本發(fā)明涉及一種海綿營養(yǎng)餡的制備方法，屬于土地復(fù)墾與生態(tài)重建技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景
煤炭是我國最主要的能源，占我國一次能源消費(fèi)總量的70％左右，且在今后相當(dāng)時期內(nèi)仍將是國內(nèi)的主體能源。煤炭資源在推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，不可避免的對土地資源和環(huán)境資源造成了一定的損傷，如排棄廢棄物或剝離物的堆排，造成了地表土層和原有植被的大量遷移和壓埋，使土地的生產(chǎn)和生態(tài)功能降低甚至消失。因此，煤炭開采損毀土地的復(fù)墾和退化生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境修復(fù)已經(jīng)成為我國當(dāng)前亟待解決的問題，它關(guān)系到區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展。
西部風(fēng)沙區(qū)處于風(fēng)蝕、水蝕交錯的多沙地帶，長期的資源開采導(dǎo)致原本脆弱的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步惡化。該地區(qū)土壤質(zhì)地疏松、結(jié)構(gòu)性差，降雨入滲過快和持水性能較差，加之又位于水資源稀少的干旱半干旱氣候區(qū)，致使植物成活率低，生態(tài)恢復(fù)效果并不明顯。因此，對于西部風(fēng)沙區(qū)而言，土壤肥力水平低下、土壤水分缺乏是其脆弱生態(tài)系統(tǒng)水熱平衡及系統(tǒng)穩(wěn)定面臨的主要問題，所以該地區(qū)土地生態(tài)修復(fù)必須培肥土壤、提高土壤持水能力。
因此，一種用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡，對于提高風(fēng)沙土的保水和保肥能力，增強(qiáng)其抵抗風(fēng)蝕、水蝕的性能，從根本上解決風(fēng)沙土難以保水蓄水和存儲養(yǎng)分的難題，使其更適于植物的生長，以促進(jìn)西部風(fēng)沙區(qū)土地的生態(tài)修復(fù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提出一種海綿營養(yǎng)餡的制備方法，以解決在解決風(fēng)沙區(qū)土壤貧瘠及保水性差的技術(shù)難題，改善植物生長的立地條件，提高植物存活率，實(shí)現(xiàn)西部風(fēng)沙區(qū)生態(tài)環(huán)境的快速修復(fù)。
本發(fā)明提出的海綿營養(yǎng)餡的制備方法，包括以下步驟：
(1)海綿營養(yǎng)餡中各成分的重量百分比為：
(2)將上述成分中的植物纖維、泥炭和保水劑按比例稱量后均勻混合，得到第一混合物；
(3)將上述第一混合物與按比例稱量的黃土均勻混合，得到第二混合物；
(4)將上述第二混合物與按比例稱量的叢枝菌根真菌混合均勻，得到第三混合物，即海綿營養(yǎng)餡。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的黃土的含水量小于7％，粉碎后過10目篩。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的植物纖維為植物秸稈，經(jīng)自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的保水劑為聚丙烯酰胺、丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物或木質(zhì)素接枝丙烯酸鹽中的任意一種或多種以任意比例混合。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的叢枝菌根真菌為摩西球囊霉或根內(nèi)球囊霉中的任意一種或兩種以任意比例混合。
本發(fā)明提出的海綿營養(yǎng)餡的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是：
使用本發(fā)明方法制備的海綿營養(yǎng)餡，其中富含氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分和保水物質(zhì)，能夠有效改善土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，提高土壤的保水保肥性能，從根本上改善植物生長的立地條件；海綿營養(yǎng)餡的主要成分黃土與植物纖維可以就地取材，且數(shù)量大、易于獲取，從而實(shí)現(xiàn)廢物的再利用及降低土地生態(tài)修復(fù)成本；利用海綿營養(yǎng)餡能夠提高風(fēng)沙區(qū)的生態(tài)環(huán)境效益，促進(jìn)礦區(qū)的生態(tài)安全和可持續(xù)發(fā)展。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的海綿營養(yǎng)餡的制備方法，包括以下步驟：
(1)海綿營養(yǎng)餡中各成分的重量百分比為：
(2)將上述成分中的植物纖維、泥炭和保水劑按比例稱量后均勻混合，得到第一混合物；
(3)將上述第一混合物與按比例稱量的黃土均勻混合，得到第二混合物；
(4)將上述第二混合物與按比例稱量的叢枝菌根真菌混合均勻，得到第三混合物，即為海綿營養(yǎng)餡。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的黃土的含水量小于7％，粉碎后過10目篩。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的植物纖維為植物秸稈，經(jīng)自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩。植物秸稈可以為玉米、小麥等農(nóng)作物的秸稈或其他各種植物等的秸稈。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的保水劑為聚丙烯酰胺、丙烯酸鹽共聚交聯(lián)物或木質(zhì)素接枝丙烯酸鹽中的任意一種或多種以任意比例混合。
上述海綿營養(yǎng)餡的制備方法中，所述的叢枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi，AMF)為摩西球囊霉(Funeliformis mosseae，F(xiàn).m)或根內(nèi)球囊霉(Rhizophagus intraradices，R.i)中的任意一種或兩種的混合。
以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不僅僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例一
1、將玉米秸稈自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩，與泥炭、保水劑按以下重量份均勻混合，得到第一混合物；
玉米秸稈為15％，泥炭為0.1％，保水劑為0.1％。其中，使用的泥炭由遼寧省盛源泥炭開發(fā)利用有限公司提供的土壤改良專用泥炭，保水劑為唐山博亞科技有限公司提供的高能抗旱保水劑(GN，白色粉末狀)，主要成分為聚丙烯酰胺；
2、將黃土自然風(fēng)干，使其含水量小于7％，過10目篩，按以下重量份與第一混合物相混合，混合均勻，得到第二混合物；
黃土為85％；
3、將上述第二混合物接種以下重量份的叢枝菌根真菌，混合均勻，得到第三混合物，即為用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡。
叢枝菌根真菌為0.05％，叢枝菌根真菌由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所微生物室提供的摩西球囊霉(Funeliformis mosseae，F(xiàn).m)。
4、進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，將1kg的海綿營養(yǎng)餡裝入直徑為15cm的塑料盆中，加入去離子水使其含水量為田間持水量的70％，平衡兩周后播種紫花苜蓿種子，出苗一周后每盆定苗10株。植物播種八周后收獲。
實(shí)施例二
1、將玉米秸稈自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩，與泥炭、保水劑按以下重量份均勻混合，得到第一混合物；
玉米秸稈為10％；泥炭為0.1％；保水劑為0.1％。其中，使用的泥炭由遼寧省盛源泥炭開發(fā)利用有限公司提供的土壤改良專用泥炭，保水劑為唐山博亞科技有限公司提供的白金子沙地保水劑(BJ，白色顆粒狀)，主要成分為聚丙烯酰鹽；
2、將黃土自然風(fēng)干，使其含水量小于7％，過10目篩，按以下重量份與第一混合物相混合，混合均勻，得到第二混合物；
黃土為90％；
3、將上述第二混合物接種以下重量份的叢枝菌根真菌，混合均勻，得到第三混合物，即為用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡。
叢枝菌根真菌為0.1％，叢枝菌根真菌由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所微生物室提供的摩西球囊霉(Funeliformis mosseae，F(xiàn).m)和根內(nèi)球囊霉(Rhizophagus intraradices，R.i)，兩種菌劑按質(zhì)量1:1混合。
4、進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，將1kg的海綿營養(yǎng)餡裝入直徑為15cm的塑料盆中，加入去離子水使其含水量為田間持水量的70％，平衡兩周后播種紫花苜蓿種子，出苗一周后每盆定苗10株。植物播種八周后收獲。
實(shí)施例三
1、將小麥秸稈自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩，與泥炭、保水劑按以下重量份均勻混合，得到第一混合物；
小麥秸稈為5％；泥炭為0.5％；保水劑為0.5％。其中，使用的泥炭由遼寧省盛源泥炭開發(fā)利用有限公司提供的土壤改良專用泥炭，保水劑為唐山博亞科技有限公司提供的高能抗旱保水劑(GN，白色粉末狀)，主要成分為聚丙烯酰胺，白金子沙地保水劑(BJ，白色顆粒狀)，主要成分為聚丙烯酰鹽，兩種保水劑按質(zhì)量1:1混合；
2、將黃土自然風(fēng)干，使其含水量小于7％，過10目篩，按以下重量份與第一混合物相混合，混合均勻，得到第二混合物；
黃土為95％；
3、將上述第二混合物接種以下重量份的叢枝菌根真菌，混合均勻，得到第三混合物，即為用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡。
叢枝菌根真菌為0.1％，叢枝菌根真菌由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所微生物室提供的摩西球囊霉(Funeliformis mosseae，F(xiàn).m)和根內(nèi)球囊霉(Rhizophagus intraradices，R.i)，兩種菌劑按質(zhì)量1:1混合。
4、進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，將1kg的海綿營養(yǎng)餡裝入直徑為15cm的塑料盆中，加入去離子水使其含水量為田間持水量的70％，平衡兩周后播種紫花苜蓿種子，出苗一周后每盆定苗10株。植物播種八周后收獲。
實(shí)施例四
1、將小麥秸稈自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩，與泥炭、保水劑按以下重量份均勻混合，得到第一混合物；
小麥秸稈為10％；泥炭為1.5％；保水劑為0.3％。其中，使用的泥炭由遼寧省盛源泥炭開發(fā)利用有限公司提供的土壤改良專用泥炭，保水劑為唐山博亞科技有限公司提供的白金子沙地保水劑(BJ，白色顆粒狀)，主要成分為聚丙烯酰鹽；
2、將黃土自然風(fēng)干，使其含水量小于7％，過10目篩，按以下重量份與第一混合物相混合，混合均勻，得到第二混合物；
黃土為90％；
3、將上述第二混合物接種以下重量份的叢枝菌根真菌，混合均勻，得到第三混合物，即為用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡。
叢枝菌根真菌為0.1％，叢枝菌根真菌由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所微生物室提供的根內(nèi)球囊霉(Rhizophagus intraradices，R.i)。
4、進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，將1kg的海綿營養(yǎng)餡裝入直徑為15cm的塑料盆中，加入去離子水使其含水量為田間持水量的70％，平衡兩周后播種紫花苜蓿種子，出苗一周后每盆定苗10株。植物播種八周后收獲。
實(shí)施例五
1、將苜蓿秸稈自然風(fēng)干、粉碎后，過100目篩，與泥炭、保水劑按以下重量份均勻混合，得到第一混合物；
苜蓿秸稈為10％；泥炭為1.5％；保水劑為0.3％。其中，使用的泥炭由遼寧省盛源泥炭開發(fā)利用有限公司提供的土壤改良專用泥炭，保水劑為唐山博亞科技有限公司提供的高能抗旱保水劑(GN，白色粉末狀)，主要成分為聚丙烯酰胺，白金子沙地保水劑(BJ，白色顆粒狀)，主要成分為聚丙烯酰鹽，兩種保水劑按質(zhì)量1:1混合；
2、將黃土自然風(fēng)干，使其含水量小于7％，過10目篩，按以下重量份與第一混合物相混合，混合均勻，得到第二混合物；
黃土為90％；
3、將上述第二混合物接種以下重量份的叢枝菌根真菌，混合均勻，得到第三混合物，即為用于風(fēng)沙區(qū)土地生態(tài)修復(fù)的海綿營養(yǎng)餡。
叢枝菌根真菌為0.1％，叢枝菌根真菌由北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源研究所微生物室提供的根內(nèi)球囊霉(Rhizophagus intraradices，R.i)。
4、進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，將1kg的海綿營養(yǎng)餡裝入直徑為15cm的塑料盆中，加入去離子水使其含水量為田間持水量的70％，平衡兩周后播種紫花苜蓿種子，出苗一周后每盆定苗10株。植物播種八周后收獲。
以實(shí)施例一為例，與未添加海綿營養(yǎng)餡的對照土壤相比，施用海綿營養(yǎng)餡的土壤容重顯著降低，總孔隙度增加了25％，且毛管孔隙度增加了20％，土壤水分入滲速率降低了40％，植物地上生物量增加了35％，植物地下生物量增加了25％。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。