CN112715287A - 一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物培育技术领域，具体为一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，具体步骤如下：定植床制备、获取植株、成品苗选取和苗木定植。本发明培育植物的固土量增加75％左右，可以固定土壤，减少水土流失；植物干重的增量为42％、根长的增量为32％以及株高的增量为42％，利用植物促生细菌促进植物生长，提高植物重金属含量，强化植物提取修复效率；通过接种生态修复剂，菌株W33的接种使得植物根系发达，固土量显著增加98％，有利于尾矿废弃地的水土保持，生细菌W33菌株高产铁载体，有助于提高植物抗旱、抗寒抗涝、抗盐碱、抗病虫害的抗逆性，具有溶磷特性，有助于促进植物生长。
Description
技术领域
本发明涉及植物培育技术领域，具体为一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法。
背景技术
青海木里矿区的沙漠化环境恶劣，空气弥漫灰尘，此外青海海拔高而且山地寒漠广布，空气稀薄，形成了青海独特的高原气候特点，即：低温、干燥、多风、缺氧。青海年平均气温为零下5.8℃至8.6℃，各地气温随海拔不同而呈垂直分布。由于气候、环境、人文等因素的影响。
中国专利申请号201410687098.2公开了一种用于高寒地区的抗冻生境基材及其制备方法，应用于边坡生态防护工程、园林景观绿化工程等领域。本方法是先将纳米Al2O3、纳米SiO2、黄麻纤维、棕树叶鞘纤维、粉末状引气剂按配比混合均匀，得到矿物与植物纤维混合料；然后将其与混凝土绿化添加剂、有机质和水泥混合均匀，得到外掺料；最后将外掺料与干土混合，搅拌均匀后即可得到用于高寒地区的抗冻生境基材，并利用空压机喷射于边坡上。本发明提的生境基材中孔隙分布更加细腻、均匀，纤维加筋网络更加发达，有效提高了生态防护工程抵抗冻融破坏的能力，对生态防护技术在高寒地区的推广应用具有显著意义，但是该种抗冻生境基材不适合高寒植物生长，种苗很难经受住残酷考验，成活率低。因此，在高寒生境矿区种植中生多年生草本植物已成为高寒草甸生态恢复的一大难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，以解决上述背景技术中提出现如今在高寒生境矿区种植中生多年生草本植物已成为高寒草甸生态恢复的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，具体步骤如下：
S1定植床制备：将自制抗冻生境基材均匀平铺于苗床的底部，厚度为3-4cm，再将园土、种子营养液和生态修复剂混合均匀后覆盖在自制抗冻生境基材上，苗床中总土量达到6-8cm厚度；
S2获取植株：取生长于高寒生境的中生多年生草本植物的根、茎或枝条，利用植物细胞全能性，由顶端分生组织直接分裂的细胞发育成新植株、或通过由根中原有的原始体发育成新植株、或由愈伤组织发育成新植株、或由根穗发生的不定芽发育成新的植株；或者收集中生多年生草本植物种子，通过催芽促进种子萌发并发育成小植株；
S3成品苗选取：将小植株种植于培育棚内，调节培育棚内昼夜温度在15-22℃，培育棚内植株种苗按常规园林植物培植管理和喷淋，植株种苗在适温环境下生长快速；当植株种苗发育长大至植株苗高度为5-8cm时，每天夜间将培育棚温度降至5-8℃维持40-50min，经100-150天培育棚昼夜温差变温的培育，植株种苗已长成成品苗，选取植株长势旺盛，枝叶繁茂，根部根系发达，且根系向下伸延的成品苗；
S4苗木定植：在每年5月上旬高原草甸气温明显上升并达到6℃以上时，将培育棚内培育的成品苗连袋移栽至定植床上种植，每亩接种10个细菌/mL的生态修复剂4-6kg，用于植物生态修复。
作为优选，自制抗冻生境基材包括以下重量份的原料：膨润土200-250份，生物腐殖酸肥料500-700份，无机肥20-60份，纳米SiO230-35份，纳米Al2O330-35份，黄麻纤维8-10份，棕树叶鞘纤维8-10份，保水剂10-20份，有机质120-150份，坡缕石10-20份。
作为优选，所述黄麻纤维直径为30-120μm，棕树叶鞘纤维直径为200-400μm，且黄麻纤维、棕树叶鞘纤维、干土的含水量均在5％以下。
作为优选，所述有机质是锯末、稻壳、或酒糟中的一种或一种以上的混合物。
作为优选，自制抗冻生境基材制备方法具体为：先将纳米Al2O3、纳米SiO2、黄麻纤维、棕树叶鞘纤维按配比混合均匀，得到矿物与植物纤维混合料；将所得的物料与生物腐殖酸肥料、有机质、坡缕石和保水剂混合均匀，得到外掺料；将所得的外掺料与膨润土混合，搅拌均匀后即可得到用于高寒地区的抗冻生境基材。
作为优选，每升种子营养液中包括以下重量的元素：氮：240-250mg；磷：28.5-30.5mg；钾：260-280mg；钙：100-120mg；镁：30-40mg；铁：4-5mg；锰：0.4-0.6mg；铜：0.01-0.02mg；锌：0.04-0.05mg；硼：0.60-0.70mg；钼：0.005-0.008mg；念珠藻多糖1-1.5g以及固氮混合菌发酵液2-3g。
作为优选，所述种子营养液中的氮来源自硝酸钠、硝酸铵或磷酸脲，磷来源自磷酸脲，钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠。
作为优选，所述生态修复剂为液体根瘤菌W33或固体根瘤菌W33。
作为优选，所述液体根瘤菌W33通过常规的液体深层发酵方法发酵根瘤菌W33得到，所述固体根瘤菌W33通过使用草炭或蛭石吸附根瘤菌W33发酵液配制成的颗粒剂或粉剂。
作为优选，所述中生多年生草本植物选取自然界常年生长于高寒生境中的冰川蓼、细叶珠芽蓼、珠芽蓼、圆穗蓼、黑心虎耳草或山地虎耳草
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，培育植物的固土量增加75％左右，可以固定土壤，减少水土流失；植物干重的增量为42％、根长的增量为32％以及株高的增量为42％，利用植物促生细菌促进植物生长，提高植物重金属含量，强化植物提取修复效率；通过接种生态修复剂，菌株W33的接种使得植物根系发达，固土量显著增加98％，有利于尾矿废弃地的水土保持，生细菌W33菌株高产铁载体，有助于提高植物抗旱、抗寒抗涝、抗盐碱、抗病虫害的抗逆性，具有溶磷特性，有助于促进植物生长。
具体实施方式
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。
实施例1
一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，具体步骤如下：
S1定植床制备：将自制抗冻生境基材均匀平铺于苗床的底部，厚度为4cm，再将园土、种子营养液和生态修复剂混合均匀后覆盖在自制抗冻生境基材上，苗床中总土量达到8cm厚度；
S2获取植株：取生长于高寒生境的中生多年生草本植物的根、茎或枝条，利用植物细胞全能性，由顶端分生组织直接分裂的细胞发育成新植株、或通过由根中原有的原始体发育成新植株、或由愈伤组织发育成新植株、或由根穗发生的不定芽发育成新的植株；或者收集中生多年生草本植物种子，通过催芽促进种子萌发并发育成小植株；
S3成品苗选取：将小植株种植于培育棚内，调节培育棚内昼夜温度在15-22℃，培育棚内植株种苗按常规园林植物培植管理和喷淋，植株种苗在适温环境下生长快速；当植株种苗发育长大至植株苗高度为5-8cm时，每天夜间将培育棚温度降至5-8℃维持40-50min，经100-150天培育棚昼夜温差变温的培育，植株种苗已长成成品苗，选取植株长势旺盛，枝叶繁茂，根部根系发达，且根系向下伸延的成品苗；
S4苗木定植：在每年5月上旬高原草甸气温明显上升并达到6℃以上时，将培育棚内培育的成品苗连袋移栽至定植床上种植，每亩接种10个细菌/mL的生态修复剂4-6kg，用于植物生态修复。
本实施例中，膨润土200份，生物腐殖酸肥料600份，无机肥40份，纳米SiO235份，纳米Al2O330-35份，黄麻纤维10份，棕树叶鞘纤维10份，保水剂15份，有机质130份，坡缕石15份。
具体的，黄麻纤维直径为30-120μm，棕树叶鞘纤维直径为200-400μm，且黄麻纤维、棕树叶鞘纤维、干土的含水量均在5％以下，有机质是锯末，自制抗冻生境基材制备方法具体为：先将纳米Al2O3、纳米SiO2、黄麻纤维、棕树叶鞘纤维按配比混合均匀，得到矿物与植物纤维混合料；将所得的物料与生物腐殖酸肥料、有机质、坡缕石和保水剂混合均匀，得到外掺料；将所得的外掺料与膨润土混合，搅拌均匀后即可得到用于高寒地区的抗冻生境基材。
进一步的，本实施例中每升种子营养液中包括以下重量的元素：氮：250mg；磷：28.5mg；钾：260mg；钙：120mg；镁：30mg；铁：5mg；锰：0.6mg；铜：0.02mg；锌：0.05mg；硼：0.70mg；钼：0.005mg；念珠藻多糖1g以及固氮混合菌发酵液2g。
具体的，种子营养液中的氮来源自硝酸钠，磷来源自磷酸脲，钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠。
本实施例中的生态修复剂为固体根瘤菌W33，固体根瘤菌W33通过使用草炭或蛭石吸附根瘤菌W33发酵液配制成的颗粒剂或粉剂。
具体的，中生多年生草本植物选取山地虎耳草。
实施例2
一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，具体步骤如下：
S1定植床制备：将自制抗冻生境基材均匀平铺于苗床的底部，厚度为4cm，再将园土、种子营养液和生态修复剂混合均匀后覆盖在自制抗冻生境基材上，苗床中总土量达到7cm厚度；
S2获取植株：取生长于高寒生境的中生多年生草本植物的根、茎或枝条，利用植物细胞全能性，由顶端分生组织直接分裂的细胞发育成新植株、或通过由根中原有的原始体发育成新植株、或由愈伤组织发育成新植株、或由根穗发生的不定芽发育成新的植株；或者收集中生多年生草本植物种子，通过催芽促进种子萌发并发育成小植株；
S3成品苗选取：将小植株种植于培育棚内，调节培育棚内昼夜温度在20℃，培育棚内植株种苗按常规园林植物培植管理和喷淋，植株种苗在适温环境下生长快速；当植株种苗发育长大至植株苗高度为6cm时，每天夜间将培育棚温度降至5℃维持45min，经120天培育棚昼夜温差变温的培育，植株种苗已长成成品苗，选取植株长势旺盛，枝叶繁茂，根部根系发达，且根系向下伸延的成品苗；
S4苗木定植：在每年5月上旬高原草甸气温明显上升并达到6℃以上时，将培育棚内培育的成品苗连袋移栽至定植床上种植，每亩接种10个细菌/mL的生态修复剂5kg，用于植物生态修复。
本实施例中的，自制抗冻生境基材包括以下重量份的原料：膨润土250份，生物腐殖酸肥料500份，无机肥40份，纳米SiO230份，纳米Al2O332份，黄麻纤维9份，棕树叶鞘纤维9份，保水剂20份，有机质150份，坡缕石20份。
具体的，黄麻纤维直径为50μm，棕树叶鞘纤维直径为300μm，且黄麻纤维、棕树叶鞘纤维、干土的含水量均在5％以下，有机质是锯末与酒糟1：1的混合物，自制抗冻生境基材制备方法具体为：先将纳米Al2O3、纳米SiO2、黄麻纤维、棕树叶鞘纤维按配比混合均匀，得到矿物与植物纤维混合料；将所得的物料与生物腐殖酸肥料、有机质、坡缕石和保水剂混合均匀，得到外掺料；将所得的外掺料与膨润土混合，搅拌均匀后即可得到用于高寒地区的抗冻生境基材。
进一步的，本实施例中每升种子营养液中包括以下重量的元素：氮：250mg；磷：28.5mg；钾：260mg；钙：120mg；镁：30mg；铁：4mg；锰：0.6mg；铜：0.02mg；锌：0.05mg；硼：0.70mg；钼：0.008mg；念珠藻多糖1.5g以及固氮混合菌发酵液3g。
具体的，种子营养液中的氮来源自磷酸脲，磷来源自磷酸脲，钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠。
本实施例的生态修复剂为液体根瘤菌W33，液体根瘤菌W33通过常规的液体深层发酵方法发酵根瘤菌W33得到。
具体的，生多年生草本植物选取自然界常年生长于高寒生境中黑心虎耳草。
将本发明的2个实施例高寒地区抗逆性植物培育方法与现有的植物修复进行对比，如下表所示。
| 对比参数 | 固土量增加量/％ | 植物干重的增量/％ | 根长的增量/％ | 株高的增量/％ |
| 实施例1 | 76.65-81.36 | 42.36-48.65 | 30.69-35.96 | 42.69-46.98 |
| 实施例2 | 74.96-82.36 | 43.69-46.98 | 32.98-36.42 | 45.69-47.63 |
| 传统的 | 20-30 | 5-10 | 5-10 | 4.2-5.6 |
由上表可以看出，本发明高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，培育植物的固土量增加75％左右，可以固定土壤，减少水土流失；植物干重的增量为42％、根长的增量为32％以及株高的增量为42％，利用植物促生细菌促进植物生长，强化植物提取修复效率；通过接种生态修复剂，菌株W33的接种使得植物根系发达，固土量显著增加98％，有利于尾矿废弃地的水土保持，生细菌W33菌株能高产铁载体，有助于提高植物抗旱、抗寒抗涝、抗盐碱、抗病虫害的抗逆性，具有溶磷特性，有助于促进植物生长。
在温度为5℃的恒温条件下将本发明的2个实施例高寒地区抗逆性植物培育方法与现有的植物进行对比，如下表所示。
| 对比参数 | 存活率/％ | 温度℃ |
| 实施例1 | 89.65-95.78 | 5 |
| 实施例2 | 87.21-93.41 | 5 |
| 传统的 | 20-30 | 5 |
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1定植床制备：将自制抗冻生境基材均匀平铺于苗床的底部，厚度为3-4cm，再将园土、种子营养液和生态修复剂混合均匀后覆盖在自制抗冻生境基材上，苗床中总土量达到6-8cm厚度；
S2获取植株：选取生长于高寒生境的中生多年生的植物，在秋季果实成熟掉落前采摘，通过揉搓方式去除果肉和假种皮，清水反复洗净后置于簸箕或竹篾中，置于通风阴凉环境下自然晾干，通过催芽促进种子萌发并发育成小植株；
S3成品苗选取：将小植株种植于培育棚内，调节培育棚内昼夜温度在15-22℃，培育棚内植株种苗按常规园林植物培植管理和喷淋，植株种苗在适温环境下生长快速；当植株种苗发育长大至植株苗高度为5-8cm时，每天夜间将培育棚温度降至5-8℃维持40-50min，经100-150天培育棚昼夜温差变温的培育，植株种苗已长成成品苗，选取植株长势旺盛，枝叶繁茂，根部根系发达，且根系向下伸延的成品苗；
S4苗木定植：在每年5月上旬高原草甸气温明显上升并达到6℃以上时，将培育棚内培育的成品苗连袋移栽至定植床上种植，每亩接种10个细菌/mL的生态修复剂4-6kg，用于植物生态修复。
2.根据权利要求1所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：自制抗冻生境基材包括以下重量份的原料：膨润土200-250份，生物腐殖酸肥料500-700份，无机肥20-60份，纳米SiO230-35份，纳米Al2O330-35份，黄麻纤维8-10份，棕树叶鞘纤维8-10份，保水剂10-20份，有机质120-150份，坡缕石10-20份。
3.根据权利要求2所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述黄麻纤维直径为30-120μm，棕树叶鞘纤维直径为200-400μm，且黄麻纤维、棕树叶鞘纤维、干土的含水量均在5％以下。
4.根据权利要求2所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述有机质是锯末、稻壳、或酒糟中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求2所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：自制抗冻生境基材制备方法具体为：先将纳米Al2O3、纳米SiO2、黄麻纤维、棕树叶鞘纤维按配比混合均匀，得到矿物与植物纤维混合料；将所得的物料与生物腐殖酸肥料、有机质、坡缕石和保水剂混合均匀，得到外掺料；将所得的外掺料与膨润土混合，搅拌均匀后即可得到用于高寒地区的抗冻生境基材。
6.根据权利要求1所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：每升种子营养液中包括以下重量的元素：氮：240-250mg；磷：28.5-30.5mg；钾：260-280mg；钙：100-120mg；镁：30-40mg；铁：4-5mg；锰：0.4-0.6mg；铜：0.01-0.02mg；锌：0.04-0.05mg；硼：0.60-0.70mg；钼：0.005-0.008mg；念珠藻多糖1-1.5g以及固氮混合菌发酵液2-3g。
7.根据权利要求6所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述种子营养液中的氮来源自硝酸钠、硝酸铵或磷酸脲，磷来源自磷酸脲，钾选自硫酸钾；钙选自氯化钙；镁选自硫酸镁；铁选自乙二胺四乙酸铁，铜选自硫酸铜；锰选自硫酸锰，锌选自硫酸锌，硼选自硼酸，钼选自钼酸钠。
8.根据权利要求1所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述生态修复剂为液体根瘤菌W33或固体根瘤菌W33。
9.根据权利要求8所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述液体根瘤菌W33通过常规的液体深层发酵方法发酵根瘤菌W33得到，所述固体根瘤菌W33通过使用草炭或蛭石吸附根瘤菌W33发酵液配制成的颗粒剂或粉剂。
10.根据权利要求1所述的高寒地区抗逆性植物培育方法与生态修复方法，其特征在于：所述中生多年生草本植物选取自然界常年生长于高寒生境中的冰川蓼、细叶珠芽蓼、珠芽蓼、圆穗蓼、黑心虎耳草或山地虎耳草。
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