CN102659482A - 一种适于冶金尾矿坝植物生长的土壤培养基及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基及其制备方法，该土壤培养基由组分A和组分B组成，其中组分A为清水，组分B由粘土、蒙脱石、有机质、稳定剂、团粒剂、缓释肥复混制得，各组分按质量%计：粘土30%~38%；蒙脱石18%~25%；有机质36%~40%；缓释肥3%；稳定剂1%~3%；团粒剂0.35%~0.85%；植物种子0.5%~3%。本发明土壤培养基孔隙度大、保水保肥性好，能够络合重金属离子，降低土壤盐碱度，增加土壤有机质含量，提供植物生长所需各种养分，能够解决目前尾矿库生态修复中存在的植被群落稳定性差、客土原料缺乏及成本过高等问题，具有较好的环境效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种植物生长土壤培养基的制备方法，尤其是一种专门用于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基及其制备方法。
背景技术
金属矿山进行矿石选别后排出大量尾矿，然后筑坝建库囤积尾矿形成尾矿库，尾矿堆存区植被缺乏，基质稳定性差，降雨时尾矿渣随雨水流失，导致水体恶化；干旱时随风扩散，导致周边地区空气污染、土壤贫瘠，对生态环境造成严重危害，有时甚至直接威胁到人畜的生存，因此尾矿污染的治理势在必行。由于长年受尾矿砂的侵袭和污染，堆积尾矿的坝体即尾矿坝土壤有机质含量低，土壤肥力差，并且有较严重的重金属污染情况，不利于植物生长。因此当我们对尾矿坝区域进行生态修复过程时，首先必须改善尾矿坝区植物生长的土壤环境。
现代边坡保护和生态绿化主要采用客土喷播方式进行（CN00120508.0），将混合后的相关材料喷射到岩石或土质边坡上形成一层客土层，然后待植物在其中发芽生长，而此发明的缺陷是耐雨蚀的能力差，不能培育稳定持久的木本植物群落，多以草木为主。
CN200910215993.3公开了一种植物生长土壤培养基及其制备方法，其组分按体积%计由粘土30%～32%；有机质35%～38%；植物纤维19%～25%；稳定剂3%～6%；团粒剂0.035%～0.085%；肥料2%；清水36%～45%；种子0.9%～3.3%，但是其培养基不能从根本上克服金属尾矿重金属离子的污染问题和盐碱问题。
CN00120508.0公布的岩石边坡植被护坡种植基，其组分按重量%计由绿化基材86~93，混合草种1.5~4.0，稳定剂5.0~10，团粒剂0.4~1.0组成。该发明可以适用于坡度小于1：0.3的贫瘠土质边坡、软岩、中硬岩及硬岩边坡的植被防护，但是应用于环境恶化的尾矿坝却有很大的困难。
冶金尾矿坝植树种草对土壤条件的要求非常苛刻，一般的土壤培养基根本不能满足木本植物群落形成的条件，因此就需要研制一种原料来源广泛、可以为植物提供最佳生存环境的人工土壤制备方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题提供一种原料来源广泛、成本低廉、可变废为宝的用于冶金尾矿坝边坡绿化的人工土壤。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：
一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基，该培养基由组分A和组分B组成，其中组分A为清水，组分B为粘土、蒙脱石、有机质、缓释肥、稳定剂、团粒剂组成的混合物，组分A和组分B的质量比为1:5-10；以组分B的总重量为基准，组分B中各组分的重量百分比分别为：粘土30%~38%；蒙脱石18%~25%；有机质36%~40%；缓释肥3%；稳定剂1%~3%；团粒剂0.35%~0.85%；植物种子0.5%~3%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的。
所述粘土为深层矿物质土，含沙量小于45%（重量）。所述缓释肥为专用复合肥和过磷酸钙，所述专用复合肥和过磷酸钙体积比为1：1，所述专用复合肥为含有氮、磷、钾养分的肥料，其中氮、磷、钾的重量比为13：10：10。所述植物种子中乔木种子、灌木种子和草本种子的质量比为12:30:1。所述乔木种子包括白榆或沙枣种子。所述灌木种子包括柠条、白刺、沙棘和花棒种子，质量比为6:5:4:4。所述草本种子包括紫花苜蓿。
所述土壤培养基的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
A、按照组分含量以重量%计：粘土30%~38%；蒙脱石18%~25%；有机质36%~40%；缓释肥3%；稳定剂1%~3%，植物种子0.5%~3%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的；各组分加入到盛有相应量的清水的容器中，均匀搅拌10~15分钟，得到泥浆混合料；
B、在另一容器中注入适量清水，温度在15℃~30℃，然后加入团粒剂0.35%~0.85%，均匀搅拌10~20分钟，得到团粒剂溶液；
C、将B步骤制得的团粒剂溶液分次加入A步骤制得的泥浆混合料中，充分搅拌混合，直到形成团粒结构，使得土壤与水分离，完成土壤团粒化反应，即可得到所述的土壤培养基。
该培养基有效持水量（体积）65%~75%，有机质含量58%~65g/kg，pH值5.6~6.2，电导率1.8~3.0ms/cm。
本技术发明的优点在于，该土壤培养基可以提高植物对于尾矿库复杂逆境的适应能力，具有更强的耐干旱、耐盐碱、耐瘠薄能力和养分获取能力；该植物生长土壤培养基可用喷播机喷播，具有极强的耐侵蚀性，能抵抗暴风雨的侵蚀，彻底防止土壤流失现象；培养基呈弱酸性状态，适于栖息各种微生物，能抑制病原菌的繁殖，并能改善冶金尾矿坝的盐碱问题。
具体实施方式
下面结合具体的植被恢复实施例对本发明进一步详细说明。
地点：内蒙古包头市包钢（集团）公司选矿厂尾矿坝
尾矿坝原坡面土壤理化指标
| pH值 | 电导率μs/cm | 含盐量 |
| 7.413 | 0.664 | 0.348% |
实施例1
土壤培养基配比如下：
组分A清水30 kg；组分B90kg，其中组分B中各个组分的质量百分比分别为：粘土35%；蒙脱石20%；有机质36.5%；缓释肥3%，缓释肥为专用复合肥和过磷酸钙，所述专用复合肥和过磷酸钙体积比为1：1，所述专用复合肥为含有氮、磷、钾养分的肥料，其中氮、磷、钾的重量比为13：10：10；稳定剂2%；团粒剂0.5%；植物种子3%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的，乔木种子、灌木种子和草本种子的质量比为12:30:1，乔木种子为白榆种子，灌木种子包括柠条、白刺、沙棘和花棒种子，分别为600g、500g、400g、400g。，草本种子为紫花苜蓿种子，该土壤培养基的有效持水量（体积）70%，有机质含量60g/kg，pH值5.76，电导率1.86ms/cm。
实施例2
土壤培养基配比如下：
组分A清水20 kg；组分B80kg，其中组分B中各个组分的质量百分比分别为：粘土30%；蒙脱石24%；有机质40%；缓释肥3%，缓释肥为专用复合肥和过磷酸钙，所述专用复合肥和过磷酸钙体积比为1：1，所述专用复合肥为含有氮、磷、钾养分的肥料，其中氮、磷、钾的重量比为13：10：10；稳定剂3%；团粒剂0.8%；植物种子1%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的，乔木种子、灌木种子和草本种子的质量比为12:30:1，乔木种子为沙枣种子，灌木种子为柠条、白刺、沙棘和花棒种子，分别为180g、150g、120g、120g，草本种子为紫花苜蓿。该土壤培养基的有效持水量（体积）70%，有机质含量60g/kg，pH值5.76，电导率1.86ms/cm。
实施例3
一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基的制备方法，包括下列步骤：
A、按照组分含量以重量%计：粘土37.2%；蒙脱石18%；有机质37；缓释肥3%，缓释肥为专用复合肥和过磷酸钙，所述专用复合肥和过磷酸钙体积比为1：1，所述专用复合肥为含有氮、磷、钾养分的肥料，其中氮、磷、钾的重量比为13：10：10；稳定剂2%，植物种子2%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的，乔木种子、灌木种子和草本种子的质量比为12:30:1，乔木种子为白榆种子，灌木种子包括柠条、白刺、沙棘和花棒种子，分别为300g、250g、200g、200g，草本种子为紫花苜蓿，各组分加入到盛有相应量的清水的容器中，均匀搅拌15分钟，得到泥浆混合料；
B、在另一容器中注入适量清水，温度在30℃，然后加入团粒剂0.8%，均匀搅拌20分钟，得到团粒剂溶液；
C、将B步骤制得的团粒剂溶液分次加入A步骤制得的泥浆混合料中，充分搅拌混合，直到形成团粒结构，使得土壤与水分离，完成土壤团粒化反应，即可得到所述的土壤培养基。
该培养基有效持水量（体积）70%，有机质含量59g/kg，pH值6.0，电导率3.0ms/cm。通过喷播施工到后期养护，施工半年后，基本达到了预期的绿化效果，目前存活下来的苗木的木质化程度大约在90%以上，部分白榆、沙枣高度超过20cm，灌木种子包括柠条、白刺的高度也超过10cm，紫花苜蓿长势良好，，经过适当养护，可以形成理想的植物群落。
Claims (9)
1.一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基，其特征在于该培养基由组分A和组分B组成，其中组分A为清水，组分B为粘土、蒙脱石、有机质、缓释肥、稳定剂、团粒剂组成的混合物，组分A和组分B的质量比为1:3-8；以组分B的总重量为基准，组分B中各组分的重量百分比分别为：粘土30%~38%；蒙脱石18%~25%；有机质36%~40%；缓释肥3%；稳定剂1%~3%；团粒剂0.35%~0.85%；植物种子0.5%~3%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的。
2.根据权利要求1所述的一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基，其特征在于所述粘土为深层矿物质土，含沙量小于45%（重量）。
3.根据权利要求1所述的一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基，其特征在于所述缓释肥为专用复合肥和过磷酸钙，所述专用复合肥和过磷酸钙体积比为1：1，所述专用复合肥为含有氮、磷、钾养分的肥料，其中氮、磷、钾的重量比为13：10：10。
4.根据权利要求1所述的一种适于冶金尾矿坝的植物生长土壤培养基，其特征在于所述植物种子中乔木种子、灌木种子和草本种子的质量比为12:30:1。
5.根据权利要求4所述的土壤培养基，其特征在于所述乔木种子包括白榆或沙枣种子。
6.根据权利要求4所述的土壤培养基，其特征在于所述灌木种子包括柠条、白刺、沙棘和花棒种子，且质量比为6:5:4:4。
7.根据权利要求4所述的土壤培养基，其特征在于所述草本种子包括紫花苜蓿。
8.根据权利要求1所述土壤培养基的制备方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
A、按照组分含量以重量%计：粘土30%~38%；蒙脱石18%~25%；有机质36%~40%；缓释肥3%；稳定剂1%~3%，植物种子0.5%~3%，所述植物种子是由乔木种子、灌木种子和草本种子混合组成的；各组分加入到盛有适量清水的容器中，均匀搅拌10~15分钟，得到泥浆混合料；
B、在另一容器中注入适量清水，温度在15℃~30℃，然后加入团粒剂0.35%~0.85%，均匀搅拌10~20分钟，得到团粒剂溶液；
C、将B步骤制得的团粒剂溶液分次加入A步骤制得的泥浆混合料中，充分搅拌混合，直到形成团粒结构，使得土壤与水分离，完成土壤团粒化反应，即可得到所述的土壤培养基。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，该培养基有效持水量（体积）65%~75%，有机质含量58%~65g/kg，pH值5.6~6.2，电导率1.8~3.0ms/cm。
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