一种促进水泥基生境基材中车桑子萌发的方法

1.本发明属于边坡防护与生态修复领域，具体一种来源于牦牛奶渣的抗缺(低)氧、抗疲劳肽，具体一种促进水泥基生境基材中车桑子萌发的方法。


背景技术：

2.大规模的工程建设和矿山开采等人为活动产生了大量裸露的岩质边坡，破坏了城市景观和生态格局，影响了社会的和谐发展。对岩质边坡的防护不仅是水土保持的需要，也是社会、经济、城市建设的需要。工程边坡结构疏松、抗侵蚀能力弱，单纯的力学修复措施难以满足可持续发展的需求。水泥基类生态修复技术是一种效果较好的边坡生态修复技术，它将边坡加固与植被恢复结合起来，实现了生态修复与工程边坡防护的有机结合，克服了传统工程护坡技术的弊端，解决了基础建设与生态环境相结合的重大难题。
3.灌木车桑子为无患子科车桑子属植物，这种植物耐干热气候，又耐瘠薄土壤，萌生力强，根系发达，又有丛生习性，是一种良好的固沙保土树种。它在表土流失、岩石裸露的石砾土壤或石头缝隙都能生长，是一种良好的护坡植物。然而，车桑子因其硬实率、种子休眠以及受水泥胁迫的原因，导致车桑子种子发芽率极低。


技术实现要素：

4.本发明提出了一种促进水泥基生境基材中车桑子萌发的方法，解决水泥基生境基材中车桑子种子的发芽率和存活率低的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案为：
6.一种促进水泥基生境基材中车桑子萌发的方法，所述方法包括以下步骤：
7.步骤1：选种：选取优质饱满的车桑子种子；
8.步骤2：超声药物协同处理：将步骤1选好的种子先在高锰酸钾溶液 y-氨基丁酸 中华根瘤菌发酵液 解淀粉芽胞杆菌菌液的混合液中浸泡，然后置于超声波清洗器中进行超声处理，最后用赤霉素溶液处理；
9.步骤3：坡面预处理：将坡面清理平整，然后在坡面上铺设锚钉和网片，使得水泥基生境基材能固着在坡面上；
10.步骤4：配置水泥基生境基材，包括基层和面层，将步骤2处理后的车桑子种子加入到面层中，然后依次将基层和面层喷射到坡面上，对基材进行养护，促进水泥基生境基材中车桑子种子的萌发；
11.步骤5：配置水泥基基层基材；
12.步骤6：配置水泥基面层基材；
13.步骤7：向边坡坡面喷射水泥基基层基材，喷射厚度为50-100mm；
14.步骤8：向边坡坡面喷射水泥基面层基材，喷射厚度为20-50mm；
15.步骤9：养护：对边坡进行浇水养护，即实现提高水泥基生境基材中车桑子种子萌发率。
16.优选地，所述步骤2中，在0.3％-0.5％高锰酸钾溶液 5-6mmol/l y-氨基丁酸 活菌数量10
6-107个/ml中华根瘤菌发酵液 浓度范围10
8-10
11
cfu/ml解淀粉芽胞杆菌菌液的混合液中浸泡25-35min后进行冲洗，然后置于超声波清洗器中(功率80-150w，频率35-45khz)超声15-25min，再用30-30mg/l低浓度赤霉素溶液对种子进行催芽处理55-65min。
17.优选地，所述步骤3中，坡面预处理时，清除坡面的杂草、残留植被、落叶枯枝、浮土浮石松散物，若存在倒坡或凹陷坡面，在坡面钻出孔洞，再进行削坡或浆砌块料填筑方式处理。
18.优选地，所述步骤3中，铺设锚钉和网片时，先选取热轧带肋钢筋锚钉，直径不低于18mm，锚固深度300-600mm，锚钉与坡面垂直方向的夹角为5
°‑
20
°
，且锚钉向上方倾斜，锚钉间距为1000-2000mm，再铺设直径不小于2.0mm的活络镀锌铁丝网片，网孔直径50-75mm；活络镀锌铁丝网片与坡面间距为喷射的水泥基生境基材的 2/3-3/4。
19.优选地，所述步骤7中，喷射之前，先将坡面充分润湿，确保杂物脱落，喷射时采用专用的水泥基生境基材喷射设备，将基材输送到喷枪口与来自水泵的水流汇合使水泥基生境基材团粒化，喷枪口与坡面间距为800-1200mm，喷枪的喷射角度应控制与水平面呈15
°
，并通过喷枪喷射到坡面，坡面喷射过程自上而下进行，单块喷射宽度不超过5000mm。
20.优选地，所述步骤5中，水泥基基层基材包括按照重量份计的以下组分：95-105 份的种植土，7-8份的水泥，5-6份的生态改良剂，30-33份的有机物料，1-2份的有机肥，0.05-0.07份的复合肥；搅拌混匀后，即制得所述水泥基基层基材；
21.步骤6中，水泥基面层基材包括按照重量份计的以下组分：将95-105份的种植土，4.0-4.5份的水泥，5-6份的生态改良剂，30-33份的有机物料，1.5-2.5份的有机肥，0.05-0.07份的复合肥，0.0097-0.0182份的车桑子种子；搅拌混匀后，即制得所述水泥基面层基材。
22.进一步优选地，所述步骤5中，水泥基基层基材包括按照重量份计的以下组分：种植土为100份，水泥为7份，生态改良剂为5份，有机物料为30份，有机肥为1.5 份，复合肥为0.06份；
23.步骤6中，水泥基面层基材包括按照重量份计的以下组分：种植土为100份，水泥为4份，生态改良剂为5份，有机物料为30份，有机肥为2份，复合肥为0.06 份，车桑子种子为0.0112份。
24.进一步优选地，所述步骤5、6中，所用的生态改良剂优选三峡大学专利产品，专利号zl01138343.7，名称为“混凝土绿化添加剂的植被方法”所提供的产品。
25.优选地，所述步骤7中，喷射厚度为80mm；步骤8中，喷射厚度为20mm。
26.优选地，步骤9中，养护过程用防护网进行保温，每天洒水养护，直至车桑子种子大量露苗。
27.本发明的有益效果：
28.1、本发明对车桑子种子采用超声药物协同处理的方法，能够打破车桑子种子的休眠，使种皮透水透气，显著提高车桑子萌发速率，方法简单易行，经济有效，节省时间。
29.2、本发明为植被护坡工程中灌木种子发芽、生长提供适宜环境，促进了灌木种子发芽，使得灌木和草本植物可以同时生长。
30.3、本发明中水泥基生境基材采用种植土、水泥、有机物料、生态改良剂、有机肥、复
合肥配制而成，是具有一定强度和适宜植物生长的土壤基质；生态改良剂通过调节基材碱性ph值可以改善植被种子生境，有机肥能持续为植物生长提供养分。
31.4、本发明促进水泥基生境基材中车桑子种子萌发，车桑子萌生力强，根系发达，又有丛生习性，是一种良好的固沙保土树种；同时，车桑子适生范围广，生长势旺，固碳能力强，适合在本发明使用的水泥基生境基材中存活及生长，达到草本、灌木相结合的立体绿化修复目的，生态效益显著。
32.5、本发明方法所用的原材料均获取方便，其中大部分可以就地取材；因此在技术实施时可充分利用土壤资源，在工程现场配置植被混凝土护坡基材，不仅可以保证基材的流动性便于喷植同时还节省基材的搬运费用降低了成本；另外，基材按基层和面层两份依次喷射，基质凝固之后有一定的力学强度和粘结强度可抗冲刷，面层待草灌种子出苗后可覆盖坡面，能保证边坡稳定的同时还能达到恢复生态的目的。
33.6、本发明克服了水泥基生境基材中，车桑子萌发率低下、发芽迟缓、种子出苗期长，幼苗出土不齐，抗逆性差，不能形成稳定的灌木植被群落等问题，有效提高了车桑子种子的萌发率，并缩短了萌发时间，工序简单，配比合理，利于车桑子幼苗在水泥基生境基材中存活与生长。
附图说明
34.图1是本发明提供的护坡结构典型剖面图。
35.图2是本发明提供的施工流程示意图。
36.附图说明：1、坡面；2、锚钉；3、水泥基生境基材基层；4、网片；5、水泥基生境基材面层；6、覆盖养护层；7、搅拌机；8、水泥基生境基材；9、喷射机；10、水泵； 11、水箱。
具体实施方式:
37.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。对本发明做进一步详细的说明，但不限于这些实施例。
38.实施例1
39.本发明公开了一种促进水泥基生境基材中车桑子萌发的方法，该护坡结构典型剖面图如图1所示，施工流程示意图如图2所示，包括以下步骤：
40.1、选种，选取优质饱满的车桑子种子；
41.2、超声药物协同处理，在0.3％高锰酸钾溶液 5mmol/l y-氨基丁酸 活菌数量106个/ml中华根瘤菌发酵液 浓度范围108cfu/ml解淀粉芽胞杆菌菌液的混合溶液中浸泡30min后进行冲洗，然后置于超声波清洗器中(功率100w，频率40khz)超声20min，再用25mg/l低浓度赤霉素溶液对种子进行催芽处理60min。
42.3、清创与挂网，在经过清理平整后的坡面1上铺设锚钉和网片，先选取热轧带肋钢筋锚钉，直径不低于18mm，锚固深度300-600mm，锚钉与坡面垂直方向的夹角为 5
°‑
20
°
，且锚钉向上方倾斜，锚钉间距为1000-2000mm，再铺设直径不小于2.0mm 的活络镀锌铁丝网片，网孔直径50-75mm；活络镀锌铁丝网片与坡面间距为喷射的水泥基生境基材的2/3-3/4。
43.4、配料，配置水泥基生境基材，包括基层和面层，并将步骤2处理后的车桑子种子加入到面层中，然后依次将基层和面层喷射到坡面上，对基材进行养护，促进水泥基生境基
材中车桑子种子的萌发。其中基材为：种植土95-105份，水泥7-8份，生态改良剂5-6份，有机物料30-33份，有机肥1-2份，复合肥0.05-0.07份搅拌混匀后；基层为：种植土95-105份，水泥4.0-4.5份，生态改良剂5-6份，有机物料 30-33份，有机肥1.5-2.5份，复合肥0.05-0.07份，车桑子种子0.0097-0.0182份。优选的水泥基基材基层配比为：种植土100重量份，水泥7重量份，生态改良剂5 重量份，有机物料30重量份，有机肥1.5重量份，复合肥0.06重量份；面层配比为：种植土100重量份，水泥4重量份，生态改良剂5重量份，有机物料30重量份，有机肥2重量份，复合肥0.06重量份，车桑子种子0.0112重量份。
44.所用的生态改良剂优选三峡大学专利产品，专利号zl01138343.7，名称为“混凝土绿化添加剂的植被方法”所提供的产品。
45.5、喷射，向坡面喷射水泥基生境基材，基层喷射厚度80mm，面层喷射厚度20mm，喷射前需要用水枪将坡面充分湿润，确保杂物脱落，水泥基生境基材更好附着在坡面，使坡面1与基材3水气相通，能形成植物生长的生境环境。喷射时采用喷射机9，在空气压缩机协同作用下，将基材输送到喷枪口与来自水泵10的水流汇合使水泥基生境基材团粒化，喷枪口与坡面间距为800-1200mm，喷枪的喷射角度应控制与水平面呈15
°
，并通过喷枪喷射到坡面，坡面喷射过程自上而下进行，单块喷射宽度不超过5000mm。
46.6、养护，养护过程用防护网进行保温，每天洒水养护，直至车桑子种子大量露苗。
47.萌发相关实施例
48.在三峡库区生态环境教育部工程研究中心(三峡大学)实验室对车桑子种子进行萌发实验，实验过程如下：
49.对照组：选取300粒硬实健康的车桑子种子，不做任何处理，每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培养。
50.处理1：选取300粒硬实健康的车桑子种子，在0.3％高锰酸钾溶液 5mmol/l y
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氨基丁酸 活菌数量106个/ml中华根瘤菌发酵液 浓度范围108cfu/ml解淀粉芽胞杆菌菌液的混合溶液中浸泡30min，用无菌水浸洗3次。每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培育。
51.处理2：选取300粒硬实健康的车桑子种子，置于超声波清洗器中(功率100w，频率40khz)超声20min。每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培育。
52.处理3：选取300粒硬实健康的车桑子种子，25mg/l低浓度赤霉素溶液对种子进行催芽处理60min，用无菌水浸洗3次。每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培育。
53.处理4：先在0.3％高锰酸钾溶液 5mmol/l y-氨基丁酸 活菌数量106个/ml中华根瘤菌发酵液 浓度范围108cfu/ml解淀粉芽胞杆菌菌液的混合溶液中浸泡30min后用无菌水浸洗3次，然后置于超声波清洗器中(功率100w，频率40khz)超声20min，最后用25mg/l低浓度赤霉素溶液对种子进行催芽处理60min，用无菌水浸洗3次。每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培育。
54.上述对照组与处理1-4不同处理方式的车桑子发芽率如表1所示：
55.表1
[0056][0057][0058]
试验方法及参考标准：车桑子发芽率＝测定天数内正常发芽的种子粒数/供试种子粒数*100％
[0059]
与对照组比较，处理4车桑子的发芽率提前在第7天能达到42.67％，成苗率能大大缩短。7天和28天的发芽率对比对照组、处理1、处理2、处理3分别提高了2.77 倍、2.46倍、1.56倍、1.91倍和1.56倍、0.79倍、0.86倍、1.56倍，说明本发明提供车桑子预处理方法能打破车桑子硬实种子的休眠机制，种皮透水又透气，能显著提高车桑子萌发速率，可以应用推广。
[0060]
实施例样地
[0061]
以深圳市前海路开挖山体60
°
岩质边坡为例，说明一种促进水泥基生境基材中车桑子种子萌发及其实施方法具体施工步骤：
[0062]
选取1kg硬实健康的车桑子种子，先在0.3％高锰酸钾溶液 5mmol/l y-氨基丁酸 活菌数量106个/ml中华根瘤菌发酵液 浓度范围108cfu/ml解淀粉芽胞杆菌菌液的混合溶液中浸泡30min后用无菌水浸洗3次，然后置于超声波清洗器中(功率100w，频率40khz)超声20min，最后用25mg/l低浓度赤霉素溶液对种子进行催芽处理 60min，用无菌水浸洗3次。每个培养皿放入100粒处理后的车桑子种子，置于25℃恒温光照培养箱，进行12小时光照12小时黑暗培育。以后处理全部完成后将车桑子种子存放在阴凉处晾干备用。
[0063]
机械清理平整坡面，清除坡面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等松散物；浆砌块料填筑倒坡和较大的凹陷坡面。锚杆采用c16钢筋，钻孔直径91mm，长度3m。横向和竖向间距均为
3m；铁丝网采用14#镀锌铁丝网，网孔5cm
×
5cm；钢筋网采用φ6钢筋网，网孔40cm
×
40cm，斜向钢筋框条为φ12钢筋，用水枪将坡面充分湿润。
[0064]
称取过10mm筛的种植土2000kg、p.o42.5普通硅酸盐水泥140kg、生态改良剂 100kg、有机物料666kg、有机肥30kg、复合肥1.2kg先后混入搅拌机内，搅拌10min 转移到客土喷播机，在空气压缩机协同作用下，将混合物输送到喷枪口与来自水泵的水流汇合使高陡护坡基材团粒化，喷枪口与坡面间距1000mm，喷枪的喷射角度控制与水平面呈15
°
，通过喷枪喷射到坡面形成水泥基生境基材的基层。称取过10mm筛的种植土500kg、p.o42.5普通硅酸盐水泥20kg、生态改良剂25kg、有机物料166kg、有机肥10kg、复合肥0.3kg、狗牙根种子0.2kg、前期处理好了的车桑子种子0.15kg 先后混入搅拌机内，搅拌10min转移到客土喷播机，在空气压缩机协同作用下，将混合物输送到喷枪口与来自水泵的水流汇合使高陡护坡基材团粒化，喷枪口与坡面间距 1000mm，喷枪的喷射角度控制与水平面呈15
°
，通过喷枪喷射到坡面形成水泥基生境基材的面层。
[0065]
喷植完毕后2h内用无纺布覆盖在水泥基生境基材表面层，起到保温保湿作用。第二天开始洒水养护，直到车桑子种子大量露苗，之后进行60天的苗期养护管理。
[0066]
对照组样地
[0067]
以深圳市前海路开挖山体60
°
岩质边坡为例，其实施方法具体施工步骤如下：
[0068]
机械清理平整坡面，清除坡面的杂草、落叶枯枝、浮土浮石等松散物；浆砌块料填筑倒坡和较大的凹陷坡面。锚杆采用c16钢筋，钻孔直径91mm，长度3m。横向和竖向间距均为3m；铁丝网采用14#镀锌铁丝网，网孔5cm
×
5cm；钢筋网采用φ6钢筋网，网孔40cm
×
40cm，斜向钢筋框条为φ12钢筋，用水枪将坡面充分湿润。
[0069]
称取过10mm筛的种植土2000kg、p.o42.5普通硅酸盐水泥140kg、生态改良剂 100kg、有机物料666kg、有机肥30kg、复合肥1.2kg先后混入搅拌机内，搅拌10min 转移到客土喷播机，在空气压缩机协同作用下，将混合物输送到喷枪口与来自水泵的水流汇合使高陡护坡基材团粒化，喷枪口与坡面间距1000mm，喷枪的喷射角度控制与水平面呈15
°
，通过喷枪喷射到坡面形成水泥基生境基材的基层。称取过10mm筛的种植土500kg、p.o42.5普通硅酸盐水泥20kg、生态改良剂25kg、有机物料166kg、有机肥10kg、复合肥0.3kg、狗牙根种子0.2kg、未做任何处理的车桑子种子0.15kg 先后混入搅拌机内，搅拌10min转移到客土喷播机，在空气压缩机协同作用下，将混合物输送到喷枪口与来自水泵的水流汇合使高陡护坡基材团粒化，喷枪口与坡面间距 1000mm，喷枪的喷射角度控制与水平面呈15
°
，通过喷枪喷射到坡面形成水泥基生境基材的面层。
[0070]
喷植完毕后2h内用无纺布覆盖在水泥基生境基材表面层，起到保温保湿作用。第二天开始洒水养护，直到车桑子种子大量露苗，之后进行60天的苗期养护管理。
[0071]
上述对照组与实施例样地的测试指标如表2所示：
[0072]
表2对照组与实施例样地测试指标汇总表
[0073][0074]
试验方法及参考标准：植被盖度采用采样针刺法，计算植物群落总体或各个体的地上部分的垂直投影面积与样方面积之比的百分数；株高采用以毫米为计量单位测量长度的尺子测定。
[0075]
与对照组比较，实施例样地提前对车桑子种子进行了萌发和催芽处理，使7天和 28天植被盖度分别提高了16％和9％，最大株高分别提高了1倍和0.37倍，每平米车桑子株树分别提高了25倍和18.33倍。说明本发明克服了当前的植被护坡技术中草本植物后期容易产生退化的问题，草灌混播方式弥补了不同物种植物之间的不足，增强了良好的景观效果。经过本发明方法处理过的车桑子种子成活率高，达到草本、灌木相结合的立体绿化修复目的，生态效益显著。
[0076]
上述实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。