高效防风固沙的方法技术

本发明专利技术提供一种高效防风固沙的方法，利用微生物、植物和高分子聚合物高效防风固沙，结合微生物诱导碳酸钙沉积防风固沙技术以及高分子聚合物材料的性能特点，实现高效种植耐旱植物，从而实现防风固沙的目的。本发明专利技术的方法可固定植物种子，保证种子的成活率，且可使植物与沙土之间形成锚索结构，从而牢牢固定沙土，提高防风固沙的效果。提高防风固沙的效果。提高防风固沙的效果。

【技术实现步骤摘要】
高效防风固沙的方法


[0001]本专利技术涉及防风固沙
，具体而言涉及一种高效防风固沙的方法。

技术介绍

[0002]我国是世界上荒漠化最严重的国家之一，我国沙漠及荒漠化土地面积约为264万平方千米，占我国土地面积的27.5％，并且平均每年有610平方千米的土地沙漠化。国内外主要采用的治沙方法有防风林技术、沙障技术、种植灌木技术和防风网技术。
[0003]目前，最常用的治沙方法为种植灌木植物固化沙土阻止沙化蔓延，通过植被覆盖部分地表、分解风力以及阻挡输沙等多种途径抑制沙漠化。但是使用该方法时，种子在播撒时受风影响不能固定在沙土之中，成活率很低，从而造成了植物的密度达不到要求，起不到防风固沙效果。
[0004]公开号为CN105155509A的中国专利公开了一种防风固沙的方法，其采用是将2
‑
15份聚醋酸乙烯酯与85
‑
98份水混合后喷洒固沙、将2
‑
15份聚乙烯醇与85
‑
98份水混合后喷洒固沙或将2
‑
15份醋酸乙烯酯
‑
乙烯与85
‑
98份水混合后喷洒固沙，通过采用高分子聚合物进行固沙，固沙效果好。但其胶类物质极易老化，不适合永久和大面积固沙，固沙效果有限，并且本身具有毒性会对当地的生态系统造成极大破坏。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于针对现有技术的不足，提供一种防风固沙的方法，该方法可固定植物种子，保证种子的成活率，且可使植物与沙土之间形成锚索结构，从而牢牢固定沙土，提高防风固沙的效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种高效防风固沙的方法，具体包括以下步骤：
[0008]将抗旱植物的种子浸泡到微生物液体培养基中，直至种子表皮湿润，再将湿润的种子置于高分子聚合物粉末中，使高分子聚合物粉末包裹在种子表面，得到包衣种子；
[0009]其中，高分子聚合物为高分子吸水树脂，微生物液体培养基中包含碳、氮、无机盐和生长因子；
[0010]将包衣种子播种在需要防风固沙的区域，包衣种子播撒完毕后，将胶结液和能产生脲酶的菌液交替并多次喷洒在播撒了包衣种子的区域，即可。
[0011]优选的，菌液和胶结液的喷洒量根据种子埋深和沙土渗透性进行调整，其中，菌液和胶结液的体积比为1:2。
[0012]优选的，所述高分子聚合物为聚丙烯酸、聚乙烯醇、共聚类、淀粉类或纤维素。
[0013]优选的，所述微生物液体培养基的配置方法为：每升水中添加酪蛋白15g/L、大豆蛋白5g/L、氯化钠5g/L、尿素20g/L，得到液体培养基，并进行灭菌处理。
[0014]优选的，所述抗旱植物种子为沙蒿、油蒿、发菜、甘草、麻黄草和梭梭中的至少一种。
[0015]优选的，所述菌液的制备过程如下：将含有菌种的液体培养基放置在摇床中，以100
‑
200rpm的转速，25
‑
40℃的环境中培养，直至菌液达到菌体增长的对数期后应立即进行喷洒使用。
[0016]优选的，所述菌液中的菌体为碳酸盐矿化菌、巴士芽孢杆菌、变形杆菌、奇异变形杆菌、幽门螺杆菌或脲解支原体。
[0017]优选的，所述胶结液中包含尿素和钙源。
[0018]优选的，所述钙源为CaCl2、Ca(CH3COO)2或Mg(CH3COO)2。
[0019]优选的，所述胶结液的制备过程如下：尿素及钙源按1:1的质量配置，溶液浓度在1
‑
3mol/L，搅拌均匀取上层清液即为胶结液。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
[0021]1、本专利技术的高效防风固沙的方法，首先将植物种子浸泡液体养基中，之后将高分子聚合物粉末包裹植物种子播撒在沙土中。在喷洒时高分子聚合物遇到液体培养基中的液体后，亲水基和疏水基自动展开形成三维网状结构，增加了高分子聚合物的保水能力，从而有利于种子萌发以及菌体在高分子聚合物中的生长。
[0022]包衣种子播入沙土中后，再交替喷洒菌液和胶结液，高分子聚合物吸菌液及胶结液，通过自身吸收的液体培养基繁殖菌体，延长菌落的生长周期使其与胶结液发生反应，菌落产生的脲酶能加快尿素水解反应生成CO
32
‑
和NH
4+
，水解的CO
32
‑
与胶结液中的Ca
2+
结合生成具有固化作用的碳酸钙，并随着植物不断的生长，植物根系会不断向沙土中蔓，在此过程中根系刺破高分子聚合物，促使碳酸钙释放，从而固化沙土；而MICP反应生成的硬化层能够减少沙土中水分流失，进一步保证了种子萌发以及MICP反应，并且在种子发芽之前为种子提供保护使其免受风沙侵袭，保证种子的成活率。
[0023]在植物生长初期，MICP反应为种子提供氮肥促进植物生长，植物在生长至2
‑
3个月后由于需要更多元素，迫使其根系向更深的土层生长，从而使植物与沙土之间形成锚索结构牢牢固定沙土，与MICP反应共同作用，使得防风固沙效果更好。
[0024]2、本专利技术的高效防风固沙的方法，制作包衣种子的过程应采用自动化较高的流水线作业，播撒包衣种子时应采用自动播撒机进行播撒，适用于大型机械操作处理，成本低廉，效率更高，且全程无污染，绿色环保。
附图说明
[0025]图1是本专利技术的高效防风固沙的方法的工艺流程图。
[0026]图2是本专利技术的高效防风固沙的方法的原理示意图。
[0027]图3是本专利技术的无侧限抗压试验的试验图。
[0028]图4是本专利技术的慢剪试验的试验图。
[0029]图5是本专利技术的风蚀试验的试验图。
[0030]图6是本专利技术的干燥条件下包衣种子生长效果对比试验图。
具体实施方式
[0031]为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
[0032]在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。
本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施。
[0033]本专利技术提供一种高效防风固沙的方法，利用微生物、植物和高分子聚合物高效防风固沙，结合微生物诱导碳酸钙沉积防风固沙技术以及高分子聚合物材料的性能特点，实现高效种植耐旱植物，从而实现防风固沙的目的。
[0034]如图1所示，在本专利技术的一个示例性实施例中，提出了一种高效防风固沙的方法，具体包括以下步骤：
[0035]将抗旱植物的种子浸泡到微生物液体培养基中，直至种子表皮湿润，再将湿润的种子置于高分子聚合物粉末中，使高分子聚合物包裹在种子表面，得到包衣种子。
[0036]其中，高分子聚合物为高分子吸水树脂，微生物液体培养基中包含碳、氮、无机盐和生长因子。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效防风固沙的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将抗旱植物的种子浸泡到微生物液体培养基中，直至种子表皮湿润，再将湿润的种子置于高分子聚合物粉末中，使高分子聚合物粉末包裹在种子表面，得到包衣种子；其中，高分子聚合物为高分子吸水树脂，微生物液体培养基中包含碳、氮、无机盐和生长因子；将包衣种子播种在需要防风固沙的区域，包衣种子播撒完毕后，将胶结液和能产生脲酶的菌液交替并多次喷洒在播撒了包衣种子的区域，即可。2.根据权利要求1所述的高效防风固沙的方法，其特征在于，菌液和胶结液的喷洒量根据种子埋深和沙土渗透性进行调整，其中，菌液和胶结液的体积比为1:2。3.根据权利要求1所述的高效防风固沙的方法，其特征在于，所述高分子聚合物为聚丙烯酸、聚乙烯醇、共聚类、淀粉类或纤维素。4.根据权利要求1所述的高效防风固沙的方法，其特征在于，所述微生物液体培养基的配置方法为：每升水中添加酪蛋白15g/L、大豆蛋白5g/L、氯化钠5g/L、尿素20g/L，得到液体培养基，并进行灭菌处理。5.根据权利要求1所述的高效防风固沙的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张振东，史文龙，李军，刘家顺，刘大帅，蒋翠平，崔宸玮，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：