專利名稱：生態(tài)建設(shè)用復合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生態(tài)建設(shè)用復合功能化學材料。
背景技術(shù)：
受氣候環(huán)境和人類活動加劇的影響，我國尤其是西部地區(qū)植物生態(tài)環(huán)境惡化并加劇，對人民生產(chǎn)、生活造成重大威脅，并嚴重威脅我國社會及經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。嚴重的水土流失使水系中下游河道、湖泊淤積，懸河、懸湖增多，調(diào)蓄洪水能力降低，加劇中下游地區(qū)的洪澇災害；同時，植物生態(tài)失衡、惡化，導致泥石流、強沙塵暴等自然災害頻繁發(fā)生、土地荒漠化趨勢加劇。所以，改善和保護我國尤其是西部的植物生態(tài)環(huán)境是一項緊迫而艱巨的長遠戰(zhàn)略任務(wù)。
近年，圍繞西部的荒漠化問題采取了大規(guī)模的荒山綠化、退耕還林等措施，以求恢復當?shù)氐闹脖?，改善生態(tài)環(huán)境，促進區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。但是，受干旱缺水、土壤高鹽貧瘠、氣候環(huán)境變遷等因素的制約，西部植物生態(tài)環(huán)境的恢復與建設(shè)速度慢、成效低、成本高。
保水劑、鹽堿改良劑等化學材料用于生態(tài)環(huán)境建設(shè)在國外內(nèi)均有報道，如中國專利CN1339552A新型土壤保水調(diào)理劑，每克材料吸360克蒸餾水或155克自來水；張保華等人研制的“康多收”土壤改良劑(新疆農(nóng)業(yè)科技，2001年4期)可使植物在1％以下的鹽堿土壤上正常生長；中國專利CN1405270A多功能土壤結(jié)構(gòu)調(diào)理劑，可顯著改善土壤結(jié)構(gòu)狀況，改善土壤水分性狀。
生態(tài)環(huán)境脆弱和退化的影響因素較為復雜，除全球氣候變遷及人類活動，常與高鹽貧瘠土壤及干旱缺水等自然環(huán)境相伴。因此，材料多功能化及其科學集成技術(shù)對復雜且惡劣條件下植物生態(tài)建設(shè)具有重要意義，并已越來越受到人們的關(guān)注。國外雖有相關(guān)材料，但造價高，不易廣泛推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
針對植物生態(tài)環(huán)境建設(shè)中，鹽堿化、沙化和貧瘠土壤及干旱缺水等惡劣自然環(huán)境條件下種樹種草成活率低，本發(fā)明提供一種多功能、高效、價格低廉的生態(tài)建設(shè)用復合材料。
本發(fā)明所米用的技術(shù)方案是本發(fā)明采用有機高分子材料、植物生長所需營養(yǎng)元素、有機生物活性材料、廢棄有機物等復合而成一種營養(yǎng)元素均衡且具有保水抗旱、土壤改良作用的生態(tài)建設(shè)用復合材料。
一種生態(tài)建設(shè)用復合材料，其特征在于材料由有機高分子材料1.5-20％、有機生物活性材料0.2-5％、有機廢棄物30-60％、植物生長所需營養(yǎng)元素5-30％、其它功能材料2-25％組成，以重量百分含量計；其中有機高分子材料選自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物中的一種或幾種；有機生物活性材料選自光合細菌、發(fā)酵細菌、固氮菌、氣桿菌的混合物；植物生長所需營養(yǎng)元素由磷、鉀和微肥組成；有機廢棄物選自植物秸稈、農(nóng)畜廢棄物、油渣；其它功能材料選自高嶺土、膨潤土、凹凸棒、腐植酸、風化煤中的兩種。
生態(tài)建設(shè)用復合材料中的微肥選自硼肥、鉬肥、錳肥、鋅肥、鐵肥、銅肥、稀土元素中的部分或者全部。
生態(tài)建設(shè)用復合材料制備方法，包括以下步驟(1)人工干燥或陽光曬干廢棄有機物，使其含水量為10-20％，再進行粉碎，發(fā)酵。發(fā)酵是將粉碎后的廢棄有機物放于發(fā)酵池中，噴水，使其含水量達30％-40％，加發(fā)酵細菌在30-40℃進行發(fā)酵；(2)制好的物料出池烘干或曬干，烘干溫度不超過60℃，物料保持含水量20％-30％；(3)將烘干的物料滅菌后，按比例加入有機生物活性材料、營養(yǎng)元素、有機高分子材料及其它功能材料，混合均勻，造粒，干燥；(4)用振動篩進行篩分后包裝。
生態(tài)建設(shè)用復合材料可通過土拌合或水劑施入土壤，具有提高土壤載水能力、減少水分蒸發(fā)、抑制鹽堿、抵御風蝕水蝕、提供植物所需營養(yǎng)及營養(yǎng)緩釋等多重作用，特別適合高鹽堿沙化土壤和其它松散結(jié)構(gòu)土壤的全面改良及其生態(tài)建設(shè)。本發(fā)明所述的生態(tài)建設(shè)用復合材料不同于現(xiàn)有的化肥，有機質(zhì)材料和普通復合肥，可對土壤環(huán)境進行全方位的改良調(diào)理，增強土壤活力，并為植物生長發(fā)育提供營養(yǎng)。
生態(tài)建設(shè)用復合材料功能齊全、配方科學，不僅含有豐富的有機質(zhì)和有效微生物，還含有植物生長所需的多種營養(yǎng)成分，可增強植物的生存、生長能力，提高植物的抗逆性，同時，顯著改善土壤物性，增強土壤水肥涵養(yǎng)能力及通氣性。本發(fā)明所含的有機生物活性材料中有大量有益微生物，不僅抑制有害微生物繁殖，減輕植物病害，提高成活率，而且由于微生物分泌物的增加，有利于土壤團?；岣叻柿?，大大節(jié)約肥料；另一方面，由于有機高分子材料對營養(yǎng)元素的螯合、緩釋作用，提高了營養(yǎng)元素的肥效，并減輕化學成分對水生態(tài)的污染。
本發(fā)明所述生態(tài)建設(shè)用復合材料不僅能夠在干旱少水地區(qū)發(fā)揮高效作用，而且可以使用于不同種類的農(nóng)作物和植物，尤其適用于西部黃土半干旱區(qū)和結(jié)構(gòu)松散、高鹽貧瘠沙化土壤的生態(tài)環(huán)境治理和建設(shè)。在干旱高鹽堿地區(qū)現(xiàn)場植樹，施用本材料后比對照成活率提高30％以上。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例1，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料5％、有機生物活性材料0.5％、廢棄有機物60％、(NH4)2SO414％、過磷酸鈣5％、K2SO45％、微肥1％、其它功能材料9.5％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中廢棄有機物為油渣和牛糞以1∶3混合；其它功能材料為腐植酸和膨潤土以1∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO445％、MnSO435％、(NH4)2MoO40.5％、CXuSO40.5％、H3BO415％、余量硝酸稀土。具體制備如下(1)人工干燥或陽光曬干油渣和牛糞1∶3的混合物，使其含水量達15％左右，再進行粉碎，發(fā)酵。發(fā)酵是將粉碎后的廢棄有機物放于發(fā)酵池中，噴水，使其含水量達30％-40％，加發(fā)酵細菌在30-40℃進行發(fā)酵；(2)制好的物料出池烘干或曬干，烘干溫度不超過60℃，物料保持含水量20％-30％；(3)將烘干的物料滅菌后，按比例加入有機生物活性材料、營養(yǎng)元素、有機高分子材料及其它功能材料，混合均勻，造粒，干燥；(4)用振動篩進行篩分后包裝。
實施例2，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料10％、有機生物活性材料0.2％、廢棄有機物56％、(NH4)2SO414％、K2SO45％、過磷酸鈣5％、微肥1％、其它功能材料8.8％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺和聚(丙烯酸-丙烯酰胺)；其中廢棄有機物為秸稈和牛糞以2∶3重量比混合；其它功能材料為腐植酸和膨潤土以1∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO440％、MnSO435％、(NH4)2MoO40.2％、硼砂15％、余量ZnSO4。
實施例3，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料8％、有機生物活性材料3％、廢棄有機物45％、尿素13.5％、過磷酸鈣5％、氯化鉀5％、微肥0.5％、其它功能材料20％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚(丙烯酸-丙烯酰胺)；其中廢棄有機物為油渣和牛糞以2∶3混合；其它功能材料為腐植酸和膨潤土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比Fe2(SO4)335％、MnSO435％、(NH4)2MoO40.5％、硼砂20％、余量ZnCl2。
實施例4，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料5％、有機生物活性材料2％、廢棄有機物48％、(NH4)2SO414％、K2SO45％、過磷酸鈣5％、微肥1％、其它功能材料20％；其中有機高分子材料為淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物和聚丙烯酰胺；其中廢棄有機物為油渣和秸稈以3∶1混合；其它功能材料為風化煤和膨潤土以5∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO435％、(NH4)2MoO40.2％、MnSO435％、硼砂20％、余量ZnSO4。
實施例5，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料8％、有機生物活性材料1％、廢棄有機物45％、尿素10％、過磷酸鈣5％、KNO35％、微肥4％、其它功能材料22％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺和聚乙烯醇；其中廢棄有機物為油渣和秸稈以1∶1混合；其它功能材料為腐植酸和高嶺土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO430％、MnCl235％、(NH4)2MoO40.5％、硼砂20％、ZnSO40.5％、余量硝酸稀土。
實施例6，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料10％、有機生物活性材料0.5％、廢棄有機物55％、(NH4)2SO412％、過磷酸鈣5％、K2SO45％、微肥3％、其它功能材料9.5％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中廢棄有機物為油渣和牛糞以1∶1混合；其它功能材料為風化煤和高嶺土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO435％、MnSO435％、(NH4)2MoO40.5％、硼砂20％、余量ZnSO4。
實施例7，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料3％、有機生物活性材料0.2％、廢棄有機物60％、尿素9.5％、過磷酸鈣5％、KNO35％、微肥1.3％、其它功能材料16％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝共聚物；其中廢棄有機物為秸稈和牛糞以2∶3混合；其它功能材料為風化煤和凹凸棒以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO430％、MnNO335％、(NH4)2MoO40.5％、硼酸20％、余量ZnSO4。
實施例8，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料5％、有機生物活性材料1％、廢棄有機物55％、(NH4)2SO410％、過磷酸鈣5％、K2SO45％、微肥1％、其它功能材料18％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺；其中廢棄有機物為油渣和牛糞以1∶2混合；其它功能材料為風化煤和高嶺土以3∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO435％、MnNO330％、(NH4)2MoO40.2％、硼酸20％、CuSO40.2％、余量ZnSO4。
實施例9，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料2％、有機生物活性材料0.5％、廢棄有機物50％、(NH4)2SO413％、過磷酸鈣5％、K2SO45％、微肥2％、其它功能材料22.5％；其中有機高分子材料為聚丙烯酰胺和聚乙烯醇；其中廢棄有機物為油渣和秸稈以1∶2混合；其它功能材料為腐植酸和膨潤土以2∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO435％、MnNO330％、(NH4)2MoO40.2％、硼砂％、余量硝酸稀土。
實施例10，生態(tài)建設(shè)用復合材料是按以下重量百分比的原料生產(chǎn)而成有機高分子材料10％、有機生物活性材料0.8％、廢棄有機物50％、(NH4)2SO410％、過磷酸鈣5.5％、K2SO45.5％、微肥3％、其它功能材料15.2％；其中有機高分子材料為聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、聚丙烯酰胺和淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物；其中廢棄有機物為油渣和牛糞以3∶2混合；其它功能材料為風化煤和凹凸棒以4∶1重量比混合；其中微肥含重量百分比FeSO435％、MnNO335％、(NH4)2MoO40.5％、CuSO40.2％、硼酸20％、ZnSO42％、余量硝酸稀土。
權(quán)利要求
1.一種生態(tài)建設(shè)用復合材料，其特征在于材料由有機高分子材料1.5-20％、有機生物活性材料0.2-5％、有機廢棄物30-60％、植物生長所需營養(yǎng)元素5-30％、其它功能材料2-25％組成，以重量百分含量計；其中有機高分子材料選自聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚(丙烯酸-丙烯酰胺)、淀粉-丙烯酰胺接枝聚合物中的一種或幾種；有機生物活性材料選自光合細菌、發(fā)酵細菌、固氮菌、氣桿菌的混合物；植物生長所需營養(yǎng)元素由磷、鉀和微肥組成；有機廢棄物選自植物秸稈、農(nóng)畜廢棄物、油渣；其它功能材料選自高嶺土、膨潤土、凹凸棒、腐植酸、風化煤中的兩種。
2.如權(quán)利要求1所述的材料，其特征在于生態(tài)建設(shè)用復合材料中的微肥選自硼肥、鉬肥、錳肥、鋅肥、鐵肥、銅肥、稀土元素中的部分或者全部。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種植物生態(tài)建設(shè)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用多功能復合材料。材料由有機高分子、有機生物活性材料、有機廢棄物、植物生長所需營養(yǎng)元素、緩釋及土壤調(diào)理材料等復合而成。材料可通過土拌合或水劑施入土壤，具有供給營養(yǎng)、緩釋和均衡營養(yǎng)成分、改良土壤理化性狀、保水抗旱、抑制鹽堿、抵御風蝕水蝕等多重功效，達到改善植物生長環(huán)境和提高植物生存能力的雙重作用，特別適合于西部黃土半干旱地區(qū)和高鹽堿沙化土壤及其它松散結(jié)構(gòu)土壤區(qū)域的植物生態(tài)環(huán)境建設(shè)和農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。本材料優(yōu)點是功能復合優(yōu)化、無毒害、成本低、見效快、施用簡便，可有效的改良荒漠化土地，為植物生長創(chuàng)造良好的水土條件，提高生態(tài)環(huán)境工程建設(shè)的質(zhì)量和效率。
文檔編號C09K17/14GK1746259SQ20041007997
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月9日
發(fā)明者楊立明, 王愛勤, 宗莉, 張傳衛(wèi), 楊軍, 李安, 康玉茹 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所