[发明专利]一种适用于土壤改良的人造有机团粒结构

说明书

本发明公开了一种适用于土壤改良的人造有机团粒结构，包括无砂混凝土外层和有机质内层，内外层的体积比为2:8，内层为腐熟堆肥，外层成分包括石砾、水泥、水、粉体粘结剂、复合纤维，质量比15:3:1:0.23:4。有机团粒呈柱状，粒径和高均为30mm。本发明的有机团粒具有稳定的多级多孔结构，兼具优良的保水性、保肥性和透气性，蓄存的有机质提供长效营养，可作为产品施用于各类粘重的土壤，改善土壤的透气性，可广泛应用于城市行道树根际土壤改良和公园绿地土壤改良，也可作为火山石的替代物而成为栽培介质成分。

技术领域

本发明涉及资源与环境领域，尤其涉及一种适用于土壤改良的人造有机团粒结构及其制备方法。

背景技术

由于利用强度高、人为干扰严重，土壤质量问题是城市绿地普遍存在的主要问题之一，比如压实退化、养分贫乏、被污染等。特别表现在土壤物理性质退化严重，包括容重偏大、通气性差、容易积水、渗透性差等。道路建设中行道树存在生长不良和死亡现象，土壤过度密实是主要原因。因此，土壤改良成为城市绿地建设的一项主要任务。目前在农林业生产上采取的改良技术多样化，其中增施有机质是最常用的方法，可利用腐殖质在改善物理性质和增加养分方面的综合优势；打孔是针对乔木改善根际通气性的常用方式；局部换土是一些污染特别严重或具有特殊需求的绿地紧急采取的措施；对pH过高或过低的地块需要添加化学试剂进行pH值的调整；各种土壤改良剂被越来越多地应用于绿地改良，对土壤物理化学性质起到一定程度地改善，包括天然改良剂、合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂、生物改良剂等类型，通过添加一定的配方材料可有效地解决特定土壤问题。近年来不断研发新材料、新配方，应用于土壤改良剂。不过，往往存在一定的缺陷或不足，比如原材料供应问题、成本问题，以及功效的稳定性和持久性问题。比如人工合成的高分子材料的高成本和潜在的环境污染风险，有机质被消耗掉之后的土壤返贫和物质性状下降等。所以应该研发稳定性和持久性突出的新型土壤改良剂。

团粒结构作为土壤结构类型中最优的一种，具有良好的保水性、保肥性，被誉为“小水库”、“小肥料库”，同时兼具适宜的供肥性，因此成为土壤改良的主要目标。如果获得人造团粒结构，开发新产品用于土壤改良，可以有效改善土壤的理化性质，并维持团粒结构的稳定性和持久性，成为具有巨大市场潜力和应用前景的土壤改良材料。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是如何提高团粒结构比重，改善土壤质量，而且不致因有机质的消耗而降低土壤物理性质，实现土壤物理结构的稳定性和持久性。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于土壤改良的人造有机团粒结构，有机团粒结构为类柱状体，包括无砂混凝土外层和有机质内层，无砂混凝土外层呈空心圆柱体，有机质内层为柱状体，无砂混凝土外层和有机质内层的体积比为8:2，无砂混凝土外层为3层6个方向块的凸出，同一层相邻两个块的夹角为60°，无砂混凝土外层的外表面呈多孔结构，每个孔开口5-10mm，有机质内层为堆肥柱状填充物。

进一步的，有机团粒结构的直径和高均为25～40mm，无砂混凝土外层的环宽为6～10mm，有机质内层的直径为12～17mm。优选的，直径30mm，高30mm，所述无砂混凝土外层呈空心圆柱体环宽8mm，所述有机质内层为柱状体，直径14mm。

进一步的，无砂混凝土的强度等级为C15。

进一步的，无砂混凝土外层的成分包括石砾、水泥、水、粉体粘结剂和复合纤维，质量比15:3:1:0.23:4。

进一步的，石砾的形状为不规则形，长为6～8mm，宽为7～8mm，高为3～5mm，水泥为强度等级42.5的普通硅酸盐水泥，粉体粘结剂所含成分为硅粉、增强剂和UEA，复合纤维为热熔粘合复合纤维长3-4mm。