CN109526658A - 一种矿区复垦基质的改良方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种矿区复垦基质的改良方法，涉及基质改良技术领域。本发明所述方法，包括：在矿区复垦基质内播种固氮类植物种子；所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份；所述固氮类植物种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌可提高基质中有效磷含量，同时对基质的全氮、碱解氮含量有提高作用。还能提高紫穗槐和紫花苜蓿幼苗的菌根侵染率和根瘤鲜重，从而促进紫穗槐和紫花苜蓿的生长，且两者表现为协同作用。

Description

一种矿区复垦基质的改良方法
技术领域
本发明属于基质改良技术领域，具体涉及一种矿区复垦基质的改良方法。
背景技术
随着我国经济的快速发展，矿产资源消耗量的逐年增加，矿区环境问题也日益突出。矿区环境问题目前主要表现在采矿过程中的环境污染及环境破坏，它涉及到对矿区土壤、水和大气环境的污染，对周边生态的破坏及对矿区周围人群人身健康和财产的危害，还可能造成矿区地质灾害和生态环境均衡的破坏。
针对这种情况，可以使用一种复垦基质，在完成矿山生态修复的同时，实现矿区生产和生活废弃物的资源化利用。但是这种基质普遍存在有效养分含量不高，全氮、碱解氮含量较低等情况，还需要对其进行进一步的优化。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种矿区复垦基质的改良方法，提高基质中养分的有效性，提高基质全氮、碱解氮的含量，增加植物的抗逆性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种矿区复垦基质的改良方法，在矿区复垦基质内播种固氮类植物的种子；所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份；所述固氮类植物种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌。
优选的，所述矿区复垦基质中的辅料包括秸秆和有机肥，所述秸秆和有机肥的质量比为(1～5)：3。
优选的，所述固氮类植物包括苜蓿和紫穗槐。
优选的，所述苜蓿的种子的播种量为16～25粒/5kg矿区复垦基质；所述紫穗槐的种子的播种量为6～15粒/5kg矿区复垦基质。
优选的，在所述播种前，还包括种子消毒和催芽。
优选的，所述消毒为利用质量浓度0.3～0.8％的高锰酸钾溶液浸泡25～40min。
优选的，所述催芽的温度为22～28℃。
优选的，所述根瘤菌的用量为0.1～2g/粒种子。
优选的，所述菌根真菌的用量为0.1～2g/粒种子。
优选的，在所述固氮类植物种子出苗后，还包括间苗。
本发明提供了一种矿区复垦基质的改良方法，在矿区复垦基质内播种固氮类植物种子；所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份；所述固氮类植物种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌。在本发明实施例中，利用所述方法进行盆栽植物实验，结果显示，接种菌根真菌后，可显著提高基质的有效磷含量，接种根瘤菌对尾矿基质的全氮、碱解氮含量有提高作用。接种菌根真菌能提高紫穗槐和紫花苜蓿幼苗的菌根侵染率，接种根瘤菌可以提高植物的根瘤鲜重，菌根真菌和根瘤菌均可以促进紫穗槐和紫花苜蓿的生长，且两者表现为协同作用。
附图说明
图1为本发明不同实施例方案对矿区复垦基质理化性质的影响；
图2为本发明不同实施例方案对矿区复垦基质全量养分含量的影响；
图3为本发明不同实施例方案对矿区复垦基质速效养分含量的影响；
图4为本发明不同实施例方案对矿区复垦基质中TOC含量的影响；
图5为本发明不同实施例方案对植物幼苗株高和根长的影响；
图6为本发明不同实施例方案对紫穗槐幼苗冠幅和地径的影响；
图7为本发明不同实施例方案对植物生物量的影响；
图8为本发明不同实施例方案对植物根瘤鲜重和苗根侵染率的影响。
具体实施方式
本发明提供了一种矿区复垦基质的改良方法，在矿区复垦基质内播种固氮类植物的种子；所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份；所述固氮类植物种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌。
在本发明所述改良方法中，所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份。本发明所述矿区复垦基质中包括山皮土，所述山皮土在所述矿区复垦基质中的重量份优选为50～65。本发明对所述山皮土的来源并没有特殊限定，优选直接来源于矿区。
本发明所述矿区复垦基质中包括尾矿砂，所述尾矿砂在所述矿区复垦基质中的重量份优选为35-50。本发明对所述尾矿砂的来源并没有特殊限定，优选直接来源于矿区。
本发明所述矿区复垦基质中包括辅料，所述辅料在所述矿区复垦基质中的重量份优选为8～12。本发明所述辅料包括秸秆和有机肥，所述秸秆和有机肥的质量比优选为(1～5)：3。本发明对所述秸秆的种类及来源并没有特殊限定，优选的含水量小于10％。本发明对所述有机肥的来源及种类并没有特殊限定。
在本发明中，添加山皮土、玉米秸秆、菌剂均对尾矿基质性质产生了的影响，添加山皮土降低了尾矿基质容重、全磷、有效磷含量，提高了田间持水量、阳离子交换量、全钾和速效钾含量，虽然降低了全磷和有效磷含量，但是添加50％山皮土的尾矿基质磷元素含量仍属于正常范围，并且能降低磷元素的淋溶损失风险，而由于山皮土和尾矿砂的全氮和碱解氮含量都很低，故添加山皮土对尾矿基质的全氮和碱解氮含量无显著影响。添加玉米秸秆降低了尾矿基质容重，提高了田间持水量、阳离子交换量、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾和TOC含量，添加玉米秸秆对尾矿砂基质均为积极影响，显著降低了基质的容重和TOC含量。
本发明在所述矿区复垦基质内播种固氮类植物种子，所述固氮类植物优选包括苜蓿和紫穗槐。本发明所述苜蓿的种子播种量优选为16～25粒/5kg矿区复垦基质，更优选为18～22粒/5kg矿区复垦基质，最优选为20粒/5kg矿区复垦基质。本发明所述紫穗槐的种子播种量优选为6～15粒/5kg矿区复垦基质，更优选为8～12粒/5kg矿区复垦基质，最优选为10粒/5kg矿区复垦基质。
本发明在所述种子播种前优选还包括种子消毒和催芽，所述消毒优选为利用质量浓度为0.3～0.8％的高锰酸钾溶液浸泡25～40min。本发明所述高锰酸钾溶液的质量浓度优选为0.4～0.6％，更优选为0.5％。本发明所述浸泡的时间优选为26～38min，更优选为28～34min，最优选为30min。本发明将所述消毒后的种子经蒸馏水冲洗干净后，置于干净的纱布上进行催芽。本发明所述催芽的温度优选为22～28℃，更优选为24～26℃，最优选为25℃。本发明所述催芽的时间优选为8h。
本发明待所述催芽的种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌。本发明所述根瘤菌的用量优选为0.1～2g/粒种子，更优选为1～2g。本发明所述菌根真菌的用量为0.1～2g/粒种子，更优选为1～2g。
本发明将接种菌剂后的露白种子播种于所述矿区复垦基质中，在所述固氮类植物种子出苗后，优选还包括间苗。本发明对所述间苗的方法并没有特殊限定，优选的使紫穗槐达到1棵/5kg矿区复垦基质，苜蓿达到3棵/5kg矿区复垦基质。
在本发明中，接种菌根真菌和根瘤菌对尾矿基质有一定的改良作用，具体表现在接种菌根真菌对两种尾矿基质的有效磷含量有提高作用，接种根瘤菌对尾矿基质的全氮、碱解氮含量有提高作用，短时间内(60天)对基质容重、田间持水量、阳离子交换量、有机质、全磷、全钾、速效钾、TOC含量无显著影响。添加山皮土提高了紫穗槐和紫花苜蓿幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量；添加玉米秸秆使紫穗槐和紫花苜蓿幼苗的株高、根长、地径、冠幅和生物量呈现先增大后减小的趋势；而接种菌根真菌和根瘤菌均可以促进紫穗槐和紫花苜蓿的生长，单接种菌根真菌的处理比单接种根瘤菌的处理的紫穗槐和紫花苜蓿的生长情况更佳，但两者表现为协同促进作用。
下面结合实施例对本发明提供的矿区复垦基质的改良方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将质量分别为50kg山皮土、50kg铁尾矿砂、5.7kg秸秆和5.7kg有机肥作为基质原料进行混合，取5kg置于花盆中，浇水静置一周。
挑选饱满的紫穗槐和紫花苜蓿的种子用0.5％的高锰酸钾溶液消毒30min，馏水冲洗干净后放置在干净的纱布上，于25℃的培养箱中催芽，待种子露白后接种0.5g根瘤菌和0.5g菌根真菌。
将接种后的种子播种在花盆中，紫穗槐每盆种植10粒种子，紫花苜蓿每盆种植20粒种子，待出苗后进行分批间苗，最终紫穗槐每盆保留1株幼苗，紫花苜蓿每盆保留3株幼苗。
于60d后，统计数据如表1所示。
实施例2
除菌剂为单接种0.5g根瘤菌外，其余均与实施例1相同。
于60d后，统计数据如表1所示。
实施例3
除菌剂为单接种0.5g菌根真菌外，其余均与实施例1相同。
于60d后，统计数据如表1所示。
实施例4
除不接种菌剂外，其余均与实施例1相同。
于60d后，统计数据如表1所示。
表1接种实验统计数据
根据表1数据分别作图1～8表示本发明所述方法对于基质及植物的影响，在图中，处理1、2、3和4分别代表实施例1、2、3和4。
本发明提供了一种矿区复垦基质的改良方法，可提高基质中有效磷含量，同时对基质的全氮、碱解氮含量有提高作用。还能提高紫穗槐和紫花苜蓿幼苗的菌根侵染率和根瘤鲜重，从而促进紫穗槐和紫花苜蓿的生长，且两者表现为协同作用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种矿区复垦基质的改良方法，其特征在于，在矿区复垦基质内播种固氮类植物的种子；所述矿区复垦基质包括以下重量份的组分：山皮土50～75份、尾矿砂25～50份和辅料8～15份；所述固氮类植物种子露白后接种菌剂，所述菌剂包括根瘤菌和/或菌根真菌。
2.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，所述矿区复垦基质中的辅料包括秸秆和有机肥，所述秸秆和有机肥的质量比为(1～5)：3。
3.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，所述固氮类植物包括苜蓿和紫穗槐。
4.根据权利要求3所述改良方法，其特征在于，所述苜蓿的种子的播种量为16～25粒/5kg矿区复垦基质；所述紫穗槐的种子的播种量为6～15粒/5kg矿区复垦基质。
5.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，在所述播种前，还包括种子消毒和催芽。
6.根据权利要求5所述改良方法，其特征在于，所述消毒为利用质量浓度0.3～0.8％的高锰酸钾溶液浸泡25～40min。
7.根据权利要求5所述改良方法，其特征在于，所述催芽的温度为22～28℃。
8.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，所述根瘤菌的用量为0.1～2g/粒种子。
9.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，所述菌根真菌的用量为0.1～2g/粒种子。
10.根据权利要求1所述改良方法，其特征在于，在所述固氮类植物种子出苗后，还包括间苗。
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