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CN109618874B - 一种磷石膏植被及其制备方法 - Google Patents

一种磷石膏植被及其制备方法 Download PDF

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CN109618874B CN201910095258.7A CN201910095258A CN109618874B CN 109618874 B CN109618874 B CN 109618874B CN 201910095258 A CN201910095258 A CN 201910095258A CN 109618874 B CN109618874 B CN 109618874B
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Abstract

本发明属于环境改造所用材料领域，具体涉及一种磷石膏植被及其制备方法。本发明的磷石膏植被极大降低了绿化改造的成本，磷石膏植被通过基层提供对生长地面的抓握力并保证较好的透气性及养分的持续供给，在铺设后，基层的淀粉与酵母产生发酵反应生成水分、二氧化碳和乳酸，因基层直接铺放于地面，将碱性的荒漠、沙漠土壤表层中和，适于植物初期生长扎根，二氧化碳使得基层蓬松保证土壤层的透气性，营养层携带草籽并未草籽提供萌发环境，面层起到锁水及强化植被表面的作用，避免风化侵蚀植被，保证植被结构完整，本发明的磷石膏植被通过现场加水混合，不需要其他药剂，运输及使用方便，极大的降低了治理的成本，提高了治理效率。

Description

一种磷石膏植被及其制备方法
技术领域
本发明属于环境改造所用材料领域，具体涉及一种磷石膏植被及其制备方法。
背景技术
沙漠、戈壁荒摊及碎石荒坡是传统的绿化治理的困难地区，这些地区气候恶劣，沙漠、戈壁荒摊多为盐碱地块土壤贫瘠，而碎石荒坡地带土壤稀少，水土流失严重，一般的绿化手段几乎无法奏效，经过人们多年来的治理经验积累，找出了多种适应于上述环境改造的植物品种，但是这些植物一般无法直接在上述环境中进行生长，需要对待治理的地区进行如土壤覆盖、墒情补充、施肥养护等先期管理，导致绿化的难度大大增加，如何将绿化植物直接在这些地区进行应用，减少工作量，是人们一直以来亟待解决的问题。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种磷石膏植被及其制备方法，原料在工厂生产完成，现场与水混合后进行铺设，而草籽随着混合过程掺杂进入磷石膏植被中，不需要对地块进行预处理，直接通过铺设磷石膏植被的方式完成种植，草籽借助磷石膏植被的养分、水分和隔热性具备发芽、扎根的全部条件，为绿化改造的顺利进行提供基础，降低治理的工作量。
本发明采用的具体技术方案是：
磷石膏植被，包括从下往上依次设置的基层、营养层及面层，
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏5-7份、膨润土3份、水泥5-7份、矿渣粉2-3份、麦秸秆0.3-0.5份、草糠0.5-0.8份、淀粉6-7份、酵母粉0.06-0.1份，水10-13份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4-5份、氮肥0.15-0.2份、钾肥0.15-0.2份、纤维素醚0.5-1份、草糠0.5-0.8份、麦秸秆1.5-2份，腐殖土1-1.5份，水8-10份，调PH值至中性，草籽0.5-0.8份；
面层：包括如下的重量份原料，磷石膏2-3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.03-0.05份、水6-8份。
基层厚度为1-3公分，营养层厚度为5-8公分，面层厚度为0.5-1公分。
包括从下往上依次设置的基层、营养层及面层，
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏5份、膨润土3份、水泥5份、矿渣粉2份、麦秸秆0.3份、草糠0.5份、淀粉6份、酵母粉0.06份，水11份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4份、氮肥0.15份、钾肥0.15份、纤维素醚0.5份、草糠0.5份、麦秸秆1.5份，腐殖土1份，水8份，调PH值至中性，草籽0.8份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏2份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.03份、水6份。
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏6份、膨润土3份、水泥6份、矿渣粉2.5份、麦秸秆0.45份、草糠0.65份、淀粉6.5份、酵母粉0.8份，水12份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4.5份、氮肥0.2份、钾肥0.15份、纤维素醚0.7份、草糠0.7份、麦秸秆1.7份，腐殖土1.2份，水9份，调PH值至中性，草籽0.5份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏2.5份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.04份、水7份。
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏7份、膨润土3份、水泥7份、矿渣粉3份、麦秸秆0.5份、草糠0.8份、淀粉7份、酵母粉0.1份，水13份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏5份、氮肥0.2份、钾肥0.2份、纤维素醚1份、草糠0.8份、麦秸秆1.5-2份，腐殖土1.5份，水10份，调PH值至中性，草籽0.7份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.05份、水8份。
一种磷石膏植被的制备工艺，包括如下步骤，
a、基层制备：磷石膏、膨润土、水泥、矿渣粉、麦秸秆、草糠、淀粉、酵母粉，干粉混合后装袋，施工现场与水混合后铺设于待施工面，完成基层制备；
b、营养层制备：磷石膏、氮肥、钾肥、纤维素醚，干粉混合后装袋，腐殖土单独装袋，施工现场与水混合后调PH值至浆液呈中性，将草籽掺杂入中性浆液中混合均匀，再将该浆液与草糠、麦秸秆搅拌混合后铺设于基层之上，并覆盖腐殖土，完成营养层制备；
c、面层制备：淀粉、淀粉醚现场与2-3份水调制糊状原料浆，剩余水加热至85-90摄氏度，将原料浆与加热后的水混合、搅拌，期间水温恒定于85-90摄氏度，保温5-7分钟获得糊状浆液，将磷石膏投入糊状浆液中搅拌混合10-15分钟获得面层浆，面层浆保温在75-80摄氏度喷涂于营养层之上，完成磷石膏植被施工。
一种磷石膏植被的制备工艺，所述的步骤b中的，
所述的草籽为沙打旺、中华结缕草、狗牙根、百喜草或紫穗槐中的一种或多种组合。
所述的草籽的重量份数为沙打旺0.3-0.7份、中华结缕草6-8份、狗牙根0.8-2份及百喜草0.4-0.7份。
所述的草籽的重量份数为沙打旺每平米0.3-0.7份、中华结缕草6-8份及狗牙根0.8-2份。
所述的草籽的重量份数为狗牙根0.8-2份、百喜草0.4-0.7份及紫穗槐6-8份。
本发明的有益效果是：
本发明采用三层结构的磷石膏植被作为草籽的生长基础，极大降低了绿化改造的成本，磷石膏植被通过基层提供对生长地面的抓握力并保证较好的透气性及养分的持续供给，在铺设后，基层的淀粉与酵母产生发酵反应生成水分、二氧化碳和乳酸，因基层直接铺放于地面，将碱性的荒漠、沙漠土壤表层中和，适于植物初期生长扎根，二氧化碳使得基层蓬松保证土壤层的透气性，营养层携带草籽并未草籽提供萌发环境，面层起到锁水及强化植被表面的作用，避免风化侵蚀植被，保证植被结构完整，本发明的磷石膏植被通过现场加水混合，不需要其他药剂，运输及使用方便，极大的降低了治理的成本，提高了治理效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
本发明为一种磷石膏植被，包括从下往上依次设置的基层、营养层及面层，
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏5-7份、膨润土3份、水泥5-7份、矿渣粉2-3份、麦秸秆0.3-0.5份、草糠0.5-0.8份、淀粉6-7份、酵母粉0.06-0.1份，水10-13份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4-5份、氮肥0.15-0.2份、钾肥0.15-0.2份、纤维素醚0.5-1份、草糠0.5-0.8份、麦秸秆1.5-2份，腐殖土1-1.5份，水8-10份，调PH值至中性，草籽0.5-0.8份；
面层：包括如下的重量份原料，磷石膏2-3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.03-0.05份、水6-8份。
本发明的原理是，借助于基层粘覆在待改造地块的地面之上，通过磷石膏、水泥本身的高粘性和速干性快速铺设，隔绝地面与大气的水分传输通道，而磷石膏亲水性能够吸附土壤中蒸腾的水分，减少土壤水分流失，基层中的膨润土吸水膨胀，阻止水分下渗起到保水的作用，膨润土较为柔软，保证植物能够顺利扎根穿出基层；随着时间推移，淀粉逐渐发酵与降解，产生有机物被生长后的草籽吸收，起到缓释肥料的作用，在植物生长且淀粉逐渐降解后，在水泥、磷石膏的凝固块上产生孔洞，保证后期植物继续生长的透气性、并起到存水作用，淀粉发酵产生的乳酸对地面的石块、砂石、土壤中的钙、钾等元素有溶出作用，便于植物吸收，矿渣粉保证水泥、石膏凝固后的强度，避免水泥与石膏的混合凝固块短时间内粉碎化，保证较长时间的结构稳定性，而草糠、麦秸秆的添加增加基层体积，降低基层重量，保证基层蓬松度并在腐烂后为植物生长提供养分，其中麦秸秆细碎为长度不大于1cm的段，以便于基层喷涂，营养层为草籽的承载层，借助磷石膏的吸水性，保证该层内的水分足够草籽发芽生长，麦秸秆起到蓬松结构的效果，磷石膏凝固迅速并具有一定强度，借助麦秸秆起到支撑作用形成结构相对稳定的空腔结构，保证透气性，增加的肥料为植物的中后期生长提供养分，并且磷石膏吸水性保证湿润度，磷石膏中含有磷和微量元素，喷洒后粘接性好，天然形成微孔结构具有保温特性，从而保护草籽不被环境温度灼伤；面层为含有等量的磷石膏与淀粉的混合物，在干燥后形成坚韧的膜壳结构，该结构中磷石膏起到透气作用，淀粉起到保证强度的作用，避免恶劣环境中被风沙侵蚀。
具体实施例1，当本发明应用于具有坡地、荒坡、混杂有石块的山坡等具有一定斜度或难以粘覆的石块地带时；
所述的基层：厚度为1公分，包括如下的重量份原料，磷石膏5份、膨润土3份、水泥5份、矿渣粉2份、麦秸秆0.3份、草糠0.5份、淀粉6份、酵母粉0.06份，水11份；
营养层：厚度为5公分，包括如下的重量份原料，磷石膏4份、氮肥0.15份、钾肥0.15份、纤维素醚0.5份、草糠0.5份、麦秸秆1.5份，腐殖土1份，水8份，调PH值至中性，草籽0.8份；
面层：厚度0.5公分，包括如下的重量份原料：磷石膏2份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.03份、水6份。
通过缩减基层、营养层及面层的厚度，降低自重，并且本实施例所针对的环境并非是土壤缺乏，而是缺乏种子的附着和萌发环境，从而导致上述地块的治理极其困难，通过本实施例的方式，为种子提供良好的生长环境，从而保证了较好的生长效果。
以上述配方比例在石家庄鹿泉区某采石场，7-8月份，选定南侧向阳坡横向宽20米、纵向坡长30米、平均坡度为37°的采石后废弃碎石荒坡作为试验场，该试验场地面较为平整且坡度较大，日照充足，存水性极差，符合本实施例的环境要求，磷石膏植被覆盖后，在中午十二时测量对照的裸露地块温度为65℃，测量营养层温度平均为27.1℃，通过蓬松结构的面层及营养层有效隔绝了外界温度，磷石膏植被铺设并静置24小时后，以喷灌方式向磷石膏植被提供13mm/小时的降水量，时长1小时，控制总降水量13-15mm，以模拟雨水冲刷过程，磷石膏植被附着正常，整体覆盖坡地无滑坡或移动现象，凝固迅速粘接效果较好，地面径流较小，渗透、保水良好，试验为期30天，期间记录到降水过程2次，降水量分别为22mm、14mm，无其他补水过程，磷石膏植被无损坏，在铺设后约8-9天出苗，出苗后至试验30天内，苗情正常，局部挖掘验证根系穿透磷石膏植被并深入到原荒坡碎石层下。
具体实施例2，当本发明应用于戈壁、滩涂地带时；
基层：厚度为2公分，包括如下的重量份原料，磷石膏6份、膨润土3份、水泥6份、矿渣粉2.5份、麦秸秆0.45份、草糠0.65份、淀粉6.5份、酵母粉0.8份，水12份；
营养层：厚度为6公分，包括如下的重量份原料，磷石膏4.5份、氮肥0.2份、钾肥0.15份、纤维素醚0.7份、草糠0.7份、麦秸秆1.7份，腐殖土1.2份，水9份，调PH值至中性，草籽0.5份；
面层：厚度0.8公分，包括如下的重量份原料：磷石膏2.5份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.04份、水7份。
本实施例所针对到的地块，地表附着物的流动性小，且地面透气性较差，通过本实施例配方获得的磷石膏植被，具有良好的附着特性，透气性较好，避免出现磷石膏被风蚀等问题。
以上述配方比例在石家庄晋州市滹沱河龙泉固村河段滩涂，选定20*20米地块，该滩涂沙化严重，土壤含量低，主要以细沙为主，7-9月份白天日晒后温度达60-70℃，铺设磷石膏植被后，植被内营养层温度降至25-27℃，并且滩涂地面蒸发量较大，磷石膏植被内湿度达到65-70％，草籽无烫伤，萌发正常，测试时间为7-8月份，周期30天，期间记录到一次降雨过程，降水15mm，试验结束时草籽萌发后磷石膏植被翻绿，根系扎入原土壤地表之下。
具体实施例3，当本发明应用于沙漠地带时；
所述的基层：厚度为3公分，包括如下的重量份原料，磷石膏7份、膨润土3份、水泥7份、矿渣粉3份、麦秸秆0.5份、草糠0.8份、淀粉7份、酵母粉0.1份，水13份；
营养层：厚度为8公分，包括如下的重量份原料，磷石膏5份、氮肥0.2份、钾肥0.2份、纤维素醚1份、草糠0.8份、麦秸秆1.5-2份，腐殖土1.5份，水10份，调PH值至中性，草籽0.7份；
面层：厚度1公分，包括如下的重量份原料：磷石膏3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0.05份、水8份。
本实施例针对的地面环境地面透气透水良好，但是具有较大流动性，因此本实施例的磷石膏植被较厚，磷石膏植被自成体系，覆盖在地面之上，避免出现因流沙等情况造成植被撕裂，保证植被的顺利应用。
以上述配方比例在阿拉善盟阿拉善左旗西南部腾格里沙漠地区试验，该地区夏季日间气温平均35℃，地面温度60-75℃，夜间温度平局14℃，昼夜温差较大，选定20*20米地块，铺设本实施例的磷石膏植被，日间营养层温度维持在25℃上下，夜间温度维持在23℃上下，基本保证草籽的正常萌出，试验期间无降雨，磷石膏植被依靠铺设时的水分维持湿度在65-50％，由于面层较厚，草籽破土时间延长为11-12天，萌出后正常补水一次，水量为10mm，至试验结束时，草籽生长良好，根系扎入原土壤层中。
具体实施例4，本实施例提供了一种磷石膏植被的制备工艺，包括如下步骤，
a、基层制备：磷石膏、膨润土、水泥、矿渣粉、麦秸秆、草糠、淀粉、酵母粉，干粉混合后装袋，施工现场与水混合后铺设于待施工面，完成基层制备；
b、营养层制备：磷石膏、氮肥、钾肥、纤维素醚，干粉混合后装袋，腐殖土单独装袋，施工现场与水混合后调PH值至浆液呈中性，将草籽掺杂入中性浆液中混合均匀，再将该浆液与草糠、麦秸秆搅拌混合后铺设于基层之上，并覆盖腐殖土，完成营养层制备；
c、面层制备：磷石膏、淀粉、淀粉醚，干粉混合后装袋，现场与2-3份水调制糊状原料浆，剩余水加热至85-90摄氏度，将原料浆与加热后的水混合、搅拌，继续加热至水温85-90摄氏度，保温5-7分钟获得面层浆液，将面层浆保温在75-80摄氏度喷涂于营养层之上，完成磷石膏植被施工。
所述的草糠粒径为1-5毫米，步骤b中采用的麦秸秆的长度为5cm以上的较长麦秸秆，营养层铺设后较长的麦秸秆起到支撑作用，保证透气性，在营养层自身的环境中具有水分和空气，种子能够萌发生长，植物扎根时穿透基层进入地面，芽部穿破面层进入自然环境，随着种子的大量萌发，面层逐渐破碎、分解，其中的淀粉分解后为植物所吸收，面层制作中淀粉与淀粉醚与热水形成的糊状原料浆，再与磷石膏进行混合时，磷石膏无法充分吸水，形成干粉泡，这些干粉泡在面层铺设后使得面层形成为多孔的网格状结构，磷石膏与淀粉形成的糊状原料浆形成坚韧、抗撕扯的面层，保证了较好的抗风化效果，当遇到雨水时，坚韧的面层网格能够抵御表面径流的冲刷，而面层上的雨水可通过干粉泡形成的网孔结构下渗到磷石膏植被中，填塞在干粉泡空腔内的磷石膏形成导管状的透水通道，使得表面的降水能够渗透到营养层及基层，而植被内部存留的水分由于面层的网格结构，降低了散发面积，起到一定的存水和透气效果，营养层在铺设后覆盖腐殖土，将面层隔绝，避免面层在铺设时导致营养层内的草籽灼伤，保证了面层的顺利喷涂铺设。
所述的步骤b中的，
所述的草籽为沙打旺、中华结缕草、狗牙根、百喜草或紫穗槐中的一种或多种组合。
当本发明应用于具有坡地、荒坡、混杂有石块的山坡等具有一定斜度或难以粘覆的石块地带时；所述的草籽的重量份数为沙打旺0.3-0.7份、中华结缕草6-8份、狗牙根0.8-2份及百喜草0.4-0.7份。
当本发明应用于戈壁、滩涂地带时；所述的草籽的重量份数为沙打旺每平米0.3-0.7份、中华结缕草6-8份及狗牙根0.8-2。
当本发明应用于沙漠地带时；所述的草籽的重量份数为狗牙根0.8-2、百喜草0.4-0.7份及紫穗槐6-8份。
中华结缕草具有耐湿、耐旱、耐盐碱的特性。在干旱山坡仍可构成全面覆盖的群落，在海水到达的砂质海岸上，也能繁茂生长，狗牙根多生长于村庄附近、道旁河岸、荒地山坡。百喜草的种植株高大，叶片粗糙，根系发达，多用于斜坡水土保持、道路护坡及果园覆盖。主要用在公路护坡、护堤、飞机场跑道中间的空地绿化及矿区植被恢复等养护条件较差的地方，紫穗槐系多年生优良绿肥，蜜源植物，耐瘠，耐水湿和轻度盐碱土，又能固氮。叶量大且营养丰富，含大量粗蛋白、维生素等，是营养丰富的饲料植物。

Claims (10)

1.磷石膏植被，其特征在于：包括从下往上依次设置的基层、营养层及面层，
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏5-7份、膨润土3份、水泥5-7份、矿渣粉2-3份、麦秸秆0 .3-0 .5份、草糠0 .5-0 .8份、淀粉6-7份、酵母粉0 .06-0 .1份，水10-13份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4-5份、氮肥0 .15-0 .2份、钾肥0 .15-0 .2份、纤维素醚0 .5-1份、草糠0 .5-0 .8份、麦秸秆1 .5-2份，腐殖土1-1 .5份，水8-10份，调PH值至中性，草籽0 .5-0 .8份；
面层：包括如下的重量份原料，磷石膏2-3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0 .03-0.05份、水6-8份。
2.根据权利要求1所述的磷石膏植被，其特征在于：基层厚度为1-3公分，营养层厚度为5-8公分，面层厚度为0 .5-1公分。
3.根据权利要求1所述的磷石膏植被，其特征在于：包括从下往上依次设置的基层、营养层及面层，
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏5份、膨润土3份、水泥5份、矿渣粉2份、麦秸秆0.3份、草糠0 .5份、淀粉6份、酵母粉0 .06份，水11份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4份、氮肥0 .15份、钾肥0 .15份、纤维素醚0.5份、草糠0 .5份、麦秸秆1 .5份，腐殖土1份，水8份，调PH值至中性，草籽0 .8份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏2份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0 .03份、水6份。
4.根据权利要求1所述的磷石膏植被，其特征在于：
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏6份、膨润土3份、水泥6份、矿渣粉2 .5份、麦秸秆0 .45份、草糠0 .65份、淀粉6 .5份、水12份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏4 .5份、氮肥0 .2份、钾肥0 .15份、纤维素醚0.7份、草糠0 .7份、麦秸秆1 .7份，腐殖土1 .2份，水9份，调PH值至中性，草籽0 .5份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏2 .5份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0 .04份、水7份。
5.根据权利要求1所述的磷石膏植被，其特征在于：
基层：包括如下的重量份原料，磷石膏7份、膨润土3份、水泥7份、矿渣粉3份、麦秸秆0.5份、草糠0 .8份、淀粉7份、酵母粉0 .1份，水13份；
营养层：包括如下的重量份原料，磷石膏5份、氮肥0 .2份、钾肥0 .2份、纤维素醚1份、草糠0 .8份、麦秸秆1 .5-2份，腐殖土1 .5份，水10份，调PH值至中性，草籽0 .7份；
面层：包括如下的重量份原料：磷石膏3份、与磷石膏等量的淀粉，淀粉醚0 .05份、水8份。
6.根据权利要求1所述的一种磷石膏植被的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤，
a、基层制备：磷石膏、膨润土、水泥、矿渣粉、麦秸秆、草糠、淀粉、酵母粉，干粉混合后装袋，施工现场与水混合后铺设于待施工面，完成基层制备；
b、营养层制备：磷石膏、氮肥、钾肥、纤维素醚，干粉混合后装袋，腐殖土单独装袋，施工现场与水混合后调PH值至浆液呈中性，将草籽掺杂入中性浆液中混合均匀，再将该浆液与草糠、麦秸秆搅拌混合后铺设于基层之上，并覆盖腐殖土，完成营养层制备；
c、面层制备：淀粉、淀粉醚现场与2-3份水调制糊状原料浆，剩余水加热至85-90摄氏度，将原料浆与加热后的水混合、搅拌，期间水温恒定于85-90摄氏度，保温5-7分钟获得糊状浆液，将磷石膏投入糊状浆液中搅拌混合10-15分钟获得面层浆，面层浆保温在75-80摄氏度喷涂于营养层之上，完成磷石膏植被施工。
7.根据权利要求6所述的一种磷石膏植被的制备工艺，其特征在于：所述的步骤b中的，
所述的草籽为沙打旺、中华结缕草、狗牙根、百喜草和紫穗槐中的一种或多种组合。
8.根据权利要求6所述的一种磷石膏植被的制备工艺，其特征在于：所述的草籽的重量份数为沙打旺0 .3-0 .7份、中华结缕草6-8份、狗牙根0 .8-2份及百喜草0 .4-0 .7份。
9.根据权利要求6所述的一种磷石膏植被的制备工艺，其特征在于：所述的草籽的重量份数为沙打旺0 .3-0 .7份、中华结缕草6-8份及狗牙根0 .8-2份。
10.根据权利要求6所述的一种磷石膏植被的制备工艺，其特征在于：所述的草籽的重量份数为狗牙根0 .8-2份、百喜草0 .4-0 .7份及紫穗槐6-8份。
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