一种植物纤维粘合土壤改良复合物料及其制备方法和应用技术

本申请涉及生态治理技术领域，具体公开了一种植物纤维粘合土壤改良复合物料及其制备方法和应用，植物纤维粘合土壤改良复合物料主要由以下原料制成：蛭石、砾石、草木灰、活性炭、蚯蚓粪、腐殖酸、糠醛渣、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、营养元素改性膨润土、海藻酸钠

A plant fiber bonded soil improvement composite material and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种植物纤维粘合土壤改良复合物料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及生态治理
，更具体地说，它涉及一种植物纤维粘合土壤改良复合物料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]沙漠全称为沙质荒漠，其指地面完全被沙粒覆盖，具有干旱缺水、植物覆盖稀少、沙粒松散的特点。沙漠化地区导致土地资源减少、生态系统和自然环境恶化。沙漠化地区具有沙粒层，沙粒之间的间隙较大，万向结合力约束基本为零，沙粒之间的粘性不足，导致雨水会从沙粒之间的缝隙流失，而且基于白天气温较高，雨水也会经过沙粒之间的缝隙快速蒸发，从而表现出失水率快、保水性差。如果直接在沙漠化地区种植植物，植物的成活率较低，降低沙漠化地区的修复效率。

技术实现思路

[0003]为了提高保水性，同时提高植物的成活率，本申请提供一种植物纤维粘合土壤改良复合物料及其制备方法和应用。
[0004]第一方面，本申请提供一种植物纤维粘合土壤改良复合物料，采用如下的技术方案：一种植物纤维粘合土壤改良复合物料，其主要由以下重量份的原料制成：蛭石25
‑
35份、砾石15
‑
25份、草木灰10
‑
20份、活性炭5
‑
15份、蚯蚓粪10
‑
20份、腐殖酸15
‑
25份、糠醛渣20
‑
30份、枯草芽孢杆菌5
‑
10份、地衣芽孢杆菌5
‑
10份、营养元素改性膨润土20
‑
25份、海藻酸钠/>‑
明胶复合微球粉8
‑
10份、植物纤维粘合剂8
‑
10份、硅酸铝纤维10
‑
15份、相变控温粉20
‑
25份。
[0005]将土壤改良复合物料应用于沙漠化地区时，利用原料之间的协同作用，能够使沙粒之间形成万向结合约束，且对植物根系具有良好的约束。待加水且潮湿时呈流变状态，待失水且干燥时呈固体状态，流变状态、固体状态相互且稳定的转换，实现自我修复和调节机制，有效的促进沙漠化地区的修复，加快沙漠化地区的治理。而且本申请的土壤改良复合物料，营养成分均衡、科学合理，具有高抗剪切强度、高保水性、高透气性、高成活率的优点。
[0006]在土壤改良复合物料的原料中加入营养元素改性膨润土，膨润土不仅具有良好保水、透气的效果，而且营养元素吸附在膨润土的孔隙内，膨润土实现了对营养元素的固定，而且还具有良好的缓释作用，持续为植物提供养分，有效延长土壤改良复合物料的肥效。加入海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉，其具有高吸水性的优点，而且还能够对水分中的营养成分进行吸收，降低水分中营养成分浓度过高而对植物造成烧苗的情况，基于对营养成分的吸收，其还起到缓释的作用，也能够延长土壤改良复合物料的肥效。本申请中，利用营养元素改性膨润土、海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉之间的协同增效，有效增强其保水性、保肥性。
[0007]在土壤改良复合物料的原料中加入植物纤维粘合剂，其不仅能够对沙粒进行沉降和絮凝，使沙粒之间团聚且形成团粒结构，构成有效且稳定的抗冲刷、抗渗透载体，而且还能够使团粒结构之间充满孔隙，具有高保肥、高保水、高透气的优点。加入硅酸铝纤维，能够
有效的增强沙粒之间的整体性，提高植物纤维粘合剂的使用效果。而且，基于海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉中含有有机基团，营养成分改性膨润土也具有良好的黏性，有效的增强植物纤维粘合剂的使用效果。本申请中，利用植物纤维粘合剂、硅酸铝纤维、海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉、营养成分改性膨润土之间的协同增效，增强沙粒团聚效果以及沙粒团粒结构的整体性，提高土壤改良复合物料的使用效果。
[0008]在土壤改良复合物料的原料中加入相变控温粉，其在外界温度发生变化时，能够发生相变。待白天气温较高时，能够降低沙粒中的温度，待夜晚气温较低时，能够增加沙粒中的温度，有效的降低昼夜温差，对植物根系起到良好保护的作用，促进植物茁壮生长。而且其还能够为沙粒中的微生物菌群提供良好的生态环境，维持沙粒生态平衡，增强土壤改良复合物料的使用效果。同时也能够降低水分的蒸发，降低失水率，提高保水性。
[0009]在土壤改良复合物料的原料中加入枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，丰富沙粒中的微生物菌落，优化沙粒的生态系统。加入蛭石、砾石、草木灰、活性炭、蚯蚓粪、腐殖酸、糠醛渣，有效的增加沙粒的有机质，增强沙粒的肥力，增加沙粒的质量。而且还增加沙粒的透气性、保水性。同时还能够为微生物的活动提供良好的生存环境，增强微生物的活性，提高微生物对植物的促进作用。本申请中，利用其之间的协同增加，提高沙粒肥效，增强沙粒质量，维持沙粒生态平衡，促进植物生长，便于沙漠化地区的修复。
[0010]可选的，所述植物纤维粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种。
[0011]通过采用上述技术方案，羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素具有水溶性，溶于水后具有粘结性，能够有效的粘结沙粒，更为重要的是，待其再次遇水后，能够重新溶解于水中而形成具有粘结性的溶液而粘连沙粒，从而能够自由的于流变状态、固体状态之间相互转换，实现自我修复和调节机制，提高植物纤维粘合剂的使用效果。
[0012]进一步的，植物纤维粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素的混合物，且羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素的重量配比为(1
‑
3):(1
‑
3)，优选1:1。
[0013]可选的，所述海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉采用以下方法制备：SA1、将水升温至60
‑
70℃，加入明胶、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮，混合均匀，得到预混液A；SA2、将有机溶剂升温至45
‑
55℃，在不断搅拌下，采用滴加的方式加入预混液A，且预混液A于20
‑
40min滴加完毕，然后搅拌处理10
‑
15h，降温至2
‑
6℃，过滤，得到初成品；SA3、将戊二醛水溶液降温至2
‑
6℃，在不断搅拌下，加入初成品，搅拌处理5
‑
10h，过滤，静置处理15
‑
25h，得到半成品；SA4、将氯化钙水溶液降温至2
‑
6℃，在不断搅拌下，加入半成品，搅拌处理5
‑
10h，过滤，烘干，得到海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉；且，水、明胶、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、有机溶剂的重量配比为(90
‑
110):(15
‑
25):(1
‑
3):(0.5
‑
1.5):(900
‑
1100)；明胶、戊二醛水溶液、氯化钙水溶液的重量配比为(15
‑
25):(250
‑
350):(250
‑
350)；戊二醛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植物纤维粘合土壤改良复合物料，其特征在于：其主要由以下重量份的原料制成：蛭石25
‑
35份、砾石15
‑
25份、草木灰10
‑
20份、活性炭5
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15份、蚯蚓粪10
‑
20份、腐殖酸15
‑
25份、糠醛渣20
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30份、枯草芽孢杆菌5
‑
10份、地衣芽孢杆菌5
‑
10份、营养元素改性膨润土20
‑
25份、海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉8
‑
10份、植物纤维粘合剂8
‑
10份、硅酸铝纤维10
‑
15份、相变控温粉20
‑
25份。2.根据权利要求1所述的一种植物纤维粘合土壤改良复合物料，其特征在于：所述植物纤维粘合剂为羧甲基纤维素钠、羟丙基甲基纤维素中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的一种植物纤维粘合土壤改良复合物料，其特征在于：所述海藻酸钠
‑
明胶复合微球粉采用以下方法制备：SA1、将水升温至60
‑
70℃，加入明胶、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮，混合均匀，得到预混液A；SA2、将有机溶剂升温至45
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55℃，在不断搅拌下，采用滴加的方式加入预混液A，且预混液A于20
‑
40min滴加完毕，然后搅拌处理10
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15h，降温至2
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6℃，过滤，得到初成品；SA3、将戊二醛水溶液降温至2
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6℃，在不断搅拌下，加入初成品，搅拌处理5
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10h，过滤，静置处理15
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25h，得到半成品；SA4、将氯化钙水溶液降温至2
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6℃，在不断搅拌下，加入半成品，搅拌处理5
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10h，过滤，烘干，得到海藻酸钠
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明胶复合微球粉；且，水、明胶、海藻酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、有机溶剂的重量配比为(90
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110):(15
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25):(1
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3):(0.5
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1.5):(900
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1100)；明胶、戊二醛水溶液、氯化钙水溶液的重量配比为(15
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25):(250
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【专利技术属性】
技术研发人员：孔德川，范重阳，杨波，
申请(专利权)人：北京北控生态建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：