CN102696307B

CN102696307B - 一种用于干旱区的绿化喷播法

Info

Publication number: CN102696307B
Application number: CN201210214337.3A
Authority: CN
Inventors: 郎煜华; 柴华
Original assignee: GUANGZHOU ZHONGMAO LANDSCAPE CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd; China Three Gorges University CTGU
Current assignee: GUANGZHOU ZHONGMAO LANDSCAPE CONSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd; China Three Gorges University CTGU
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN102696307A

Abstract

本发明公开了一种用于干旱区的绿化喷播法，其首先制备一种新型的土壤组合物；然后向土壤组合物中先添加秸秆树皮，再添加蛭石和珍珠岩；将形成团粒结构的土壤组合物、粘结剂、种子混合加水搅拌，使用湿喷机将其喷播到待绿化的区域上；喷播后在上述区域形成的喷播层上先喷洒保水剂，再覆盖薄膜；最后在上述区域设置若干滴灌管，并且在该区域挖掘与滴灌管相连通的蓄水池，这样的绿化喷播法可以提高喷播初期的发芽率及成活率，且通过多种保水及补水方法可以维持植物生长所需的水分，该施工方法简单，造价低廉，可以在干旱区边坡绿化喷播中大规模普及。

Description

一种用于干旱区的绿化喷播法

技术领域

本发明涉及一种绿化喷播法，具体涉及一种用于干旱区的绿化喷播法。

背景技术

随着经济社会的快速发展和城市化进程的加快，中国的基本设施建设速度也随之加快，因实施交通、水利、矿山、电力等建设项目而形成了大量的裸露坡面。这些裸露坡面不仅影响了生态环境景观，破坏了该地区的自然生态平衡，而且有些坡面还存在着严重的地质灾害隐患，影响主体工程的安全稳定，甚至会危害人民的生命和财产安全。因此，边坡绿化具有十分重要的环保意义和现实意义，边坡绿化不仅可美化环境、涵养水源，而且可以防止水土流失和滑坡、净化空气。目前已有很多地方开始大力开展边坡绿化。

喷播技术是一种适用于风化程度较高的岩土边坡和土夹石边坡绿化的新型技术，它特别适用于公路铁路、铁路、河道边坡的护坡绿化。它利用特制喷射机将草种、保水剂等有机基材喷射到坡面上，有机材在压力的作用下与坡面紧密结合，形成一层可供植物生长发育的基质层。喷播对土壤厚度的要求，根据边坡的具体情况而定，通常为10-30cm。在喷射中必须加入狗牙根、高羊茅、紫穗槐等草种，在较短的时间内达到理想的绿化效果。客土喷播是最为常见的也是应用最广泛的喷播技术

客土喷播是将含有植物生长所需营养的基质材料混合胶结材料喷附在岩基坡面上，在岩基坡面上创造出宜于植物生长的硬度的、牢固且透气、与自然表土相近的土板块，种植出可粗放管理的植物群落，最大程度地恢复自然生态。如果是风化岩、土壤较少的软岩及土壤硬度较大的土壤边坡，对于坡度大，石质成片的坡面可借鉴锚杆钢筋喷锚的工，通过打锚杆、挂镀锌铁网后再喷播，同样可以达到绿化美化的目的。

但是对于干旱地区采用客土喷播技术进行绿化，由于其喷播层内无法固水，所以施工覆盖层将随着养分和水分的消失而逐渐枯死,剥落。绿化效果不理想，持续时间不长，同时也增加了绿化所需成本。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种提高干旱区绿化成活率的绿化喷播法。

本发明的技术方案是这样实现的：

1.一种用于干旱区的绿化喷播法，其包括以下步骤：

1）首先制备一种土壤组合物，该土壤组合物的重量组分包括砂土10-20%，动植物肥料50-75% ，酸性土壤菌群 2-10% ，有机体分解菌群 5%-25%和固氮菌群 7%-25%；

2）然后先向土壤组合物中添加发酵后的秸秆树皮，再添加蛭石和珍珠岩，反应后形成团粒结构的土壤组合物；

3）将形成团粒结构的土壤组合物、粘结剂和种子混合后加水搅拌，再使用湿喷机将其喷播到待绿化的区域上；

4）喷播后在上述区域形成的喷播层上先喷洒保水剂，再覆盖薄膜；

5）最后在上述区域设置若干滴灌管，并且在该区域挖掘与滴灌管相连通的蓄水池。

所述1）步骤中的土壤组合物的pH为2.0-5.0。

所述1）步骤中的动植物肥料包括泥炭土或牛粪。

所述1）步骤中的酸性土壤菌的富集培养基为高氏培养基，pH7.2～7.4，其组分为：可溶性淀粉 2g，KNO₃ 0.1g，K₂HPO₄0.05g，MgSO₄·7H₂O 0.05g，NaCl 0.05g，FeSO₄· 7H₂O 0.001g，琼脂2g，自来水100mL。

所述1）步骤中的有机体分解菌群的富集培养基为Martin培养基，其组分为：葡萄糖1％，蛋白胨0.5％，KH₂PO₄ 0.1％，MgSO₄·7H₂O 0.05％，琼脂2％，孟加拉红1/3万100ml，链霉素30μg/ml，金霉素2μg/ml，水900ml。

所述1）步骤中的固氮菌群的富集培养基为Ashby无氮培养基,其重量组分为：甘露醇1％，KH₂PO₄ 0.02％，MgSO₄·7H₂O 0.02％，NaCl0.02％，CaSO₄·2H₂O 0.01％，CaCO₃ 0.5％,蒸馏水98.43％。

所述2）步骤中的秸秆树皮在发酵前要粉碎成长度为5～10mm的纤维状。

所述2）步骤中的蛭石和珍珠岩的直径为1～5mm。

本发明通过上述绿化喷播法，可以提高喷播初期的发芽率及成活率；且通过多种保水及补水方法可以维持植物生长所需的水分；该施工方法简单，造价低廉，可以在干旱区边坡绿化喷播中大规模普及。

具体实施方式

实施例1：

本发明的一种用于干旱区的绿化喷播法，其包括以下步骤：

1）首先制备一种土壤组合物，该土壤组合物的重量组分包括砂土10-20%，动植物肥料50-75% ，酸性土壤菌群 2-10% ，有机体分解菌群 5%-25%和固氮菌群 7%-25%，经过深入的配比研究和土壤效果测验后，发现当土壤组合物中组分按上述配比时，其对土壤的改良作用最好；

2）然后先向土壤组合物中添加发酵后的秸秆树皮，再添加蛭石和珍珠岩，使其形成团粒结构的土壤组合物进行保水，秸秆树皮在发酵前要粉碎成长度为5～10mm的纤维状，其加入土壤组合物中形成团粒结构的支撑骨架，蛭石和珍珠岩的直径为1～5mm，利用其膨胀性形成更复杂的团粒结构；

3）将形成团粒结构的土壤组合物、粘结剂和种子混合后加水搅拌，再使用湿喷机将其喷播到待绿化的区域上，本实施例是喷播到坡面；

4）喷播后在上述区域的喷播层上先喷洒保水剂，再覆盖薄膜，保水剂要根据当地气候选择添加的含量，以便在有水时储存水份，无水时释放水份，同时可以防止侵蚀和蒸发，提高喷播初期的发芽率和成活率；

5）最后在上述区域设置若干滴灌管，并且在该区域挖掘与滴灌管相连通的蓄水池，蓄水池为滴灌管供水，形成了外部补水***，增加了绿化补水效果，本实施例选择在山顶上挖掘蓄水池。

本发明所述的土壤组合物中的动植物肥料优选为泥炭土、牛粪或者其他生物肥料。其中固氮菌群可以提供植物营养，有机体分解菌群可以参与诸如树叶、动物尸体在内有机体的分解，酸性土壤菌群可以促进岩石的分解，岩石中含有大量的微量元素，这些微量元素可以被植物吸收，从而改善主土的土壤性质和植物生长状况。这三大类微生物相互协作，对增强土壤肥力，促进周边土壤的土壤化过程起到明显的协同作用。

所述土壤组合物中的固氮菌群的富集培养基为Ashby无氮培养基,其组分为：甘露醇1％，KH₂PO₄ 0.02％，MgSO₄·7H₂O 0.02％，NaCl0.02％，CaSO₄·2H₂O 0.01％，CaCO₃ 0.5％，蒸馏水98.43％。

有些土壤中真菌与植物共生的菌根菌，它们对植树造林起着重要作用。土壤真菌也参与动、植物残体的分解，成为土壤中氮、碳循环不可缺少的动力，特别是在植物有机体分解的早期阶段，真菌比细菌和放线菌更为活跃。为了使土壤组合物中的真菌大量繁殖，对土壤中真菌进行富集培养，其培养基成分可以根据所分离菌种选用合适的真菌富集培养基，本发明中的有机体分解菌群的富集培养基为Martin培养基，其组分为：葡萄糖1％，蛋白胨0.5％，KH₂PO₄ 0.1％，MgSO₄·7H₂O 0.05％，琼脂2％，孟加拉红1/3万100ml，链霉素30μg/ml，金霉素2μg/ml，水900ml。

本发明所述土壤组合物中的酸性土壤菌可以将岩石分解，给植物生长提供大量微量元素，其可以使植物生长到岩石中并与岩石成为一体起到重要的作用。本发明所述的酸性土壤菌主要为放线菌的富集培养基为高氏培养基，pH7.2～7.4，其组分为：可溶性淀粉 2g，KNO₃ 0.1g，K₂HPO₄0.05g，MgSO₄· 7H₂O 0.05g，NaCl 0.05g，FeSO₄·7H₂O 0.001g （母液），琼脂2g，自来水100mL。

上述土壤菌群富集培养后，培养液经浓缩离心后即得菌体，菌体经自然风干即可得干燥的菌体，本发明中土壤组合物中菌体重量即为菌体干重。同时本发明人在此申明，上述土壤菌群富集培养基并非富集培养这些菌群的唯一培养基，本领域技术人员可在本发明所列举培养基基础上或者现有技术所列举培养基的基础上合理确定出其他培养基，只要其富集菌群与本发明相同，均属于本发明所述土壤菌群的范围。上述土壤菌群的富集培养基的配制方法对本领域技术人员来说是公知常识。

上述土壤组合物中还可以含有砂土，所述砂土为自然砂土粉碎后与组合物中其他成分混合，其中所述砂土不超过该土壤改良组合物重量的40%。

为了使土壤组合物中的环境适宜固氮菌群、有机体分解菌群和酸性土壤菌群的大量繁殖，本发明所述的土壤组合物的pH优选为2.0-5.0，进一步优选为2.5-4.0。其中土壤组合物的pH的测定方法采用国际标准化组织于2005年2月15日发布的《ISO 10390：2005土壤质量pH的测定》中所述的方法测定，现简单陈述如下：1）前处理。取少量土壤样品颗粒自然风干或将土壤样品进行不高于40 ℃的干燥处理后，土壤过筛处理，筛网眼尺寸为2 mm。2）悬浊液的准备用样品匙取一小部分有代表性的实验室样品（样品应不少于5 mL）。将取好的样品放入样品瓶中，并加入5倍于样品体积的水（25℃时电导率不大于0.2 mS/m，pH大于5.6）或者氯化钾或者氯化钙溶液。持续摇动悬浊液(60±10)min，使用机械振荡器或者混合器，然后静置1 h以上，但不能超过3h。在振荡后的静置期间，应该避免空气进入样品瓶。3）pH的测量在(20±2)℃ 条件下，搅拌开始时在悬浊液中立即测量pH，搅拌速度选择应该使土壤颗粒能够相对均匀分布在悬浊液中，但不能夹带空气。当pH值达到稳定时即可读取，记录值精确到小数点后的两位。

本发明所述的土壤组合物与现有技术相比具有如下技术优势：

1)本发明所述的土壤组合物，其可以使主土土壤化。该技术不同于传统的客土喷薄技术，其对土壤具有再生作用而非传统的替代；再造植物可以从风化岩石和空气中自动汲取营养，而不需施肥灌溉。

2)本发明所述的土壤改良组合物可以再生土壤，草灌乔根系迅速深入基岩，与周边完全融为一体，对于年降水量400mm以上地区，养护成本低。

本发明采用主成分分析法评价土壤组合物在不同时间段内土壤肥力

主成分分析，又称主分量分析，是指将原始的多个变量通过线性组合提炼出较少几个彼此独立的新变量的一种多元统计分析方法。主成分分析的目的是通过线性变换，将原来的多个指标组合成相互独立的少数几个能充分反映总体信息的指标，便于进一步分析。在主成分分析中可消除评价指标间的相互影响。各主成分按方差大小依次排列。在分析问题时，可以舍弃一部分主成分，只取前后方差较大的几个主成分来代表原变量，还可以减少指标选择的工作量，从而减少了计算的工作量。土壤肥力评价既是获取土地质量状况的重要手段，又是农业开发和土地利用规划中一项重要的基础性工作，可为土地合理利用提供科学依据。

1.1取样与分析

取样时间为2008年6月岩坡处理之后。取样方法为网格布点法，每500m取1个点，如遇到障碍物则就近取样。采取5点取样法取土，混合均匀，过筛处理等。土壤样品pH值的测定采用2.5：1.0水浸提电位法；有机质(OM)含量的测定采用K₂Cr₂0₇容量法；有效氮(AN)含量的测定采用碱解扩散法；有效磷(AP)含量的测定采用Olsen法；有效钾(AK)含量的测定采用乙酸铵浸提火焰光度法；全氮(TN)含量的测定采用半微量凯氏定氮法；全磷(TP)含量的测定采用钼锑抗比色法；缓效钾(SK)含量的测定采用火焰光度法。

1.2数据处理

数据整理使用Excel 2007，数据计算使用SPSSl7.0。数据标准化应用Analyze---Descriptive Statistics----DescriptiVOS，相关系数矩阵、特征值和特征向量、主成分得分的计算应用Analyze_Data Reduction_Factor Analysis。

1.3 结果与分析

1.3.1 肥力指标分析结果

选取土壤TN、TP、0M、AP、AK、SK、pH值、CEC共8个肥力因子作为主成分分析的评价指标，各个处理全氮含量为0.65-1.24g/kg，全磷含量为0.12一0.34g/kg，有机质含量为6.00-41.80 g/kg，速效磷含量为0.10-68.90 mg/kg，速效钾含量为21.10-255.90 mg/kg，缓效钾含量15．40-l539.70 mg/kg，pH值范围为4.93-7.95，阳离子交换量含量为0.40-31.20 cmol/kg。具体测定值如下所示：

以贡献率和累积贡献率为指标筛选主成分分析的因素根据主成分特征值>1的原则，提取了4个主成分。根据方差主成份提取分析可以得知，第1-4主成分对于总方差的贡献率之和达到85.7％，即前3个主成分能把土壤全部指标提供信息的85.7％反映出来。因此，利用主成分分析水稻土肥力质量是可靠的。

1.3.2 本发明所述土壤组合物的土壤肥力的变化

根据以上所确定的主成分分析法测定土壤肥力的实验，分别取不同时间段内岩坡内土壤样品的上述4个指标。本实施例中的取样时间为每隔6个月，取样方法为网格布点法，每500 m取1个点，如遇到障碍物则就近取样。采取5点取样法取土，混合均匀，过筛处理等。各次取样样本的指标取其平均值，以x±s的方式表示。各取样时间样本指标测定结果如下表所示：

取样时间	TN（g／kg）	TP（g／kg）	OM（g／kg）	AP（mg／kg）
					0个月	1.05±0.24	0.28±0.15	18.24±6.34	8.78±2.36
6个月	1.26±0.21	0.30±0.13	24.65±5.34	9.03±1.98
					12个月	1.42±0.23	0.34±0.16	36.24±7.68	11.34±3.67
18个月	1.56±0.28	0.42±0.18	37.25±6.58	11.65±2.69
					24个月	1.87±0.31	0.45±0.21	45.67±6.69	13.24±3.21
30个月	2.65±0.34	0.67±0.19	62.24±8.73	17.68±3.16

由上表可以看出，采用本发明所述土壤组合物后0-30个月内，影响土壤肥力的四个主要指标均逐步改善，其中第30个月的土壤肥力各指标与施用本发明土壤组合物前的土壤各指标具有显著性差异，提示本发明所述的土壤组合物可以显著提高土壤的肥力，并使植物的生长与土质的改善能够相辅相成。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：土壤组合物的重量组分优选为砂土10%，动植物肥料50%，酸性土壤菌群5%，有机体分解菌群15%和固氮菌群20%。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：土壤组合物的重量组分优选为砂土12%，动植物肥料60%，酸性土壤菌群10%，有机体分解菌群8%和固氮菌群10%。

实施例4：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：土壤组合物的重量组分优选为砂土15%，动植物肥料55%，酸性土壤菌群4%，有机体分解菌群10%和固氮菌群16%。

Claims

1.一种用于干旱区的绿化喷播法，其特征在于：包括以下步骤：

1）首先制备一种土壤组合物，该土壤组合物的重量组分包括砂土10-20%，动植物肥料50-75%，酸性土壤菌群2-10%，有机体分解菌群5%-25%和固氮菌群7%-25%；

所述1）步骤中的酸性土壤菌的富集培养基为高氏培养基，pH7.2～7.4，其组分为：可溶性淀粉2g，KNO₃0.1g，K₂HPO₄0.05g，MgSO₄.7H₂O0.05g，NaCl0.05g，FeSO₄.7H₂O0.001g，琼脂2g，自来水100mL；

所述1）步骤中的有机体分解菌群的富集培养基为Martin培养基，其组分为：葡萄糖1％，蛋白胨0.5％，KH₂PO₄0.1％，MgSO₄.7H₂O0.05％，琼脂2％，1/3万的孟加拉红的水溶液100ml，链霉素30μg/ml，金霉素2μg/ml，水900ml；

所述1）步骤中的固氮菌群的富集培养基为Ashby无氮培养基,其重量组分为：甘露醇1％，KH₂PO₄0.02％，MgSO₄.7H₂O0.02％，NaCl0.02％，CaSO₄.2H₂O0.01％，CaCO₃0.5％,蒸馏水98.43％；

2.根据权利要求1所述的用于干旱区的绿化喷播法，其特征在于：所述1）步骤中的土壤组合物的pH为2.0-5.0。

3.根据权利要求1所述的用于干旱区的绿化喷播法，其特征在于：所述1）步骤中的动植物肥料包括泥炭土或牛粪。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的用于干旱区的绿化喷播法，其特征在于：所述2）步骤中的秸秆树皮在发酵前要粉碎成长度为5～10mm的纤维状。

5.根据权利要求4所述的用于干旱区的绿化喷播法，其特征在于：所述2）步骤中的蛭石和珍珠岩的直径为1～5mm。