一种高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品,制备方法及应用方法与流程

文档序号:13711808阅读:153来源:国知局

本发明涉及生物调节助长产品技术领域,尤其涉及一种高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品,制备方法和应用方法。



背景技术:

本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息,且可能不构成现有技术。

我国从20世纪90年代开始进行了边坡植被护坡建植技术的研究,这些研究主要集中在根系的固土作用等方面。张飞等和吴景海研究了根系密度对土壤抗剪强度的影响,结果都发现土壤中根系密度越大,土壤抗剪强度越高,两者成正相关;陈昌富等和刘秀萍等通过试验比较了有根系土壤与无根系土壤的抗剪强度,结果都表明根-土复合体可以明显提高土体的抗剪强度。国外关于根系固土力学的研究也非常活跃,20世纪80年代,wu等(1988)提出根系与土壤的胶结关系及有关根系抗拉土壤的抗剪试验等研究,提出了考虑根的分布和分叉的随机性统计模型,使根系固土力学机制的研究上了一个新的高度。1999年ferraiolo概述了植被对斜坡的稳定作用包括水力学机制和机械力学机制,木本植物根系通过侧根、须根、缠绕加固土壤形成紧密层,垂直根锚固斜坡土壤增加滑动阻力,根系通过网络作用增加土壤受胁变条件下的抗剪阻力。另一显著作用是增加粗糙度在抵抗变形时而不失去抗拉力。

根系在地下的生长调节具有复杂的调节机制,根系生长的调节除了受到根系本身激素种类及激素含量的影响外,还受到外界生长环境的影响,包括地上生长环境和地下生长环境。关于根系生长调节的研究报道有许多,如:激素对根系生长影响的促进作用或抑制作用,与根系激素种类和激素的含量有直接的关系。对根系生长调节的机理性研究及产品,以农作物为研究对象居多,以绿化植物为研究对象的多见于荒漠化治理领域。由于我国边坡植被恢复工作开展的较晚,然而在边坡条件下,对边坡植物根系生长调节的研究较少。

故现有技术有待改进和发展。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种具有生产简便、使用方便、成本低、无毒、无污染等特点的适合高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品及制备方法和应用方法。

本发明的技术解决方案是:一种高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品,包括以下菌剂:高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品20-30%,根瘤菌固态制剂20-30%,根际acc脱氨酶菌固态制剂20-30%,根际产iaa促生菌固态制剂20-30%。

所述高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品包括:鞘氨醇单胞菌,泛菌,芽胞杆菌,类芽孢杆菌。

所述根瘤菌固态制剂包括根瘤菌,苜蓿中华根瘤菌。

所述根际产iaa促生菌固态制剂包括肠杆菌,假单胞菌,植物内生菌。

所述根际acc脱氨酶菌制剂包括寡养单胞菌,嗜麦芽窄食单胞菌,贪铜菌。

一种制备高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品的制备方法,包括以下步骤;

s1:将氯化钾0.3-0.5g/l,磷酸氢二钠0.4-0.6g/l,硫酸镁0.3-0.5g/l液体糖蜜80-120g/l,玉米浆干粉20-30g/l,硝酸钠3-5g/l按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种5%-10%固氮解磷解钾菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为固氮解磷解钾菌液态;

s2:用麸皮粉吸附s1制得的固氮解磷解钾菌液态,麸皮粉与固氮解磷解钾菌液态制剂的质量比为3:1,在小于45℃下进行烘干。

一种制备根瘤菌固态制剂的制备方法,包括以下步骤;

s1:将氯化钠0.1-0.5g/l,磷酸氢二钾0.5-1.0g/l,硫酸镁0.2-0.3g/l,甘露醇10-30g/l,酵母粉1-5g/l,刚果红0.025mg/l,刚果红(0.025mg/l)按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种10%根瘤菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为根瘤菌液态;

s2:用玉米粉吸附根瘤菌液态制剂;且玉米粉和根瘤菌液态的质量比为4:1,在小于45℃下进行烘干。

一种制备根际acc脱氨酶菌制剂的制备方法,包括以下步骤;

s1:将胰蛋白胨17-20g/l,大豆胨3-5g/l,葡萄糖2.5-5g/l;磷酸氢二钾1.2-2.5g/l。将上述组分按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种5%-10%根际acc脱氨酶菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时;即得根际acc脱氨酶菌液态;

s2:用麸皮粉吸附根际acc脱氨酶菌液态,麸皮粉和根际acc脱氨酶菌液态的质量比为3:1,在小于45℃下进行烘干。

一种制备根际产iaa促生菌固态制剂的制备方法,包括以下步骤;

s1:将氯化钠5-7g/l,蛋白胨8-10g/l,酵母粉5-7g/l,l-色氨酸0.2-0.5g/l按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种10%根际产iaa促生菌混合菌种,发酵48小时;后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时;即为根际产iaa促生菌液态;

s2:用玉米粉吸附根际产iaa促生菌液态,玉米粉和根际产iaa促生菌液态的质量比为4:1,在小于45℃下进行烘干。

一种高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品的应用方法,以构建边坡种子层按比例添加方式喷附于高陡边坡表面。

本发明的有益效果:

本发明主要提供的高陡边坡植被建植技术生物制剂及制备方法,该技术富含促进植物生长的功能型微生物菌群及其代谢产物,作为构建高陡边坡土壤生境的功能型复合微生物菌剂,能够快速促进植物根系的生长繁殖,促进豆科植物结瘤,增强植物抗逆性,提高土壤肥力。其含有的微生物及其代谢产物能够改善高陡边坡植被群落的生存环境,使根系发达并深深扎入边坡基底,包含岩石缝隙;快速生长的植被主根系和辅根系起到了主锚杆和辅锚杆的边坡稳定作用。

本发明以高陡边坡建植护坡为研究对象,根据边坡植被群落的组成配比而研制出的一款新型功能微生物复合菌剂干粉产品,具有生产简便、使用方便、成本低、无毒、无污染等特点,在高速公路高陡边坡植被生态修复防护工程中已进行工程试验和推广,取得了较好的效果。

附图说明

图1为实施30天后出根系变化对照图。

具体实施方式

实施例:

本发明提供高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品,制备方法和应用方法,产品由复合微生物固态制剂制成。产品包括以下4种菌剂:高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品,根瘤菌固态制剂,根际acc脱氨酶菌固态制剂,根际产iaa促生菌固态制剂。该技术产品富含促进植物生长的功能型微生物菌群及其代谢产物,作为构建高陡边坡土壤生境的功能型复合微生物菌剂,能够快速促进植物根系的生长繁殖,促进豆科植物结瘤,增强植物抗逆性,提高土壤肥力。该技术产品经试验证明,能明显改善土壤理化性质,促使边坡植被生长繁殖,促进植物主根系快速生长,辅根系快速繁殖生长,植物根系的快速生长对高陡边坡起到了有效的防护作用。主根系对边坡起到了主锚杆稳定边坡的作用,辅根系对边坡起到了辅锚杆加固边坡稳定的作用。

具体来说:该适应高陡边坡植被建植技术的生物调节助长产品,包括以下菌剂:高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品20-30%,根瘤菌固态制剂20-30%,根际acc脱氨酶菌固态制剂20-30%,根际产iaa促生菌固态制剂20-30%。

其中iaa:吲哚-3-乙酸indole-3-aceticacid,亦称吲哚乙酸,缩写iaa。acc脱氨酶菌:acc脱氨酶可以催化乙烯的前体acc,从而影响植物生长时的乙烯水平。

所述高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品包括:鞘氨醇单胞菌,泛菌,芽胞杆菌,类芽孢杆菌。

所述根瘤菌固态制剂包括根瘤菌,苜蓿中华根瘤菌。

所述根际产iaa促生菌固态制剂包括肠杆菌,假单胞菌,植物内生菌。

所述根际acc脱氨酶菌制剂包括寡养单胞菌,嗜麦芽窄食单胞菌,贪铜菌。

具体的生物调节助长产品:

1、高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品的制备方法

液态扩大培养

1)培养基:氯化钾(0.3g/l),磷酸氢二钠(0.4g/l),硫酸镁(0.3g/l)液体糖蜜(80g/l),玉米浆干粉(20g/l),硝酸钠(5g/l)将上述组分按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种5%-10%固氮解磷解钾菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为固氮解磷解钾菌液态制剂。

2)固态制剂的制备

用麸皮粉吸附固氮解磷解钾菌液态制剂比例(麸皮粉和液态制剂的质量比为3:1),在小于45℃下进行烘干,后粉碎。固态制剂的活菌数为1亿/克以上。置阴凉处保存、备用。

2、根瘤菌固态制剂的制备方法

1)液态扩大培养

培养基:氯化钠(0.1g/l),磷酸氢二钾(0.5g/l),硫酸镁(0.2g/l)甘露醇(10g/l),酵母粉(1g/l),刚果红(0.025mg/l)将上述组分按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28~30℃发酵,接种10%根瘤菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为根瘤菌液态制剂。

2)固态制剂的制备

用玉米粉吸附根瘤菌液态制剂比例(玉米粉和液态制剂的质量比为4:1),在小于45℃下进行烘干,后粉碎。固态制剂的活菌数为0.5亿/克以上。置阴凉处保存、备用。

3、根际acc脱氨酶菌的制备方法

1)液态扩大培养

培养基:胰蛋白胨(17g/l),大豆胨(3g/l),葡萄糖(2.5g/l)磷酸氢二钾(2.5g/l)。将上述组分按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种5%-10%根际acc脱氨酶菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为根际acc脱氨酶菌液态制剂。

2)固态制剂的制备

用麸皮粉吸附根际acc脱氨酶菌液态制剂比例(麸皮粉和液态制剂的质量比为3:1),在小于45℃下进行烘干,后粉碎。固态制剂的活菌数为1亿/克以上。置阴凉处保存、备用。

4、根际产iaa促生菌固态制剂的制备方法

1)液态扩大培养

培养基:氯化钠(5g/l),蛋白胨(10g/l),酵母粉(5g/l),l-色氨酸(0.2g/l)。将上述组分按比例配比后加入种子罐中,加水溶解,调节ph值为7.5,121度灭菌30分钟,冷却后保持28-30℃发酵,接种10%根际产iaa促生菌混合菌种,发酵48小时。后导入发酵罐进行二次扩大培养,在28-30℃,培养48小时,即为际产iaa促生菌液态制剂,液态制剂的iaa产量大80mg/l。

2)固态制剂的制备

用玉米粉吸附根际产iaa促生菌液态制剂比例(玉米粉和液态制剂的质量比为4:1),在小于45℃下进行烘干,后粉碎。固态制剂的活菌数为0.5亿/克以上。置阴凉处保存、备用。

本发明的有益效果:

采用以上方案的制剂是自由生活在土壤或附生于植物根际的一类可促进植物生长、防治病害、增加植被根系增长的功能有益菌类。主要作用有分泌植物根际促生物质、促进豆科植物结瘤、促进植物出芽、对土传病害的生物调控作用。它既可单独使用,也可与其他肥料复合使用,使促生、肥效作用更好地结合起来,以提高和加强应用效果。它有三个作用,一是调节植物生长,二是促进植物吸收,三是增强植物抗逆性。它能够代谢促进边坡植物生长的激素类生长物质,改善高陡边坡植被群落的生存环境,增加边坡植物根系的生长繁殖,促进植物根系快速粗壮发达,快速生长的植被主根系和辅根系起到了主锚杆和辅锚杆的护坡作用。

实施例1:

按上述技术方案开展高陡边坡喷附建植实验。

实施例的土样和植物样品根据本发明相关内容进行对照试验和分析。高陡边坡喷附建植试验过程中,控制土壤基质添加量为单一变量,其他条件如施工条件、过程、养护管理、浇水次数等变量控制不变。

对照组客土不加生物调节助长产品,实验组客土在种子层添加生物调节助长产品。对照组与实验组均添加相同质量相同比例的植物种子,根据边坡植被的特点,植物种子选择紫花苜蓿、批碱草、紫穗槐、柠条,波斯菊五种比例混合。

在对照组和实验组坡面分别各做3组高陡边坡模型进行建植实验,模型长3米、宽1米、厚度0.4米,坡度60度。进行一个月时的植物出苗率、微生物数量变化、植被主根变化,试验前后的土壤速效氮、总氮、速效磷和速效钾指标检测。检测结果效果显著,具体见下表。

表1实施30天后出苗率对照表

表2实施30天微生物数量对照表

表3实施30天后营养含量对照表

参阅图1,图1中上部分为添加生物调节助长产品(图中显示为生物产品)建植后其各项指标明显高于对照组(不添加生物调节助长产品)。出苗率:使用产品后对植物的发芽率有明显的提高,全部试验组出苗率明显高于对照组。土壤有效养分:使用产品并种植30天后土壤中全部试验组有速效氮、速效磷和速效钾指标明显高于对照组。生物数量:使用产品并种植30天后植被生物量和微生物数量有明显的提升效果,全部试验组植被数量和种类和微生物数量明显高于对照组。植被根的变化:使用产品并种植30天后植物,主根明显增长30%以上,侧根生长旺盛比对照数量提高210%,主根明显增粗50%以上,毛细根数量增加,植被根总重量增加120%以上。

综上,该高陡边坡植被建植技术生物调节助长产品经试验证明,能明显改善土壤理化性质,促使边坡植被生长繁殖,促进植物主根系快速生长,辅根系快速繁殖生长,植物根系的快速生长对高陡边坡起到了有效的防护作用。主根系对边坡起到了主锚杆稳定边坡的作用,辅根系对边坡起到了辅锚杆加固边坡稳定的作用。

在本说明书的描述中,术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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