一种锰尾矿库种植降香的方法 |
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| 申请号 | CN202311850210.5 | 申请日 | 2023-12-29 | 公开(公告)号 | CN117918181A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
| 申请人 | 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所; | 发明人 | 莫凌; 李卓楠; 廖建雄; 蒋倩文; 冯晶晶; 黄洪彬; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种锰 尾矿 库种植降香的方法，包括挖种植穴、垫竹 纤维 保 水 棉 、加锰尾矿渣与矿区剥离表土、加弱酸性 有机肥 与磷肥的混合物、袋装苗栽植和后期扩穴 施肥 等管理。本发明的种植方法依据锰尾矿库区 土壤 层缺乏、养分贫瘠、持水保水能 力 差、重金属含量高，不利于 植物 的存活与生长的特点，为降香的种植提供了技术 支撑 ，该技术种植的降香存活率高，生长状况好，可实现降香在锰尾矿库区大规模种植，也为类似的尾矿库的生态修复与经济利用提供样板。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种锰尾矿库种植降香的方法，其特征在于，所述种植方法包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种锰尾矿库种植降香的方法技术领域[0001] 本发明属于矿业废弃地生态修复技术领域，特别涉及一种锰尾矿库种植降香的方法。 背景技术[0002] 矿山开采对山体和植被破坏严重，矿山生态修复是绿色矿山建设与生态文明建设的重大需求。我国锰矿资源丰富，锰矿的开采和冶炼在带给人们财富的同时也对环境造成了危害，生态环境严重失衡。因此，筛选适生植物并研发有效的种植技术与方法，治理和修复重金属污染矿区，是锰矿业及社会关注的重大生态环境问题。尾矿库是矿山重金属向环境迁移最主要的污染源，其土壤层缺乏、养分贫瘠、持水保水能力极差、重金属含量高，不利于植物的存活与生长。目前，锰尾矿库的植物种植与生态修复采用客土覆盖后种植耐性草本。然而，客土的挖掘、运输及覆盖成本高。而且所选草本植物一般经济价值比较低、生物量小，应用于锰尾矿库时很难产生明显的经济效益与生态效益。因此，筛选一些耐锰且具有经济价值的植物并研发其无需客土覆盖的种植技术与方法，将具有重要的应用价值及经济和生态意义。 [0003] 降香(Dalbergia odorifera)为豆科蝶形花亚科黄檀属半落叶乔木，俗名降香黄檀、黄花梨。降香高10‑20m，胸径可达80cm，因其心材木质坚实、花纹漂亮且具香味，是制作高级家具、精美工艺品等珍贵木材。降香对立地条件要求不严，在陡坡、山脊、岩石裸露地、干旱瘦瘠地均能生长，已有研究者将其应用于石山的生态修复中。然而，将其应用于锰尾矿库的生态修复，尚未见报道。 发明内容[0004] 本发明针对上述现有技术的不足，发明了一种锰尾矿库种植用材树种降香的方法。 [0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案： [0006] 一种锰尾矿库种植降香的方法，所述种植方法包括如下步骤： [0007] (1)种植前挖种植穴，种植穴规格为穴面宽1m×1m，穴深70cm，在种植穴内垫2‑3层可降解的竹纤维保水棉；可降解的竹纤维保水棉不但可自然降解，而且具良好的透气性、吸水性与保水性，可增加种植穴中锰尾矿渣的持水、保水与保肥能力； [0009] (3)在土堆中间挖一个小穴栽种健壮的降香苗，踏实后用水浇透； [0011] 本发明的种植方法依据锰尾矿库区土壤层缺乏、养分贫瘠、持水保水能力差、重金属含量高，不利于植物的存活与生长的特点，为降香的种植提供了技术支撑。利用该技术种植的降香存活率高、生长状况好，可实现降香在锰尾矿库区大规模种植，也为类似的尾矿库的生态修复与经济利用提供样板。 [0012] 进一步，所述弱碱性有机肥为适用于酸性基质/土壤的有机肥，其含有机质≥40％，N+P2O5+K2O≥6％，有效活菌数≥0.2亿/克，目的是改善植物根际微生物群，改良酸性的锰尾矿库基质，提高植物的抗病虫能力，促进植物生长。 [0013] 进一步，步骤(3)中所述降香苗为基径≥1.5cm、苗高≥150cm、无病虫害、主干明显的袋装苗。 [0014] 进一步，所述袋装苗采用可降解的聚乳酸无纺布育苗袋育苗、运输与种植，种植时无需脱袋而且聚乳酸无纺布有隔离重金属的作用，同时避免了运输与种植过程中根际土的脱落及根系遭伤害，有利于植物的存活与生长。 [0015] 进一步，步骤(4)中所述施肥为含15％N、15％P、15％K的复合肥，目的为植物的后续生长提供充足的营养。 [0016] 本发明的优点在于：1.本发明选用的降香又称木黄金，是上等的家具良材，研发其在锰尾矿库的种植方法可使废地变成宝地，为锰尾矿库的生态修复从“负”经济价值转成正经济价值；2.本发明利用矿区剥离的表土进行降香种植，减少了客土的挖掘、运输及覆土成本；3.本发明针对锰尾矿库持水保水能力极差的问题在种植穴内垫可降解的竹纤维保水棉，可以起到有效保持水肥的目的，增加植物的存活率；4.本发明针对锰尾矿库养分贫瘠、有机质及全磷极缺的现状，初期使用弱碱性有机肥和磷肥，能够有效改善植物根际微生物群，改良酸性的锰尾矿库基质，提高植物的抗性，促进植物生长。 具体实施方式[0017] 以下结合实施方式对本发明进行详细说明： [0018] 实施方式一 [0019] 一种锰尾矿库种植降香的方法，所述种植方法包括如下步骤： [0020] (1)种植前挖种植穴，种植穴规格为穴面宽1m×1m，穴深70cm，种植穴的间距以3m×2m或3m×3m为宜，在种植穴内垫2～3层可降解的竹纤维保水棉；所述竹纤维棉厚2mm，可自然降解，作用是保水保肥，避免浇灌的水肥流失过快； [0021] (2)回填2/3尾矿渣，再在其上填矿区剥离的表土，堆成高于地面30cm的土堆，并在土堆上加2kg弱碱性有机肥和0.5kg磷肥的混合物；所述有机肥为华富田海藻型有机肥，主要成分为植物麸、海藻酸与复合微生物菌，弱碱性、黑褐色粉状、含有机质≥45％、N+P2O5+K2O≥7％、有效活菌数≥0.2亿/克，作用是改善植物根际微生物群，改良酸性的锰尾矿库基质，提高植物的抗病虫能力，促进植物生长； [0022] (3)在土堆中间挖一个小穴栽种健壮的降香苗，所述降香苗为基径≥1.5cm、苗高≥150cm、无病虫害、主干明显的袋装苗，袋装苗采用可降解的聚乳酸无纺布育苗袋育苗与运输，种植时无需脱袋，而且聚乳酸无纺布有隔离重金属的作用，同时避免了运输与种植过程中根际土的脱落及根系遭伤害，有利于植物的存活与生长； [0023] (4)栽种完成后踏实并浇足定根水，然后前5天每天浇一次水，5天后根据天气情况每隔2～3天浇一次水；前5天是植物定根关键阶段，需要保持水分的充足，使植物生长度过前期的虚弱阶段； [0024] (5)半年后对降香的树盘进行扩穴、施肥，施肥为含15％N、15％P、15％K的复合肥100g，作用是为降香的后续生长提供充足的营养；扩穴的目的是便于本土植物迁入，以逐步完成对锰尾矿库全面的植被覆盖。 [0025] 实施方式二 [0026] 一种锰尾矿库种植降香的方法，所述种植方法包括如下步骤： [0027] (1)种植前挖种植穴，种植穴规格为穴面宽1m×1m，穴深70cm，种植穴的间距以3m×2m或3m×3m为宜； [0028] (2)回填2/3尾矿渣，再在其上填矿区剥离的表土，堆成高于地面30cm的土堆，并在土堆上加2kg弱碱性有机肥和0.5kg磷肥的混合物； [0029] (3)在土堆中间挖一个小穴栽种健壮的降香苗，降香苗选择基径≥1.5cm、苗高≥150cm、无病虫害、主干明显的袋装苗； [0030] (4)栽种完成后踏实并浇足定根水，然后前5天每天浇一次水，5天后根据天气情况每隔2～3天浇一次水； [0031] (5)半年后对降香的树盘进行扩穴、施肥，施肥为含15％N、15％P、15％K的复合肥100g。 [0032] 实施方式三 [0033] 一种锰尾矿库种植降香的方法，所述种植方法包括如下步骤： [0034] (1)种植前挖种植穴，种植穴规格为穴面宽1m×1m，穴深70cm，种植穴的间距以3m×2m或3m×3m为宜； [0035] (2)回填2/3尾矿渣，在其上填矿区剥离的表土，堆成高于地面30cm的土堆，并在土堆上加2kg弱碱性有机肥； [0036] (3)在土堆中间挖一个小穴栽种健壮的降香苗，降香苗选择基径≥1.5cm、苗高≥150cm、无病虫害、主干明显的袋装苗； [0037] (4)栽种完成后踏实并浇足定根水，然后前5天每天浇一次水，5天后根据天气情况每隔2～3天浇一次水； [0038] (5)每半年后对降香的树盘进行扩穴、施肥一次，每次施肥为含15％N、15％P、15％K的复合肥100g。 [0039] 实施方式四 [0040] 实施方式四与实施方式三类似，唯一的区别是不在土堆上加有机肥。 [0041] 上述四种实施方式中降香袋装苗栽种时土堆中间挖的小穴，穴的大小和深度要大于苗木的育苗袋，然后将不脱袋的袋装苗摆放于穴中，扶正后用表土覆盖并踏实，直至形成周围高中间低的树盘。 [0042] 实施方式五 [0043] 采用以上四种实施方式同一批的降香苗，设置5个处理，基质分别为种植土、矿区剥离表土、锰尾矿渣、覆种植土锰渣、覆表土锰渣，其中锰尾矿渣及矿区剥离表土采自选定的锰尾矿库。每处理5个重复(即5个花盆)，随机置于遮雨大棚中。种植处理前在盆底排水孔处垫可降解竹纤维棉2层，然后分别加入5种基质，其中土和锰渣比例为1:3，锰渣置于下层，表土或种植土置于上层。种植前测量株高、鲜重、基径及根长。随后将裸根苗种植于花盆中间，以不露根为宜。种植好后浇透水，之后每2天浇一次水。4个月后，收获降香，获得表1数据。 [0044] 表1不同基质处理对降香生长的影响 [0045] [0046] 同列不同字母表示差异显著(P＜0.05) [0047] 表1的结果显示，降香苗用锰尾矿渣种植时其鲜重、基径和根系长度增量均最小，用种植土种植其根系长度和基径增量最大，用矿区剥离表土种植其鲜重和株高增量最大；在锰尾矿渣上覆种植土或表土后，降香的鲜重与根系长度增量均有所增加。以上结果表明降香适于在锰尾矿渣上种植，如果在其上覆种植土或矿区剥离表土，其生长会受到显著促进。由于覆种植土(客土)的成本远高于覆矿区剥离表土，而覆种植土与覆表土之间降香的生长无显著差异，故采用覆矿区剥离表土以促进降香的生长更经济可行。 [0048] 本实施方式一、实施方式二和实施方式三选用的锰尾矿库位于广西桂西南地区，属南亚热带季风气候，年均温度21.3℃，降雨多集中在夏秋季，冬春较少。选取的锰尾矿库‑1 ‑1试验地pH 6.43；锰浓度>18000mg kg ，远高于全国土壤背景值482mg kg ；镉浓度>2mg kg‑1 ‑1 、铜浓度>50mg kg ，分别大于农用地土壤污染风险管制值与筛选值(GB 15618‑2018，5.5‑1 ‑1 ＜pH≤6.5)；有机质浓度<6g kg 与全磷浓度<0.2g kg ，在中国土壤养分含量分级中均属于第六(极缺)级。 [0049] 上述三种实施方式种植降香后，各标记20株并测量其初始基径与株高。10个月后，测量降香的存活率、基径与株高，结果如表2所示。 [0050] 表2不同实施方式对降香生长的影响 [0051] [0052] [0053] 根据表2可知，四种实施方式的降香苗的存活率均超过80％，说明降香在适当的种植条件下对锰尾矿库的不良生境有很强的耐受性，适于锰尾矿库的生态修复与经济利用。其中，实施方式一种植的降香基径与株高增量及存活率最高，实施方式四的基径与株高增量及存活率最低；实施方式二种植的降香基径与株高增量与实施方式一无显著差异，但存活率下降至95％。以上结果说明垫竹纤维保水棉、加有机肥、加磷肥对降香的生长与存活都有促进作用。因此，锰尾矿库降香的种植方法采用实施方式一更符合要求。截止调查日期，整个试验区植被覆盖率均超过60％，并有本土植物迁入，具体有盐肤木、构树、山黄麻、田菁、五爪金龙、葛、白茅、类芦、飞蓬、青葙及白背枫等，生物多样性显著增加。 |
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