CN1318284A - 在沙漠或/和旱地上栽种植物的方法 - Google Patents

Abstract

在沙漠或/和旱地上栽种植物的方法,主要包括:先往播种后的沙土或旱地上喷洒一种由水、肥和高吸水性树脂等主要物质组成的水性粘稠状植物生长营养液,营养液渗透到土壤中后,植物能够得到好的生长;然后,再覆盖喷洒另一种具有固沙和抑制土壤水分蒸发的乳化液,当乳化液中的溶剂挥发后,则在土壤表层形成一层防止水分蒸发和固沙的有机复合膜。本发明具保水、保肥和固沙于一体,使在沙漠或/和旱土上栽种植物成为现实。

Description

在沙漠或/和旱地上栽种植物的方法

本发明涉及在沙漠或/和旱地上栽种植物的方法。具体地，是一种维持土壤中的植物根部有足够的水分和肥力、并阻止水分和肥料向地下深处渗漏、控制土壤水份蒸发和固定沙漠，以促使植物生长的一种生态化方法。

世界上旱农地区均是粮食生产的低产区，同时又是提高生产潜力的关键地区。联合国粮农组织(FA0)博默教授就曾指出：“公元2000年时，非灌溉农业将生产半数的农产品，以满足世界人口对粮食的需求。”旱农是利用天然降水为主的农业，水分和土壤肥力成为农业生产最大的障碍因素。1981年国际干旱研究中心把“土壤水分和氧分作为农业生产力的决定性因素”。在旱地农业中，充分发挥水和肥的激励机制和协同效应，保持土壤足够的水分，提高水的利用率，维持肥力，降低肥料损耗，是旱地作物生长发育和提高产量的因素。沙漠是典型的旱地，属于风沙土地区，大多分布在大陆性干旱与半干旱地区。沙土的导热性强，热容量小，该地区昼夜温差变幅大，水的蒸发量明显超过降水量，常年雨量偏少，干旱多风，缺肥少水，地表温度变化剧烈，以至植物稀疏低矮；特别是风沙流动，很大程度上限制了植物生长。由于沙土其颗粒多，粒间孔隙大，土质疏松，雨水易蒸发或潜入沙漠地下深处，保水力弱；沙粒本身矿物质氧分贫乏等，因此，沙漠常具有缺水、氧分不足、氧分释放快、保肥保水能力弱的特点。土壤中的水、肥是植物生长发育不可缺少的二个关键因素。特别是在干旱地区和沙漠上育草种树中，解决水分是主要矛盾，但也不忽视肥力因素。实践旱以证明，给作物施肥是充分利用土壤水分的重要途径，只有充分发挥水和肥的激励机制和协同效应，才能有效地解决沙漠或旱地上栽种绿草和种植作物的问题。“关键在水，出路在肥，以肥调水，提高天然降水的利用效率”，是决定旱地或/和沙漠作物生长发育和提高产量的根本途径。

多年来，人类一直采用在沙漠上营造防风林为主要措施来治理沙尘风暴和沙丘的流动，受种种原因的局限，特别是治沙所需原料短缺，价格昂贵，施工麻烦，成本太高，人们无法大面积的推广应用，沙丘照样迁移，生态环境正受到严重的威胁和影响。科学已经证明，人们只有在浩瀚无边的沙漠大地上科学的种上青青的绿草，使整个沙漠变成片片绿洲，用沙漠上长出的肥沃青草以及所形成的辽阔大草原去大力发展畜牧养殖业，用片片绿草的根去固定沙丘，这样才能防止沙土的迁移，防止沙尘暴的产生。只有将黄色的沙漠变成青青的绿洲，才能提高空气质量，改善沙漠生态环境，治沙才能取得良好的效果。在CN93116825中，采用人工土壤结构的方法，将砂子等固体颗粒先用有机硅酮或氟的疏水剂经人工机械搅拌均匀，再经过复杂的150℃高温处理后，才能制成固体颗粒状疏水剂。施工也麻烦，要用人工挖坑将其放入沙漠深处，上面还要再覆盖另一层沙土，用埋入的颗粒疏水剂去阻止表层土壤中的水分向地下渗漏。然而，它没有考虑水受热后向空中蒸发。实际中，这只适合一坑一坑地，一棵一棵地栽树，对浩如烟海的大沙漠上进行大面积的种植绿草，是根本无法施实的。且选用的有机硅酮防水材料价格昂贵，氟物质有毒。特别是，此方法在沙漠地区的高温植树季节不会产生好的效果，因为所使用的疏水剂是固体颗粒，颗粒之间有较大的空隙，透气性强，不能控制气相水分子向空中的蒸发。沙漠地带常常是剧烈的高温天气，地下水不断地以气态的形式向上空中蒸发造成缺水，这是沙漠失水干旱的主要途经和原因。且该方法是在35℃的实验室条件下做的防水测试实验，这与沙漠表面常常出现剧烈温度高达60℃-70℃以上的气候相比，测试条件与实际完全不符。尤其是，土壤表层的温度越高，水分子挥发力越大，固体颗粒状的物质根本阻挡不住气相分子的蒸发，颗粒状疏水剂不能保水。因而，该方法没有实用性。且施工困难、笨重，且费工、费时、需用大量的人工，成本高，根本无法大面积应用。在日本特开平1-319585中，为了控制土壤水分，采用聚合氢硅氧烷这一稀少昂贵化工原料去处理土壤表面，其情况与CN93116825大同小异。在CN90108191中，沙漠固化生长液被固定在沙土的表面，并已形成坚硬薄壳，在缺水的高温沙漠大地上，表面坚硬薄壳内事先混入的肥料根本无法被水溶解进入到植物的根部；特别是沙土表面水分的迅速蒸发导致沙土的干旱，植物的根系因缺水被枯死，植物不能生长。营养成份必须溶解在适量的水中形成溶液，才能被植物的根叶吸收。水是植物生长的先决条件。沙漠表面虽被固化，由于没有蓄水措施，枯水后的肥料无法形成溶液，不能被植物吸收，在缺水缺肥的情况下，植物不能生长。

本发明的目的就是要克服上述缺点，提供在沙漠或/旱地上栽种植物的方法，以致对沙漠进行生态化的综合治埋。为了消除“白色污染”，变废为宝，降低成本，充分利用生活和农业中的废弃物资源，改善人类的生存环境，采用以废塑料作为主要原料的方法去实施本发明。本发明的实施均采用液体溶液的喷洒方法，操作简便，适合飞机喷洒，使沙漠上大面积的种植绿草成为可能。本发明分二步进行：

第一步，用常规方法将植物种子播撒在沙漠或/和旱地的土壤上，然后，再给土壤上喷洒一种能渗透到土壤表层内深处的植物生长营养溶液。该营养溶液是由水、肥料、植物生长促进剂，杀虫剂和高吸水性树脂所组成的粘稠状水性混合物，蓄水力强。它能把土壤中的植物种子或根系浸润和包裹，并能长时间地使植物种子或根系周围形成水量充足的水性粘稠状营养液体层。该液体层易吸附水分和保留水分，使其在干燥时具有强烈的保水性，在干燥后又有强烈的吸水性，使植物的根系长时间地处在这种水肥充足的土壤环境中，植物能够得到健康的发育和生长。

第二步，为了防止土壤中的水分蒸发，在播种和喷洒植物生长营养溶液以后的土壤上，再覆盖喷洒另一种具有固沙和控制水分蒸发的乳化液，当乳化液中的溶剂挥发后，则在土壤表层形成一层固体复合膜。该乳化液是由聚烯烃或废塑料热裂解后得到的固体烃为主要成分，辅配有机溶剂，表面活性剂和水所制成的。该膜属于有机复合膜，它的分子量在300-2000之间，远远小于聚乙烯农用塑料薄膜10000-50000的分子量，故该膜的机械强度小于聚乙烯农用塑料薄膜的强度，适合种芽的破土生长；该膜不溶于水，拒水能力强，能有效地固定沙粒随风迁移和阻止水分子的蒸发。覆盖膜后的土壤能很好保持土壤温度，促进植物种子发芽和生长。

在某些特定条件下时，人们可以根据需要，不必实施第一步而直接进行第二步，即不需给土壤喷洒植物生长营养溶液，而是给土壤直接喷洒以固沙或控制土壤水分蒸发的为目的的乳化液，让其生成所需要的固沙或抑制水分蒸发的膜。所述特定条件一般指：土壤内的水肥分较充足或雨季时种植不需保水时、只需固沙时或只需抑制土壤内的水分蒸发时。

在某些特定条件下时，人们可以根据需要，只需实施第一步而不需进行第二步，只需给土壤喷洒植物有固水保水功能的生长营养溶液，而不给土壤喷洒以固沙或控制土壤水分蒸发的为目的的乳化液。所述特定条件一般指：某些旱地或半干旱地区的旱地作物栽培，如棉花、小麦、高梁、玉米、大豆、小米、西红柿、马玲薯、黄豆以及树木移栽、树苗钟植、花卉栽培……。

本发明所指的旱土包括：水分缺乏时的沙土、粘土、壤土以及其它类土壤等地球上的各类土壤的总称。

本发明具有保水、保肥和固定沙丘的优点。用废塑料这种人类一大“公害”作为主要原料，变废为宝，原料来源广泛，价格低廉，考虑了生态环境的综合治理；考虑了土壤中水和肥的激励机制和协同效应，水肥的利用率高，且生产成本低，施工简单方便，在干旱或/和沙漠上大面积的栽种片片绿草和防风树林成为现实。

本发明是如下是实现的：

本发明的方法包括

第一步：用人工或机械的方法将植物种子撒播在沙漠或/和旱地的土壤上，或将植物的苗人工栽种在土壤中。然后，给土壤上喷洒一种能渗透到土壤表层内深处0.1-50厘米，粘度在3-800mPa·s(20℃)的低粘度植物生长营养液体，将土壤中的植物种子或根系浸润和包裹。该营养溶液由水、肥、植物生长促进剂、杀虫剂和高吸水性树脂等主要物质组成，是一种粘稠状的水性液体混合物。它能在植物的种子或根系周围形成水量充足的营养液体层。该营养液体层能够给植物根系提供足够的水分和肥料，确保植物发芽、生长，且有长时间的优良蓄水能力。植物的根系能长时间的处在这种水肥充足的土壤环境中，植物能够得到健康的发育和生长。由于粘稠状的液体的流动性差，小于水的流动性，各组份已被交联在一起，它不能穿透沙层往地下无限地渗漏，能较长时间保持在表层的土壤中而不向地下渗透，水肥的利用率大大提高，以达到供给植物种子和根系充足的水分和液体营养成份；所述的高吸水性树脂是一种水溶性高分子化合物，是一种亲水性高分子材料，在水中能溶解或溶涨而形成溶液或分散液。其亲水性来自于所含的亲水基团。最常见的亲水基团是羧基、羟基、酰胺基、胺基和醚基等。这些基团不但具有亲水性，而且具有许多宝贵的性能，如粘合性，成膜性，增稠性等。在无数种水溶性高分子化合物中，优选聚丙烯酰胺(PAM)来用于本发明。水是聚丙烯酰胺(PAM)的最好的溶剂。通常使用的植物生长营养液体中，聚丙烯酰胺(PAM)在水溶液中的含量为0.1-5.0％(W％)。聚丙烯酰胺(PAM)分子链上含有酰胺基和离子基团，故其显著特点是亲水性高，比其它大多数水溶性高分子的亲水性高得多。它易吸附水分和保留水分，使其在干燥时具有强烈的保水性，在干燥后又有强烈的吸水性。PAM的玻璃化温度为165℃，热初失重温度约290℃，在一般干旱或/和沙漠地带，地表面的气温也超不过80℃，因而，聚丙烯酰胺(PAM)能稳定的保存在土壤中而很难分解，并显示出特有的保水性这一优点。为了防止PAM水溶液的粘度降低和抑制氧气断链，可加一定量的稳定量的N-N-二甲基二硫代氨基甲酸、2-硫基苯并咪唑和苯酚联用。聚丙烯酰胺(PAM)水溶液对电解质有很好的相溶性，对氮肥、硼酸钠、磷酸、氯化锌等多种肥料和表面活性剂也能互溶。非离子性聚丙烯酰胺(PAM)受PH值的影响也不大。所以，可以随意地在PAM水溶液中加入适量的表面活性剂、植物生长调节剂、杀虫剂和水溶性肥料，并混合均匀后，最终得到本发明所述的粘稠状的植物生长营养液。将该营养液喷洒在土壤上面，以供给植物根系足够的水分和营养。

第二步，在播种和喷洒植物生长营养溶液以后的土壤上，再覆盖和喷洒另一种具有固沙和控制水分蒸发的乳化液。当乳化液中的溶剂挥发后，则在土壤表层形成一层1-5mm的固体复合膜。该膜属于有机膜，不溶于水，防水能力强，有好的机械强度，不易破损和裂缝，能有效地固定沙粒随风迁移和阻止水分蒸发。该乳化液的制备方法是：将废塑料(PE、PP、PS等等)热裂解后得到一种碳原子在21至100之间，熔点在40-105℃所构成的固体混合烃为主，辅配有机溶剂(如汽油、柴油、…)和水，适量的表面活性剂(商品名：乳化剂OP-4，烷基苯基聚氧乙基醚，分子式C_14-15H_22-24O(C₂H₄O)₄、…等等)混合搅拌均匀后，便制成所述的乳化液。乳化液喷洒在土壤上后，溶剂不断挥发后其剩余物就是所述的防水有机固体膜。该膜主要有效成份是碳(C)和氢(H)，氧(O)三元素构成，该膜能控制土壤内的水分蒸发。覆盖膜后的土壤能很好保持土壤温度，促进植物发芽和生长。在热、阳光、空气、水和微生物的作用下，有机防水膜会随植物的生长壮大和根系发达后，自行降解或分解成腐殖酸有机肥，给沙土和旱土增补有机肥料，让其转化成植物根系所需营养成分，不会给土壤造成二次污染。该腐殖酸有机肥可明显改善土壤物理结构，加强土壤颗粒的团聚，形成多级团粒结构体，孔隙状况得到改善，土壤容重下降，耕性变好，保水、保肥和缓冲性都得到提高。该膜拒水力强，能有效的阻止土壤中的水分向空中蒸发，以能维持和确保土壤中的植物根系所需足够的水分和氧分。

下面结合附图和实验，对本发明祥述，但所做实验不受其限制：

第一步：先将植物的苗人工栽种在土壤中或将植物的种子作播种前的催芽前期处理或不处理。若处理，通常采用商品植物生长促进剂(如商品名，吲哚乙酸，IAA……等等)配成的药液进行种子浸泡或拌种，催促种子萌发。用人工或机械的方法将植物种子均匀地撒播在沙漠或/和旱地的土壤上。然后，将本发明所述的植物生长营养液用人工或机械的方法均匀地喷洒在播种后的土壤上面，让该植物生长营养液慢慢渗透到土壤内0.1-80厘米范围中，并将土壤中的植物种子或根系浸润或包裹，形成了一种长时间稳定的保水、吸水、保肥和确保植物生长的生态环境。该植物生长营养液由水、肥、植物生长促进剂、杀虫剂和高吸水性树脂等主要物质组成。所述的高吸水性树脂是一种亲水性的水溶性高分子材料，可分为天然类高分子(淀粉类、海藻类、植物胶类、动物胶类、微生物胶类等)，半合成类高分子(改性纤维素类、改性淀粉类)和合成类高分子(聚合类树脂、缩合类树脂)等。在本发明可选的上述诸多的吸水性树脂中，优选聚丙烯酰胺(PAM)运用于本发明。

用保水防渗漏的对比实验进一步说明本发明：

图2是水与粘稠状植物生长营养液的保水防渗漏的对比实验装置图。在此图中，A和B分别是二个规格相同的玻璃箱，1是沙子，2是粘稠状植物生长营养液，3是肥料溶液，4是地面。

图3是水与粘稠状植物生长营养液向沙土渗透的时间与深度的关系曲线图。在此图中，纵坐标(cm)表示液体渗透到沙层表面以下的深度或距离，横坐标(小时)表示液体在向沙子深处渗透所经过的时间。B线表示粘稠状植物生长营养液向沙土渗透中，渗透的深度与所需时间的关系曲线图；A线表示尿素水溶液向沙土渗透中，渗透的深度与所需时间的关系曲线图结合图2，进行如下实验：

①先制成A和B二个尺寸相同的长方形透明玻璃箱。玻璃箱的规格是：高1.5m，宽0.1m，长0.1m，壁厚2.5mm。箱的底端和四周均用玻璃胶作防水处理。将箱的底端垂直立在地面(4)上，箱的顶端敞开垂直向上。将重量为14kg，容重为1.47g/cm³的无水沙子(1)，从箱的顶端分别装入A和B的玻璃箱中的离底部1m处。A和B箱备用。

②配制粘稠状的植物生长营养液(2)：将40℃的500g水装入1000ml规格的玻璃量筒中，再把1g尿素溶解于水中；将2.5g白色粉状聚丙烯酰胺(PAM)加入量筒中，搅拌使其溶解在40℃水中，在40℃时配制成约500ml的含PAM为0.5％(W％)的粘稠状的液体(2)，此40℃时的液体粘度为31mPa-s.。

③将1g尿素和40℃的水装入另一500ml的玻璃量筒中至500ml刻度并混合均匀和溶解成溶液(3)，并慢慢小心地到入①中备用的B箱中；与此同时，将②中配制的500ml粘稠状的植物生长营养液(2)慢慢小心地倒入①中备用的A箱中。观察A和B透明玻璃箱内的现象：

A箱的情况：开始时，在A箱沙土面上，显示出5cm高的液位。15分钟后，沙土面上的液位高度降至4.51cm；在30分钟后，液位高度降至4.25cm；在50分钟后，液位高度降至3.57cm；在23小时后，液位高度降至0.00cm；特别是，液体(2)的前沿只渗透到离沙土表面8.5cm的地方。在1-30天之间观察，未发现液体再往沙层深处进一步渗漏，液位继续维持在8.5cm的地方不变。

B箱的情况：开始时，在B箱的沙土面上，显示出5cm高的液位。15分钟后，沙土面上的液位高度降至2.3cm，液体不停地向沙层(1)深处渗透；在30分钟后，液体(3)的高度降至0.4cm，在50分钟后，液位高度降至0.0cm，特别地，此时液体的前沿已渗透到离沙土表面43.5cm深处的地方。

实验结果表明：粘稠状的植物生长营养液在土壤中向下渗漏的速度慢，且只能渗透到离土壤表层1-9.5cm范围内；而溶解了尿素的水溶液能快速地向沙土表面43.5cm以下的深处快速渗透，直到水溶液被沙土均匀的吸收分散为止。根据各地作物施肥经验，施肥深度一般为9-11cm为宜，最浅不应少于6cm，最深不能超过20cm。所以，渗透到土壤表层1-9.5cm范围中的水和肥能好的被植物根系吸收，而渗透到土壤表面20cm以外深处的水和肥很难被植物吸收，水肥利用率低，几乎白白地浪费了。

第二步，在播种和喷洒植物生长营养溶液以后的土壤上，再喷洒和覆盖一层具有固沙和控制水分蒸发的乳化液。乳化液是由废塑料热裂解后得到的固体烃为主要成分，辅配有机溶剂，表面活性剂和水所制成的。当乳化液中的溶剂挥发后，留在土壤表层上的便是一层0.1-5mm厚的固体复合膜。该膜属于有机膜，不溶于水，有好的机械强度，能有效地固定沙粒随风迁移和阻止水分蒸发。

图1是废塑料生产固态混合烃和有机溶剂的装置图，下面结合图1，对所述乳化液的制备方法进行说明：

①将1000Kg洗净后的农用地膜(聚乙烯PE)或聚烯烃塑料(1)用螺旋挤塑机(2)注入密封耐压的热裂解反应釜(3)中，用电、燃油、天然气或煤等热源(14)给反应釜(3)加热，在釜内温度为320-420℃，压力为常压或高于常压时，釜中的废塑料融熔成液体，并受热的作用，融熔的塑料高分子中的C-C键或C=C键断裂，高分子的聚烯烃塑料分子被分解，变成了以碳原子数在21-100之间为主要成份的大分子气相混合烃(6)。用分馏塔(5)分馏，将280℃以上的液体重馏分从分馏塔底部分出，用高温泵(7)抽出，经冷凝器(9)冷凝后最后流到混合烃收集槽(11)备用。将280℃以下的轻烃馏分从分馏塔的顶部或中部分出去，经冷凝器(8)冷凝成液体后，最后流入溶剂收集槽(10)中备用。最后得到碳原子数为C₂₁-C₁₀₀范围，熔点在40-105℃范围的固态混合烃(6)652Kg，收集到C₅-C₂₀的有机溶剂(16)或液体烃油106Kg，以及160Kg的可燃性气体(H₂、C₁-C₄)和82Kg的固体残渣(10)。可燃性气体(12)和固体残渣(15)可作为热源，返回到加热炉(4)中作为燃料(14)烧掉。以下是废塑料生产固体混合烃和有机溶剂的化工原理：

上述得到的产品中，熔点在40-105℃范围的固态混合烃，以及含碳原子数在C₅-C₂₀的液体烃油作为有机溶剂，均用于本发明。

②有机溶剂：可以是汽油、柴油、重油、卤烷烃、芳香烃、直链支链和环烷烃、松节油、香焦水、…等常用的多种有机液体或它们的混合物用于本发明。也可选用①中所得到的碳原子数在C₅-C₂₀的液体烃油作为有机溶剂去实施本发明。用废塑料作原料，原料简单，就地取材，成本低，消除了废塑料对农田环境造成的“白色污染”，产生了新的环境效益。

③表面活性剂：指能显著降低溶剂表面张力和液-液界面张力的物质称为表面活性剂。表面活性剂具有亲水、亲油的性质，能起乳化、分散、增溶、湿润、保湿、杀菌、消泡、拒水等一系列作用。本身就利于改良土壤。可选用市场上常销的阴阳离子或非离子表面活性剂，如平平加O系列、OP系列、农药乳化剂、石油乳化剂、司本系列、吐温系列、乳化剂OPE-(1-10)系列、乳化剂TX系列、乳化剂EL系列、肥皂系列均可用于本发明。

在下述的实验方法中，使用乳化剂OP-4，分子式C_14-15H_22-24O(C₂H₄O)₄或称为烷基苯基聚氧乙基醚作为表面活性剂用于本发明，但其它类商品表面活性剂不受其限制。

④按重量百分比(W％)，先将①中的60％-80％的固体混合烃放入反应釜中，在常压条件下，将固体混合烃加热到80-110℃，使其熔化成液体。再在搅拌情况下，将②中25％-8％的有机溶剂加入到反应釜内，并搅拌均匀；然后将③中的10％-3％的表面活性剂和适量的水同时或分别加到反应釜中，搅拌至各组分混合均匀，最后得到本发明所指的乳化液。

为了提高上述有机固体复合膜的熔点和延展性，以便应用于特殊炎热的高温沙漠区域，防止固体膜在沙漠高温气候下熔化，维护膜的防水性能，可在上述80-110℃已熔化成液体的混合烃的反应釜中，加入0.1％-10％(W％)的分子量在12000以下的低压高密度的聚乙烯或聚苯乙烯去调节和提高膜的熔点，让其在反应釜内混合均匀、熔化、互溶和分散。然后，再将有机溶剂、表面活性剂和适量的水按上述同种方法加到反应釜中，搅拌至各组分混合均匀，最后得到本发明可应用的能产生高熔点膜的另一种乳化液。这种配方所形成的乳化液中，其分子之间的相互作用力即范德华力增大，改变了膜的物理性质，导致膜的熔点提高。实验结果已证明，聚乙烯或聚苯乙烯在乳化液中的含量愈高，则所形成的膜的熔点也随之愈高。这种膜的强度适合种芽的破土和生长。

下面结合附图和实验，对本发明所述的复合膜的防水性能进行说明：

图6是复合膜抑止水分蒸发的实验装置图。在此图中，A和B分别表示二个1000ml规格的玻璃烧杯，1是沙子，2是水，3是乳化液或乳化液所形成的复合膜；

图4是复合膜在抑止水分蒸发中，时间与水分蒸发量的关系曲线图。在此图中，纵坐标表示烧杯内水的蒸发损失量(克)，横坐标表示水在蒸发时所需时间(小时)。

实验步骤如下：

①如图6所示，取规格为1000ml的玻璃烧杯A、B二个，分别加入容重为1.47g/cm³的1000克无水沙子(1)到烧杯中。然后，给A和B烧杯中同时加入等量100ml或100克的水(2)，让水慢慢向杯底的沙层深处方向渗透、扩散，直到沙面上的水全部浸润到沙子中为止。

②在常压和室温条件下，将上述所配制的乳化液(3)用喷雾器均匀喷洒在A烧杯内的沙层表面上，达5mm厚为止，搁置3小时后，乳化液中的溶剂自行挥发掉，沙子表面已形成一层4mm厚的固体防水有机复合膜(3)，此膜牢牢地固定在沙子表面。

③将①中装有沙子(1)和水(2)的B烧杯和在②中喷洒了乳化液的A烧杯，同时搁置在抽风式恒温电热干燥箱中，干燥箱内的温度始终控制在65℃±2℃范围内，让A和B二个烧杯内的水在干燥箱中慢慢蒸发出去。用计量器(或台秤)计量出A和B二烧杯重量的变化和水的减少量，并作好数据记录。经过30天观察后，得出如下数据和曲线图4)。

下表是A和B二个烧杯内的水在各时间内的蒸发量(65℃±2℃)

从上表数据可看出：在30小时内，B烧杯内的100克水已蒸发掉93.2克，水分蒸发损失率为93.2％；而复盖防水膜后的A烧杯内的100克水，仅蒸发掉4.7克水，水分蒸发损失率为4.7％。经过500小时(或20.8天)后，A烧杯内的100克水，蒸发掉了65.1克。故，本发明所述的有机复合膜具有强的抑制水分蒸发能力。

④将②中喷洒了乳化液的A烧杯，放入零度以下的冷冻库中，维持-45℃±5的温度达10天。观察发现，A烧杯中的膜在低温下任然完好无损，无缝无缺。然后，按③的同样方法做上述实验，得到了同样数据的防水试验结果。

实验结果表明，本发明所述的复合膜在-45℃低温时，同样也有显著的抑制水分蒸发的性能。

                 实施例一

图5是本实验的装置图；在此图中，A和B分别表示二个规格相同的玻璃箱，1是沙打旺植物种子，2是沙子，3是粘稠状植物生长营养液，4是含尿素0.3％(W％)的水溶液，5是乳化液或乳化液所形成的复合膜，6是新长出的绿苗。

本实验采用盆栽试验方法，摸拟干旱沙漠田间的中高温条件进行实验。沙打旺又叫直立黄芪、地丁，多年生豆科草本植物。它耐寒、耐旱、耐瘠，春、夏、秋三季均可播种。选用沙打旺植物种子(1)进行本实验。将沙打旺种子(1)事先用3ppm吲哚乙酸溶液浸泡12小时作催芽处理。按每公顷播洒15kg种子的比例进行下面的盆栽试验。先制做成A和B二个尺寸相同的矩形玻璃箱(长20cm，宽20cm，高37cm)，箱底和四周做好密封处理，防止漏水。向A和B二箱中分别加入容重为1.47g/cm³的无水沙子(2)至箱高30cm处。按本发明已说明的上述方法，配制出200ml(或0.2升)含尿素0.3％(W％)和PAM为0.2％(W％)的粘稠状植物生长营养液(3)。将此营养液用洒水壶均匀地喷洒在播种后的A箱土壤上面，同时将含尿素0.3％(W％)的200ml水溶液(4)喷洒在播种后的B箱土壤上面。让A箱中的营养液和B箱中的水慢慢均渗透到沙子(2)中为止。

在喷洒植物生长营养液(3)后的A箱土壤上，再喷洒覆盖一层3mm防水乳化液(5)。乳化液可按本发明已说明的方法进行配制，本实验所用乳化液的配方是：由废塑料热裂解后得到的固体烃140克，占70％(W％)，该固体烃的熔点控制在60℃以上；0号柴油为40克，占20％(W％)，作为有机溶剂；商品乳化剂OP-4，分子式C_14-15H_22-24O(C₂H₄O)₄为6克，占3％(W％)，作为表面活性剂；水为14克，占7％(W％)，作为无机溶剂。

当乳化液中的溶剂挥发后，A箱土壤表层上出现了一层白色固体膜(5)，此膜已经把A箱内的沙层表面牢牢固定。然后，将A和B二玻璃箱子同时放入38℃±5的温室环境中。15天后发现，A箱中已长出绿绿的3mm高的小草苗(6)，而B箱没长苗，植物种子(1)因缺水被枯死。

                     实施例二

如图5所示，按实施例一的同种设备、操作顺序和类似的试验条件，进行本实验。只是用田园含有水分的腐殖质土取代沙子(2)，用120mm高的棉花秧苗取代沙打旺植物种子(1)，均将苗的根栽入40mm深的表层土壤中，环境温度改为30℃±5做对比实验。55天后发现，A箱中的土壤还湿润，棉花秧苗茁壮成长，而B箱中的土壤已干裂，棉花秧苗因缺水被枯死。

实事已经证明，本发明所述的粘稠性植物营养液和防水复合膜对在沙漠或/和旱地上栽种植物，以及在沙漠或各种旱地上保水、保肥、固沙是创造性的、是确实可行的。

Claims (10)

1．在沙漠或/和旱地上栽种植物的方法，包括：第一步，在播种或栽种植物后的沙土或/和旱地土壤上，先喷洒一种水性粘稠状植物生长营养液，待营养液渗透到土壤中后，植物的根系被植物生长营养液长时间浸润和包裹，植物的根系处在保水保肥的土壤中能够得到好的发育和生长；第二步，在喷洒水性粘稠状植物生长营养液后的土壤上面，再覆盖喷洒另一种具有固沙和抑制土壤水分蒸发的乳化液，当乳化液中的溶剂挥发后，则在土壤表层形成一层抑制水分蒸发和固沙的有机复合膜；

2．根据权利要求1的方法，其特征是所述的水性粘稠状植物生长营养液的粘度控制在1-800mPa·s(20℃)，它是由水、肥和高吸水性树脂等主要物质组成；

3．根据权利要求1的方法，其特征是所述乳化液是按下述方法制备的：先将60％-80％重量比的固体混合烃放入反应釜中，在常压或高于常压条件下，将固体混合烃加热到80-110℃，使其熔化成液体，再将25％-8％重量比的有机溶剂加入到反应釜内，并搅拌均匀；然后将10％-3％的表面活性剂和适量的水加到反应釜中，搅拌至各组分混合均匀即可，若在熔有混合烃的反应釜中再加入0.1％-10％重量比例的聚苯乙烯或/和分子量在12000以下的低压高密度的聚乙烯，所制成的乳化液可形成高熔点的有机复合膜；

4．根据权利要求1的方法，其特征是所述的有机复合膜是上述乳化液中的溶剂挥发后形成的；

5．根据权利要求2的方法，其特征是所述的高吸水性树脂是指含有亲水基团，如羧基、羟基、酰胺基、胺基和醚基所构成的水溶性高分子化合物，在本发明可选的上述高吸水性树脂中，优选聚丙烯酰胺；

6．根据权利要求3的方法，其特征是所述的固体烃的制备方法是：将聚烯烃或废塑料洗净后用螺旋挤塑机注入密封耐压的热裂解反应釜中，用电、燃油、天然气或煤等热源给反应釜加热，在釜内温度为320-420℃，压力为常压或高于常压时，釜中的聚烯烃废塑料融熔成液体，并受热的作用，高分子中的C-C键或C=C键断裂，高分子的聚烯烃或废塑料被分解，变成了以碳原子数在21-100之间为主要成份的气相混合烃，气相混合烃用分馏塔分馏、将280℃以下的轻烃馏分从分馏塔的顶部或中部分出去，将280℃以上的重馏分从分馏塔底部分出，把收集到的各馏分均通过冷凝、油水分离后，最后得到碳原子数为C₂₁-C₁₀₀范围，熔点在40-105℃范围的固态混合烃和收集到C₅-C₂₀的液体烃油，

7．根据权利要求3的方法，其特征是所述的有机溶剂可以是汽油、柴油、重油、卤烷烃、芳香烃、直链支链和环烷烃、松节油、香焦水、十氢奈…等常用有机液体或它们的混合物，在本发明可选的上述有机溶剂中，优选权利要求6中收集到的C₅-C₂₀的液体烃油；

8．根据权利要求3的方法，其特征是所述的表面活性剂是市场上销售的阴阳离子或非离子表面活性剂，如平平加O系列、OP系列、农药乳化剂、石油乳化剂、司本系列、吐温系列、乳化剂OPE系列、乳化剂TX系列、乳化剂EL系列、肥皂系列等，优选乳化剂OP-4，分子式C_14-15H_22-24O(C₂H₄O)₄或称为烷基苯基聚氧乙基醚用于本发明；

9．根据权利要求1的方法，其特征是所述的旱土包括：水分缺乏的沙土、粘土、壤土以及其它种类的土等地球上的各种类型的土。

10．根据权利要求1的方法，进一步包括：人们可以根据需要，将第一步和第二步一起实施，也可以分开实施或分别实施；

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