CN111057552A - 一种沙漠保水剂及其用途和制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种沙漠保水剂，其包括以10～95：0.5～70：0.5～20的质量比例混合的土壤、页岩粉和磷矿石粉，其粒度为50～300目。本发明的保水剂全部使用天然无机材料，不使用任何化学原料，成本低、无污染；保水性能好；长时间使用后不会板结；由于所有成份均为天然无机材料，其使用寿命长，一次使用后无需再次在沙子中掺入保水剂，进一步降低了使用成本；另外，其中的磷矿石还可通过持续溶出磷元素以提供肥力。其用于沙漠改造时，可在沙粒中以沙粒质量的0.1～0.5倍所述保水剂混匀，再加入适量水后混成泥浆状，即可用于作物的种植。

Description

一种沙漠保水剂及其用途和制备方法
技术领域
本发明涉及沙漠治理技术领域，具体涉及一种沙漠保水剂及其用途和制备方法。
背景技术
在对沙漠的治理和利用中，由于沙漠降水量极低，因此有必要使用保水剂来帮助植被的恢复或作物的种植。目前市场上所销售的保水剂大多数使用有机化学材料，使用时会对环境造成污染，例如中国发明专利CN102181294A公开了一种沙漠保水剂，其仍大量使用了有机化学材料；而且这些保水剂的掺入量较大，鉴于沙子本身的巨大体量以及有限的使用寿命，其使用成本非常高昂；而且，这些保水剂随着时间的增长，会导致板结而降低对水的涵养作用，进而降低保水性和可耕性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种沙漠保水剂，使其具有持续、良好的保水性能，并降低成本、不污染环境。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：一种沙漠保水剂，其包括以10～95：0.5～70：0.5～20的质量比例混合的土壤、页岩粉和磷矿石粉，其粒度为50～300目。
优选地，上述各原料的含水率在10％以内。
本发明还要求保上述所述沙漠保水剂在沙漠改造上的用途：在沙粒中以沙粒质量的0.1～0.5倍所述保水剂混匀，再加入适量水后混成泥浆状，即可用于作物的种植。
本发明还要求保护一种沙漠保水剂制备方法，其包括步骤：分别将土壤、页岩粉、磷矿石粉烘干使其含水率在10％以下，再使其以10％～95％：0.5％～70％：0.5％～20％的质量百分占比在雷蒙磨混合粉磨后过50～300目筛。
本发明的保水剂全部使用天然无机材料，不使用任何化学原料，成本低、无污染；保水性能好；长时间使用后不会板结；由于所有成份均为天然无机材料，其使用寿命长，一次使用后无需再次在沙子中掺入保水剂，进一步降低了使用成本；另外，其中的磷矿石还可通过持续溶出磷元素以提供肥力。
附图说明
图1是本发明的沙漠保水剂试验结果照片；
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：
在滚筒内分别将黄壤、页岩粉、磷矿石粉通过热风烘干使其含水率在10％以下，再使其以95％：0.5％：4.5％的质量百分占比在雷蒙磨混合粉磨后过50目筛，即得保水剂。
实施例2：
在滚筒内分别将红壤、页岩粉、磷矿石粉通过热风烘干使其含水率在10％以下，再使其以10％：70％：20％的质量百分占比在雷蒙磨混合粉磨后过150目筛，即得保水剂。
实施例3：
在滚筒内分别将灰褐土、页岩粉、磷矿石粉通过热风烘干使其含水率在10％以下，再使其以49.5％：50％：0.5％的质量百分占比在雷蒙磨混合粉磨后过300目筛，即得保水剂。
其中，上述土壤均取自京山市本地的表层土壤，磷矿石粉由钟祥市磷矿山的磷矿石粉碎而成，页岩粉由钟祥市本地的页岩粉碎而成。
试验方法：
对实施例2所制得的保水剂的保水性能按如下方法进行对比试验(如表1所示)：
(1)准备试验装置：取5个顶部敞开的透明水箱(50cm×50cm×100cm)，水箱底部为滤板，水箱底部离地，滤板的滤孔孔径设置为2mm。
(2)在沙漠中取300kg沙粒，在沙粒中以沙粒质量为单位分别掺入不同倍数的保水剂，再以掺入0.05倍沙粒质量(即15kg)的水，混合拌匀成泥浆状，然后将其置于水箱中，稍微抹平表面后，缓慢加水直至注满为止。
(3)将水箱置于干燥通风处并以雨棚遮顶，静置。
其中，5#试样中不加水预混。
图1中从左到右地示出了1#～5#试样静置30天后的水位(在图中由三角形及指示线)。可以看出，当掺入0.1倍的保水剂时，30天后其表面水量较少，保水性能较差；随着保水剂的掺入量的提高，表面水量逐渐增多；尤其是保水剂掺入量达0.4倍时，表面水量几乎未见减少。而5#试样与3#相比，由于未加水预混，保水作用极不明显，30天后表面无明水。因此，本发明的保水剂在使用时，必须在沙粒与保水剂的混合物中加水预混。
表1
Figure BDA0002327337920000031
本发明的保水剂全部使用天然无机材料，不使用任何化学原料，成本低、无污染；保水性能好；长时间使用后不会板结；由于所有成份均为天然无机材料，其使用寿命长，一次使用后无需再次在沙子中掺入保水剂，进一步降低了使用成本(在沙层厚度为30cm的情况下，每亩成本仅需1500元左右)；另外，其中的磷矿石还可通过持续溶出磷元素以提供肥力。
本发明的保水剂由发明人通过多次试验偶然得出，其机理尚不明确。一种可能的推测是，其通过土壤胶粒对沙粒形成胶结作用，辅助以磷矿石粉、页岩粉和土壤胶粒三者对沙粒之间的大缝隙进行填充，一来可良好地防止水份渗漏，二来可增加表面积而增强毛细涵养作用，进而起至较好的保水作用；另外，由于磷矿石粉、页岩粉的其他可能作用，例如脊性作用，进可防止土壤板结而带来的保水性和可耕性的降低。
在实际使用时，可在沙粒中掺入0.1～0.5倍质量的保水剂，再加适量水混匀即可用于种植作物。例如，在种植蔬菜时，保水剂的掺入量可为0.2倍；在种植小麦时，掺入量可为0.3倍；掺入量达0.5倍时，还可用于种植水稻。

Claims (4)

1.一种沙漠保水剂，其特征在于，包括以10～95：0.5～70：0.5～20的质量比例混合的土壤、页岩粉和磷矿石粉，其粒度为50～300目。
2.如权利要求1所述的沙漠保水剂，其特征在于，上述各原料的含水率在10％以内。
3.如权利要求1～2中任意一顶所述沙漠保水剂在沙漠改造上的用途，其特征在于：在沙粒中以沙粒质量的0.1～0.5倍所述保水剂混匀，再加入适量水后混成泥浆状，即可用于作物的种植。
4.一种沙漠保水剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：分别将土壤、页岩粉、磷矿石粉烘干使其含水率在10％以下，再使其以10％～95％：0.5％～70％：0.5％～20％的质量百分占比在雷蒙磨混合粉磨后过50～300目筛。
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