专利名称：一种增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法
技术领域：
本发明涉及生态修复材料领域，尤其涉及尾矿渣污染生态修复中的增强植物抗旱性的 方法。
背景技术：
金属矿山开采产生大量尾矿渣，尾矿渣堆存占据大面积土地。尾矿渣堆存区植被缺乏， 基质稳定性差，表层侵蚀严重，降雨时重金属污染物随雨水渗流到地下水层，干旱时随扬 尘扩散。尾矿渣已成为重要污染源，对其污染修复阻控是我国环境质量的迫切要求。由于 尾矿渣类污染面积大，这要求寻找一种成本低、效用长和环保优的修复方法。采用物理法、化学法等传统技术修复大面积的重金属污染费用髙昂、对环境有破坏性。 采用植物固定修复技术阻控尾矿渣污染，具有技术可靠，操作简便，投资较低，生态风险 小，仅需太阳能驱动，不需要处理场地和适用于大面积污染修复等经济和技术多重优势。 既适合我国国情，又具有广阔的应用前景。对尾矿渣堆存区的污染进行植物固定修复，可以重建植被，美化环境，稳定基质和减 阻地表侵蚀，并且能够减弱风速，减少扬尘；植物根系可以吸收固定重金属，根系分泌物 或植物凋落物的分解物可以同重金属结合成难溶的化合物，植物通过蒸腾作用可以减少雨 水渗漏到地下水层。因此，植被重建可以减阻尾矿渣污染物的移迁扩散。但尾矿渣持水力 弱，影响植物生长和幼苗存活，进而影响植物固定修复效率。为强化植物固定修复效率， 需寻找一种价廉实用和环保性优的提高植物抗旱性的方法。 发明内容本发明提供一种采用楠竹筒作容器，利用土壤、菜籽饼和碎木屑等绿色生态材料作为 栽培植物的基质，从而增加植物抗旱性，提髙植物成活率，在尾矿渣这类基质持水弱的地 区重建植被和进行植物固定阻控污染的方法。本发明采用的技术方案为 一种增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法，所用材料 为楠竹筒、稻草屑、蚕豆般大小河砂、保水剂、菜籽饼、碎木屑、有孔塑料纱网和土壤等。 材料配置和施工包括以下步骤(1)制作栽培基质先将土壤、菜籽饼和碎木屑按干重比例配制成混合基质，配制时各 组份的干重配比为土壤65-85%、菜籽饼5-20%、碎木屑10-15%:然后在这种混合基质中 添加保水剂。(2) 利用楠竹筒制作容器取两节楠竹筒，竹筒底端保留节间隔层，顶端锯除节间隔层， 两节间的隔层钻出小孔，顶端一节的侧面开有至少三个小口。(3) 在楠竹筒两节间的隔层靠顶端一侧铺垫上有孔塑料纱网，在塑料纱网上垫铺河砂， 然后河砂上铺填稻草屑，然后装填上栽培基质，移种植物幼苗。(4) 在尾矿渣堆存区按竹筒规格打种植洞。(5) 将竹筒直立放入种植洞，竹筒顶端低于种植洞口，形成一个小坑，在小坑中覆盖稻 草屑，并露出植物幼苗。步骤(1)中配制混合基质时，各组份的干重配比为土壤80%、菜籽饼10%、碎木屑 10%，并在混合基质中添加保水剂。步骤(2)中的楠竹筒长度为2节，直径8-17cm，两节间的隔层钻3个小孔，竹筒顶 端一节的侧面开的小口自上而下排列，规格为1. 2cmX2cm。步骤(3)中所垫铺河砂具有2. 5-3. 5 cm厚所铺填稻草屑具有1. 5-2. 5 cm厚，稻 草屑长2-3cm;竹筒顶端低于种植洞口4-6cm。本发明的原理是楠竹筒盛水后腐烂缓慢，当其逐渐腐烂时，可为植物提供养分；在 微生物和植物根系的作用下，稻草屑、菜籽饼和碎木屑都可缓慢分解，释放出有机质等营 养物，改良基质，增强基质的持水力和有利于植物生长；干旱时，楠竹筒盛水可供植物所 需；降雨时，雨水会从小坑及其周边基质漫滲到竹筒中，底端一节会再次注满水。如此循 环，延长植物抗旱周期，有利于植物生长和存活；经过一段时间后，植物栽培点的基质得 到改良，营养提高，持水力增强，会形成一个可持续的小生态系统。本发明的有益效果(1) 本发明提高生长于尾矿渣中的植物抗旱性，有利于植物生长和存活，解决了尾矿 渣持水力弱的问题。通过本技术可促进植被重建和固定基质，减少尾矿渣堆存区的水土流 失，阻控污染物移迁扩散，具有绿色净化和美化环境作用。可用于各类矿山废弃地、尾矿 渣堆存区域及干旱地域或基质持水力差地区的植物恢复。(2) 材料价廉易得，楠竹筒加工制作简易，现场种植施工简单。(3) 楠竹筒腐烂分解慢，使用寿命长。当竹筒底端一节的水被植物利用完后，可在自 然降雨时多次渗注充水，如此反复循环，延长植物抗旱周期。(4) 楠竹筒、菜籽饼、碎木屑和稻草屑都是绿色生态材料，可在自然条件下分解，为 植物提供养分，而且能改良基质和增强基质持水力。
图l为本发明实施方案示意图图2为楠竹筒的结构示意图；图3为楠竹筒的俯视图；图4为楠竹筒顶端一节的局部侧面视图。 具体实施例 实施例12006年3月到2007年12月在衡阳二七二厂退役铀尾矿库区进行野外试验。所选植物 为山油麻(7i"e鹏We7w'a/诏)，图1、 2、 3、 4中，楠竹筒2直径为17cm，共两节，总长度 为51cm，竹筒2—端保留节间隔层，作为底端；另一端锯除节间隔层，作为顶端。两节间 的隔层5上钻有三个小孔3，在这个隔层靠顶端一侧铺垫上有孔塑料纱网6，防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一节侧面不开小口，灌注满水10。为了有利于植物根的生长及分布， 竹筒顶端一节的侧面由上至下开四个规格为1.2cmX2cm的小口 4。在竹筒顶端一节铺垫的 有孔塑料纱网6上垫铺蚕豆般大小3. 5cm厚的河砂7，有利于雨水渗流；然后铺填2. 5cm 厚的稻草屑8,稻草屑8长3cm，并装填上栽培基质1和移种山油麻幼苗9。栽培基质1 的主要成分为土壤、菜籽饼、碎木屑和保水剂。先将土壤、菜籽饼和碎木屑按干重比例混 合配制基质土壤65%、菜籽饼20%、碎木屑15%,然后在这种混合基质中添加保水剂便制 成栽培基质。在二七二厂退役铀尾矿库现场施工时，按竹筒规格打种植洞，种植洞的间距 为100c迈X100cm。将竹筒直立放入种植洞，竹筒顶端低于种植洞口6cm，形成一个小坑， 在小坑中覆盖稻草屑8，并露出植物幼苗9,这样有利于降雨时雨水积留并渗注入竹筒底 端一节。2006年夏秋干旱之际(7月初到9月底)，山油麻存活率为93%。 2007年夏秋严重 干旱之际(7月中旬到9月底)，山油麻存活率为91%。实施例22006年3月到2007年12月在衡阳二七二厂退役铀尾矿库区进行野外试验。所选植 物为美洲商陆(州yfohcca湖始n'c朋3)，图1、 2、 3、 4中，楠竹筒2直径8cm，共两节， 总长40cra,其一端保留节间隔层，作为底端；另一端锯除节间隔层，作为顶端。两节间的 隔层5上钻有三个小孔3，在这个隔层5靠顶端一侧铺垫上有孔塑料纱网6,防止小孔堵 塞，有利水流通。底端一节侧面不开小口，灌注满水10。为了有利于植物根的生长及分布， 竹筒顶端一节的侧面由上至下开三个1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒顶端一节铺垫的有孔塑 料纱网6上垫铺蚕豆般大小2. 5cm厚的河砂7,然后铺填1. 5cm厚稻草屑8，稻草屑8长2 cm,有利于雨水渗流；并装填上栽培基质l，移种美洲商陆幼苗9。栽培基质l的主要成 分为土壤、.菜籽饼、碎木屑和保水剂。先将土壤、菜籽饼和碎木屑按干重比例混合配制基 质土壤85%、菜籽饼59i、碎木屑10%，然后在这种混合基质中添加保水剂便制成栽培基 质。在尾矿渣堆存区现场施工时，按竹筒规格打种植洞，种植洞间距为50cmX50cm;将竹 筒顶端朝上直立放入种植洞，竹筒顶端低于种植洞口 4cm，形成一个小坑，在小坑中覆盖 稻草屑8，并露出植物幼苗9，这样有利于降雨时雨水积留并渗注入竹筒底端一节。2006 年夏秋干旱之际(7月初到9月底)，美洲商陆存活率为94. 6%; 2007年夏秋严重干旱之际(7月中旬到9月底)，美洲商陆存活率为86. 3%。 实施例32006年3月到2007年12月在衡阳二七二厂退役铀尾矿库区进行野外试验。所选植 物为美洲商陆，图l、 2、 3、 4中，楠竹筒2直径12cm，共两节，总长50cm，其一端保留 节间隔层，作为底端；另一端锯除节间隔层，作为顶端。两节间的隔层5上钻有三个小孔 3，在这个隔层5靠顶端一侧铺垫上有孔塑料纱网6，防止小孔堵塞，有利水流通。底端一 节侧面不开小口，灌注满水IO。为了有利于植物根的生长及分布，竹筒顶端一节的侧面由 上至下开四个1. 2cmX2cm的小口 4。在竹筒顶端一节铺垫的有孔塑料纱网6上垫铺蚕豆般 大小3cm厚的河砂7，然后铺填2cm厚的稻草屑8，稻草屑8长2.5on，有利于雨水渗流； 并装填上栽培基质l，移种美洲商陆幼苗9。栽培基质1的主要成分为土壤、菜籽饼、碎 木屑和保水剂。先将土壤、菜籽饼和碎木屑按干重比例混合配制基质土壤80%、菜籽饼 8%、碎木屑12%,然后在这种混合基质中添加保水剂便制成栽培基质。在二七二厂退役铀 尾矿库现场施工时，按竹筒规格打种植洞，种植洞间距为60cmX60cm;将竹筒顶端朝上直 立放入种植洞，竹筒顶端低于种植洞口 5cm，形成一个小坑，在小坑中覆盖稻草屑8,并 露出植物幼苗，这样有利于降雨时雨水积留并渗注入竹筒底端一节。2006年夏秋干旱之际 (7月初到9月底)，美洲商陆存活率为96%; 2007年夏秋严重干旱之际(7月中旬到9月底)， 美洲商陆存活率为89%。实施时，种植洞的密度根据所选植物的生长要求来确定，如草本植物要求种植洞的密 度相对较密，而灌木或乔木植物要求种植洞密度相对较稀疏配制基质时，各组份的最佳 干重配比为；土壤80%、菜籽饼10%、碎木屑10%。
权利要求
1. 一种增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法，其特征在于其包括以下步骤(1)制作栽培基质；先将土壤、菜籽饼和碎木屑按干重比例配制成混合基质，配制时各组份的干重配比为土壤65-85％、菜籽饼5-20％、碎木屑10-15％；然后在这种混合基质中添加保水剂。(2)利用楠竹筒制作容器；取两节楠竹筒，竹筒底端保留节间隔层，顶端锯除节间隔层，两节间的隔层钻有小孔，顶端一节的侧面开有至少三个小口。(3)在楠竹筒两节间的隔层靠顶端一侧铺垫上有孔塑料纱网，在有孔塑料纱网上垫铺河砂，然后在河砂上铺填稻草屑，然后装填上栽培基质，移种植物幼苗。(4)在尾矿渣堆存区按竹筒规格打种植洞。(5)将竹筒直立放入种植洞，竹筒顶端低于种植洞口，形成一个小坑，在小坑中覆盖稻草屑，并露出植物幼苗。
2、 根据权利要求1所述的增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法，其特 征在于配制混合基质时，各组份的干重配比为土壤80%、菜籽饼10%、碎木 屑10%,并在混合基质中添加保水剂。
3、 根据权利要求1所述的增强生长于尾矿渣上的植物抗早性的方法，其特 征在于楠竹筒为相连的2节竹筒，直径8-17cm，两节间的隔层钻3个小孔； 竹筒顶端一节的侧面开的小口自上而下排列，规格为1.2cmX2cm。
4、 根据权利要求1所述的增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法，其特 征在于楠竹筒内所垫铺河砂具有2. 5-3. 5cm厚，所铺填稻草屑具有1. 5-2. 5cm 厚，稻草屑长2-3cm;竹筒顶端低于种植洞口4-6cm。
全文摘要
本发明公开了一种增强生长于尾矿渣上的植物抗旱性的方法，所用材料为楠竹筒、稻草屑、河砂、保水剂、菜籽饼、碎木屑、有孔塑料纱网和土壤等，采用楠竹筒作容器，利用土壤、菜籽饼和碎木屑等绿色生态材料作为栽培植物的基质，从而增加植物抗旱性，提高植物成活率。该方法能有效阻控尾矿渣污染，具有经济和技术多重优势，并具有操作简便、实用廉价、环保长效和应用前景广阔的优点。
文档编号A01G1/00GK101268738SQ20081003126
公开日2008年9月24日 申请日期2008年5月12日 优先权日2008年5月12日
发明者涛 冯, 刘炳荣, 向言词, 彭秀花, 曾荣今, 许爱清 申请人:湖南科技大学