CN114287195A - 一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，包括：在盐碱地上深挖形成种植坑；在种植坑的底部和内壁分别铺设两层隔离网，在两层隔离网之间分别填充过滤层；在隔离网内部放置隔离圈，在隔离网和隔离圈之间填充混有微生物菌剂的盐碱地原土，晾至1～2天后；栽种树苗，栽种时，将树苗种植于隔离圈内，隔离圈内填充混合基质，然后取走隔离圈。本发明通过配制微生物菌剂和过滤层，并对二者进行共同使用于滨海盐碱地防护林的建造，使用过滤层可以阻挡种植坑外的盐分进入根系周围，结合种植坑内微生物菌剂对盐碱土的改良措施，能够降低植物根系周围的含盐量，减轻滨海盐碱地初期盐分对其根系的迫害，有利于提高防护林的长期存活率。

Description

一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法

技术领域

本发明涉及盐碱地防护林领域，特别是涉及一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法。

背景技术

盐碱地是盐碱类物质在土壤表层聚集的一类土壤的俗称，是指土壤里面所含的盐分或碱类物质影响到植物的正常生长。盐渍荒漠化属于化学作用造成的土地退化，绝大部分分布在西北、华北、东北以及沿海一带。盐碱土地农业利用十分困难，并带来严重危害，利用盐碱地植物造林，发展林业，具有多方面的重要作用：①可以扩大森林覆盖率，改善区域性生态环境；②可以改良盐碱土，扩大耕地面积，消除盐害，促进农业生产；③可以改变森林布局，增加木材和林副产品及经济效益。但由于盐碱地普遍盐碱化度较高，含有较高浓度的盐分，导致防护林成活率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，以解决传统方法在盐碱地上植树造林成活率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，包括以下步骤：

(1)在盐碱地上深挖形成种植坑；

(2)在种植坑的底部和内壁分别铺设两层能够透水透气的隔离网，在两层隔离网之间分别填充用于吸附盐碱成分的过滤层；

(3)在隔离网内部放置隔离圈，所述隔离圈为圆筒状，直径小于种植坑，在隔离网和隔离圈之间填充混有微生物菌剂的盐碱地原土，晾至1～2天；

(4)栽种树苗，栽种时，将树苗种植于隔离圈内，隔离圈内填充混合基质，然后取走隔离圈；

其中，所述种植坑为圆柱状，直径为90～120cm，深度为80～100cm；

所述过滤层由凹凸棒矿石粉组成；

所述微生物菌剂包括质量比为(5～10):(3～5):(3～5):(1～4):(5～10):(3～8)的根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和假单胞菌；

所述混合基质包括体积比1:(8～10)的有机肥和盐碱地原土。

进一步地，所述隔离网由芦苇秸秆编织而成，厚度1～1.5cm。

隔离网的材料由天然有机物质芦苇秸秆构成，材料来源丰富，对土壤没有副作用，具有透水透气、隔离盐碱的作用，且较长时间后，芦苇秸秆逐渐腐烂，不会对树木根系生长造成影响。本发明在种植坑内壁和底部设置两层隔离网，两层隔离网之间填充过滤层，外层隔离网将过滤层与种植坑外部的盐碱土进行隔离，减少外部盐碱的侵入，内层隔离网主要是为了隔离过滤层与内部填充的混有微生物菌剂的盐碱地原土。

凹凸棒矿石粉是指凹凸棒石的粉料。凹凸棒石为一种晶质水合镁铝硅酸盐矿物，具有独特的层链状结构特征，在其结构中存在晶格置换，晶体中含有不定量的Na⁺、Ca²⁺、Fe^{3 +}、Al³⁺，晶体呈针状，纤维状或纤维集合状。凹凸棒石具有独特的分散、耐高温、抗盐碱等良好的胶体性质和较高的吸附脱色能力，并具有一定的可塑性及粘结力。具有介于链状结构和层状结构之间的中间结构。凹凸棒石呈土状、致密块状，产于沉积岩和风化壳中，颜色呈白色，灰白色，青灰色，灰绿色或弱丝绢光泽。土质细腻，有油脂滑感，质轻、性脆，断口呈贝壳状或参差状，吸水性强。湿时具粘性和可塑性，干燥后收缩小，不大显裂纹，水浸泡崩散。

进一步地，所述两层隔离网之间的间隔为5～10cm。

进一步地，所述隔离圈为顶部带有提耳的两个半圆组成的圆筒状隔离圈，直径15～30cm，其直径大小以能使树木幼苗正常种植为准；所述隔离圈放置于种植坑的中心，与种植坑的中心轴重叠；所述隔离圈采用高强度、具有透水透气孔的塑料材料制成，强度高，顶部带有2～6个提耳，便于混合基质填充后隔离圈的抽离，透水透气则是为了使混有微生物菌剂的盐碱地原土中微生物快速繁殖。进一步地，隔离圈可以采用由两片半圆筒构成，两个半圆筒相互配合组成圆筒状的隔离圈，一方面可以便于混合基质后隔离圈的抽离，另一方面可以防止由于隔离圈直径过小对防护林树苗枝叶造成破坏。

建造防护林时，隔离圈外围填充混有微生物菌剂的盐碱地原土，利用微生物对盐碱土进行改良，改良过程是长期且持续的；隔离圈内部填充混合基质，混合基质含有有机肥料，提高初期防护林根系周围的营养水平，提高幼苗根系对盐碱的耐受程度，同时根系周围营养水平较高，经过1～2天快速繁殖的微生物倾向于向内转移，逐步向内改良幼苗根系周围土壤环境，形成混合基质-混有微生物菌剂的盐碱地原土-隔离网外围盐碱土的盐碱程度先高后低再升高的层次，有利于幼苗根系向外延伸生长，逐步锻炼根系的盐碱适应能力，有助于提高防护林的存活率。

进一步地，所述微生物菌剂中总有效活菌数≥10⁸cfu/g。

进一步地，所述微生物菌剂的制备包括以下步骤：

a.将根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌份、假单胞菌混合后置于发酵培养基中进行混合发酵培养得到混合菌种发酵液；

b.向混合菌种发酵液中加入海藻酸钠得到成膜溶液；

c.搅拌条件下将成膜溶液滴加至氯化钙溶液中，喷雾干燥得到所述微生物菌剂。

进一步地，在步骤a中，所述发酵培养基的成分以质量份计，包括：蔗糖30～50份，酵母膏10～15份、蛋白胨10～20份、豆粕1～2份、尿素3～5份、磷酸氢二钾5～10份、硫酸镁1～3份、硫酸锰1～2份，pH值5～6.5，混合菌种的总接种量为5％～10％；混合发酵培养条件：温度30～40℃，发酵时间10～12h。

进一步地，在步骤b中，所述混合菌种发酵液和海藻酸钠的混合比例为50～100mL：3～5g；在步骤c中，所述氯化钙溶液的质量百分比浓度为3％～5％。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过配制微生物菌剂和过滤层，并对二者进行共同使用于滨海防护林的建造，使用过滤层可以阻挡盐分进入根系周围，结合种植坑内微生物菌剂对盐碱土的改良措施，能够降低植物根系周围的含盐量，减轻初期盐分对根系的迫害，而且微生物菌剂的使用有助于对土壤盐碱环境进行改善，提高土壤中营养物质成分，有利于提高防护林的长期存活率。二者结合使用产生协同增效作用，使防护林种植存活率显著提升。

氮素是植物生长必不可缺的元素之一，自然环境中含有丰富的氮元素，但是并不能完全被植物吸收利用，本发明微生物菌剂中，添加了根瘤菌，其为一种能够和植物根部共生的固氮细菌，植物供给根瘤菌以矿物养料和能源，根瘤菌固定大气中游离氮气，为植物提供氮素养料，两者在拮抗寄生关系中处于均衡状态而表现共生现象，其还可以通过特殊的作用机制，提高宿主对养分的获取能力，增强宿主植物在逆境下的抗性，提高适应能力和抗盐碱性能。植物在逆境下会产生过量的乙烯，影响生长发育，而乙烯合成的前体是(1-氨基环丙烷-1-羧酸)ACC，拜式不动杆菌能够分泌ACC脱氨酶，将ACC水解从而降低植物体内的ACC含量，进而降低乙烯的合成量，缓解逆境环境对植物造成的影响，提高防护林的抗逆性和抗盐碱性能，同时ACC水解产物还可以作为供菌株生长发育利用的碳源和氮源，提高菌种成活率。巨大芽孢杆菌能降解土壤中难溶的含磷化合物，使之成为作物能吸收的可溶物。枯草芽孢杆菌能够有效地阻止病原微生物的繁殖，干扰植物病原微生物对植物侵染，破坏病原微生物在植物上的定殖，从而达到抑菌控病效果。地衣芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长，使植物抵抗病原菌的侵害。假单胞菌对多种植物病原菌有很强的拮抗作用，能够提高植物的抗病能力。同时上述菌种合用，提高其协同抗盐碱能力，使各个菌种均能够在盐碱土中保持较高的存活率，在防护林树苗栽植前施于土壤中，能够充分分解利用土壤中的盐碱成分以及被盐碱土固化而难以被植物吸收利用的难溶元素转化为多种多糖、胶质、酶及多种代谢产物，有效降低土壤含盐量的同时，加速盐碱土壤中营养物质的释放和溶解，改善土壤结构，提高土壤有机质含量，增加土壤通透性，降低土壤盐碱度。从而在防护林移栽时，降低盐碱土壤对树苗成活率的影响。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

本发明以下实施例中，所使用的根瘤菌为大豆根瘤菌粉剂，所使用的拜式不动杆菌为拜式不动杆菌Y-2(CGMCC No.6291)，假单胞菌为沼泽红假单胞菌。本发明所有使用原料均通过直接购买的方式获得。

实施例1

(1)在盐碱地上深挖形成种植坑，种植坑为圆柱状，直径为100cm，深度为90cm；

(2)在种植坑的底部和内壁分别铺设两层能够透水透气的由芦苇秸秆编织而成的隔离网，隔离网厚度1.3cm，两层隔离网之间的间隔为8cm，在两层隔离网之间分别填充用于吸附盐碱成分的凹凸棒矿石粉过滤层；

(3)在隔离网内部放置隔离圈，隔离圈为圆筒状，直径20cm，在隔离网和隔离圈之间填充混有微生物菌剂的盐碱地原土，晾至2天；

(4)栽种树苗，栽种时，将树苗种植于隔离圈内，隔离圈内填充包括体积比1:9的有机肥和盐碱地原土的混合基质，然后取走隔离圈。

其中，微生物菌剂包括质量比为8:4:4:3:8:5的根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和假单胞菌；微生物菌剂的制备包括以下步骤：

a.配制发酵培养基：称取蔗糖40份，酵母膏15份、蛋白胨20份、豆粕1份、尿素3份、磷酸氢二钾10份、硫酸镁2份和硫酸锰2份，加入到1000份水中，调节pH值6.5。

b.按照总接种量为8％接入混合菌种，38℃条件下发酵培养12h，至总有效活菌数≥10⁸cfu/g，得到混合菌种发酵液。

c.混合菌种发酵液和海藻酸钠按照80mL：4g的比例进行混合后，在搅拌条件下滴入到质量百分比为4％的氯化钙溶液中，喷雾干燥得到微生物菌剂。

实施例2

与实施例1的不同之处仅在于，微生物菌剂包括质量比为10:3:5:1:10:3的根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和假单胞菌。

实施例3

与实施例1的不同之处仅在于，微生物菌剂包括质量比为5:5:3:4:5:8的根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和假单胞菌。

实施例4

与实施例1的不同之处仅在于，省略步骤c，直接使用混合菌种发酵液。

实施例5

与实施例1的不同之处仅在于，省略微生物菌剂发酵步骤，以微生物菌剂原料直接置于质量分数为5％的海藻酸钠溶液中混匀后，在800rpm搅拌条件下滴入质量百分比为5％的氯化钙溶液中，喷雾干燥得到微生物菌剂。

对比例1

与实施例1的不同之处仅在于，未设置隔离圈，将混有微生物菌剂的盐碱地原土和混合基质混合后，进行填充。

对比例2

与实施例1的不同之处仅在于，步骤(4)未经过晾晒，而是直接栽种树苗。

对比例3

与实施例1的不同之处仅在于，隔离圈的直径为70cm。

对比例4

与实施例1的不同之处仅在于，过滤层为蛭石。

试验例

选取某地滨海盐碱地，土壤的含盐量平均为0.92％，pH值为9.2，采用实施例1～5和对比例1～4的方法种植中山杉302，中山杉302为同一批次一年生裸根壮苗，高1.2m左右，地径2.5cm左右，米径3.5cm左右，扦插育苗方法为现有技术在此不进行赘述。

分别为防护林树苗栽植3个月后的第一天和9个月后的第一天统计中山杉成活率以及主根伸长率，结果如表1，其中：

成活率＝成活植株数/栽植株总数×100％；

主根生长率＝(栽植后主根长度-栽植前主根长度)/栽植前主根长度×100％；

表1

注：对照例采用常规裸根穴植法。

由表1可以看出，本发明方法可以显著提高滨海盐碱地防护林树苗建造的成活率，促进防护林的根部生长，提高防护林初期成活率以及长期存活率。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在盐碱地上深挖形成种植坑；

(2)在种植坑的底部和内壁分别铺设两层能够透水透气的隔离网，在两层隔离网之间分别填充用于吸附盐碱成分的过滤层；

(3)在隔离网内部放置隔离圈，所述隔离圈为圆筒状，直径小于种植坑，在隔离网和隔离圈之间填充混有微生物菌剂的盐碱地原土，晾至1～2天；

(4)栽种树苗，栽种时，将树苗种植于隔离圈内，隔离圈内填充混合基质，然后取走隔离圈；

其中，所述种植坑为圆柱状，直径为90～120cm，深度为80～100cm；

所述过滤层由凹凸棒矿石粉组成；

所述微生物菌剂包括质量比为(5～10):(3～5):(3～5):(1～4):(5～10):(3～8)的根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和假单胞菌；

所述混合基质包括体积比1:(8～10)的有机肥和盐碱地原土。

2.根据权利要求1所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，所述隔离网由芦苇秸秆编织而成，厚度1～1.5cm。

3.根据权利要求1所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，所述两层隔离网之间的间隔为5～10cm。

4.根据权利要求1所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，所述隔离圈为顶部带有提耳的两个半圆组成的圆筒状隔离圈，直径15～30cm。

5.根据权利要求1所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，所述微生物菌剂中总有效活菌数≥10⁸cfu/g。

6.根据权利要求1所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，所述微生物菌剂的制备包括以下步骤：

a.将根瘤菌、拜式不动杆菌、巨大芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌份、假单胞菌混合后置于发酵培养基中进行混合发酵培养得到混合菌种发酵液；

b.向混合菌种发酵液中加入海藻酸钠得到成膜溶液；

c.搅拌条件下将成膜溶液滴加至氯化钙溶液中，喷雾干燥得到所述微生物菌剂。

7.根据权利要求6所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，在步骤a中，所述发酵培养基的成分以质量份计，包括：蔗糖30～50份，酵母膏10～15份、蛋白胨10～20份、豆粕1～2份、尿素3～5份、磷酸氢二钾5～10份、硫酸镁1～3份、硫酸锰1～2份，pH值5～6.5，混合菌种的总接种量为5％～10％；混合发酵培养条件：温度30～40℃，发酵时间10～12h。

8.根据权利要求6所述的提高滨海盐碱地防护林建造成活率的方法，其特征在于，在步骤b中，所述混合菌种发酵液和海藻酸钠的混合比例为50～100mL：3～5g；在步骤c中，所述氯化钙溶液的质量百分比浓度为3％～5％。