到：(1)将93份40-70目石英砂加热至180℃，烘干其表面的水分，静置，冷却；(2)待其冷却至100℃时，加入搅拌锅中，并加入4份有机硅树脂和0.5份二乙烯三胺搅拌均匀；(3)加入2.5份50um级硅烷粉末憎水剂，搅拌均匀，在70℃条件下固化2h时，制得防渗透气砂。上保护层301和下保护层303由原砂构成，原砂为大漠砂或石英砂中的一种或多种，粒径为40-70目，厚度均为2cm。保水性种植土层1中含有保水剂，为改性聚丙烯酰胺保水剂，将0.005份改性聚丙烯酰胺保水剂掺入99.995份原种植土中，搅拌均匀，制得保水性种植土层1。普通种植土层2为常用种植土。在适当体积的种植坑内，自上而下依次铺设保水性种植土层、普通种植土层和抗渗透气底层，其中，普通种植土层和保水性种植土层的厚度比为1：1，形成生态种植用保水-抗渗透气体系。实施例2一种生态种植用保水-抗渗透气体系，自上而下由保水性种植土层1、普通种植土层2和抗渗透气底层3构成，抗渗透气底层自上而下包括上保护层301、抗渗透气层302和下保护层303。其中抗渗透气层302厚度为5mm，由防渗透气砂构成。防渗透气砂通过以下步骤制备得到：(1)将92.5份40-70目石英砂加热至200℃，烘干其表面的水分，静置，冷却；(2)待其冷却至100℃时，加入搅拌锅中，并加入4.5份有机硅树脂和0.6份二乙烯三胺搅拌均匀；(3)加入2.4份50um级硅烷粉末憎水剂，搅拌均匀，在70℃条件下固化2h时，制得防渗透气砂。上保护层301和下保护层303由原砂构成，原砂为大漠砂或石英砂中的一种或多种，粒径为40-70目，厚度均为2cm。保水性种植土层1中含有保水剂，为聚丙烯酰胺(PAM)保水剂，将0.004份聚丙烯酰胺保水剂掺入99.996份原种植土中，搅拌均匀，制得保水性种植土层1。普通种植土层2为常用种植土。在适当体积的种植坑内，自上而下依次铺设保水性种植土层、普通种植土层和抗渗透气底层，其中，普通种植土层和保水性种植土层的厚度比为1：1，形成生态种植用保水-抗渗透气体系。实施例3一种生态种植用保水-抗渗透气体系，自上而下由保水性种植土层1、普通种植土层2和抗渗透气底层3构成，抗渗透气底层自上而下包括上保护层301、抗渗透气层302和下保护层303。其中抗渗透气层302厚度为5mm，由防渗透气砂构成。防渗透气砂通过以下步骤制备得到：(1)将92份40-70目石英砂加热至150℃，烘干其表面的水分，静置，冷却；(2)待其冷却至80℃时，加入搅拌锅中，并加入5份有机硅树脂和1份二乙烯三胺搅拌均匀；(3)加入2份50um级硅烷粉末憎水剂，搅拌均匀，在70℃条件下固化2h时，制得防渗透气砂。上保护层301和下保护层303由原砂构成，原砂为大漠砂或石英砂中的一种或多种，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生态种植用保水‑抗渗透气体系，其特征在于，自上而下由保水性种植土层(1)、普通种植土层(2)和抗渗透气底层(3)构成，所述抗渗透气底层(3)自上而下包括上保护层(301)、抗渗透气层(302)和下保护层(303)。

【技术特征摘要】
1.一种生态种植用保水-抗渗透气体系，其特征在于，自上而下由保水性种植土层(1)、普通种植土层(2)和抗渗透气底层(3)构成，所述抗渗透气底层(3)自上而下包括上保护层(301)、抗渗透气层(302)和下保护层(303)。2.根据权利要求1所述的一种生态种植用保水-抗渗透气体系，其特征在于，所述上保护层(301)和下保护层(303)由原砂构成，所述抗渗透气层(302)由防渗透气砂构成。3.根据权利要求2所述的一种生态种植用保水-抗渗透气体系，其特征在于，所述原砂为大漠砂或石英砂中的一种或两种，粒径为40-70目。4.根据权利要求2所述的一种生态种植用保水-抗渗透气体系，其特征在于，所述防渗透气砂通过以下步骤制备得到：(1)将石英砂加热，烘干其表面的水分，静置、冷却；(2)待石英砂冷却，加入搅拌锅中，并加入有机硅树脂和二乙烯三胺搅拌均匀；(3)加入硅烷粉末憎水剂，搅拌均匀、固化，即制得防渗透气砂，其中，所述石英砂、有机硅树脂、二乙烯三胺、硅烷粉末的重量份比为92-93：4-5：0.5-1：2.0-2.5。5.根据权利要求4所述的一种生态种植...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，张恒，王浩任，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31