一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法

1.本发明涉及环境治理技术领域，具体为一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法。


背景技术：

2.随着社会的不断发展，铅锌矿废弃地复绿已成为人们主要关注的问题之一。铅锌矿废弃地具有土壤重金属含量高、物理结构差、缺乏氮、磷、钾等营养物质、微生物活性低，植物难以生长等问题。为促进采矿废弃地的生态恢复，许多土壤改良剂被用于铅锌矿废弃地的生态修复，而施用效果因改良剂种类、施用量与土壤类型、重金属种类的不同有较大差异。当前可被用改良剂的材料有海泡石、草炭、生物炭、生石灰等，这些材料成本较高。因此如何选择一种效果好、低成本的改良剂是实际应用及大面积推广的关键。
3.随着工业迅速发展，工业生产所带来的各种固体废弃物也随之增多，例如菌渣、磷石膏、煤矸石、污泥等，一些固体废弃物本身的特性，可以改善铅锌矿废弃地土壤性质，促进植物生长。菌渣含有丰富的营养物质和微生物，磷石膏如何推动固体废弃物综合利用率，如何解决铅锌矿废弃地植被重建问题。鉴于此，克服上述存在问题，有必要提出一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法。


技术实现要素：

4.针对以上问题，本发明提供了一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法，旨在解决铅锌矿废弃地植被生长困难、土壤改良剂成本高难以推广、提高固体废物资源利用率等问题。
5.根据本发明的一个目的，本发明提供一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法，包括如下步骤：
6.s1，菌渣的预处理；
7.s2，铅锌矿废弃地土壤预处理；
8.s3，将菌渣与铅锌矿废弃地土壤进行混合及稳定处理；
9.s4，黑麦草的播种与日常管理。
10.进一步地，s1中，所述菌渣的预处理具体包括：
11.采用食用菇栽培后的废菌棒，将废菌棒人工或机械处理为粒径不大于3mm，含水率不大于90％的菌渣，将处理后的菌渣经过堆肥发酵处理。
12.进一步地，s2中，所述铅锌矿废弃地土壤预处理具体包括：
13.铅锌矿废弃地表面0-30cm深度的土壤使用机械或人工进行翻耕，土壤粒径不大于5cm。
14.进一步地，s3中，所述菌渣与铅锌矿废弃地土壤进行混合及稳定处理具体包括：
15.将土壤重量比5％的菌渣使用机械或人工，抛洒在预处理后的铅锌矿废弃地表面，用机械或人工进行混匀，保证最大田间持水量的75％，稳定1-3周。
16.进一步地，s4中，所述黑麦草的播种与日常管理具体包括：
17.选择颗粒饱满的多年生黑麦草种子，使用机械或人工进行条播、撒播，种植深度为1-5cm，播种量为30-50g
·
m-2
，灌溉量控制在最大田间持水量的60％-75％。
18.本发明的有益效果是：
19.本发明技术方案以菌渣和多年生黑麦草促进铅锌矿废弃地植被重建，菌渣可促进植被生长，增加土壤中营养物质，改善土壤的理化性质，多年生黑麦草生长速度快，根系发达，耐践踏性强，使用菌渣作为改良剂可降低铅锌矿废弃地植被重建成本，达到“以废治废”的目的，具有良好的社会价值、经济价值、生态价值。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例1
22.一种采用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地的方法，包括如下步骤：
23.s1，菌渣的预处理；
24.菌渣的预处理具体包括：
25.采用食用菇栽培后的废菌棒，将废菌棒人工或机械处理为粒径不大于3mm，含水率不大于90％的菌渣，将处理后的菌渣经过堆肥发酵处理。
26.s2，铅锌矿废弃地土壤预处理；
27.铅锌矿废弃地土壤预处理具体包括：
28.铅锌矿废弃地表面0-30cm深度的土壤使用机械或人工进行翻耕，土壤粒径不大于5cm。
29.s3，将菌渣与铅锌矿废弃地土壤进行混合及稳定处理；
30.菌渣与铅锌矿废弃地土壤进行混合及稳定处理具体包括：
31.将土壤重量比5％的菌渣使用机械或人工，抛洒在预处理后的铅锌矿废弃地表面，用机械或人工进行混匀，保证最大田间持水量的75％，稳定1-3周。
32.s4，黑麦草的播种与日常管理，
33.黑麦草的播种与日常管理具体包括：
34.选择颗粒饱满的多年生黑麦草种子，使用机械或人工进行条播、撒播，种植深度为1-5cm，播种量为30-50g
·
m-2
，灌溉量控制在最大田间持水量的60％-75％。
35.实施例2
36.盆栽试验：
37.使用菌渣作为改良剂，多年生黑麦草(loliumperennel.)“大瀑布”作为供试植物，种植地点为云南农业大学实验大棚。铅锌矿废弃地土壤采自云南省怒江傈僳族自治州兰坪白族普米族自治县某铅锌矿废弃地边坡，菌渣采自云南省曲靖市某菇业有限公司，多年生黑麦草“大瀑布”种子购自北京正道种业有限公司，供试土壤、堆肥处理后的菌渣分别自然风干、捣碎、剔除杂物后过2mm筛。将1.6kg供试土壤，80g菌渣，装入口径为16.5cm，底径为
12cm，高度为14.5cm的花盆，将菌渣与供试土壤混合均匀为处理组(sm)，设置对照组(ck)，每组处理设置6个重复，加水以保证最大田间持水量的75％。平衡2周后，选择颗粒饱满、成熟度一致的多年生黑麦草种子，撒播于盆中，播种深度为1-5cm，播种量为每盆3g，为避免位置效应的影响，盆栽植物按随机区组排列，每周调整一次位置，每天灌溉超纯水50ml，种植1个月后收获。
38.土壤及改良剂各指标的测定方法：ph值采用玻璃电极法(固：液＝1:2.5)测定；有机质采用重铬酸钾容量法—外加热法测定；阳离子交换量(cec)采用三氯化六氨合钴浸提—分光光度法测定；碱解氮采用碱解扩散法测定；速效磷采用0.5mol
·
l-1
nahco3浸提—钼锑抗比色法测定；速效钾采用nh4oac浸提—火焰光度法测定。
39.植物各指标的测定方法：地下部与地下部鲜重测定使用收获的植株样先用自来水反复冲洗，后用去离子水冲洗干净，最后在用吸水纸吸干多余水分，分为地上部、地下部，分别采用分析天平称量；将植株地上部和地下部置于105℃烘箱中杀青30min，75℃烘干，然后粉碎备用；株高采用卷尺测量地上部长度；根系形态采用epson perfection v700根系扫描仪扫描，保存图像，使用winrhizo prostd4800根系分析软件分析图像测定；总叶绿素(叶绿素a、叶绿素b)含量采用95％乙醇提取—分光光度法测定。
40.数据处理方法：采用excel 2019进行试验数据的处理，计算平均值和标准差，采用spss 24.0独立样本t检验分析数据在0.05水平上的显著性。采用word 2019进行图表绘制。
41.本实施例中，土壤及菌渣基本理化性质见表1，菌渣对铅锌矿废弃地土壤性质改善效果见表2，菌渣对多年生黑麦草生长改善效果见表3，菌渣对多年生黑麦草根系形态的影响见表4。
42.表1土壤及菌渣基本理化性质
[0043][0044]
表2菌渣对铅锌矿废弃地土壤性质的影响
[0045][0046]
注：表中数据为平均值
±
标准差。不同小写字母分别表示两处理水平之间存在差异显著性(p《0.05)，下同。
[0047]
表3菌渣对多年生黑麦草生长的影响
[0048][0049]
表4菌渣对多年生黑麦草根系形态的影响
[0050][0051]
由此可知，试验土壤ph偏碱性，土壤贫瘠，而菌渣速效养分、有机质含量高，可有效改善试验土壤性质。与对照(ck)相比，菌渣(sm)处理下土壤碱解氮含量增加了5.35倍，土壤速效磷含量增加了73.61倍，土壤速效钾含量增加了15.03倍，土壤有机质含量增加了5.56倍，多年生黑麦草地上部鲜重增加了1.23倍，地下部鲜重无显著差异，株高增加了60.03％，根长增加了1.18倍，根表面积增加了87.11％，根尖数增加了1.03倍。由此可以得出，菌渣可有效改善试验土壤的基本理化性质，增加土壤肥力，促进多年生黑麦草的生长，菌渣联合多年生黑麦草可作为铅锌矿废弃地复绿手段。
[0052]
实施例3
[0053]
野外试验：
[0054]
本实施例采用的植物种子与菌渣均与实施例2相同，试验地点为云南省怒江傈僳族自治州兰坪白族普米族自治县某铅锌矿废弃地边坡，坡度为42.45％，东经99
°
47'，北纬26
°
46'，海拔2837m，年平均温度为10.7℃，年平均降雨量1002mm。在试验地沿等高线选取一块区域，将该区域分为6个小区，每个小区面积为2m
×
2m，保护行宽度为50cm。随机选取3个小区施加50g
·
kg-1
菌渣为处理组(sm)，随机选取3个小区为对照组(ck)；将试验地0-30cm土壤使用人工进行翻耕，土壤粒径不大于5cm，预处理后的菌渣过3mm筛，含水率不大于90％；将处理后的菌渣，人工抛洒在预处理后的铅锌矿废弃地表面，人工进行混匀，保证最大田间持水量的75％，稳定2周。将黑麦草种子平行边坡等高线条播，行间距为15cm-17cm，播种深度为1-8cm，每个小区播种量为160g，保证最大田间持水量的60-75％，种植2个月后收获。土壤、植物等相关指标测定方法与数据图表处理方法均与实施例2相同。
[0055]
本实施例中，菌渣对铅锌矿废弃地中土壤性质改善效果见表5，对植物生长改善效果见表6，对植物体内重金属赋存化学形态影响见表7。
[0056]
表5菌渣对铅锌矿废弃地土壤性质的影响
[0057][0058]
注：表中数据为平均值
±
标准差。不同小写字母分别表示两处理水平之间存在差异显著性(p《0.05)，下同。
[0059]
表6菌渣对多年生黑麦草生长的影响
[0060][0061]
表7菌渣对多年生黑麦草根系形态的影响
[0062][0063]
由此可知，与对照组(ck)相比，菌渣(sm)处理组土壤碱解氮含量增加了33.01倍，土壤速效磷含量增加了78.75倍，土壤速效钾含量增加了11.23倍，土壤有机质含量增加了9.86倍，多年生黑麦草地上部鲜重增加了37.86倍，地下部鲜重增加了11.14倍，株高增加了4.47倍，总叶绿素含量增加了3.68倍，根长增加了2.90倍，根表面积增加了5.00倍，根体积增加了10.00倍，根尖数增加了3.66倍。由此可以得出，菌渣处理可以有效改善铅锌矿废弃地土壤性质，促进多年生黑麦草生长。
[0064]
由实施例2与实施例3可得出，菌渣作为土壤改良剂联合多年生黑麦草可有效促进铅锌矿废弃地复绿。
[0065]
本发明以菌渣为试验材料，以多年生黑麦草为种植植物促进铅锌矿废弃地植被重建，菌渣可促进植被生长，增加土壤中营养物质，改善土壤的理化性质，多年生黑麦草生长速度快，根系发达，耐践踏性强，使用菌渣作为改良剂可降低铅锌矿废弃地复绿成本，达到“以废治废”的目的，具有良好的社会价值、经济价值、生态价值。
[0066]
本发明采用菌渣为改良剂，多年生黑麦草(loliumperenne l.)“大瀑布”为复绿植物，解决了铅锌矿废弃地植被受到土壤贫瘠、重金属污染等极端环境造成的难以生长的问题，菌渣可使铅锌矿废弃地土壤养分含量增加，促进植物生长，多年生黑麦草作为先锋植物，对逆境的抗性、对重金属耐性较强，对重金属污染土壤具有一定修复能力，经济生态效益高，具有较强的竞争力以及生态适应性。菌渣对铅锌矿废弃地黑麦草生长效果显著，可作为绿化铅锌矿废弃地的模式。本发明实用性高、可操作性高、费用低，为之后利用菌渣和黑麦草绿化铅锌矿废弃地提供理论依据。
[0067]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。