專利名稱：一種增強生長于尾礦渣上的植物抗旱性的方法
技術領域：
本發明涉及生態修復材料領域，尤其涉及尾礦渣污染生態修復中的增強植物抗旱性的 方法。
背景技術：
金屬礦山開采產生大量尾礦渣，尾礦渣堆存占據大面積土地。尾礦渣堆存區植被缺乏， 基質穩定性差，表層侵蝕嚴重，降雨時重金屬污染物隨雨水滲流到地下水層，干旱時隨揚 塵擴散。尾礦渣已成為重要污染源，對其污染修復阻控是我國環境質量的迫切要求。由于 尾礦渣類污染面積大，這要求尋找一種成本低、效用長和環保優的修復方法。采用物理法、化學法等傳統技術修復大面積的重金屬污染費用髙昂、對環境有破壞性。 采用植物固定修復技術阻控尾礦渣污染，具有技術可靠，操作簡便，投資較低，生態風險 小，僅需太陽能驅動，不需要處理場地和適用于大面積污染修復等經濟和技術多重優勢。 既適合我國國情，又具有廣闊的應用前景。對尾礦渣堆存區的污染進行植物固定修復，可以重建植被，美化環境，穩定基質和減 阻地表侵蝕，并且能夠減弱風速，減少揚塵；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散。但尾礦渣持水力 弱，影響植物生長和幼苗存活，進而影響植物固定修復效率。為強化植物固定修復效率， 需尋找一種價廉實用和環保性優的提高植物抗旱性的方法。 發明內容本發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材料作為 栽培植物的基質，從而增加植物抗旱性，提髙植物成活率，在尾礦渣這類基質持水弱的地 區重建植被和進行植物固定阻控污染的方法。本發明采用的技術方案為 一種增強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、有孔塑料紗網和土壤等。 材料配置和施工包括以下步驟(1)制作栽培基質先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例配制成混合基質，配制時各 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中 添加保水劑。(2) 利用楠竹筒制作容器取兩節楠竹筒，竹筒底端保留節間隔層，頂端鋸除節間隔層， 兩節間的隔層鉆出小孔，頂端一節的側面開有至少三個小口。(3) 在楠竹筒兩節間的隔層靠頂端一側鋪墊上有孔塑料紗網，在塑料紗網上墊鋪河砂， 然后河砂上鋪填稻草屑，然后裝填上栽培基質，移種植物幼苗。(4) 在尾礦渣堆存區按竹筒規格打種植洞。(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)中配制混合基質時，各組份的干重配比為土壤80%、菜籽餅10%、碎木屑 10%，并在混合基質中添加保水劑。步驟(2)中的楠竹筒長度為2節，直徑8-17cm，兩節間的隔層鉆3個小孔，竹筒頂 端一節的側面開的小口自上而下排列，規格為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。本發明的原理是楠竹筒盛水后腐爛緩慢，當其逐漸腐爛時，可為植物提供養分；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，釋放出有機質等營 養物，改良基質，增強基質的持水力和有利于植物生長；干旱時，楠竹筒盛水可供植物所 需；降雨時，雨水會從小坑及其周邊基質漫滲到竹筒中，底端一節會再次注滿水。如此循 環，延長植物抗旱周期，有利于植物生長和存活；經過一段時間后，植物栽培點的基質得 到改良，營養提高，持水力增強，會形成一個可持續的小生態系統。本發明的有益效果(1) 本發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。通過本技術可促進植被重建和固定基質，減少尾礦渣堆存區的水土流 失，阻控污染物移遷擴散，具有綠色凈化和美化環境作用。可用于各類礦山廢棄地、尾礦 渣堆存區域及干旱地域或基質持水力差地區的植物恢復。(2) 材料價廉易得，楠竹筒加工制作簡易，現場種植施工簡單。(3) 楠竹筒腐爛分解慢，使用壽命長。當竹筒底端一節的水被植物利用完后，可在自 然降雨時多次滲注充水，如此反復循環，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材料，可在自然條件下分解，為 植物提供養分，而且能改良基質和增強基質持水力。
圖l為本發明實施方案示意圖圖2為楠竹筒的結構示意圖；圖3為楠竹筒的俯視圖；圖4為楠竹筒頂端一節的局部側面視圖。 具體實施例 實施例12006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區進行野外試驗。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，總長度 為51cm，竹筒2—端保留節間隔層，作為底端；另一端鋸除節間隔層，作為頂端。兩節間 的隔層5上鉆有三個小孔3，在這個隔層靠頂端一側鋪墊上有孔塑料紗網6，防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一節側面不開小口，灌注滿水10。為了有利于植物根的生長及分布， 竹筒頂端一節的側面由上至下開四個規格為1.2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節鋪墊的 有孔塑料紗網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1和移種山油麻幼苗9。栽培基質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 合配制基質土壤65%、菜籽餅20%、碎木屑15%,然后在這種混合基質中添加保水劑便制 成栽培基質。在二七二廠退役鈾尾礦庫現場施工時，按竹筒規格打種植洞，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,這樣有利于降雨時雨水積留并滲注入竹筒底 端一節。2006年夏秋干旱之際(7月初到9月底)，山油麻存活率為93%。 2007年夏秋嚴重 干旱之際(7月中旬到9月底)，山油麻存活率為91%。實施例22006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區進行野外試驗。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， 總長40cra,其一端保留節間隔層，作為底端；另一端鋸除節間隔層，作為頂端。兩節間的 隔層5上鉆有三個小孔3，在這個隔層5靠頂端一側鋪墊上有孔塑料紗網6,防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一節側面不開小口，灌注滿水10。為了有利于植物根的生長及分布， 竹筒頂端一節的側面由上至下開三個1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節鋪墊的有孔塑 料紗網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l，移種美洲商陸幼苗9。栽培基質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 質土壤85%、菜籽餅59i、碎木屑10%，然后在這種混合基質中添加保水劑便制成栽培基 質。在尾礦渣堆存區現場施工時，按竹筒規格打種植洞，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，這樣有利于降雨時雨水積留并滲注入竹筒底端一節。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年夏秋嚴重干旱之際(7月中旬到9月底)，美洲商陸存活率為86. 3%。 實施例32006年3月到2007年12月在衡陽二七二廠退役鈾尾礦庫區進行野外試驗。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，總長50cm，其一端保留 節間隔層，作為底端；另一端鋸除節間隔層，作為頂端。兩節間的隔層5上鉆有三個小孔 3，在這個隔層5靠頂端一側鋪墊上有孔塑料紗網6，防止小孔堵塞，有利水流通。底端一 節側面不開小口，灌注滿水IO。為了有利于植物根的生長及分布，竹筒頂端一節的側面由 上至下開四個1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒頂端一節鋪墊的有孔塑料紗網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l，移種美洲商陸幼苗9。栽培基質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土壤80%、菜籽餅 8%、碎木屑12%,然后在這種混合基質中添加保水劑便制成栽培基質。在二七二廠退役鈾 尾礦庫現場施工時，按竹筒規格打種植洞，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，這樣有利于降雨時雨水積留并滲注入竹筒底端一節。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年夏秋嚴重干旱之際(7月中旬到9月底)， 美洲商陸存活率為89%。實施時，種植洞的密度根據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時，各組份的最佳 干重配比為；土壤80%、菜籽餅10%、碎木屑10%。
權利要求
1. 一種增強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；先將土壤、菜籽餅和碎木屑按干重比例配制成混合基質，配制時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中添加保水劑。(2)利用楠竹筒制作容器；取兩節楠竹筒，竹筒底端保留節間隔層，頂端鋸除節間隔層，兩節間的隔層鉆有小孔，頂端一節的側面開有至少三個小口。(3)在楠竹筒兩節間的隔層靠頂端一側鋪墊上有孔塑料紗網，在有孔塑料紗網上墊鋪河砂，然后在河砂上鋪填稻草屑，然后裝填上栽培基質，移種植物幼苗。(4)在尾礦渣堆存區按竹筒規格打種植洞。(5)將竹筒直立放入種植洞，竹筒頂端低于種植洞口，形成一個小坑，在小坑中覆蓋稻草屑，并露出植物幼苗。
2、 根據權利要求1所述的增強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時，各組份的干重配比為土壤80%、菜籽餅10%、碎木 屑10%,并在混合基質中添加保水劑。
3、 根據權利要求1所述的增強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節竹筒，直徑8-17cm，兩節間的隔層鉆3個小孔； 竹筒頂端一節的側面開的小口自上而下排列，規格為1.2cmX2cm。
4、 根據權利要求1所述的增強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
本發明公開了一種增強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材料作為栽培植物的基質，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，具有經濟和技術多重優勢，并具有操作簡便、實用廉價、環保長效和應用前景廣闊的優點。
文檔編號A01G1/00GK101268738SQ20081003126
公開日2008年9月24日 申請日期2008年5月12日 優先權日2008年5月12日
發明者濤 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