阅读说明：本技术 用于生态修复的复合基质及其制备方法 (Composite matrix for ecological restoration and preparation method thereof ) 是由 李志学 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于生态修复的复合基质,所述复合基质包括土壤和基质添加物,其中,所述基质添加物包括农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂。本发明制备的复合基质主要应用在北方干旱地区的露天矿山治理,高速公路的边坡的生态治理,荒山造林等水土保持工程领域。本发明的复合基质保持土壤肥力的种植基质,改善了团粒结构,增加了土壤疏松性、通气性和透水性,对降低基质容重和增强水肥保持性能有着积极的影响,有效地提高了水分和养分利用效率,可以有效减少面源污染。(The invention discloses a composite substrate for ecological restoration, which comprises soil and substrate additives, wherein the substrate additives comprise agricultural wastes, vermiculite, bio-organic fertilizer and water-retaining agent. The composite matrix prepared by the invention is mainly applied to the fields of water and soil conservation engineering such as open-pit mine treatment in northern arid areas, ecological treatment of side slopes of expressways, barren mountain forestation and the like. The planting matrix for maintaining soil fertility of the composite matrix improves the granular structure, increases the soil looseness, the air permeability and the water permeability, has positive influence on reducing the matrix volume weight and enhancing the water and fertilizer maintaining performance, effectively improves the utilization efficiency of water and nutrients, and can effectively reduce non-point source pollution.)

用于生态修复的复合基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及生态环境修复技术领域，具体涉及一种用于生态修复的复合基质及其制备方法。

背景技术

在我国北方干旱地区，宜林荒山通过人工措施种植乔木、灌木林的生态恢复过程中，由于缺水问题，导致后期的养护工作困难，林木成活率较低。而我国各地由于荒山水土流失情况较普遍，尤其是在西北偏远地区更为严重，水土流失没有得到有效治理，致使荒山土层变薄，甚至发生沙漠化、石漠化现象，对群众的生命财产安全产生严重威胁。

近年来，保水剂作为一种能够有效增强土壤持水力和保水力的新型复合助剂，在农业保水抗旱领域取得重要进展。目前已有的保水剂种类很多，但大多采用高分子材料制备而成，存在成本高、不易降解的问题，长期存在容易造成土壤板结，不利于生态环境的可持续发展。因此，提供一种低成本的新型环保的保水型生态恢复基质，具有很高的市场价值。

发明内容

为此，本发明提供一种用于生态修复的复合基质及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于生态修复的复合基质，所述复合基质包括土壤和基质添加物，其中，所述基质添加物包括农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂。

本发明的一个实施例中，所述复合基质各个组成原料的质量份数为：土壤80-120份、农业废弃物1-2份、蛭石2-5份、生物有机肥1-3份、保水剂0.5-1.5份。

本发明的一个实施例中，所述农业废弃物包括质量百分数为60％的稻壳炭和40％的锯木渣。

本发明的一个实施例中，所述稻壳炭粒径小于1cm，通过稻壳在100-300℃下热解制备；

所述锯木渣粒径小于1mm。

本发明的一个实施例中，所述蛭石为硅酸盐材料经高温加热后形成的云母状物质，其粒径为1-3mm。

本发明的一个实施例中，所述生物有机肥通过禽畜粪添加腐熟剂和水腐熟制备。

本发明的一个实施例中，所述保水剂为聚丙烯酸盐。

本发明还提供一种制备所述的用于生态修复的复合基质，其特征在于，将所述土壤、农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂在常温下均匀混合制备。

本发明中，蛭石为硅酸盐材料经高温加热后形成的云母状物质，其高温温度为大于150℃，较佳的，加热温度在850℃-1000℃。

本发明具有如下优点：

本发明制备的复合基质主要应用在北方干旱地区的露天矿山治理，高速公路的边坡的生态治理，荒山造林等水土保持工程领域。本发明的复合基质保持土壤肥力的种植基质，改善了团粒结构，增加了土壤疏松性、通气性和透水性，对降低基质容重和增强水肥保持性能有着积极的影响，有效地提高了水分和养分利用效率，可以有效减少面源污染，同时优化了基质结构，能够在3月～6月的缺水季节起到保水作用、在冬季起到保温保暖的作用，同时还可保肥。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供的一种用于生态修复的复合基质，该复合基质包括土壤和基质添加物，其中，基质添加物包括农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂。其中，复合基质各个组成原料的质量为：土壤80kg、农业废弃物1kg、蛭石2kg、生物有机肥1kg、保水剂0.5kg，其中，保水剂为聚丙烯酸盐。本发明制备的基复合质主要应用在北方干旱地区的露天矿山治理、高速公路的边坡的生态治理、荒山造林等水土保持工程领域。

其中，农业废弃物包括质量百分数为60％的稻壳炭和40％的锯木渣，稻壳炭粒径小于1cm，通过稻壳在100℃下热解制备得到；锯木渣粒径小于1mm。稻壳炭为稻壳炭化后的黑色材料，可增强吸热作用，使地温、水温上升，促进植物生长及减少冻害；质松多孔性质透气良好，增加根部氧气供应；可帮助植物吸附水份，使植物叶片较厚且健全。肥分含量虽不多，但会促进P、K、Ca、Mg等元素的有效性，尤以P、K溶出量较多。吸附力大，有吸收毒素之作用，减少肥分流失及散发。

蛭石为硅酸盐材料经高温加热后形成的云母状物质，其粒径为1-3mm，呈中性至碱性，每立方米蛭石能吸收500-650L的水，具有很好的蓄水作用。

生物有机肥通过禽畜粪添加腐熟剂和水腐熟制备。例如，将鸡粪、牛羊粪便添加腐熟剂和水腐熟后的产物。生物有机肥不仅可以增加土壤的肥沃程度，而且减少化学肥料对土壤的副作用。

本实施例的用于生态修复的复合基质的制备方法为，按照上述质量比例取土壤、农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂，在常温下，混合均匀即得到本发明的用于生态修复的复合基质。

实施例2

本实施例提供的一种用于生态修复的复合基质，该复合基质包括土壤和基质添加物，其中，基质添加物包括农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂。其中，复合基质各个组成原料的质量为：土壤100kg、农业废弃物1.5kg、蛭石3kg、生物有机肥2kg、保水剂1kg。保水剂为聚丙烯酸盐。本发明制备的基复合质主要应用在北方干旱地区的露天矿山治理、高速公路的边坡的生态治理、荒山造林等水土保持工程领域。

其中，农业废弃物包括质量百分数为60％的稻壳炭和40％的锯木渣。稻壳炭粒径小于1cm，通过稻壳在200℃下热解制备得到；锯木渣粒径小于1mm。稻壳炭为稻壳炭化后的黑色材料，可增强吸热作用，使地温、水温上升，促进植物生长及减少冻害；质松多孔性质透气良好，增加根部氧气供应；可帮助植物吸附水份，使植物叶片较厚且健全。肥分含量虽不多，但会促进P、K、Ca、Mg等元素的有效性，尤以P、K溶出量较多。吸附力大，有吸收毒素之作用，减少肥分流失及散发。

蛭石为硅酸盐材料经高温加热后形成的云母状物质，其粒径为1-3mm，呈中性至碱性，每立方米蛭石能吸收500-650L的水，具有很好的蓄水作用。

生物有机肥通过禽畜粪添加腐熟剂和水腐熟制备。例如，将鸡粪、牛羊粪便添加腐熟剂和水腐熟后的产物。

本实施例的用于生态修复的复合基质的制备方法为，按照上述质量比例取土壤、农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂，在常温下，混合均匀即得到本发明的用于生态修复的复合基质。

实施例3

本实施例提供的一种用于生态修复的复合基质，该复合基质包括土壤和基质添加物，其中，基质添加物包括农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂。其中，复合基质各个组成原料的质量为：土壤120kg、农业废弃物2kg、蛭石5kg、生物有机肥3kg、保水剂1.5kg。保水剂为聚丙烯酸盐。本发明制备的基复合质主要应用在北方干旱地区的露天矿山治理、高速公路的边坡的生态治理、荒山造林等水土保持工程领域。

其中，农业废弃物包括质量百分数为60％的稻壳炭和40％的锯木渣。稻壳炭粒径小于1cm，通过稻壳在300℃下热解制备得到；锯木渣粒径小于1mm。稻壳炭为稻壳炭化后的黑色材料，可增强吸热作用，使地温、水温上升，促进植物生长及减少冻害；质松多孔性质透气良好，增加根部氧气供应；可帮助植物吸附水份，使植物叶片较厚且健全。肥分含量虽不多，但会促进P、K、Ca、Mg等元素的有效性，尤以P、K溶出量较多。吸附力大，有吸收毒素之作用，减少肥分流失及散发。

蛭石为硅酸盐材料经高温加热后形成的云母状物质，其粒径为1-3mm，呈中性至碱性，每立方米蛭石能吸收500-650L的水，具有很好的蓄水作用。

生物有机肥通过禽畜粪添加腐熟剂和水腐熟制备。例如，将鸡粪、牛羊粪便添加腐熟剂和水腐熟后的产物。

本实施例的用于生态修复的复合基质的制备方法为，按照上述质量比例取土壤、农业废弃物、蛭石、生物有机肥和保水剂，在常温下，混合均匀即得到本发明的用于生态修复的复合基质。

试验实施例

1、试验地：某高速公路侧坡地，其上种植虎尾草等草种。

2、土壤情况：自2016年调查该地区土壤情况。

3、试验方法：试验组：在0-60cm表层的土壤中，测定采用实施例1至实施例3的用于生态修复的复合基质处理的土壤中的有机质含量、全氮含量、全磷含量、全钾含量、速效磷含量、速效钾含量以及土壤阳离子交换量，以普通土壤为未处理的土壤作为对照，试验结果如表1所示，土壤肥力测试结果。

表1

由表1的数据可知，本发明制备的用于生态修复的复合基质土壤有机质含量、全氮、全磷、全钾、速效磷、速效钾都有较大提高，土壤阳离子交换量增加了33.50％，土壤保肥能力增加。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。