專利名稱：一種增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生態(tài)修復(fù)材料領(lǐng)域，尤其涉及尾礦渣污染生態(tài)修復(fù)中的增強(qiáng)植物抗旱性的 方法。
背景技術(shù)：
金屬礦山開采產(chǎn)生大量尾礦渣，尾礦渣堆存占據(jù)大面積土地。尾礦渣堆存區(qū)植被缺乏， 基質(zhì)穩(wěn)定性差，表層侵蝕嚴(yán)重，降雨時(shí)重金屬污染物隨雨水滲流到地下水層，干旱時(shí)隨揚(yáng) 塵擴(kuò)散。尾礦渣已成為重要污染源，對其污染修復(fù)阻控是我國環(huán)境質(zhì)量的迫切要求。由于 尾礦渣類污染面積大，這要求尋找一種成本低、效用長和環(huán)保優(yōu)的修復(fù)方法。采用物理法、化學(xué)法等傳統(tǒng)技術(shù)修復(fù)大面積的重金屬污染費(fèi)用髙昂、對環(huán)境有破壞性。 采用植物固定修復(fù)技術(shù)阻控尾礦渣污染，具有技術(shù)可靠，操作簡便，投資較低，生態(tài)風(fēng)險(xiǎn) 小，僅需太陽能驅(qū)動(dòng)，不需要處理場地和適用于大面積污染修復(fù)等經(jīng)濟(jì)和技術(shù)多重優(yōu)勢。 既適合我國國情，又具有廣闊的應(yīng)用前景。對尾礦渣堆存區(qū)的污染進(jìn)行植物固定修復(fù)，可以重建植被，美化環(huán)境，穩(wěn)定基質(zhì)和減 阻地表侵蝕，并且能夠減弱風(fēng)速，減少揚(yáng)塵；植物根系可以吸收固定重金屬，根系分泌物 或植物凋落物的分解物可以同重金屬結(jié)合成難溶的化合物，植物通過蒸騰作用可以減少雨 水滲漏到地下水層。因此，植被重建可以減阻尾礦渣污染物的移遷擴(kuò)散。但尾礦渣持水力 弱，影響植物生長和幼苗存活，進(jìn)而影響植物固定修復(fù)效率。為強(qiáng)化植物固定修復(fù)效率， 需尋找一種價(jià)廉實(shí)用和環(huán)保性優(yōu)的提高植物抗旱性的方法。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種采用楠竹筒作容器，利用土壤、菜籽餅和碎木屑等綠色生態(tài)材料作為 栽培植物的基質(zhì)，從而增加植物抗旱性，提髙植物成活率，在尾礦渣這類基質(zhì)持水弱的地 區(qū)重建植被和進(jìn)行植物固定阻控污染的方法。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為 一種增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法，所用材料 為楠竹筒、稻草屑、蠶豆般大小河砂、保水劑、菜籽餅、碎木屑、有孔塑料紗網(wǎng)和土壤等。 材料配置和施工包括以下步驟(1)制作栽培基質(zhì)先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例配制成混合基質(zhì)，配制時(shí)各 組份的干重配比為土壤65-85%、菜籽餅5-20%、碎木屑10-15%:然后在這種混合基質(zhì)中 添加保水劑。(2) 利用楠竹筒制作容器取兩節(jié)楠竹筒，竹筒底端保留節(jié)間隔層，頂端鋸除節(jié)間隔層， 兩節(jié)間的隔層鉆出小孔，頂端一節(jié)的側(cè)面開有至少三個(gè)小口。(3) 在楠竹筒兩節(jié)間的隔層靠頂端一側(cè)鋪墊上有孔塑料紗網(wǎng)，在塑料紗網(wǎng)上墊鋪河砂， 然后河砂上鋪填稻草屑，然后裝填上栽培基質(zhì)，移種植物幼苗。(4) 在尾礦渣堆存區(qū)按竹筒規(guī)格打種植洞。(5) 將竹筒直立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口，形成一個(gè)小坑，在小坑中覆蓋稻 草屑，并露出植物幼苗。步驟(1)中配制混合基質(zhì)時(shí)，各組份的干重配比為土壤80%、菜籽餅10%、碎木屑 10%，并在混合基質(zhì)中添加保水劑。步驟(2)中的楠竹筒長度為2節(jié)，直徑8-17cm，兩節(jié)間的隔層鉆3個(gè)小孔，竹筒頂 端一節(jié)的側(cè)面開的小口自上而下排列，規(guī)格為1. 2cmX2cm。步驟(3)中所墊鋪河砂具有2. 5-3. 5 cm厚所鋪填稻草屑具有1. 5-2. 5 cm厚，稻 草屑長2-3cm;竹筒頂端低于種植洞口4-6cm。本發(fā)明的原理是楠竹筒盛水后腐爛緩慢，當(dāng)其逐漸腐爛時(shí)，可為植物提供養(yǎng)分；在 微生物和植物根系的作用下，稻草屑、菜籽餅和碎木屑都可緩慢分解，釋放出有機(jī)質(zhì)等營 養(yǎng)物，改良基質(zhì)，增強(qiáng)基質(zhì)的持水力和有利于植物生長；干旱時(shí)，楠竹筒盛水可供植物所 需；降雨時(shí)，雨水會(huì)從小坑及其周邊基質(zhì)漫滲到竹筒中，底端一節(jié)會(huì)再次注滿水。如此循 環(huán)，延長植物抗旱周期，有利于植物生長和存活；經(jīng)過一段時(shí)間后，植物栽培點(diǎn)的基質(zhì)得 到改良，營養(yǎng)提高，持水力增強(qiáng)，會(huì)形成一個(gè)可持續(xù)的小生態(tài)系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果(1) 本發(fā)明提高生長于尾礦渣中的植物抗旱性，有利于植物生長和存活，解決了尾礦 渣持水力弱的問題。通過本技術(shù)可促進(jìn)植被重建和固定基質(zhì)，減少尾礦渣堆存區(qū)的水土流 失，阻控污染物移遷擴(kuò)散，具有綠色凈化和美化環(huán)境作用?？捎糜诟黝惖V山廢棄地、尾礦 渣堆存區(qū)域及干旱地域或基質(zhì)持水力差地區(qū)的植物恢復(fù)。(2) 材料價(jià)廉易得，楠竹筒加工制作簡易，現(xiàn)場種植施工簡單。(3) 楠竹筒腐爛分解慢，使用壽命長。當(dāng)竹筒底端一節(jié)的水被植物利用完后，可在自 然降雨時(shí)多次滲注充水，如此反復(fù)循環(huán)，延長植物抗旱周期。(4) 楠竹筒、菜籽餅、碎木屑和稻草屑都是綠色生態(tài)材料，可在自然條件下分解，為 植物提供養(yǎng)分，而且能改良基質(zhì)和增強(qiáng)基質(zhì)持水力。


圖l為本發(fā)明實(shí)施方案示意圖圖2為楠竹筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為楠竹筒的俯視圖；圖4為楠竹筒頂端一節(jié)的局部側(cè)面視圖。 具體實(shí)施例 實(shí)施例12006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區(qū)進(jìn)行野外試驗(yàn)。所選植物 為山油麻(7i"e鵬We7w'a/詔)，圖1、 2、 3、 4中，楠竹筒2直徑為17cm，共兩節(jié)，總長度 為51cm，竹筒2—端保留節(jié)間隔層，作為底端；另一端鋸除節(jié)間隔層，作為頂端。兩節(jié)間 的隔層5上鉆有三個(gè)小孔3，在這個(gè)隔層靠頂端一側(cè)鋪墊上有孔塑料紗網(wǎng)6，防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一節(jié)側(cè)面不開小口，灌注滿水10。為了有利于植物根的生長及分布， 竹筒頂端一節(jié)的側(cè)面由上至下開四個(gè)規(guī)格為1.2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節(jié)鋪墊的 有孔塑料紗網(wǎng)6上墊鋪蠶豆般大小3. 5cm厚的河砂7，有利于雨水滲流；然后鋪填2. 5cm 厚的稻草屑8,稻草屑8長3cm，并裝填上栽培基質(zhì)1和移種山油麻幼苗9。栽培基質(zhì)1 的主要成分為土壤、菜籽餅、碎木屑和保水劑。先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例混 合配制基質(zhì)土壤65%、菜籽餅20%、碎木屑15%,然后在這種混合基質(zhì)中添加保水劑便制 成栽培基質(zhì)。在二七二廠退役鈾尾礦庫現(xiàn)場施工時(shí)，按竹筒規(guī)格打種植洞，種植洞的間距 為100c邁X100cm。將竹筒直立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口6cm，形成一個(gè)小坑， 在小坑中覆蓋稻草屑8，并露出植物幼苗9,這樣有利于降雨時(shí)雨水積留并滲注入竹筒底 端一節(jié)。2006年夏秋干旱之際(7月初到9月底)，山油麻存活率為93%。 2007年夏秋嚴(yán)重 干旱之際(7月中旬到9月底)，山油麻存活率為91%。實(shí)施例22006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區(qū)進(jìn)行野外試驗(yàn)。所選植 物為美洲商陸(州yfohcca湖始n'c朋3)，圖1、 2、 3、 4中，楠竹筒2直徑8cm，共兩節(jié)， 總長40cra,其一端保留節(jié)間隔層，作為底端；另一端鋸除節(jié)間隔層，作為頂端。兩節(jié)間的 隔層5上鉆有三個(gè)小孔3，在這個(gè)隔層5靠頂端一側(cè)鋪墊上有孔塑料紗網(wǎng)6,防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一節(jié)側(cè)面不開小口，灌注滿水10。為了有利于植物根的生長及分布， 竹筒頂端一節(jié)的側(cè)面由上至下開三個(gè)1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節(jié)鋪墊的有孔塑 料紗網(wǎng)6上墊鋪蠶豆般大小2. 5cm厚的河砂7,然后鋪填1. 5cm厚稻草屑8，稻草屑8長2 cm,有利于雨水滲流；并裝填上栽培基質(zhì)l，移種美洲商陸幼苗9。栽培基質(zhì)l的主要成 分為土壤、.菜籽餅、碎木屑和保水劑。先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例混合配制基 質(zhì)土壤85%、菜籽餅59i、碎木屑10%，然后在這種混合基質(zhì)中添加保水劑便制成栽培基 質(zhì)。在尾礦渣堆存區(qū)現(xiàn)場施工時(shí)，按竹筒規(guī)格打種植洞，種植洞間距為50cmX50cm;將竹 筒頂端朝上直立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口 4cm，形成一個(gè)小坑，在小坑中覆蓋 稻草屑8，并露出植物幼苗9，這樣有利于降雨時(shí)雨水積留并滲注入竹筒底端一節(jié)。2006 年夏秋干旱之際(7月初到9月底)，美洲商陸存活率為94. 6%; 2007年夏秋嚴(yán)重干旱之際(7月中旬到9月底)，美洲商陸存活率為86. 3%。 實(shí)施例32006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區(qū)進(jìn)行野外試驗(yàn)。所選植 物為美洲商陸，圖l、 2、 3、 4中，楠竹筒2直徑12cm，共兩節(jié)，總長50cm，其一端保留 節(jié)間隔層，作為底端；另一端鋸除節(jié)間隔層，作為頂端。兩節(jié)間的隔層5上鉆有三個(gè)小孔 3，在這個(gè)隔層5靠頂端一側(cè)鋪墊上有孔塑料紗網(wǎng)6，防止小孔堵塞，有利水流通。底端一 節(jié)側(cè)面不開小口，灌注滿水IO。為了有利于植物根的生長及分布，竹筒頂端一節(jié)的側(cè)面由 上至下開四個(gè)1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節(jié)鋪墊的有孔塑料紗網(wǎng)6上墊鋪蠶豆般 大小3cm厚的河砂7，然后鋪填2cm厚的稻草屑8，稻草屑8長2.5on，有利于雨水滲流； 并裝填上栽培基質(zhì)l，移種美洲商陸幼苗9。栽培基質(zhì)1的主要成分為土壤、菜籽餅、碎 木屑和保水劑。先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例混合配制基質(zhì)土壤80%、菜籽餅 8%、碎木屑12%,然后在這種混合基質(zhì)中添加保水劑便制成栽培基質(zhì)。在二七二廠退役鈾 尾礦庫現(xiàn)場施工時(shí)，按竹筒規(guī)格打種植洞，種植洞間距為60cmX60cm;將竹筒頂端朝上直 立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口 5cm，形成一個(gè)小坑，在小坑中覆蓋稻草屑8,并 露出植物幼苗，這樣有利于降雨時(shí)雨水積留并滲注入竹筒底端一節(jié)。2006年夏秋干旱之際 (7月初到9月底)，美洲商陸存活率為96%; 2007年夏秋嚴(yán)重干旱之際(7月中旬到9月底)， 美洲商陸存活率為89%。實(shí)施時(shí)，種植洞的密度根據(jù)所選植物的生長要求來確定，如草本植物要求種植洞的密 度相對較密，而灌木或喬木植物要求種植洞密度相對較稀疏配制基質(zhì)時(shí)，各組份的最佳 干重配比為；土壤80%、菜籽餅10%、碎木屑10%。
權(quán)利要求
1. 一種增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法，其特征在于其包括以下步驟(1)制作栽培基質(zhì)；先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例配制成混合基質(zhì)，配制時(shí)各組份的干重配比為土壤65-85％、菜籽餅5-20％、碎木屑10-15％；然后在這種混合基質(zhì)中添加保水劑。(2)利用楠竹筒制作容器；取兩節(jié)楠竹筒，竹筒底端保留節(jié)間隔層，頂端鋸除節(jié)間隔層，兩節(jié)間的隔層鉆有小孔，頂端一節(jié)的側(cè)面開有至少三個(gè)小口。(3)在楠竹筒兩節(jié)間的隔層靠頂端一側(cè)鋪墊上有孔塑料紗網(wǎng)，在有孔塑料紗網(wǎng)上墊鋪河砂，然后在河砂上鋪填稻草屑，然后裝填上栽培基質(zhì)，移種植物幼苗。(4)在尾礦渣堆存區(qū)按竹筒規(guī)格打種植洞。(5)將竹筒直立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口，形成一個(gè)小坑，在小坑中覆蓋稻草屑，并露出植物幼苗。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法，其特 征在于配制混合基質(zhì)時(shí)，各組份的干重配比為土壤80%、菜籽餅10%、碎木 屑10%,并在混合基質(zhì)中添加保水劑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗早性的方法，其特 征在于楠竹筒為相連的2節(jié)竹筒，直徑8-17cm，兩節(jié)間的隔層鉆3個(gè)小孔； 竹筒頂端一節(jié)的側(cè)面開的小口自上而下排列，規(guī)格為1.2cmX2cm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法，其特 征在于楠竹筒內(nèi)所墊鋪河砂具有2. 5-3. 5cm厚，所鋪填稻草屑具有1. 5-2. 5cm 厚，稻草屑長2-3cm;竹筒頂端低于種植洞口4-6cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法，所用材料為楠竹筒、稻草屑、河砂、保水劑、菜籽餅、碎木屑、有孔塑料紗網(wǎng)和土壤等，采用楠竹筒作容器，利用土壤、菜籽餅和碎木屑等綠色生態(tài)材料作為栽培植物的基質(zhì)，從而增加植物抗旱性，提高植物成活率。該方法能有效阻控尾礦渣污染，具有經(jīng)濟(jì)和技術(shù)多重優(yōu)勢，并具有操作簡便、實(shí)用廉價(jià)、環(huán)保長效和應(yīng)用前景廣闊的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01G1/00GK101268738SQ20081003126
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者濤 馮, 劉炳榮, 向言詞, 彭秀花, 曾榮今, 許愛清 申請人:湖南科技大學(xué)