土壤团聚体、制备方法和应用及改良植生土和制备方法与流程

本发明属于植生土土壤改良，尤其涉及土壤团聚体、制备方法和应用及改良植生土和制备方法。

背景技术：

1、植生孔技术是充分利用人工造孔和岩体裂隙为植物提供地下生境的技术。植生孔基质土(以下统一简称“植生土”)是在植生孔中为植物生长提供水分养料的营养土。

2、植生孔技术相比于高次团粒喷播、植被混凝土、生态袋、飘台绿化等复绿技术，凭借无需削坡、施工简易及绿化速度快等优点越来越多的应用在高陡岩质边坡的复绿当中。

3、但由于植生孔技术为植物生长提供的是一个狭窄的圆柱形的生长空间，该种生长空间存在孔深大、透水透气性差且汇水面积小、对雨水利用率低的问题。而对于北方高陡裸露岩质边坡而言，水又是植物存活的决定性因素，故需要植生孔中的基质土具有更好的渗透性、持水性及保水性才能保证植物的存活和生长。

4、目前行业内常用的植生土主要有两类：营养土及天然土。这两类土虽具有一定的渗透、持水及保水能力，但无法满足植生孔这种特殊工况的要求。同时，由于目前植生土配制所需的原料土一般就地取材，土质差异较大，无法采用同一种方法进行改良。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出的一种土壤团聚体以及包括该土壤团聚体的植生土，针对不同土质类型改良土壤结构，可在不同地区在缺乏人工养护条件下使不同土质的类型的植生土具有较好的透水、透气、保水、保肥及保温的能力，能够满足植物生长的需要，能够实现北方高陡裸露岩质边坡的长效复绿。

2、本发明采用的技术方案如下：

3、在第一个方面，本发明提出一种土壤团聚体，所述团聚体为粒径为10-3mm的大颗粒团聚体或粒径为3-0.25mm的小团聚体，所述团聚体主要由聚丙烯酰胺、凹凸棒土、秸秆、黏土和粉土组成。

4、其中，黏土可作为团聚体的基本骨架，此外，黏土中的黏粒对水分子具有较强的吸引力，能够提高团聚体的持水及保水能力，所述黏土中的黏粒含量为20-25％，塑性指数为17-25；

5、其中，粉土可作为团聚体的基本骨架，此外，粉土能够增加团聚体的粒内孔隙数量，能够提高团聚体的持水及保水能力，所述粉土中的黏粒含量为＜7％，塑性指数为＜7；

6、其中，聚丙烯酰胺分子量为600-800万，水解度为23％的阴离子型，通过聚丙烯酰胺的物理化学作用使土壤形成大量粒径为10-0.25mm且粒径分配合理的水稳定性团聚体，从而实现土壤结构的改良。

7、其中，凹凸棒土粒径为0.01mm，sio2+ai2o3的质量百分含量≥99％，凹凸棒土可增强团聚体的水稳定性，使团聚体不会轻易的被水流冲散，从而避免土壤渗透性和保水性的降低。

8、作为可选的方式，所述的聚丙烯酰胺、凹凸棒土、秸秆、黏土和粉土的质量比为1：2.5：8：100：100。

9、作为可选的方式，所述秸秆为粉碎至80-100目粒径的秸秆。

10、在第二个方面，本发明提出第一个方面所述土壤团聚体的制备方法，具体包括以下步骤：

11、(1)各组分及含量计算：将各组分按照预定质量比进行配比并计算各组分的含量；

12、(2)将各原料混合搅拌均匀，加蒸馏水进行溶解，搅拌均匀制得混合溶液；

13、(3)烘干步骤(2)制得的混合溶液，制得团聚体；

14、(4)筛分团聚体，得到粒径为10-3mm的大颗粒团聚体以及得到粒径为3-0.25mm的小团聚体，分别装袋大团聚体和小团聚体。

15、在第三个方面，本发明提出第一个方面所述的土壤团聚体在土壤结构改良中的应用。

16、作为可选的方式，在改良土壤的土质为粉土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为5-10％，5-8％。

17、作为可选的方式，在改良土壤的土质为粉质黏土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为10-15％，3-5％。

18、作为可选的方式，在改良土壤的土质为黏土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为15-20％，1-3％。

19、在第四个方面，本发明还提出一种改良植生土，包括第一个方面所述的团聚体。

20、在第五个方面，本发明提出第四个方面所述的改良植生土的制备方法，包括以下步骤：

21、(1)筛分并干燥营养土；

22、(2)确定土质类型；

23、(3)根据工程设计所需植生土的质量先计算营养土的干质量，然后根据土质类型确定大团聚体和小团聚体的含量；

24、(4)混合营养土、大团聚体和小团聚体得到改良植生土。

25、本发明有益效果如下：

26、(1)提出并制备一种团聚体，筛分为粒径为10-3mm的大颗粒团聚体以及得到粒径为3-0.25mm的小团聚体，能够实现对土壤结构的改良，通过改良土壤结构，提高植生土的透水、透气、保水、保肥及保温能力，使其满足北方高陡裸露岩质边坡植生孔种植物生长需要；

27、(2)提供针对不同土质类型改良土壤结构的方法，以粒径和塑性指数表征不同的土壤土质类型，针对不同的土壤土质类型，提供了可选择的土壤团聚体级配，使不同土质类型的植生土具有较好的透水、透气、保水、保肥及保温能力，能够满足植物生长的需要，能够实现北方高陡裸露岩质边坡的长效覆绿。

技术特征：

1.一种土壤团聚体，其特征在于：所述团聚体为粒径为10-3mm的大颗粒团聚体或粒径为3-0.25mm的小团聚体，所述团聚体主要由聚丙烯酰胺、凹凸棒土、秸秆、黏土和粉土组成，所述黏土中的黏粒含量为20-25％，塑性指数为17-25；粉土中的黏粒含量为＜7％，塑性指数为＜7；聚丙烯酰胺分子量为600-800万，且为阴离子型；凹凸棒土粒径为0.01mm，sio2+ai2o3的质量百分含量≥99％。

2.根据权利要求1所述的一种土壤团聚体，其特征在于：所述的聚丙烯酰胺、凹凸棒土、秸秆、黏土和粉土的质量比为1：2.5：8：100：100。

3.根据权利要求1所述的一种土壤团聚体，其特征在于：所述秸秆为粉碎至80-100目粒径的秸秆。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种土壤团聚体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.权利要求1-3任一项所述的土壤团聚体在土壤结构改良中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：在改良土壤的土质为粉土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为5-10％，5-8％。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：在改良土壤的土质为粉质黏土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为10-15％，3-5％。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：在改良土壤的土质为黏土时，大团聚体以及小团聚体在改良土壤中的质量百分含量分别为15-20％，1-3％。

9.一种改良植生土，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的团聚体。

10.根据权利要求9所述的改良植生土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种土壤团聚体、土壤团聚体的制备方法和应用以及改良植生土和改良植生土的制备方法，本发明属于植生土土壤改良技术领域，土壤团聚体为粒径为10‑3mm的大颗粒团聚体或粒径为3‑0.25mm的小团聚体，应用于不同土质类型土壤改良，以作为植生土应用于植生孔中，具有较好的透水、透气、保水、保肥及保温的能力，能够满足植物生长的需要，能够实现北方高陡裸露岩质边坡的长效复绿。技术研发人员：李明亮,高盛翔,赵天然,宋豪,陈英东,王圆路,卜凡玉,杜占吉受保护的技术使用者：徐州中矿岩土技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27