一种利用园林废弃物栽培的刺果藤方法及其在矿区生态修复中的应用与流程

文档序号:14969672发布日期:2018-07-20 18:00阅读:400来源:国知局
本发明属生态修复工程
技术领域
,更具体地说,本发明涉及一种适用于乡土植物刺果藤的栽培方法,且将栽培得到的刺果藤应用于矿区生态修复中。
背景技术
:刺果藤(byttneriagrandifoliadc.)隶属梧桐科刺果藤属,该种为木质大藤本,产广东、广西、云南三省区的中部和南部,一般生于疏林中或山谷溪旁。叶广卵形、心形或近圆形,长7~23cm,宽5.5~16cm,上面几无毛,下面被白色星状短柔毛。花小,淡黄白色,内面略带紫红色。果圆球形或卵状圆球形,直径3~4cm,具短而粗的刺,被短柔毛;种子长圆形,长约12mm,成熟时黑色。花期春夏季。近年来随着生态文明建设的深入,尤其是自然保护区内的监管、保护工作愈加到位,矿山生态修复作为一个细分市场开始热门。使用华南区乡土植物搭配相应的栽培技术、繁殖技术、生态修复工程工艺,可对区域的多类型矿山修复工程产生良好的效果,形成良好的生态、经济和社会效益。技术实现要素:本发明的目的在于:克服现有技术中对园林废弃物利用方式匮乏以及矿区生态亟待修复等问题,提供一种循环利用园林废弃物高效栽培刺果藤的方法,及使用该方法栽培得到的刺果藤应用于华南区矿区生态修复中。为了实现上述发明目的,本发明提供了一种利用园林废弃物栽培的刺果藤方法,其包括如下步骤:(1)收集园林废弃物:收集草坪修剪、树干剪枝和自然落叶等产生的多种园林废弃物,经晒干、粉碎后,备用;(2)发酵园林废弃物:将步骤(1)所得园林废弃物浸泡冷水24h,放干水后撒入塘泥1000~1200g/m3,搅拌均匀,盖上塑料膜自然发酵;(3)调节园林废弃物ph:发酵完毕后,使用ph试纸测定ph值,将ph值调节至6.5~7.5;(4)制作栽培混合基质:将步骤(3)所得园林废弃物与河沙、红壤按照5:3:3的体积比混合搅拌后,再与体积比为1:1的干鸡粪和草木灰混合形成的底肥按照20:3~4的质量比混合搅拌均匀,得到栽培混合基质;(5)栽培:将步骤(4)所得栽培混合基质置于容器(如中号塑料花盆)中,再将扦插繁育的刺果藤小苗直接种入所述栽培混合基质中,或者将刺果藤种子浅埋入所述栽培混合基质中,充分浇水、正常管护。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,步骤(1)中,所述园林废弃物按照含水量分为干、湿两类,含水量小于等于40%的为干园林废弃物,含水量大于40%的为湿园林废弃物,将湿园林废弃物暴晒7~10天进行消毒和脱水,然后与干园林废弃物一起粉碎,得到木屑状或锯末状的园林废弃物,搅匀。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,步骤(2)中,所述自然发酵为:华南区春夏季发酵30~40天,每3~5天翻一次;秋冬季发酵60~80天,每10~14天翻一次,确保发酵后无臭味。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,步骤(3)中,使用过磷酸钙调节ph值。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,步骤(5)中,所述扦插繁育的刺果藤小苗的培育方法如下:在春夏季节,选取健康、长势旺盛的刺果藤植株作为母株,截取未木质化的藤茎15~20cm,带1~2个节和1~2片叶子作为扦插枝(叶子不宜过大,过大则不宜减小造成伤口,应直接剪除),浸泡于1:2000的高锰酸钾溶液10min;再将扦插枝下端浸泡于60mg/l的iba溶液8h后,扦插;扦插基质为体积比1:1的河沙和蛭石混合并用灭菌灵消毒;扦插时的湿度为60~70%,但不可过湿;所述刺果藤种子经如下前处理:在秋冬季收集刺果藤果实,果圆形带刺,用枝剪切开后,里面为黑色成熟的种子,选取无虫害、饱满、色泽光亮的种子阴干,置于痛风的阴凉处晾干,然后置于布袋中于-4℃冰箱内保存;春季栽培前将种子在粗砂纸上摩擦,使种皮破裂,然后浸泡于晾晒1~2天的自来水1天,再浸泡于80mg/l的iba与8mg/l的naa的混合溶液中5min。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,所述栽培后的前两星期将容器放于苗圃,使用小竹竿和遮荫网设置0.5~1m高的遮荫棚,栽培过程中保证通风且不过于闷热,根据天气2~3天浇透水一次,两星期后撤除遮荫棚。作为本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法的一种优选技术方案,在刺果藤生长中,每1~2周喷洒一次肥料,所述肥料为3:1:1体积比的尿素、p2o5和kcl,浓度为1000倍,薄肥多施;在保证通风的情况下,一般无病虫害发生,如夏季不断下雨,湿度过高时需注意真菌类疾病,可每周使用一次多菌灵喷洒预防。本发明上述栽培刺果藤的方法栽培得到的刺果藤在正常生长后,可结合栽培混合基质一起用于华南区的矿区生态修复中,根据矿区的特点,分为如下三种:第一种,当矿区为平缓的裸露矿区时,由于这类矿区有土壤层,多为裸露区,受不同类型的污染严重,水土流失较严重,刺果藤具有较强的耐污染能力,可每1~2m2设置一个深20~30cm,宽30~40cm的种植槽,在种植槽底部铺垫3cm、体积比为1:1的干鸡粪和草木灰混合形成的底肥,将塑料花盆中的刺果藤连栽培混合基质一起移植至种植坑,每个种植槽种植2~3棵刺果藤;再用本地土壤填满,浇透水后稍微压实,再铺上本地土壤,形成小丘状;种植前一个月根据季节、温度和天气保证水分供应,成活后刺果藤生长循序,且由于该种为木质藤本,可快速形成有一定厚度的复合绿化层,有效控制水土流失。第二种,当矿区的矿山为裸露45°及以下的边坡时,裸露边坡区一般土壤层薄,有较多岩块,水土流失较严重,根据实际情况,可每隔4~5m设置一条深40cm、宽20cm的种植槽,局部坡度较陡的种植槽下坡部使用斜向上的木料或水泥块作为支持物,打入钢钉在支持物下,钢钉深20~30cm;在种植槽底部铺垫体积比为1:1的干鸡粪和草木灰混合形成的底肥,将塑料花盆中的刺果藤连栽培混合基质一起移植至种植槽,每个种植槽种植2~3棵,再用本地土壤填满,浇透水后稍微压实;种植前一个月根据季节、温度和天气保证水分供应,可用喷水车远程补水。第三种,当矿区的矿山为裸露45°以上陡坡或岩壁区时,该类陡坡一般多为岩块,较少土壤层,水土流失严重,藤本植物可攀附的支点较少,由于几乎没有土壤层,多为生态修复难点,可包括如下步骤:(1)陡坡和岩壁区架设攀附网结构,所述攀附网是每隔2~3m设置一条自上而下的钢索,每高1~2m使用钢钉固定,再使用钢索横向固定,形成攀附网结构;(2)对靠近陡坡和岩壁区底部的土壤进行松土,倒入栽培混合基质混合,平整后沿着底部设置连续的一条或若干条深30~40cm、宽20cm的种植槽,在种植槽底部铺垫体积比为1:1的干鸡粪和草木灰混合形成的底肥,将塑料花盆中的刺果藤连栽培混合基质一起移植至种植槽,每隔1~1.5m种一棵,再用栽培混合基质填满,浇透水,再覆盖栽培混合基质成小丘状。作为本发明刺果藤在矿区生态修复中的应用的一种优选技术方案,第三种的步骤(2)中,根据实际情况,还可在陡坡和岩壁区顶部距离边缘2~3m处设置种植槽,在种植槽底部铺垫体积比为1:1的干鸡粪和草木灰混合形成的底肥,将3:1:1的刺果藤、大花老鸦嘴(thunbergiagrandflora)和小叶海金沙移植于种植槽内,实现向上和向下同时覆盖。作为本发明刺果藤在矿区生态修复中的应用的一种优选技术方案,在矿区栽培刺果藤后可进行合理的管理,具体为:因刺果藤具有显著的向上攀爬习性,且能形成稳固的木质藤本结构层,具有很好的稳固性,为了加强这种藤本结构层,在管理中可将木质藤本用塑料约束带绑在攀附网上,合理的施用氮肥为主的肥料,将藤本结构层进行修剪并绑在一起,形成向上攀爬的趋势。在实际种植中,未见明显的病虫害,具有抗逆性强、生长速度快的优点,正常管护即可形成良好的覆盖层。相对于现有技术,本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法及其在生态修复中的应用具有如下优点:本发明方法通过循环利用园林废弃物栽培刺果藤,是一种新的、高效的栽培刺果藤的方法,且栽培得到的刺果藤具有生长速度快、无病虫害等优点。本发明方法栽培的刺果藤以及栽培中使用的栽培混合基质可应用于矿区生态修复中,可在较短时间内形成一定厚度的复合绿化层,有效控制矿区土壤水土流失,还解决了矿区岩壁无法攀附等问题,具有良好的应用前景。附图说明下面结合附图和具体实施方式,对本发明利用园林废弃物栽培刺果藤的方法及其在生态修复中的应用和有益效果进行详细说明。图1为本发明方法栽培的,裸露45°及以下的边坡的刺果藤实际覆盖效果。图2为本发明方法栽培的刺果藤在矿区生态修复中,裸露45°以上陡坡,可快速爬上缓坡、陡坡并形成植被覆盖层。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明,实施例的参数、比例等可因地制宜做出选择而对结果并无实质性影响。实施例地点:广东环境保护工程职业学院、佛山市南海区无名废弃矿山。时间:2015年1月~2017年6月。(1)刺果藤引种2015年在靠近学院的肇庆市北岭山公园进行刺果藤引种工作。具体如下:a、扦插法。在2015年的春夏季节,选取生长健康、长势旺盛的刺果藤植株为母株,截取未木质化的藤茎,每段15~20cm,带1~2个节和1~2片叶,叶子不宜过大,如过大,不宜剪小造成伤口,直接剪除。配置高锰酸钾溶液1:2000溶液,浸泡10min消毒。再配置iba溶液四组,浓度分别为30mg/l、60mg/l、90mg/l、120mg/l,每组为10棵扦插枝,共40棵。将分组后的扦插枝下端浸泡溶液8h。稍晾干即扦插。扦插基质使用体积比为1:1的河沙、蛭石组合,使用灭菌灵消毒一次。扦插时保持60~70%的湿度,但不可过湿。放置在温室苗床下的砾石区,有一定遮阴效果。在扦插后的生根率详见表1,可见在浓度为60mg/l时,其生根率最高,且新生根白色、健康,较为密集,可作为一个优选条件。表1刺果藤扦插生根率序号浓度(mg/l)扦插生根率根系情况13030%新生根较为细弱,一般密集26060%新生根白色健康,较为密集39050%新生根白色健康,较为密集412010%新生根长势弱,稀疏b、种子繁殖法。刺果藤在2015年秋冬季收集其果,果圆形带刺,用枝剪切开后,里面为黑色成熟的种子,选取其中无虫害、饱满、色泽光亮的好种子,置于通风的阴凉处晾干,置于布袋中,一袋约1kg,置于-4℃冰箱保存。春季栽培前进行预处理,步骤为:将种子置于粗砂纸上摩擦,种皮破裂后露出种子即可。浸泡晾晒1~2天的自来水1天,在前期预实验的基础上,进一步配置iba40mg/l、iba80mg/l、iba120mg/l、iba80mg/l+naa8mg/l、iba80mg/l+naa12mg/l溶液共5组,每组10个种子,各自浸泡5min。稍晾干即可播种。经检查其发芽率,详见表2。其中iba80mg/l+naa8mg/l的组别,发芽率整体高,且发芽后的植株健康,根系较密集,是适宜的促进种子发芽率的组合。表2刺果藤种子发芽率序号溶液成分发芽率整体情况1iba40mg/l30%发芽后的植株健康,根系较弱2iba80mg/l60%发芽后的植株健康,根系一般3iba120mg/l40%发芽后的植株健康,根系一般4iba80mg/l+naa8mg/l80%发芽后的植株健康,根系较密集5iba80mg/l+naa12mg/l70%发芽后的植株健康,根系一般(2)园林废弃物收集。在2015~2017年的广东环境保护工程职业学院的园林绿化管护工作中,收集草坪修剪、树干剪枝、自然落叶等产生的多种园林废弃物,将所有的园林废弃物分为干、湿两类,其中含水量小于40%的为干,大于40%的为湿。如为湿类,先暴晒7~10天进行消毒和脱水。将晒干的园林废弃物统一用粉碎机进行初步粉碎,粉碎后呈现木屑状、锯末状,搅匀。(2)园林废弃物发酵。粉碎后的园林废弃物置于广东环境保护工程职业学院苗圃中的水泥池中浸泡冷水24小时,放干水,按照每1立方米1000~1200克的标准,撒入塘泥,搅拌均匀,盖上塑料膜;华南区在春夏季自然发酵30~40天,每3~5天翻一次;秋冬季自然发酵60-80天,每10-14天翻一次。发酵后无臭味。(3)园林废弃物ph值调整。发酵后使用ph试纸测定ph值,逐步添加适量的过磷酸钙,将ph值调节为6.5~7.5之间。(4)栽培混合基质制作。将调节ph值后的园林废弃物发酵物、细河沙、红壤按照体积比5:3:3的比例混合,搅拌均匀。基质制作完成后,按照体积比1:1制作干鸡粪和草木灰混合而成的底肥,每1kg混合基质混入底肥150~200g,在栽培、播种前搅拌均匀。(5)栽培方式。使用中号塑料花盆作为容器,放置4种基质作为比较,分别为园林废弃物混合基质、红壤、体积比2:1的红壤:细河沙、体积比2:1的红壤:泥炭土,详见表3。每组的扦插小苗移栽数量为5棵,将扦插繁育出的小苗直接种入;处理好的种子即是浅埋。充分浇水。种植后前2星期将容器放于广东环境保护工程职业学院的苗圃,使用小竹竿和遮阴网建立0.5~1m高的小阴棚。栽培过程中保证通风,不能过于闷热。根据天气2~3天浇透水1次。2星期后撤除小阴棚,正常管护。从栽培4周后看,使用园林废弃物混合基质的刺果藤植株生长良好,5棵刺果藤4周后的平均高度达1.8m;叶子较多,深绿健康;根系白色健康,密集。表3不同基质栽培的刺果藤生长情况(6)肥料和病虫害控制。在生长周期中,根据其长势每1~2周喷洒1次肥料,使用肥料为复合肥,尿素:p2o5:kcl=3:1:1(体积比),浓度1000倍,薄肥多施。在保证通风的情况下,一般无病虫害发生。如夏季不断下雨,湿度过高时需注意真菌类疾病,可每周使用1次多菌灵喷洒预防。(7)矿区生态修复工艺。在刺果藤正常生长后,可开展相关的矿区生态修复工程,可基本分为3类:a、平缓的裸露矿区。一般矿区尚有土壤层,但是多为裸露区,受不同类型的污染严重,水土流失较重。在广东环境保护工程职业学院后山区域,模拟平缓的裸露矿区环境,约每1~2m2种植1棵,种植槽深20~30cm,宽30~40cm,底部铺垫体积比1:1制作干鸡粪和草木灰混合而成的底肥,约3cm厚。将塑料花盆中的刺果藤连基质移植至种植槽,用本地土壤填充满。浇透水后稍微压实。再铺上本地土壤,形成小丘状。种植前1个月根据季节、温度、天气保证水分供应。成活后刺果藤生长迅速,同时该种为木质藤本,可快速形成有一定厚度的复合绿化层,有效控制水土流失。b、矿山裸露边坡(45°以下)。裸露边坡区一般土壤层薄,有较多岩块,水土流失较重。在佛山市南海区无名废弃矿山的边坡区,根据实际情况,每隔4-5m挖开一条长度不一的种植槽,深度为40cm上下。局部较陡的种植槽的下坡部分可用斜向上的木料、水泥块等作为一个支持物,打入钢钉在支持物下,钢钉深20~30cm。在种植槽内根据实际深度,铺设铺垫体积比1:1制作干鸡粪和草木灰混合而成的底肥。将塑料花盆中的刺果藤连基质移植至种植槽,用本地土壤填充满。浇透水后稍微压实。种植前1个月根据季节、温度、天气保证水分供应,可用喷水车远程补水。c、矿山裸露陡坡与岩壁区(45°以上)。该类陡坡一般多为岩块,较少土壤层,水土流失重,藤本植物可攀附的支点少。岩壁区为生态修复难点,几无土壤层。在佛山市南海区无名废弃矿山的边坡区,将具体生态修复工程分为三大步骤。a、陡坡区与岩壁区架设攀附网结构。每隔2~3m,铺设一条自上而下的细钢索;每高1~2m使用钢钉对其进行固定。横向使用更细一号的钢索进行横向固定,共同形成一个网状结构。b、栽培区。在紧靠陡坡和岩壁底部的土壤区,对该区域土壤进行初步改良,使用小型挖机对其松土,一天可挖松约5000m2,并将栽培混合基质倒入混合。平整后挖出种植槽,深30~40cm。铺设铺垫体积比1:1制作干鸡粪和草木灰混合而成的底肥。将塑料花盆中的刺果藤连基质移植至种植槽,密度为1~1.5m/棵,用栽培混合基质填充满。浇透水,在回填混合基质成小丘状。再在陡坡和岩壁的顶部,距离边缘约2~3m处,也开挖处种植槽种植,利于同时向上、向下进行覆盖。使用大花老鸦嘴(thunbergiagrandflora)等藤本植物混杂刺果藤进行组合,比例为刺果藤:大花老鸦嘴:小叶海金沙=3:1:1。c、管理技术。在管理中,因刺果藤具有显著的向上攀爬习性,且能形成稳固的木质藤本结构层,具有很好的稳固性。应加强这种藤本结构层,在管理中可将木质藤本用塑料约束带绑在攀附网,合理的施用氮肥为主的肥料,将藤本结构层进行修剪和绑在一起,形成向上攀爬的趋势。在实际种植中,未见明显的病虫害,抗逆性强,生长速度快,正常管护即可良好形成覆盖层。(8)整体效果。截止2017年6月,在广东环境保护工程职业学院、佛山市南海区无名废弃矿山种植的刺果藤均长势良好,无明显病虫害,且在平缓区域、缓坡区域已形成非常良好的植被覆盖层,起到很好的复绿、生态修复作用。陡坡区域也开始沿着攀附网往上攀爬,并在底部形成覆盖的植被层。陡坡顶部的刺果藤、大花老鸦嘴、小叶海金沙均长势良好,其中大花老鸦嘴开始有部分悬吊下陡坡,形成一定的生态修复景观。整体工程评估较高(请参见图1~2)。根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。当前第1页12
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