火燒雲 发表于 6 天前

纺织品用于解决土壤侵蚀、流失;促进植被生长

随着人们对土地资源和生态环境的日益重视,如何有效地进行农田水土保持也越来越引起人们的关注,成为农业科技工作者的重点攻关课题,在这一方面,纺织品起着重要的作用。在国外,有一种被称为“土壤抢救物”​“防流失物”的纺织品就是典型的例子。这种织物有三种功能:控制土壤流失;促进植被的建立和生长;与植被一起解决土壤的侵蚀问题。

所谓土壤侵蚀,是由于雨滴撞击地面使土壤颗粒从大片土壤中分离出来,并被溅起,然后被表面流动的水所带走。实践表明,织物覆盖了一定比例(约40%)的土壤表面,雨滴在撞击易损坏的敏感的土壤表面之前便受到拦截,从而使直接受雨滴冲击的土壤面积减少。纱粗布厚的织物在减少雨滴冲击影响方面效果更好。例如,天然纤维织物如黄麻织物的吸水率高达480%,约是其本身重量的5倍,土壤覆盖这种织物后,随着雨滴的吸收,水流有效体积减小,从而冲击土壤颗粒的能力减弱。同时黄麻织物的亲水性使其与土壤表面有着很好的接触,一种材料在斜坡上能截护水滴而不让其流失,良好的接触是至关重要的。黄麻织物可减慢水流的速度。这种粗厚的织物将其粗糙不平传给表面径流,造成流速降低,这种效应显著地减少了雨水造成土壤侵蚀的能量。另外,利用吸水的土工布,斜面上的凹地储藏增加,由于织物很厚,网眼就像一个个“小水闸”​,用这样的方式可储藏相当多的水。实验表明,在雨量大于土壤的渗透性而黄麻吸水能力尚未饱和时,在1:2的斜坡上其总储存和吸收的水量为2.9L/m2。德国萨克森研究所研制出一种用来增强斜坡,保持土壤,帮助种子发芽的缝编草皮培育垫,它的主要组成部分是带有草种的亚麻纤维网。采用缝编工艺,将亚麻纤维网用缝合线连接成形,同时用一种特殊的计量器将草种均匀地置入网中。这种土工布可以保护草种,使之免遭害虫和鸟类的啄食,防止草种流失,帮助草种发芽。它具有多孔结构,草根极易穿过织物伸入土壤,汲取所需的养料和水分,而土工布的增强作用也由于草根的保持水土能力而得以实现。

织物独特的网眼结构可使植物在纱线间有足够的生长空间和光照,并使种子和土壤在网眼间紧密地固定,这样用于建立植被的种子得以保持均匀分布,且不至于与土壤颗粒一样发生随水流失的情况。高吸水纤维织物还能通过改善斜坡的微观环境帮助植物生长,由于纤维有高吸水性的特点,所以应用织物可提高土壤的含水量,这一点对降雨量少及干燥土壤,特别是在土壤含水量少影响到植被建立和生长的地区是一大优点。由于黄麻之类的天然纤维是生物降解性材料,所以一定时间(一般为两年)后,土工布腐烂可向土壤补充有机物质和培养基,在控制侵蚀的过程中起了灰肥等覆盖物的作用,这对维持植被正常生长是必需的,它们也减少了土壤侵蚀的敏感度。

天然纤维织物在农业土壤植被建立上的应用具有很大的潜力。特别是在国外,新开发的土地往往是位于很陡的斜坡,因此,通往该地的道路必须是陡斜的,这些道路的路基、堤坝、路堑等需要坚实的侵蚀控制物。梯田也需建立迅速的植被保护,尤其是每个台阶的陡峭面,任何由于农业人口的减少而保持不好的梯田只需很少的人力物力就可用纺织品迅速地予以保护。在陡峭山坡上所修的水渠,也需要植被保护其不受侵蚀。从经济上考虑,黄麻之类的天然纤维织物也是有吸引力的。天然纤维易生物降解的缺点在土壤侵蚀控制的应用上成了优点,它具有安全和经济的好处,保护了环境。
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