本申请属于土壤修复技术领域，具体地说，涉及一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质及其制备方法与应用。
背景技术：
我国是农业大国，拥有丰富的水稻资源，国内水稻的分布也比较广泛。我国秸秆等农林有机废弃物每年产量也达到了8亿吨以上，其中稻秸就约占27.5％，稻壳的年产量也达到了3600多万吨，而丰富的稻秸资源在我国的利用率却很低。大部分秸在田间地头或场地被焚烧还田，不仅造成了资源的严重浪费，并且带来了非常严重的环境污染和社会经济等问题。目前国内外已开展了一系列工作来探讨和实现稻秸的资源化利用，包括利用稻秸开发饲料、生物质能源(沼气)、生物材料、直接粉碎还田等等。但这些利用方式或多或少存在着成本高、不稳定、技术不够成熟等问题，在一定程度上也限制了稻秸的资源利用。因此，拓展稻秸资源综合利用的途径，探索秸秆低成本、高效和环保利用方式是目前非常重要和急迫的课题。利用稻秸制备有机植生基质，具有原料易得、低成本、环保和资源循环利用的优势，是秸秆资源化利用的有效方式，具有广阔的应用前景。稻秸是天然可再生有机生物资源，富含可降解的纤维素、半纤维和木素等，是理想的无土植生材料及载体。目前国内外利用秸秆的植生作用，已经开发出了一系列的商品化的无土栽培基质和育苗基质。然而作为园艺、农业生产和城市绿化用途，基于秸秆的有机栽培基质由于其物化性质缺乏稳定性，而且可能有农残、重金属及其它有害物质的危害，其推广和应用也受到了一定的制约。因此，进一步探索基于秸秆植生基质的功能和应用领域是解决秸秆等有机废弃资源高效利用的有效途径。
随着我国工农业的迅猛但粗放的发展，包括农田在内的大面积国土受到重金属污染，其中镉(cd)是主要的土壤污染重金属之一，对环境和人的危害相当大。针对cd污染土壤的修复，国内外也开展了一系列的研究和治理工作。其中植物生态修复被认为是低成本和环保的理想治理方式。但在重金属污染土壤的困难立地条件下是不利于植物的生长和植被的快速覆盖。因此，如何有效改良植物立地条件从而满足植物生长需求和快速覆盖也是目前植物生态修复的主要研究需求。传统的办法主要是客土、施加土壤改良剂和筛选高耐逆性或富集植物等，但这些工作在实际应用中都会受到极大的限制和造成环境的二次污染和破坏。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请针对上述的问题，提供了一种一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质及其制备方法与应用，该基质是基于水稻秸秆开发的复合植物生长基质，用于优化镉污染土壤上修复植物的生长能力和状况，提高土壤中镉的生物有效性从而促进植物修复的效率。
为了解决上述技术问题，本申请公开了一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，该基质包括基质上层，所述基质上层下方设置有基质下层；
所述基质上层按照质量份由以下组分构成：55份-65份腐熟稻秸基质颗粒、10份-20份稻秸秆长纤维、5份-10份腐熟动物粪便，5份-10份氮磷钾复合肥、0.5份-1份植物根际菌肥、1份-3份可降解高分子黏连剂；
所述基质下层按照质量份由以下组分构成：85份-95份腐熟稻秸基质颗粒、3份-5份缓释剂包埋土壤螯合剂、0.5份-1份土壤酵母粉、1份-3份可降解高分子黏连剂。
进一步地，该复合基质为成45cm×100cm长条状，厚度为8-15cm，所述基质上层的厚度为5-10cm；基质下层的厚度为3-5cm。
进一步地，所述基质上层内设置有一层种子层，种子层通过以下方法制备得到：将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成种子层；种子层设置于基质上层内且靠近基质上层顶部2cm处。
进一步地，所述腐熟动物粪便选用鸡粪或牛粪中的一种，可降解高分子粘结剂选用淀粉胶或米糠粘胶中的一种。
本发明还公开了一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料预处理：将稻秸秆进行粉碎和分级，制备得到腐熟稻秸基质颗粒和稻秸秆长纤维；
步骤2、制备基质上层混合物：按照质量份称量以下组分：55份-65份腐熟稻秸基质颗粒、10份-20份稻秸秆长纤维、5份-10份腐熟动物粪便，5份-10份氮磷钾复合肥、0.5份-1份植物根际菌肥、1份-3份可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤3、制备基质下层混合物：制备缓释剂包埋土壤螯合剂；按照质量份称量以下组分：85份-95份腐熟稻秸基质颗粒、3份-5份缓释剂包埋土壤螯合剂，0.5份-1份土壤酵母粉、1份-3份可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤4、压模成型：将基质下层混合物放入成型机内进行压制，压制成3-5公分的基质下层；将基质上层混合物放入成型机内进行压制，压制成5-10公分的基质上层；将基质上层叠放在基质下层上，制备得到促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质。
进一步地，在步骤3之后制备种子层，所述种子层通过以下方法制备得到：将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成种子层；种子层设置于基质上层内且靠近基质上层顶部2cm处。
进一步地，步骤1中的原料预处理的具体步骤为：
步骤1.1、稻秸秆的粉碎和分级：收集干燥后的水稻秸秆，用秸秆粉碎机进行破碎加工，对破碎后的秸秆颗粒用5目的筛网进行自动过筛；5目以下的秸秆颗粒作为秸秆腐熟的原料；5目以上的秸秆颗粒即为稻秸秆长纤维；
步骤1.2、腐熟稻秸基质颗粒的制备：按照秸秆发酵菌：红糖：水＝1:10:150的比例混合后，在30-40℃温度条件下进行活化2-3天，制备得到活化的秸秆发酵菌剂；活化的秸秆发酵菌剂与水按照体积比1:100-150的比例进行稀释，制备得到活化稀释后的秸秆菌液；活化稀释后的秸秆菌液与秸秆颗粒按照质量比1：600-1:800的比例进行均和混合，混合过程需要边喷洒菌液边混匀，然后在通风仓库盖塑料布堆放，进行自然发酵，每2-3天进行翻堆，1周后，检测温度达到60-70℃，发酵完成，继续堆放2-3天，温度下降到35℃以下，即获得腐熟稻秸基质颗粒，干燥，备用。
进一步地，步骤3中的缓释剂包埋土壤螯合剂的制备具体为：用浓度20-30mg/ml的壳聚糖与0.1-0.5mol/l土壤螯合剂等体积混合交联，交联体系再与2-4倍体积的10％聚乙烯醇溶液进行包覆，经烘干后制备得到缓释剂包埋土壤螯合剂。
进一步地，步骤4中的成型机的压力为150～200kg/cm2，所述腐熟动物粪便选用鸡粪或牛粪中的一种，可降解高分子粘结剂选用淀粉胶或米糠粘胶中的一种。
本发明还公开了一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、土地平整：对修复场地的土地进行平整并除去杂草；
步骤2、基质块铺设：将权利要求1所述的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设在平整后的土地上；对于有坡度的地形，需要对促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质用尼龙网加筋，并且在四角打上一个塑料铆钉进行固定；
步骤3、富集植物栽种和管护：促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设完毕后，充分浇水，促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质物料吸水平衡12-24h后，在促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质上直接移栽镉富集植物幼苗、植物或者直接撒种；对于有种子层的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，则只需要等种子层中种子发芽，根际实际气候情况，每周浇水管护1-3次，保持促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质表面2公分不干燥。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
1)稻秸复合基质能够为植物在镉污染土壤困难立地条件下生长提供一个相对良好的水肥微生境，修复植物的存活率更高、生长速度更快和生存时间更长，从而提高植物修复的效率。
2)稻秸复合基质采用分层组装的方式，基质上层主要是腐熟稻秸壳与缓释常微肥和植物根际菌肥按比例混合，以提供植物生长的载体和营养支持为主；基质下层主要是腐熟稻秸与缓释包埋螯合剂、镉耐受菌剂按比例混合，以改良土壤性质和提高土壤镉的生物有效性为主；具有更好的针对性和可塑性。
3)采用稻秸秆复合基质可以干燥压缩成块状或条状，便于保存、包装、运输和野外场地安装使用；
4)基质的组份都是可降解材料的生物材料，不会造成二次污染，而且降解后的材料能够起到土壤改良的作用；
5)该复合植生基质能够工业化、标准化生产；生产材料来源丰富并且低廉，可以合理控制成本；
6)为稻秸(壳)等农业生物质废弃物的利用提供了新的使用途径，带来了经济价值和生态效益。
当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合植生基质的结构示意图。
图中，1.基质上层，2.基质下层，3.种子层。
具体实施方式
以下将配合实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
本发明提供一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，如图1所示，该基质包括基质上层1，所述基质上层1下方设置有基质下层2，所述基质上层1内设置有一层种子层3。
该复合基质干燥压缩成45cm×100cm长条状，厚度约15cm，其中基质上层1厚5-10cm，基质下层2厚3-5cm。根据需要还可以在基质上层1的2cm处增加一层种子层3。使用时，只需要将复合基质放在修复场地充分施水后，移栽修复植物或待种子层3种子发芽，进行日常管护即可。
其中，基质上层1按照质量份由以下组分构成：55份-65份腐熟稻秸基质颗粒、10份-20份稻秸秆长纤维、5份-10份腐熟动物粪便，5份-10份氮磷钾复合肥、0.5份-1份植物根际菌肥、1份-3份可降解高分子黏连剂。基质上层1以提供植物生长的载体和营养支持为主；
其中，腐熟稻秸基质颗粒主要起到锚定植物和提供有机肥料、优化植物根际环境的作用；以秸秆粉碎加工后5目以上的秸秆纤维作为秸秆长纤维，主要作用加大上层植物基质的孔隙度，利于上层基质的保水和通气，从而更利于植物的生长。腐熟动物粪便主要为植物生长提供优质的长效肥和微量元素；氮磷钾复合肥主要为植物生长提供速效肥。同时由于腐熟稻秸基质颗粒的碳氮比偏高，不利于植物根系的发育生长，因此腐熟动物粪便和氮磷钾复合肥可以起到调节基质碳氮比的作用。几种物质在这个范围内的比例组合基本可以保证调节基质碳氮比在30-45之间，有利于植物根系与根际微生物的协同作用促进植物生长发育。植物根际菌肥是以放线菌和芽孢杆菌为主的复合菌肥，一方面放线菌主要起到抑制根际有害杂菌，另一方面芽孢杆菌利于加速根际营养成分的获得。可降解高分子黏连剂可以选择淀粉胶或米糠粘胶，主要是为了促进基质成分粘合度便于压制成型。
基质下层2按照质量份由以下组分构成85份-95份腐熟稻秸基质颗粒、3份-5份缓释剂包埋土壤螯合剂、0.5份-1份土壤酵母粉、1份-3份可降解高分子黏连剂。基质下层2以改良土壤性质和提高土壤镉的生物有效性为主。
其中，缓释剂包埋土壤螯合剂的作用是通过缓释螯合剂促进土壤镉的生物有效性；土壤酵母粉的作用是到疏松土壤，提高土壤透气性的作用，其菌株繁殖能产生大量抗生素，对土壤中病菌有杀灭作用，不仅能够保障植物根系健康生长，还能促进根系与土壤的接触，从而提高对土壤cd的吸收。可降解高分子粘结剂可以选择淀粉胶或米糠粘胶，主要是为了促进基质成分粘合度便于压制成型。
种子层3是由纸浆均匀粘合植物种子干燥后制备而成的种子纸，具体地，将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成种子层3。
本发明还提供一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料预处理：
步骤1.1、稻秸秆的粉碎和分级：收集干燥后的水稻秸秆，先在秸秆粉碎机进行破碎加工，然后对破碎后的秸秆颗粒用5目的筛网进行自动过筛；5目以下的秸秆颗粒作为秸秆腐熟的原料，这种粒度偏小的基质颗粒容易腐熟，腐熟后更利于植物的生长，而且也更容易降解进入土壤，提高土壤的有机质含量；5目以上的秸秆颗粒，作为稻秸秆的长纤维在基质毯上层使用，主要作用加大上层基质的孔隙度，利于上层基质的保水和通气，从而更利于植物的生长；
步骤1.2、腐熟稻秸基质颗粒的制备：
市售秸秆发酵菌(如郑州农富康生物科技有限公司的秸秆发酵剂)按照菌剂：红糖：水＝1:10:150的比例混合后，在30-40℃进行活化2-3天。活化的秸秆发酵菌剂与水按照体积比1:100-150的比例进行稀释。活化稀释后的秸秆菌液与秸秆颗粒按照质量比1：600-1:800的比例进行均和混合，混合过程需要边喷洒菌液边混匀，然后在通风仓库盖塑料布堆放，进行自然发酵，每2-3天进行翻堆，1周后，检测温度达到60-70℃，发酵完成。继续堆放2-3天，温度下降到35℃以下，即获得腐熟稻秸基质颗粒，干燥备用。
步骤2、制备基质上层1混合物：按照质量份称量以下组分：55份-65份腐熟稻秸基质颗粒、10份-20份稻秸秆长纤维、5份-10份腐熟动物粪便，5份-10份氮磷钾复合肥、0.5份-1份植物根际菌肥、1份-3份可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
其中，稻秸秆长纤维比例如果低于10％起到的保水和通气效果作用不显著，而高于20％的话会造成基质空隙空间过大，保水保肥性会变差。
步骤3、制备基质下层2混合物：
制备缓释剂包埋土壤螯合剂：用浓度20-30mg/ml的壳聚糖与0.1-0.5mol/l土壤螯合剂(如柠檬酸、edta)等体积混合交联，交联体系再与2-4倍体积的10％聚乙烯醇溶液进行包覆，经烘干后制备出聚乙烯包覆的螯合剂缓释剂，即为缓释剂包埋土壤螯合剂；
按照质量百分比称量以下组分：85％-95％腐熟稻秸基质颗粒、3％-5％缓释剂包埋土壤螯合剂，0.5％-1％土壤酵母粉、1％-3％可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤4、将基质下层2混合物放入成型机内进行压制，压制成3-5公分的基质下层2；将基质上层1混合物放入成型机内进行压制，压制成5-10公分的基质上层1；将基质上层1叠放在基质下层2上，制备得到促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质；这样层层叠加后形成一个整体的基质块或毯，形状和尺寸可以根据需要选择。建议的整体厚度15公分。
步骤5、制备种子层3：将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成“种子纸”，即为种子层3，如果需要添加种子层，将基质上层1分两次压制，则需要在基质上层1混合物压制到3-5公分厚的时候放入种子纸，然后再压制2公分的基质上层1剩余的混合物。
其中，1、上层基质混合压缩的厚度约为5-10公分，这个厚度基本可以保障植物不论是从种子开始还是移栽的方式在基质上健康生长，而不会在早期生长或建植阶段就到土壤重金属或其它不良环境的影响。如果过厚则会影响到植物根系与土壤的充分的接触，影响植物对土壤重金属cd的富集，如果过薄则会使得植物根系过早受到土壤重金属cd或其他不良因素的影响，而影响植物生长和cd富集能力。
2、缓释剂包埋螯合剂的作用是通过缓释螯合剂促进土壤镉的生物有效性。土壤酵母粉的作用是到疏松土壤，提高土壤透气性的作用，其菌株繁殖能产生大量抗生素，对土壤中病菌有杀灭作用，不仅能够保障植物根系健康生长，还能促进根系与土壤的接触，从而提高对土壤cd的吸收。可降解高分子粘结剂，如淀粉胶、米糠粘胶，主要是为了促进基质成分粘合度便于压制成型；3、混合压缩后基质下层的厚度大约3-5公分，植物根系在初期不会进入下层基质，基质各组分在吸收水分后会进入土壤表层，起到疏松土壤，改善土壤微生物菌群，提高土壤重金属镉的生物有效性。
4、种子层不仅能够固定住种子，便于安装和运输；还能让种子分布比人工撒种的方式更为均匀，对于植物在基质上均匀生长和建植更加有利。种子层至于基质上层2公分厚的位置，这样既能保证对种子层的覆盖和保护，也能避免种子层埋得过深不利于发芽生长。
本发明还提供一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、土地平整：对修复场地的土地进行平整并除去杂草；
步骤2、基质块铺设：将权利要求1所述的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设在平整后的土地上；对于有坡度的地形，需要对促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质用尼龙网加筋，并且在四角打上一个塑料铆钉进行固定；
步骤3、富集植物栽种和管护：促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设完毕后，充分浇水，促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质物料吸水平衡12-24h后，在促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质上直接移栽镉富集植物幼苗、植物或者直接撒种；对于有种子层的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，则只需要等种子层中种子发芽，根际实际气候情况，每周浇水管护1-3次，保持促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质表面2公分不干燥。实施例1
一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，如图1所示，该基质包括基质上层1，所述基质上层1下方设置有基质下层2，所述基质上层1内设置有一层种子层3。
该复合基质干燥压缩成45cm×100cm长条状，厚度15cm，其中基质上层1厚10cm，基质下层厚5cm，在基质上层1的2cm处增加一层种子层3。
其中，基质上层1由65份腐熟稻秸基质颗粒、14.5份的稻秸秆长纤维、10份腐熟动物粪便(鸡粪或牛粪)、8份缓释常微肥、0.5份植物根际菌肥、2份可降解高分子黏连剂按比例混合；
基质下层2是93.2份腐熟稻秸基质颗粒、4份缓释剂包埋土壤螯合剂，0.8份镉耐受菌剂和2份可降解高分子黏连剂按比例混合，以改良土壤性质和提高土壤镉的生物有效性为主。
种子层3是由纸浆均匀粘合植物种子干燥后制备而成的种子纸。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的制备方法包括以下步骤：
步骤1、原料预处理：
步骤1.1、稻秸秆的粉碎和分级：收集干燥后的水稻秸秆，先在秸秆粉碎机进行破碎加工，然后对破碎后的秸秆颗粒用5目的筛网进行自动过筛；5目以下的秸秆颗粒作为秸秆腐熟的原料；5目以上的秸秆颗粒，作为稻秸秆长纤维在基质毯上层使用；
步骤1.2、腐熟稻秸基质颗粒的制备：
市售秸秆发酵菌(如郑州农富康生物科技有限公司的秸秆发酵剂)按照菌剂：红糖：水＝1:10:150的比例混合后，在35℃进行活化2天。活化的秸秆发酵菌剂与水按照体积比1:125的比例进行稀释。活化稀释后的秸秆菌液与秸秆颗粒按照质量比1：700的比例进行均和混合，混合过程需要边喷洒菌液边混匀，然后在通风仓库盖塑料布堆放，进行自然发酵，每2天进行翻堆，1周后，检测温度达到65℃，发酵完成。继续堆放2天，温度下降到35℃以下，即获得腐熟稻秸基质颗粒，干燥备用。
步骤2、制备基质上层1混合物：按照上述质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、稻秸秆长纤维、腐熟动物粪便，氮磷钾复合肥、植物根际菌肥、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤3、制备基质下层2混合物：
制备缓释剂包埋土壤螯合剂：用浓度25mg/ml的壳聚糖与0.3mol/l土壤螯合剂等体积混合交联，交联体系再与3倍体积的10％(质量浓度)聚乙烯醇溶液进行包覆，经烘干后制备出聚乙烯包覆的螯合剂缓释剂；
按照质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、缓释剂包埋土壤螯合剂、土壤酵母粉、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤4、制备种子层3：将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成“种子纸”，即为种子层3。
步骤5、将基质下层2混合物放入成型机内进行压制，压制成5公分的基质下层2；在基质上层1压制到8公分厚的时候放入种子纸，然后再压制2公分的基质上层1；将基质上层1叠放在基质下层2上，制备得到促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质；这样层层叠加后形成一个整体的基质块或毯，形状和尺寸可以根据需要选择。建议的整体厚度约15公分。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的使用方法包括以下步骤：
步骤1、土地平整：对修复场地的土地进行平整并除去杂草；
步骤2、基质块铺设：将权利要求1所述的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设在平整后的土地上；对于有坡度的地形，需要对促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质用尼龙网加筋，并且在四角打上一个塑料铆钉进行固定；
步骤3、富集植物栽种和管护：促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设完毕后，充分浇水，促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质物料吸水平衡12-24h后，在促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质上直接移栽镉富集植物幼苗、植物或者直接撒种；对于有种子层的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，则只需要等种子层中种子发芽，根际实际气候情况，每周浇水管护1-3次，保持促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质表面2公分不干燥。
实施例2
一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，如图1所示，该基质包括基质上层1，所述基质上层1下方设置有基质下层2，所述基质上层1内设置有一层种子层3。
该复合基质干燥压缩成45cm×100cm长条状，厚度8cm，其中基质上层1厚5cm，基质下层厚3cm。
其中，基质上层1按照质量份由以下组分构成：55份腐熟稻秸基质颗粒、20份稻秸秆长纤维、10份腐熟动物粪便，10份氮磷钾复合肥、1份植物根际菌肥、3份可降解高分子黏连剂。基质上层1以提供植物生长的载体和营养支持为主；
基质下层2按照质量百分比由以下组分构成85份腐熟稻秸基质颗粒、5份缓释剂包埋土壤螯合剂、1份土壤酵母粉、3份可降解高分子黏连剂。
种子层3是由纸浆均匀粘合植物种子干燥后制备而成的种子纸，具体地，将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成种子层3。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料预处理：
步骤1.1、稻秸秆的粉碎和分级：收集干燥后的水稻秸秆，先在秸秆粉碎机进行破碎加工，然后对破碎后的秸秆颗粒用5目的筛网进行自动过筛；5目以下的秸秆颗粒作为秸秆腐熟的原料；5目以上的秸秆颗粒，作为稻秸秆长纤维在基质毯上层使用；
步骤1.2、腐熟稻秸基质颗粒的制备：
市售秸秆发酵菌(如郑州农富康生物科技有限公司的秸秆发酵剂)按照菌剂：红糖：水＝1:10:150的比例混合后，在30℃进行活化3天。活化的秸秆发酵菌剂与水按照体积比1:100的比例进行稀释。活化稀释后的秸秆菌液与秸秆颗粒按照质量比1:800的比例进行均和混合，混合过程需要边喷洒菌液边混匀，然后在通风仓库盖塑料布堆放，进行自然发酵，每2天进行翻堆，1周后，检测温度达到70℃，发酵完成。继续堆放2天，温度下降到35℃以下，即获得腐熟稻秸基质颗粒，干燥备用。
步骤2、制备基质上层1混合物：按照上述质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、稻秸秆长纤维、腐熟动物粪便，氮磷钾复合肥、植物根际菌肥、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤3、制备基质下层2混合物：
制备缓释剂包埋土壤螯合剂：用浓度20mg/ml的壳聚糖与0.5mol/l土壤螯合剂等体积混合交联，交联体系再与2倍体积的10％聚乙烯醇溶液进行包覆，经烘干后制备出聚乙烯包覆的螯合剂缓释剂；
按照质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、缓释剂包埋土壤螯合剂、土壤酵母粉、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤4、制备种子层3：将种子加入液体状态纸浆后充分搅拌均匀，再将纸浆平铺干燥成“种子纸”，即为种子层3。
步骤5、将基质下层2混合物放入成型机内进行压制，压制成3公分的基质下层2；在基质上层1压制到3公分厚的时候放入种子纸，然后再压制2公分的基质上层1；将基质上层1叠放在基质下层2上，制备得到促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质；这样层层叠加后形成一个整体的基质块或毯，形状和尺寸可以根据需要选择。建议的整体厚度约15公分。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、土地平整：对修复场地的土地进行平整并除去杂草；
步骤2、基质块铺设：将权利要求1所述的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设在平整后的土地上；对于有坡度的地形，需要对促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质用尼龙网加筋，并且在四角打上一个塑料铆钉进行固定；
步骤3、富集植物栽种和管护：促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设完毕后，充分浇水，促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质物料吸水平衡12-24h后，在促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质上直接移栽镉富集植物幼苗、植物或者直接撒种；对于有种子层的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，则只需要等种子层中种子发芽，根际实际气候情况，每周浇水管护1-3次，保持促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质表面2公分不干燥。
实施例3
一种促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，如图1所示，该基质包括基质上层1，所述基质上层1下方设置有基质下层2。
该复合基质干燥压缩成45cm×100cm长条状，厚度约12cm，其中基质上层1厚8cm，基质下层厚4cm。
其中，基质上层1按照质量份由以下组分构成：60份腐熟稻秸基质颗粒、10份稻秸秆长纤维、5份腐熟动物粪便，5份氮磷钾复合肥、0.5份植物根际菌肥、1份可降解高分子黏连剂。基质上层1以提供植物生长的载体和营养支持为主；
基质下层2按照质量份由以下组分构成95份腐熟稻秸基质颗粒、3份缓释剂包埋土壤螯合剂、0.5份土壤酵母粉、1份可降解高分子黏连剂。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的制备方法，包括以下步骤：
步骤1、原料预处理：
步骤1.1、稻秸秆的粉碎和分级：收集干燥后的水稻秸秆，先在秸秆粉碎机进行破碎加工，然后对破碎后的秸秆颗粒用5目的筛网进行自动过筛；5目以下的秸秆颗粒作为秸秆腐熟的原料；5目以上的秸秆颗粒，作为稻秸秆长纤维在基质毯上层使用；
步骤1.2、腐熟稻秸基质颗粒的制备：
市售秸秆发酵菌(如郑州农富康生物科技有限公司的秸秆发酵剂)按照菌剂：红糖：水＝1:10:150的比例混合后，在40℃进行活化3天。活化的秸秆发酵菌剂与水按照体积比1:150的比例进行稀释。活化稀释后的秸秆菌液与秸秆颗粒按照质量比1：600的比例进行均和混合，混合过程需要边喷洒菌液边混匀，然后在通风仓库盖塑料布堆放，进行自然发酵，每3天进行翻堆，1周后，检测温度达到60℃，发酵完成。继续堆放3天，温度下降到35℃以下，即获得腐熟稻秸基质颗粒，干燥备用。
步骤2、制备基质上层1混合物：按照上述质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、稻秸秆长纤维、腐熟动物粪便，氮磷钾复合肥、植物根际菌肥、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤3、制备基质下层2混合物：
制备缓释剂包埋土壤螯合剂：用浓度30mg/ml的壳聚糖与0.1mol/l土壤螯合剂等体积混合交联，交联体系再与4倍体积的10％聚乙烯醇溶液进行包覆，经烘干后制备出聚乙烯包覆的螯合剂缓释剂；
按照质量百分比称量腐熟稻秸基质颗粒、缓释剂包埋土壤螯合剂、土壤酵母粉、可降解高分子黏连剂；将称量好的各组分进行混合均匀，备用；
步骤4、将基质下层2混合物放入成型机内进行压制，压制成4公分的基质下层2；将基质上层1混合物放入成型机内进行压制，压制成8公分的基质下层2；将基质上层1叠放在基质下层2上，制备得到促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质；这样层层叠加后形成一个整体的基质块或毯，形状和尺寸可以根据需要选择。
促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质的使用方法包括以下步骤：
步骤1、土地平整：对修复场地的土地进行平整并除去杂草；
步骤2、基质块铺设：将权利要求1所述的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设在平整后的土地上；对于有坡度的地形，需要对促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质用尼龙网加筋，并且在四角打上一个塑料铆钉进行固定；
步骤3、富集植物栽种和管护：促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质铺设完毕后，充分浇水，促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质物料吸水平衡12-24h后，在促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质上直接移栽镉富集植物幼苗、植物或者直接撒种；对于有种子层的促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质，则只需要等种子层中种子发芽，根际实际气候情况，每周浇水管护1-3次，保持促进镉污染土壤上植物修复的稻秸复合基质表面2公分不干燥。
本发明能够在重金属污染土壤区域使用无土植生基质来支持、锚定植株并为植物生长提供相对稳定、协调的水、肥、气、热和根际环境条件从而促进植物生长及植被快速覆盖。
本发明的复合基质具备以下几个特点：一是能起到营养栽培基质的作用，但因为不进入食物链又没有栽培基质各项要求那么高；二是能够完全降解不会带来环境的二次污染且能对修复土壤进行改良；三是低成本的要求。以秸秆为载体制备的植生基质应该就具备这些特点。此外，以秸秆植生基质的覆盖有利于土壤保墒保肥和提高根际生态的功能，促进对cd的物理吸附；秸秆的降解会增加土壤的有机质，能够提高土壤cd的生物有效性，促进植物对cd的生物转运和吸附；并且针对cd污染的土壤的特点，通过秸秆基质载体与土壤改良剂、土壤营养剂、缓释材料、可降解高分子材料以及植物种子等的模块化合理组配，可以大大促进复合基质的植生效果及土壤改良作用。
cd污染土壤修复效果如下：
首先在泥炭土上进行红苋菜常规育苗，出苗15-20天后，红苋菜达到3叶期，选择长势均一的作为试验材料移栽到各处理组的实验花盆中。土壤的镉污染处理有：0mg/kg,5mg/kg和50mg/kg，每种镉污染处理又分为使用本专利设计的基质和无基质，一共有6组试验处理组(cd0,cd0+基质，cd5,cd5+基质，cd50和cd50+基质)，每个处理5个条形花盆(长宽高尺寸57cm×18cm×15cm)，每盆装土10kg和5株植株。处理45天后，采集植株地上部分和地下部分，以及土壤样品进行分析。试验结果如下：
表1红苋菜在各处理条件下生长指标及富集能力
注：同一列中不同小写字母表示差异达到5％的显著水平。
实验结果表明：在镉污染胁迫条件下，本专利设计基质的使用可以提高红苋菜的存活率，而且镉胁迫浓度越高，基质的作用越明显；同样的镉污染水平下，基质的使用能够显著促进红苋菜的生物量提高20％-60％。同样的镉污染水平下，基质的使用也提高了红苋菜地上部分和根系对镉的富集量，说明土壤中具有生物有效性的镉含量受到基质的作用也是增加的。综合来看，基质的使用不仅提高的植株在镉胁迫下的生物量，而且提高了土壤镉的生物有效性从而促进了了植株单位重量对镉的富集量，因此，表明本专利设计基质是能够促进红苋菜对土壤镉的耐受能力和去除能力。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。