一种具有保水保肥作用的复合材料

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一种具有保水保肥作用的复合材料\n技术领域\n[0001] 本发明属土壤改良剂领域，涉及一种具有保水保肥作用的复合材料，主要用于沙化土地抗旱蓄水、土壤改良。\n背景技术\n[0002] 土地沙化的大面积蔓延就是荒漠化，是最严重的全球环境问题之一。由于风沙土颗粒粗大，细土黏粒少，且沙层深厚，颗粒均一，保水保肥性差，有机质含量低，沙化土壤十分不利于农业生产和植被生长。治理沙化地的初衷和目的，是使在沙化地种植的植物得以生存，而治沙的真正关键在于保持沙土中的水分和植物必需的养分，使植物得以存活生长。\n[0003] 目前用于改善沙土结构的材料主要有三类。第一类是无机材料类，利用膨润土（公开号CN 102511213 A）和粉碎沉积岩（CN 102405822A）等改善土壤结构，提高土壤保水性能；第二类是有机材料类，其通过加入高吸水性树脂（CN101962305A）和有机高分子胶体（CN102002370 A）改善缺水状况或者土壤结构状况，但无法解决沙土养分贫瘠问题。有机固体肥料（CN1078343）、泥炭土（公开号CN 101077977A）和γ- 聚谷氨酸（CN 102515934 A）可改善沙土养分贫瘠状况，但由于沙土中微生物群落的缺少，影响了有机肥料肥效的发挥；第三类为有机无机复合材料，如专利CN 102002370 A和CN101081983A这类材料主要从水肥两个方面考虑，通过保水剂提高土壤保水持水性能，同时添加有机无机肥料，改善土壤肥力条件。\n[0004] 沙土中有机质很少，而无机盐的含量却很高，这也是生态恢复建设中树木成活率低和难以成林的主要原因之一。因此，如何改善土壤的团粒结构、降低盐碱含量、增加植物生长所必需的营养成分，具有重要的现实意义和深远的生态效益。在改善沙土水分和植物必需的养分方面，有机无机复合材料有其独特的优势，但如何实现材料的高效利用和植物的协同生长，获得环境友好的生态修复材料和技术，还有许多工作要做。\n发明内容\n[0005] 本发明的目的在于提供一种具有保水保肥作用的复合材料。\n[0006] 本发明的复合材料，是以黏土矿物、泥炭、腐殖酸、保水剂及无机肥为原料复合而成。\n[0007] 上述各原料中，黏土矿物由于内部多孔道，比表面大的结构，遇水后可吸附沙土中的钠、钙、镁等离子，起到降低盐碱含量的作用。本发明的黏土矿物可选自凹凸棒石、埃洛石、海泡石、蛭石、累托石、伊蒙混合黏土中的至少一种。其中凹凸棒石、埃洛石、海泡石是一维纳米材料；蛭石、累托石、伊蒙混合黏土二维纳米材料。它们的共同特征是对钠、钙、镁等离子具有较高的吸附量，可以起到“固定”作用。如果将一维与二维结构相结合，其“固定”作用可更好。\n[0008] 保水剂可有效减缓水分的蒸发，同时在遇水溶胀后其三维网络可吸附尿素等肥料成分，从而起到缓慢释放的作用。保水剂的选择，应当具有吸水倍率适中、耐盐碱和反复使用性能。为确保复合材料的保水保肥性能，保水剂的吸水倍率应当在300-800之间，在纯水中连续5次吸水-失水后，吸水倍率下降不大于初始吸水倍率的90%。\n[0009] 泥炭营养丰富，含有很高的有机质（纤维素、半纤维素、木质素、腐殖酸、沥青物质等），是良好的土壤调解剂。泥炭施入沙土后，可进一步提高沙土的肥力。\n[0010] 腐殖酸是土壤团粒结构的主要组成部分，具有刺激植物生长、提高氮肥利用率和磷肥转化率等功能。\n[0011] 无机肥是提高植物生长所必需的营养成分，也是提高沙生植物成活率的前提。本发明无机肥选自硫酸钾、磷酸氢钾、磷酸二氢钾、尿素中的至少一种。\n[0012] 经过大量实验确定，各原料按以下质量百分数进行配比，所得复合材料具有很好的保水保肥作用：黏土矿物30-70%，保水剂2-5 %，泥炭5-10 %，腐殖酸15-40 %，无机肥8-\n15%。\n[0013] 本发明复合材料的具体制备工艺为：将各原料烘干，粉碎至200目以上，按比例混合均匀后包装即可。\n[0014] 本发明的复合材料在内蒙古阿拉善盟（该沙土是高盐碱土壤，几乎没有有机质）通过梭梭树、葡萄的种植实验，取得了很好的效果。\n[0015] 相对于现有技术具有以下优点：\n[0016] 1、本发明的复合材料能增加沙土有机质含量，提高保水保肥性能，有利于植物生长，从而达到生态恢复的目的；\n[0017] 2、本发明的各原料成分都可自然降解，在满足改善土壤的团粒结构、降低盐碱含量、增加植物生长所必需的营养成分的前提下，不对环境造成二次污染。\n[0018] 3、原料廉价易得，制备工艺简单，成本低，便于大规模生产。\n具体实施方式\n[0019] 下面通过具体实施例对本发明复合材料的原料配比、制备工艺及应用效果作进一步说明。\n[0020] 实施例1\n[0021] 原料配比：凹凸棒石50%，保水剂5%，泥炭10%，腐殖酸30%，尿素5%；\n[0022] 制备工艺：将上述各原料各自烘干，粉碎至200目以上，充分混合均匀后包装。\n[0023] 实施例2\n[0024] 原料配比：凹凸棒石30%，蛭石30%，保水剂5%，泥炭5%，腐殖酸25%，硫酸钾2%，尿素\n3%；\n[0025] 制备工艺：将上述各原料各自烘干，粉碎至200目以上，充分混合均匀后包装。\n[0026] 实施例3\n[0027] 原料配比：伊蒙混合黏土40%，蛭石30%，保水剂2%，泥炭8%，腐殖酸15%，磷酸二氢钾\n2%，尿素3%；\n[0028] 制备工艺：将上述各原料各自烘干，粉碎至200目以上，充分混合均匀后包装。\n[0029] 实施例4\n[0030] 原料配比：海泡石20%，累托石0%，保水剂15%，泥炭10%，腐殖酸40%，硫酸钾3%，磷酸二氢钾3%，尿素9%；