CN107047173A - 一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，包括，（1）将矿区采集的胡枝子种子晒干，3月中上旬在温棚育苗；（2）苗高至12‑15 cm左右时，将幼苗移植到新的无纺布容器袋中，土壤基质根据尾砂土壤肥力特征及保水保肥能力进行调整；（3）5月中下旬选取健壮、根系发达的胡枝子无纺布容器苗，采用随挖穴随栽植的方法移植，按1m×1m株行距挖穴栽植；（4）在胡枝子移植完后，将已浸种的禾本科草籽与氮素、磷素的钙镁磷肥搅拌均匀后撒播于行间；（5）每年追施氮肥4 kg/亩；经过两年的养护期，胡枝子生长良好，尾砂被枯叶覆盖，可种植适应尾砂立地条件的乔灌木，通过修复植物定植修复金属尾砂库。本发明适用于南方未覆土金属尾砂库的修复。

Description

一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法

技术领域

本发明涉及一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，属生态环保技术领域。

背景技术

我国矿产资源丰富，在矿山开采过程中，产生数量庞大的尾砂、废石等固体废弃物，而废弃尾砂库是金属矿山最常见也最难恢复的矿业废弃地。矿山尾矿废弃地土壤结构性差,有机质含量及植物必需的养分元素 (尤其是氮、磷、钾 )缺乏，同时重金属含量又较高，严重限制了植物生长、繁殖和定居，植被恢复困难。目前，矿区环境保护措施种，对尾砂采用筑坝拦土，控制尾砂下泻，但坝内尾砂堆积场地草木难生。经过试验示范种植，在纯尾砂裸地，一些先锋灌木和草本，如柽柳、沙棘、紫穗槐、胡枝子、芒草、狗牙根、水蜡烛等，对尾砂库具有较好的修复性能，但经过生态位竞争，克隆性的草本植物逐渐成为优势物种，灌木品种逐渐退化，植物生长缓慢、生物量低。为增加尾砂库植物复垦成功率，增加尾砂库植物多样性，客土复垦法被大量应用于矿山废弃地复垦。但客土复垦法修复成本较高，而且破坏另一客土地区地表和植被，得不偿失。为减少尾砂覆土修复的工程需求，降低尾砂修复成本，急需研发一种不覆土的植物修复法稳定尾砂结构，缓解金属尾砂堆积对环境照成的恶劣影响。

发明内容

本发明的目的是，根据现有矿山废弃尾砂库造成环境恶化存在的问题，本发明提出一种利用胡枝子容器苗结合草本植物撒播的方式快速修复南方未覆土金属尾砂库的方法，用于修复矿山废弃尾砂库。实现本发明的技术方案如下，一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，其步骤如下：

（1）将从矿区采集的胡枝子种子晒干，脱壳后存放在种子库中；在春季3月中上旬在温棚育苗，60℃ 浸种24h，采用点播的方式培育容器苗，育苗穴盆内铺设营养土，营养土配置的体积比为有机泥炭土：秸秆屑：尾砂=1：1：1，每穴播1-3粒种子，覆土1cm，出苗后幼苗长至10cm左右时间苗至每个容器内只保留1株苗，多余的幼苗可以移植到新的育苗穴内，及时浇水；

（2）当幼苗根团形成，苗高至12-15 cm左右时，将幼苗移植到新的无纺布容器袋中，土壤基质根据尾砂土壤肥力特征及保水保肥能力进行了调整，考虑到无纺布容器苗木运输栽植成本，容器苗基质配比为黄心土V1：泥炭V2：植物秸秆V3=1：1：1，混入缓释复合肥1.5 kg/m³，因尾砂保水能力较差，所以在基质中再混入3-5%的保水剂；幼苗移植入容器袋后，进行日常管理；

（3）5月中下旬选取健壮、根系发达的胡枝子无纺布容器苗，运输到尾砂库，注意保持营养袋完整，防止压碎压散，采用随挖穴随栽植的方法移植，按1m×1m株行距挖穴，栽植时划破容器袋底部，移植后平整穴面，并割去上部枝梢；

（4）在胡枝子移植完后，将已浸种的禾本科草籽与含氮素、磷素的钙镁磷肥搅拌均匀后撒播于行间，禾本科草籽为百喜草、狗牙根、马唐、苜蓿、黑麦草、高羊茅等，第二年3月中下旬仍将已浸种的禾本科草籽与含氮素、磷素的钙镁磷肥撒播于行间；

（5）栽后管理：每年追施氮肥4 kg/亩；经过两年的养护期，胡枝子生长良好，尾砂被枯叶覆盖，可种植其他适应尾砂立地条件的乔灌木，如黄檀等，通过修复植物定植修复金属尾砂库。

所述磷素为P₂O₅；所述禾本科草籽用量为2.5 kg/亩；氮素用量为10kg/亩；P₂O₅用量为7.5 kg/亩。

所述方法能提高胡枝子在尾砂土壤的成活率，胡枝子成活率达到了80%以上，2年后的尾砂植物覆盖率达到90%以上。

本发明的有益效果是，本发明采用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，先将种子点播在混入一定比例的尾砂的育苗基质中，通过预胁迫的方式获得对铜等重金属具有耐性的胡枝子幼苗，然后将幼苗移植到新的无纺布容器袋中，容器苗基质配比为黄心土V1：泥炭V2：植物秸秆V3=1：1：1，混入缓释复合肥1.5 kg/m³和保水剂，经过两年的养护期，胡枝子生长良好，尾砂被枯叶覆盖，可种植其他适应尾砂立地条件的乔灌木，如黄檀等。本发明不仅能有效降低尾砂整地改良成本，还能提高胡枝子在尾砂土壤的成活率，成活率达到了80%以上，2年后的尾砂植物覆盖率达到90%以上，利用灌木和草本的有效组合，提高尾砂土壤的控温保水能力，提高尾砂土壤的细菌数量，改良尾砂土壤性质，能更高效地修复矿区尾砂库，保护了生态环境，且本发明操作简单，易于推广应用。

本发明适用于南方未覆土金属尾砂库的修复。

具体实施方式

本发明具体在德兴铜矿尾砂矿实施。

分析德兴铜矿尾砂理化性质、营养特征和重金属含量。检测结果表明，德兴铜矿尾砂呈中性或弱碱性（pH 7.02-7.24），容重1.28g/cm³，总空隙52%，全剖面无大于5mm的石砾，代换量小于7 m.e/100g 土，说明标志吸附保持阳离子养分数量的交换量小，保肥能力小。其全磷含量与附近植被覆盖良好的红壤地相近，但能被植物直接吸收利用的速效磷含量极低，有机质与全氮含量也极低。重金属含量主要以Cu为主，伴有Cd、Zn等元素的超标。

先后在尾砂开展2次种植试验，第一次试验直接将植物种植在纯尾砂中，不加任何改良基质，种植后不施肥，种植了8种乔、灌、草植物品种，乔木为湿地松、黄檀，灌木为胡枝子，草本为黑麦草、高羊茅、百喜草、狗牙根、马唐等。生长适应性试验表明：无肥移植的一年生湿地松和黄檀实生苗，基本不生长，叶片黄化，落叶，幼苗存活率较低，只有5%左右；移植的一年生胡枝子实生苗，生长缓慢，植株纤弱，仅2%的植株出现花蕾，但不结实；播种的草本植物在种籽萌发后逐渐黄化，死亡。结果表明，金属尾砂缺乏植物正常生长需要的氮/磷等营养元素，重金属含量过高，如不铺设表土或客土，必须进行尾砂改良或提供植物正常生长的营养条件，然后让植物发挥自身的抗逆和适应改良能力。

本发明实施例为第二次试验，本实施例在第一次试验的基础上，针对尾砂理化性质及肥力特征，培育出改良式的无纺布容器苗，植物容器袋规格都为20×25cm，通过基质配比实验研发出胡枝子生长效果良好的土壤基质。本实施例的具体步骤如下：

（1）在将从矿区采集的胡枝子种子晒干，脱壳后存放在种子库中。在春季3月中上旬在温棚育苗，60℃ 浸种24h，采用点播的方式培育容器苗，育苗穴盆内铺设营养土，营养土配置的体积比为有机泥炭土：秸秆屑：尾砂=1：1：1，每穴播2-3粒种子，覆土1cm，出苗后幼苗长至10cm左右时间苗至每个容器内只保留1株苗，多余的幼苗可以移植到新的育苗穴内，及时浇水。

（2）当幼苗根系成团，苗高至12-15 cm左右时，将幼苗移植到新的无纺布容器袋中，土壤基质根据尾砂土壤肥力特征及保水保肥能力进行了调整，此外，考虑到无纺布容器苗木运输栽植成本，容器苗基质配比为V（黄心土）：V（泥炭）：V（植物秸秆）=1：1：1，混入缓释复合肥1.5 kg/m³，因尾砂保水能力较差，所以在基质中再混入3-5%的保水剂。幼苗移植入容器袋后，进行日常管理。

（3）5月中下旬选取健壮、根系发达的胡枝子无纺布容器苗，运输到尾砂库，注意保持营养袋完整，防止压碎压散，采用随挖穴随栽植的方法移植，按1m×1m株行距挖穴，栽植时划破容器袋底部，移植后平整穴面，并割去上部枝梢（促进幼苗木质化）。

（4）在胡枝子移植完后，将已浸种的禾本科草籽（2.5 kg/亩）与含氮素10kg/亩、磷素（P₂O₅）7.5 kg/亩的钙镁磷肥搅拌均匀后撒播于行间，禾本科草籽为百喜草、狗牙根、马唐、苜蓿、麦草、高羊茅等，第二年3月中下旬仍将已浸种的禾本科草籽（2.5 kg/亩）与含氮素10kg/亩、磷素（P2O5）7.5 kg/亩的钙镁磷肥撒播于行间。

（5）栽后管理：每年追施氮肥4 kg/亩。经过两年的养护期，胡枝子生长良好，尾砂被枯叶覆盖，可种植其他适应尾砂立地条件的乔灌木，如黄檀等，通过修复植物定植修复金属尾砂库。

本实施例供试的乔木有：湿地松、马尾松、木荷、苦楝；灌木：胡枝子；草本植物有：黑麦草、高羊茅、百喜草、狗牙根、马唐、苜蓿等。

本实施例供试的乔灌木生长情况：供试乔木品种对尾砂立地条件适应性相对较差，或生长缓慢，或成活率较低。而灌木胡枝子栽植后能迅速生长，移植时剪去其主茎上部枝梢后的株高为25-30cm，至9月中旬，平均株高达到90.5cm，新梢数13.8 根/株，成活率达87.6%，枝叶繁茂，行间已封垄，覆盖了地面。至第二年9月，株高可达220 cm， 盖度80%， 成活率81.7%，如表1所示。

本实施例在胡枝子行间散播的草本植物：黑麦草、高羊茅、百喜草、狗牙根、马唐、苜蓿等。发芽后生长前期生长缓慢，中旬以后迅速生长，并迅速覆盖地面，但苜蓿、黑麦草、高羊茅等不耐高温，狗牙根、马唐、百喜草等长势良好，秋季补种的苜蓿、黑麦草、高羊茅等秋冬季生长较好。所以需要在不同季节撒播不同种类的草种，达到四季长青的效果。而且，在胡枝子行间撒播草种，改善了尾砂土壤水、热和微生物数量，显著提高了胡枝子的成活率、单位面积产量和生物量，如表2所示。

Claims (3)

1.一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）将从矿区采集的胡枝子种子晒干，脱壳后存放在种子库中；春季3月中上旬在温棚育苗，60℃ 浸种24h，采用点播的方式培育容器苗，育苗穴盆内铺设营养土，营养土配置的体积比为有机泥炭土：秸秆屑：尾砂=1：1：1，每穴播2-3粒种子，覆土1cm，出苗后幼苗长至10cm左右时间苗至每个容器内只保留1株苗，多余的幼苗可以移植到新的育苗穴内，及时浇水；

（2）苗高至12-15cm左右时，将幼苗移植到新的无纺布容器袋中，土壤基质根据尾砂土壤肥力特征及保水保肥能力进行了调整，考虑到无纺布容器苗木运输栽植成本，容器苗基质配比为黄心土V1：泥炭V2：植物秸秆V3=1：1：1，混入缓释复合肥1.5 kg/m³，因尾砂保水能力较差，所以在基质中再混入3-5%的保水剂；幼苗移植入容器袋后，进行日常管理；

（3）5月中下旬选择健壮、根系发达的胡枝子无纺布容器苗，运输到尾砂库，注意保持营养袋完整，防止压碎压散，采用随挖穴随栽植的方法移植，按1m×1m株行距挖穴，栽植时划破容器袋底部，移植后平整穴面，并割去上部枝梢；

（4）在胡枝子移植完后，将已浸种的禾本科草籽与含氮素、磷素的钙镁磷肥搅拌均匀后撒播于行间，禾本科草籽为百喜草、狗牙根、马唐、苜蓿、麦草、高羊茅等，第二年3月中下旬仍将已浸种的禾本科草籽与含氮素、磷素的钙镁磷肥撒播于行间；

（5）栽后管理：每年追施氮肥4 kg/亩；经过两年的养护期，胡枝子生长良好，尾砂被枯叶覆盖，可种植其他适应尾砂立地条件的乔灌木，如黄檀等，通过修复植物定植修复金属尾砂库。

2.根据权利要求1所述一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，其特征在于，所述磷素为P₂O₅；所述禾本科草籽用量为2.5 kg/亩；氮素用量为10kg/亩；P₂O₅用量为7.5 kg/亩。

3.根据权利要求1所述一种利用胡枝子容器苗快速修复南方金属尾砂库的方法，其特征在于，所述方法能提高胡枝子在尾砂土壤的成活率，胡枝子成活率达到80%以上，2年后的尾砂植物覆盖率达到90%以上。