本申請屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊。

背景技術(shù)：

土地荒漠化已經(jīng)嚴(yán)重威脅到國家生態(tài)安全，制約社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，是重大的民生問題。而且對農(nóng)林牧副漁和交通等行業(yè)均有較大的危害，也加重了生活在沙區(qū)人民的貧困程度。調(diào)查顯示，我國目前約有1/4農(nóng)村人口受到土地荒漠化的影響。而且隨著我國工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，大面積耕地、草地和林地被不斷破壞，又進(jìn)一步加劇了土地荒漠化的嚴(yán)峻形勢。因此，如何能夠延緩和治理土地荒漠化，防止水土流失成為亟待解決的生態(tài)、經(jīng)濟和安全問題。

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年會產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)秸稈廢棄物，雖然秸稈富含纖維素和木素，但大部分秸稈在田間地頭或場地被焚燒還田，不僅造成了資源的嚴(yán)重浪費，并且?guī)砹朔浅?yán)重的大氣環(huán)境污染和社會經(jīng)濟等問題。因此，拓展秸稈資源綜合利用的途徑，探索秸稈低成本、高效和環(huán)保利用方式是目前非常重要和急迫的課題。

目前，已經(jīng)有利用秸稈直接制備成沙障在沙漠中進(jìn)行固沙治理，也有將秸稈開發(fā)保水劑或發(fā)酵生物肥施加在沙化土地中提高土壤的保水保肥能力，或者采用秸稈覆蓋+留茬的方式提高沙化土壤保水保墑的能力。但這些對秸稈的利用方式在沙化土地治理的功能上都還相對單一，因而要取得好的防治效果所受到的影響因素也比較多。此外，治理土地荒漠化最有效的途徑是在荒漠化土地實現(xiàn)植被的生長、覆蓋和有效管護(hù)。由于荒漠化土地具有貧瘠、保水等對植被恢復(fù)不利的特點，目前的主要技術(shù)手段是移栽耐旱植物種類或使用土壤保水劑、改良劑等措施，但還是存在植物特別是苗期的存活率低下，管護(hù)難度大、成本高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本申請的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種利用我國豐富的水稻秸稈資源，通過與保水劑、菌肥、常微緩釋肥、可降解高分子材料等配伍融合，制備成復(fù)合的植物生長基質(zhì)模塊，為植物在荒漠化土地上生長發(fā)育提供適宜的生長條件，從而提高植被恢復(fù)的效率并降低管護(hù)成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本申請開了一種用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，從上到下依次包括：上無紡布襯網(wǎng)層、上秸稈纖維層、干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層、下秸稈纖維層、下無紡布襯網(wǎng)層；

其中，干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層由40～60％的腐熟秸稈碎末，10～25％腐熟稻殼，10～22％的由水稻秸稈改性制備的保水劑，5％氮磷鉀緩釋復(fù)合肥，1～5％的菌肥或秸稈腐熟劑，3～8％可降解高分子黏合劑，均勻混合后通過干燥壓縮成型技術(shù)壓制而成的。

進(jìn)一步地，如上所述的用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，所述干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層的厚度為6～8cm。

進(jìn)一步地，如上所述的用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，在上秸稈纖維層與干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層之間還有一層種子層。

進(jìn)一步地，如上所述的用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，所述種子層是由紙漿均勻粘合植物種子干燥后制備而成的。

進(jìn)一步地，如上所述的用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，所述上無紡布襯網(wǎng)層與下無紡布襯網(wǎng)層均采用可降解無紡布制備而得。

進(jìn)一步地，如上所述的用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，所述上秸稈纖維層和下秸稈纖維為單層稻麥秸稈。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請可以獲得包括以下技術(shù)效果：

1.稻秸稈復(fù)合基質(zhì)能夠為植物在荒漠化土地上生長提供一個相對良好的水肥微生境，植物的存活率更高、生長速度更快和生存時間更長，提高植被生態(tài)修復(fù)的效率；

2.采用稻秸稈復(fù)合基質(zhì)模塊的方式，能夠如貼瓷磚的方式來根據(jù)地理特點及需求任意組合拼裝基質(zhì)模塊，安裝非常方便；而且使用秸稈基質(zhì)模塊便于運輸、保存。

3.組裝使用后的基質(zhì)塊本身也能夠起到防風(fēng)蝕固土的作用；

4.該復(fù)合植生基質(zhì)模塊能夠工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；生產(chǎn)材料來源豐富并且低廉，可以合理控制成本。

5.基質(zhì)的組份都是可降解材料的生物材料，不會造成二次污染，而且降解后的材料能夠增加沙土的有機質(zhì)含量和粘性，能夠起到改良土壤的作用；

6.使用秸稈改性保水劑，能夠提高基質(zhì)的保水效果，一定程度上滿足植物在沙土地上生長對水分的需求，也降低了使用過程中對水分的管護(hù)；

7.該秸稈復(fù)合植生基質(zhì)以水稻秸稈作為主料，除了添加必要的營養(yǎng)成分外，所添加的秸稈保水劑、可降解高分子材料、菌劑等均是針對荒漠化土壤的改良，具有很強的針對性和可塑性；

8.為秸稈和稻殼等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物的利用提供了新的使用途徑，帶來了經(jīng)濟價值和生態(tài)效益。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本申請實施例的層狀結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下將配合附圖及實施例來詳細(xì)說明本申請的實施方式，藉此對本申請如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。

提供一種在荒漠化土地上適宜植物生長的秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊，保水保肥，植物的存活率更高、生長速度更快和生存時間更長，并且可全部降解改良土壤，提高植物恢復(fù)的效率。

如圖1所示，本申請的技術(shù)方案是：秸稈復(fù)合基質(zhì)模塊尺寸是30cm×60cm長條形或60cm×60cm方形，厚度為15cm，由上至下分別是：上層是無紡布襯網(wǎng)1，秸稈纖維層2，種子層3(可選)，干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層4，秸稈纖維層2，底層是無紡布襯網(wǎng)1，然后封邊壓制成型。使用時，只需要將復(fù)合基質(zhì)放在治理場地充分施水后，移栽修復(fù)植物或待種子層種子發(fā)芽，進(jìn)行日常管護(hù)即可。

其中上層和底層的無紡布是可降解無紡布；秸稈纖維層是單層稻麥秸稈起到支撐和防護(hù)作用；種子層是根據(jù)需要可選擇是否添加的，是由紙漿均勻粘合植物種子干燥后制備而成的種子紙；秸稈復(fù)合植生基質(zhì)是由40～60％的腐熟秸稈碎末，10～25％腐熟稻殼，10～22％的由水稻秸稈改性制備的保水劑，5％氮磷鉀緩釋復(fù)合肥，1～5％的菌肥或秸稈腐熟劑，3～8％可降解高分子黏合劑，均勻混合后通過干燥壓縮成型技術(shù)壓制而成的厚度約10～12cm。

所述保水劑的制備過程是：將經(jīng)過預(yù)處理的水稻秸稈粉碎后放入反應(yīng)釜中，向反應(yīng)釜內(nèi)持續(xù)通入氮氣，升溫加熱，并加入中和后的丙烯酸，加入硫酸銨和n,n'-亞甲基雙丙烯酰胺接枝，攪拌均勻，升溫至70℃，反應(yīng)至出現(xiàn)粘稠爬桿現(xiàn)象，轉(zhuǎn)移至清洗器中，用水反復(fù)清洗，之后在70℃的干燥器內(nèi)烘干，粉碎過篩，得到褐色固體顆粒，即秸稈保水劑膠體。本發(fā)明處采用秸稈保水劑主要是利用其環(huán)?？山到獾膬?yōu)點，另一方面則是為了盡可能增加基質(zhì)模塊中秸稈的使用量。

所述可降解高分子黏合劑指可生物降解的高分子粘結(jié)劑，如聚乳酸(pla)、聚氨酯(pu)和米糠粘膠等。

一種用于荒漠化土地治理的稻秸稈復(fù)合植生基質(zhì)模塊從上到下依次包括：上無紡布襯網(wǎng)層、上秸稈纖維層、干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層、下秸稈纖維層、下無紡布襯網(wǎng)層；

其中，干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層由40～60％的腐熟秸稈碎末，10～25％腐熟稻殼，10～22％的由水稻秸稈改性制備的保水劑，5％氮磷鉀緩釋復(fù)合肥，1～5％的菌肥或秸稈腐熟劑，3～8％可降解高分子黏合劑，均勻混合后通過干燥壓縮成型技術(shù)壓制而成的。

所述干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層的厚度為6～8cm。

本發(fā)明干燥壓縮后的基質(zhì)層厚度實際上是6-8公分左右，使用這個厚度主要考量因素是植物根系，特別是早前建植階段根系主要的生長深度，只要保障在這個深度范圍內(nèi)給予植物根系適宜的水分和養(yǎng)分，對植株特別是幼苗相對脆弱期的生長很關(guān)鍵，能夠有利于植被的快速建植。如果過厚，則可能造成基質(zhì)上層已經(jīng)由于外界和植物根際因素已經(jīng)開始腐化降解，而過厚的下層則會阻礙腐化降解的有機質(zhì)快速進(jìn)入土壤層造成積液，反而可能起到燒苗的負(fù)面作用。

在上秸稈纖維層與干燥壓縮的復(fù)合植物生長基質(zhì)層之間還有一層種子層。所述種子層是由紙漿均勻粘合植物種子干燥后制備而成的。

本發(fā)明將種子加入液體狀態(tài)紙漿后能夠充分?jǐn)嚢韬蠓植几鶆?，再將紙漿平鋪干燥成“種子紙”，這樣種子紙不僅能夠固定住種子，便于安裝和運輸；還能讓種子分布比人工撒種的方式更為均勻，對于基質(zhì)塊后期植物均勻生長和建植更加有利。

所述上無紡布襯網(wǎng)層與下無紡布襯網(wǎng)層均采用可降解無紡布制備而得。

所述上秸稈纖維層和下秸稈纖維為單層稻麥秸稈。

上層單層秸稈纖維的作用在于起到類似于表層土覆蓋住種子，起到遮光和保水，同時單層纖維避免纖維層過厚影響到種子的發(fā)芽；同時上、下層秸稈長纖維層都能起到對整個基質(zhì)塊加筋保護(hù)的作用。

上述說明示出并描述了本申請的若干優(yōu)選實施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本申請并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本申請構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本申請的精神和范圍，則都應(yīng)在本申請所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。