專利名稱：一種節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬農(nóng)林、經(jīng)濟(jì)植物種植領(lǐng)域，具體地說是一種節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋。
我國干旱、半干旱土地面積約占國土面積的51％，全國每年因干旱減少糧食100-200億公斤，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100-200億元(王一鳴，2000)。長期干旱缺水，抗旱保苗幾乎成為年年春播的中心任務(wù)。在西北干旱、半干旱地區(qū)，年降雨量極少，一般為100-400mm，且50％集中在7-9月，水資源十分匱乏，造林條件惡劣，干旱區(qū)植樹成活率很低，形成“年年植樹不見樹”的局面。
沙地植樹現(xiàn)有技術(shù)有樹苗根部下方安放一層薄膜防止水向下滲透，同時(shí)通過淺埋于表層位于樹苗主干附近的滴水嘴進(jìn)行滴灌方法(何迎慶，98107102)；根下植入一根假根，使之深達(dá)地下含較多懸浮水土層，栽上樹苗后對樹苗真根與假根的結(jié)合部實(shí)施滴灌(莊勒，97106950)；一種特殊結(jié)構(gòu)的塑料袋(陳晨，胡紅杰，97232608)等等。這些方法有些需要不斷滴灌澆水，有些成本高，不實(shí)用，有些有二次環(huán)境污染等問題，因此不能根本解決干旱地區(qū)植樹成活問題。
高吸水樹脂是70年代美國首先研制成功的一種新型高分子吸水材料，它具有很強(qiáng)吸水能力，其與水接觸，短時(shí)間內(nèi)溶脹且凝膠化，最高吸水能力可達(dá)自身重量的千倍以上。它無毒、無臭、無副作用，使用過程對環(huán)境沒有任何污染。可廣泛用于生態(tài)治理、植樹造林、節(jié)水農(nóng)業(yè)、園藝綠化等領(lǐng)域。國外有將保水劑與肥料、石英砂等成分混合，產(chǎn)品稱為TC土壤改良劑，直接與土壤混合使用。近年來，國內(nèi)也相繼研制出了眾多吸水樹脂、固體水等產(chǎn)品(魏華，專利號99100007)。據(jù)我們對幾種吸水樹脂吸水性能的測定結(jié)果(表1)，吸水樹脂對純水均能吸持自重的100-200倍。因而吸水樹脂有可能應(yīng)用于西部干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)和植樹造林等。
表1吸水樹脂吸純水倍數(shù)吸水、脫水次數(shù)樣品1 2 3 4 5吸水樹脂115513210894.471.8吸水樹脂2179176171163 159迄今，有關(guān)吸水樹脂吸水倍數(shù)的報(bào)道，都是針對純水而言的，都未涉及其在土壤和鹽溶液中的反應(yīng)。
石灰性土壤是干旱、半干旱地區(qū)主要代表性土壤類型，土壤pH7.0-9.0，碳酸鈣含量5-8％，土壤有機(jī)質(zhì)含量一般低于1％，速效氮和速效磷低，微量元素Mn、Zn、Mo的有效態(tài)較低。在此土壤上造林，應(yīng)用吸水樹脂植樹，必須考慮到它在土壤中的反應(yīng)。
表2五次反復(fù)吸水、脫水的吸鹽水倍數(shù)(1％NaCl)吸水脫水次數(shù)樣品12345吸水樹脂126.5725.3724.8724.8724.87吸水樹脂230.1726.8326.1325.8722.93吸水樹脂337.7733.4336.8737.0333.23習(xí)慣上常用1％的NaCl的水溶液來測試吸水樹脂的吸鹽水性能。根據(jù)我們最近的研究(表2)，吸水樹脂吸鹽水后，吸水倍率成倍下降。幾種吸水樹脂吸水、脫水1-5次中，吸NaCl鹽水倍數(shù)逐漸下降，但降低程度都不很大。
吸水樹脂用于吸收人體體液如尿、血等，用1％NaCl溶液測試是合理的，因?yàn)槿梭w體液的含鹽量相當(dāng)于1％NaCl。但若考慮到將吸水樹脂使用于其它場合如土壤時(shí)，則1％NaCl水溶液就不一定恰當(dāng)。特別是我國北方土壤普遍屬鈣質(zhì)土，根據(jù)現(xiàn)已掌握的資料，我們選擇0.1％CaCl2水溶液替代1％NaCl水溶液來測試，使之更接近于土壤實(shí)際情況。結(jié)果表明(表3)，幾種吸水樹脂遇到鈣鹽溶液，其吸水性能均成倍地下降。雖然吸水樹脂2、3吸鹽水倍率高于吸水樹脂1，但吸鈣鹽溶液倍率卻顯著不同。吸水樹脂1在反復(fù)脫水3-5次時(shí)的吸水倍數(shù)仍有原來的近1/3，而吸水樹脂2、3第一次吸鈣鹽溶液倍率已降至純水的一半，第二次吸鈣鹽溶液倍率又是第一次的一半不到，第三次以后就沒有吸水能力了。
表3五次反復(fù)吸水、脫水的吸鈣鹽溶液倍數(shù)(0.1％CaCl2)吸水脫水次數(shù)樣品12345吸水樹脂139.8718.5314.6012.8012.50吸水樹脂264.8715.470.95 --吸水樹脂385.1735.200.71 --以上結(jié)果是吸水樹脂在鹽溶液中的情況，而在土壤中吸水樹脂的效果是否一樣 根據(jù)我們最新研究結(jié)果(表4)，內(nèi)蒙古多倫縣的砂土中加入吸水樹脂，兩種吸水樹脂碰到石灰性土壤后，其吸水能力都大大降低。由于多倫縣的砂土質(zhì)地較粗，雖吸水樹脂的吸水倍率顯著降低，但并沒有降低到失效。當(dāng)換用質(zhì)表4吸水樹脂在土壤中五次反復(fù)吸水、脫水的倍數(shù)吸水脫水次數(shù)樣品12345吸水樹脂1+多倫砂土37.5731.1026.9626.5922.53吸水樹脂2+沽源壤土32.0526.4022.0313.4514.67地較細(xì)、含鈣更高的土壤，吸水樹脂吸水倍率則下降更多。采用多倫縣砂土和沽源縣壤土種植老芒麥的試驗(yàn)表明，吸水樹脂期末吸水倍數(shù)砂土為12.9，壤土僅為8.5，差異極顯著(F＝12.1805，F(xiàn)0.05＝5.321，F(xiàn)0.01＝11.26)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于干旱、半干旱地區(qū)種植經(jīng)濟(jì)果木或植樹造林用的環(huán)保型紙袋，一次澆足水，可保水2-3個(gè)月，使樹苗在雨季到來前，生長在一個(gè)水分適宜、營養(yǎng)豐富、適合新根發(fā)生、生長的小環(huán)境中，減少灌溉，節(jié)約用水，大大提高苗木成活率。
本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到為了防止石灰性土壤中游離碳酸鈣等離子與吸水樹脂直接接觸而大大降低其吸水性能，同時(shí)考慮植樹袋使用后對環(huán)境的影響，本實(shí)用新型采用紙質(zhì)袋，吸水樹脂置于內(nèi)層袋與外層袋之間，緩釋營養(yǎng)置于內(nèi)層袋內(nèi)或多層袋的最外層，植物生長調(diào)節(jié)劑置于內(nèi)層袋內(nèi)。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到本實(shí)用新型采用兩層紙質(zhì)袋，吸水樹脂置于內(nèi)層袋與外層袋之間，緩釋營養(yǎng)和植物生長調(diào)節(jié)劑置于內(nèi)層袋內(nèi)。也可用三層袋，吸水樹脂置于中層袋與內(nèi)層袋之間，植物生長調(diào)節(jié)劑置于內(nèi)層袋內(nèi)與土壤混合，而緩釋營養(yǎng)置于中層袋與外層袋之間。袋大小可根據(jù)不同樹木需要調(diào)整。植樹時(shí)，內(nèi)層袋內(nèi)首先填少量土，放入樹苗，再加土，并與通常植樹一樣壓實(shí)，注意禁止土進(jìn)入兩層袋之間的夾層。內(nèi)層袋和外層袋內(nèi)均澆足水，收縮袋口，留φ5-15cm孔，并使之呈喇叭型，覆土。內(nèi)層袋內(nèi)根據(jù)使用地區(qū)資源狀況，可添加一定比例的草炭、秸稈、廄肥、餅肥等成分與土混合，效果更佳。所用營養(yǎng)為緩釋肥，能逐步釋放養(yǎng)分，供植物生長利用，同時(shí)可減輕石灰性土壤對磷素的固定，提高了氮、磷和微量元素等的有效性。另外，由于緩釋營養(yǎng)與吸水樹脂的分隔，減少了鹽基離子對其吸水性能的破壞，大大提高了產(chǎn)品的保水作用。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)環(huán)保型全天然環(huán)保產(chǎn)品，紙袋，無任何不易降解塑料薄膜等成分，土壤中快速降解，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，且降解物可改善土壤結(jié)構(gòu)。2)節(jié)水型植樹時(shí)一次澆水，節(jié)約用水，大大提高植樹成活率。3)營養(yǎng)促生長添加了苗木生長必需的大量和中微量營養(yǎng)，并且根據(jù)苗木早期生長規(guī)律，緩慢釋放。添加了促進(jìn)樹木新根發(fā)生和生長的植物生長調(diào)節(jié)劑。4)生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)結(jié)合不需多次澆水，節(jié)約用工；與常規(guī)方法比較，大大提高成活率，節(jié)約資金；加快綠化覆蓋，改善生態(tài)環(huán)境。
營養(yǎng)保水袋溫室試驗(yàn)效果非常明顯。
溫室試驗(yàn)設(shè)計(jì)了砂土(對照)、砂土+紙袋、營養(yǎng)保水袋等處理種植柳樹，重復(fù)5次。從生長成活來看，對照沒能發(fā)芽，砂土+紙袋植株成活了20-30天，營養(yǎng)保水袋成活了70天以上。70天后，打開紙袋觀看根系，對照已干枯，使用營養(yǎng)保水袋的樹苗明顯長出許多新根。
溫室試驗(yàn)設(shè)計(jì)了對照和營養(yǎng)保水袋栽種黃楊樹苗的兩個(gè)處理。結(jié)果表明，對照很快死亡，而營養(yǎng)保水袋栽植黃楊時(shí)，一次澆足水后未再加水，成活了70天以上。營養(yǎng)保水袋黃楊根部長出了許多新根。
圖2是本實(shí)用新型三層苗木營養(yǎng)保水袋結(jié)構(gòu)示意圖。


圖1中1.內(nèi)層袋；2.外層袋，紙袋形狀可是圓形，可以是方形，也可以是其它形狀，根據(jù)生產(chǎn)方便采用。袋的規(guī)格根據(jù)苗木不同可大可小；3內(nèi)層袋內(nèi)的緩釋營養(yǎng)，含緩釋氮、磷和微量元素錳、鋅、硼等，其數(shù)量范圍為5-100g/袋；4.內(nèi)、外層袋之間的吸水樹脂，其數(shù)量范圍為10-100g/袋；5.植物生長調(diào)節(jié)劑，微量。樹苗栽于內(nèi)袋，可把草炭、秸稈等物質(zhì)與土壤按一定比例混合墊在內(nèi)袋內(nèi)。
圖2中1.內(nèi)層袋；2.外層袋；6.中層袋；3.緩釋營養(yǎng)，含緩釋氮、磷和微量元素錳、鋅等，其數(shù)量范圍為5-100g/袋；4.吸水樹脂，其數(shù)量范圍為10-100g/袋；5.植物生長調(diào)節(jié)劑，微量。
實(shí)例2溫室種植黃楊試驗(yàn)。三層營養(yǎng)保水袋，內(nèi)層袋1直徑20cm、高49cm，中層袋6和外層袋2直徑36cm、高54cm，紙張質(zhì)量為100g/m2，中、內(nèi)層袋6、1之間涂50g/只吸水樹脂4。緩釋營養(yǎng)38g涂于外層袋2和中層袋6之間，0.5mg植物生長調(diào)節(jié)劑5置于內(nèi)層袋1內(nèi)。對照為純石灰性砂土，直接種樹。營養(yǎng)保水袋的內(nèi)層袋1裝入石灰性砂土和草炭。對照很快死亡，而營養(yǎng)保水袋黃楊不加水成活了80天以上，長出了許多新根。
實(shí)例3溫室種植檸條試驗(yàn)。對照、兩層和三層營養(yǎng)保水袋處理。兩層營養(yǎng)保水袋內(nèi)層袋1直徑為18cm、高38cm，吸水樹脂4、緩釋營養(yǎng)3及植物生長調(diào)節(jié)劑5使用部位和數(shù)量與實(shí)例1相同。三層營養(yǎng)保水袋內(nèi)層袋1直徑為18cm、高38cm，吸水樹脂4、緩釋營養(yǎng)3及植物生長調(diào)節(jié)劑5使用部位和數(shù)量與實(shí)例2相同。對照是純石灰性砂土直接栽樹，營養(yǎng)保水袋內(nèi)層袋1內(nèi)裝入石灰性砂土與草炭比例分別為1∶1、1∶2、2∶1。種植與管理方法同實(shí)例1和2。70天后觀察，對照葉片枯黃、脫落，無新根，而營養(yǎng)保水袋內(nèi)的檸條植株生長良好，枝繁葉綠，較多新根。
參考文獻(xiàn)1.何增耀等編著.1991.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)概論.上海上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.pp213-2172.馬友華等.2001.多功能保水劑對作物抗旱效應(yīng)的初步研究.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，28(2)129-1323.田魁祥，馬七軍主編.2001.草業(yè)恢復(fù)與沙漠化防治.北京氣象出版社，pp1-244.王一鳴.2000.保水劑在我國農(nóng)業(yè)中的試驗(yàn)研究與運(yùn)用.中國農(nóng)業(yè)氣象，21(1)49-515.肖龍山，劉新華編著.1994.草原區(qū)造林學(xué)-干草原造林理論與實(shí)踐.北京中國林業(yè)出版社，pp220-2236.熊毅，李慶逵主編.1990.中國土壤(第二版).北京科學(xué)出版社，pp132-權(quán)利要求1.一種節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是本實(shí)用新型采用紙質(zhì)袋，吸水樹脂(4)置于內(nèi)層袋(1)與外層袋(2)之間，緩釋營養(yǎng)(3)置于內(nèi)層袋(1)內(nèi)或多層袋的最外層，植物生長調(diào)節(jié)劑(5)置于內(nèi)層袋(1)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是本實(shí)用新型采用兩層紙質(zhì)袋，吸水樹脂(4)置于內(nèi)層袋(1)與外層袋(2)之間，緩釋營養(yǎng)(3)和植物生長調(diào)節(jié)劑(5)置于內(nèi)層袋(1)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是本實(shí)用新型采用三層紙質(zhì)袋，吸水樹脂(4)置于中層袋(6)與內(nèi)層袋(1)之間，植物生長調(diào)節(jié)劑(5)置于內(nèi)層袋(1)內(nèi)與土壤混合，而緩釋營養(yǎng)(3)置于中層袋(6)與外層袋(2)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1、2或3所述的節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是緩釋營養(yǎng)(3)，含緩釋氮、磷和微量元素錳、鋅、硼，其數(shù)量范圍為5-100g/袋。
5.根據(jù)權(quán)利要求書1、2或3所述的節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是吸水樹脂(4)，其數(shù)量范圍為10-100g/袋。
專利摘要本實(shí)用新型在于提供一種用于干旱、半干旱地區(qū)種植經(jīng)濟(jì)果木或植樹造林用的一種節(jié)水型型苗木營養(yǎng)保水紙袋，一次澆足水，可保水2－3個(gè)月，使樹苗在雨季到來前，生長在一個(gè)水分適宜、營養(yǎng)豐富、適合新根發(fā)生、生長的小環(huán)境中，減少灌溉，節(jié)約用水，大大提高苗木成活率。該節(jié)水型苗木營養(yǎng)保水紙袋，其特征是本實(shí)用新型采用紙質(zhì)袋，吸水樹脂4置于內(nèi)層袋1與外層袋2之間，緩釋營養(yǎng)3置于內(nèi)層袋1內(nèi)或多層袋的最外層，植物生長調(diào)節(jié)劑5置于內(nèi)層袋1內(nèi)。
文檔編號A01G29/00GK2540753SQ02220
公開日2003年3月26日 申請日期2002年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月29日
發(fā)明者葉華, 傅積平, 徐群 申請人:江蘇縱橫科技實(shí)業(yè)有限公司