CN104844311A

CN104844311A - 一种提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质及方法

Info

Publication number: CN104844311A
Application number: CN201510149941.6A
Authority: CN
Inventors: 刘方春; 井大炜; 马海林; 盛升; 杜振宇; 马丙尧; 邢尚军
Original assignee: Shandong Academy of Forestry
Current assignee: Shandong Academy of Forestry
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2015-03-31
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2035-03-31
Also published as: CN104844311B

Abstract

本发明公开了一种能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，由CLP-尿素凝胶和CLP-Z77凝胶组成；所述CLP-尿素凝胶，是由尿素溶液和CLP型制动载体按(50-80)ml:1g的比例混匀，通过CLP型制动载体将尿素溶液吸附，形成CLP-尿素凝胶；所述CLP-Z77凝胶，是由蜡样芽孢杆菌Z77菌液和CLP型制动载体按(15-30)ml：1g的比例混匀，通过CLP型制动载体将蜡样芽孢杆菌Z77菌液吸附，形成CLP-Z77凝胶。本发明还公开了采用该基质进行干旱瘠薄山地造林的方法。采用本发明的基质和造林方法显著提高造林成活率和保存率。

Description

一种提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质及方法

技术领域

本发明涉及一种提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质及方法。

背景技术

全球干旱半干旱地区的面积约占陆地面积的35％，我国的干旱半干旱地区，地域辽阔，面积约占全国总面积的52.5％。由此形成的土地荒漠化而使我国成为世界上荒漠化危害严重的国家之一。干旱瘠薄山地是植被恢复最为困难的地区之一，造林成活率低、水土流失严重。土壤干旱和贫瘠是影响这些地区植被恢复的主要限制因素，因此，提高植物抗旱能力和养分利用率是改善这些地区生态环境的关键措施。

针对如何提高干旱瘠薄山地植物的抗旱能力，本申请的发明人分别在专利201310654963.9中对一株蜡样芽孢杆菌及其在提高植物抗旱能力中的应用进行了研究，在专利201310655015.7中对一种提高干旱山地无纺布容器苗造林成活率的方法进行了研究。但上述研究主要针对的是提高植物的抗旱能力，未涉及对于干旱瘠薄山地的养分利用率的研究，而且造林育苗方法为容器苗造林，未涉及对裸根苗造林的研究。

裸根苗造林相对于容器苗造林，培育方法简单，育苗成本低，但是对于干旱瘠薄山地，若单纯采用裸根苗造林则成活率较低；若采用容器苗造林则提高了造林的成本，这也是目前干旱瘠薄山地造林的难点所在，因此，提供一种成本较低，而且能提高干旱瘠薄山地造林成活率的方法，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种能够提高干旱瘠薄山地造林成活率和养分利用率的基质。

本发明的另一目的是提供一种提高干旱瘠薄山地造林成活率的方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，由CLP-尿素凝胶和CLP-Z77凝胶组成；

所述CLP-尿素凝胶，是由尿素溶液和CLP型制动载体按(50-80)ml:1g的比例混匀，通过CLP型制动载体将尿素溶液吸附，形成CLP-尿素凝胶；

所述尿素溶液是由尿素和水按(1-2)g：10ml混合，溶解后制得。

制备CLP-尿素凝胶所用的CLP型制动载体的粒径<0.3mm。

所述CLP-Z77凝胶，是由蜡样芽孢杆菌Z77菌液和CLP型制动载体按(15-30)ml：1g的比例混匀，通过CLP型制动载体将蜡样芽孢杆菌Z77菌液吸附，形成CLP-Z77凝胶；

所述蜡样芽孢杆菌Z77菌液，是由蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)Z77按照常规方法进行种子培养和液体发酵培养，得蜡样芽孢杆菌Z77发酵液，将蜡样芽孢杆菌Z77发酵液稀释成有效活菌数为2～4×10⁷cfu/mL的菌液，即为蜡样芽孢杆菌Z77菌液。

所述蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)Z77，已于2012年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.7070，记载在中国专利“一株蜡样芽孢杆菌及其在提高植物抗旱能力中的应用”(CN 103667132A)中。

制备CLP-Z77凝胶所用的CLP型制动载体粒径为0.3～0.8mm。

本发明中所用的CLP型制动载体均来自北京汉力淼新技术有限公司。

本发明的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，可以用于裸根苗造林，也可以用于容器苗造林，具体的，用于干旱瘠薄山地裸根苗造林时，基质的组成为：CLP-尿素凝胶300-500份，CLP-Z77凝胶80-100份。

用于干旱瘠薄山地容器苗造林时，基质的组成为：CLP-尿素凝胶350-550份，CLP-Z77凝胶100-140份。

采用本发明的基质进行干旱瘠薄山地裸根苗造林的方法，步骤为：批量挖好树穴后，取300～500份CLP-尿素凝胶和80～100份CLP-Z77凝胶，与3-5倍基质重量的土壤混匀后，均匀撒施于造林苗木根系周围。

采用本发明的基质进行干旱瘠薄山地容器苗造林的方法，步骤为：批量挖好树穴后，取100～150份g CLP-尿素凝胶和40～60份CLP-Z77凝胶撒于坑底，取250～400g CLP-尿素凝胶和60～80g CLP-Z77凝胶，均匀撒施于苗木容器周围。

定植后，除非春夏季连续2个月干旱，且有叶片委焉或其它直观觉得土壤严重缺水而影响苗木存活外，一般可不再补水。

本发明的有益效果：

本发明将尿素溶液与CLP型制动载体相结合，形成CLP-尿素凝胶，在不影响CLP型制动载体吸水能力的基础上，干旱环境下可提高养分利用效率，尤其是氮素的利用效率。本发明将CLP型制动载体与蜡样芽孢杆菌Z77菌液相结合，形成的CLP-Z77凝胶，能够提高微生物在干旱环境下的生存和定殖能力，提高水分利用效率，增强植物抗旱能力，显著提高造林成活率和保存率。

附图说明

图1为本发明的造林流程图。

具体实施方式

结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例1：CLP-尿素凝胶的制备及对氮素吸收利用率的影响的考察

1.CLP-尿素凝胶的制备：

将尿素和水按照1g:10ml(W/V)的比例混合，形成尿素溶液。将尿素溶液和CLP型制动载体按照60ml:1g(V/W)的比例混匀，制成CLP-尿素凝胶。

制备CLP-尿素凝胶所用的CLP型制动载体的粒径<0.3mm，来自北京汉力淼新技术有限公司。

2.CLP-尿素凝胶对氮素吸收利用率的影响

造林时，设置4个处理，分别为(1)取120g CLP-尿素凝胶置于底部，250g CLP-尿素凝胶均匀放置于侧柏容器苗根系周围(实验组)；(2)将与实验组同等质量的CLP型制动载体吸附与实验组同量的水，和与实验组同等质量的尿素置于容器底部和根系周围(对照组1)；(3)将与实验组同等质量的尿素置于容器底部和根系周围(对照组2)；(4)将与实验组同等质量的CLP型制动载体吸附与实验组同量的水(对照组3)。造林后浇透水，以后不再浇水，生长160d后，测定侧柏地上部的干物质重和氮素含量，并计算氮素的总吸收量。结果见表1：实验组侧柏的地上部干物质种显著大于对照组，实验组的氮素总量分别比三个对照组显著提高了11.66％、14.53％和33.57％。表明，侧柏造林后，CLP-尿素凝胶可显著促进植物对氮素的吸收利用，提高氮素的利用效率。

表1不同处理侧柏的干重、氮素含量及吸收量

实施例2：CLP-Z77凝胶的制备及其对根际土壤的细菌群落结构多样性和植物在干旱环境中的适应能力的影响

1.CLP-Z77凝胶的制备

将蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)Z77按照常规方法进行种子培养和液体发酵培养，得蜡样芽孢杆菌Z77发酵液。将蜡样芽孢杆菌Z77发酵液稀释成有效活菌数为3.2×10⁷cfu/mL的Z77菌液，将稀释后的Z77菌液和CLP型制动载体按照30ml：1g(V/W)的比例混合，形成CLP-Z77凝胶。

制备CLP-Z77凝胶所用的CLP型制动载体粒径为0.3～0.8mm，来自北京汉力淼新技术有限公司。

蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)Z77，已于2012年12月31日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.7070，记载在中国专利“一株蜡样芽孢杆菌及其在提高植物抗旱能力中的应用”(CN 103667132A)中。

2.CLP-Z77凝胶对根际土壤的细菌群落结构多样性和植物在干旱环境中适应能力的影响

金银花定植时，取85g CLP-Z77凝胶，与400g土壤混匀后均匀的撒施于金银花裸根苗的根系周围(实验组)；取与实验组同等质量CLP型制动载体，与400g土壤混匀后均匀的撒施于金银花裸根苗的根系周围(对照组1)；取与实验组同等体积的Z77菌液，与400g土壤混匀后均匀的撒施于金银花裸根苗的根系周围(对照组2)；取与试验组同等质量的CLP型制动载体和与试验组同等体积的Z77菌液，分别与200g土壤混匀后均匀的撒施于金银花裸根苗的根系周围(对照组3)；未添加任何材料(对照组4)。所有处理定植后浇透水，以后维持土壤含水量为田间持水量的30％～40％，30d时收集4个处理的根际土壤和叶片，测定金银花根际土壤的细菌数量及群落结构多样性，测定叶片的相对含水量和相对电导率，结果见表2。可以看出，单独加入CLP型制动载体、L90或Z77均有一定效果，但实验组根际土壤具有最高的多样性指数和细菌数量，差异均达显著水平；实验组叶片具有最高的叶片相对含水量和最低的相对电导率，差异显著。因此，CLP型制动载体菌液凝胶可延长组合菌液在干旱环境的中有效性，提高根际土壤的细菌群落结构多样性，提高植物在干旱环境中的适应能力。

表2不同处理叶片的相对含水量。相对电导率和土壤生物学指标

实施例3：造林试验

分别按照实施例1和实施例2的方法制成CLP-尿素凝胶和CLP-Z77凝胶，在莱芜市莱城区苗山镇北苗山村的牛旺泉北山安排造林试验，于2012年7月10日安排造林试验。造林苗木选用侧柏容器苗。批量挖好树穴后，取120g CLP-尿素凝胶和40g CLP-Z77凝胶撒于坑底，取280g CLP-尿素凝胶和80g CLP-Z77凝胶均匀的撒施于容器苗的根系周围。设置只加入与实验组同等质量CLP-尿素凝胶(对照组1)和只加入与实验组同等质量CLP-Z77凝胶(对照组2)作为对比。造林当年调查成活率，并于翌年调查存活率，结果如表3所示。可以看出，同对照组1和对照组2相比，试验组处理的地径、成活率和保存率均显著最高。表明，将CLP型制动载体尿素凝胶和CLP型制动载体组合菌液凝胶相结合用于干旱山地造林，可提高造林成活率和保存率。

表3不同处理侧柏的生长、成活率及保存率

Claims

1.一种能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，由CLP-尿素凝胶和CLP-Z77凝胶组成；

所述CLP-Z77凝胶，是由蜡样芽孢杆菌Z77菌液和CLP型制动载体按(15-30)ml：1g的比例混匀，通过CLP型制动载体将蜡样芽孢杆菌Z77菌液吸附，形成CLP-Z77凝胶。

2.根据权利要求1所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，所述尿素溶液是由尿素和水按(1-2)g：10ml混合，溶解后制得。

3.根据权利要求1所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，制备CLP-尿素凝胶所用的CLP型制动载体的粒径<0.3mm。

4.根据权利要求1所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，所述蜡样芽孢杆菌Z77菌液中的有效活菌数为2～4×10⁷cfu/mL。

5.根据权利要求1所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，制备CLP-Z77凝胶所用的CLP型制动载体粒径为0.3～0.8mm。

6.根据权利要求1至5任一项所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，用于干旱瘠薄山地裸根苗造林时，基质的组成为：CLP-尿素凝胶300-500份，CLP-Z77凝胶80-100份。

7.根据权利要求1至5任一项所述的能够提高干旱瘠薄山地造林成活率的基质，其特征在于，用于干旱瘠薄山地容器苗造林时，基质的组成为：CLP-尿素凝胶350-550份，CLP-Z77凝胶100-140份。

8.采用权利要求1的基质进行干旱瘠薄山地裸根苗造林的方法，其特征在于，步骤为：批量挖好树穴后，取300～500份CLP-尿素凝胶和80～100份CLP-Z77凝胶，与3-5倍基质重量的土壤混匀后，均匀撒施于造林苗木根系周围。

9.采用权利要求1的基质进行干旱瘠薄山地容器苗造林的方法，步骤为：批量挖好树穴后，取100～150份g CLP-尿素凝胶和40～60份CLP-Z77凝胶撒于坑底，取250～400g CLP-尿素凝胶和60～80g CLP-Z77凝胶，均匀撒施于苗木容器周围。