[发明专利]一种基于有机混合物进行沙丘裸露创面快速修复的方法

说明书

技术领域

本发明涉及沙漠治理领域，特别涉及一种基于有机混合物进行沙丘裸露创面快速修复的方法。

背景技术

沙丘固定一般采取设置草方格沙障和植被固定相结合的方法，首先设置草方格沙障，降低风沙流动，然后种植乔木或灌木，逐渐形成植物沙障，达到防风固沙的效果。然而这种方法耗时较长，成效较慢，而且种植的乔灌木成活率较低，同时在设置草方格和种植植物的时候对土壤表层具有破坏作用。一些覆膜法和喷洒固沙胶的方法能起到快速有效的固沙效果，然而这些方法具有二次污染的风险，对土壤和植被的长期稳定恢复造成威胁，不具有持续性。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种基于有机混合物进行沙丘裸露创面快速修复的方法，针对沙丘裸露创面受风蚀后迅速扩大且难以恢复的重大生态问题，利用微生物定向培育技术，将玉米秸秆、牲畜粪便等农牧业冗余物通过有氧发酵制备成具有一定保水性和粘性的有机混合物。然后将混合物喷洒在沙丘裸露创面，加以播施差巴嘎蒿等具有一定粘性的固沙植物种子，诱导沙丘创面快速生成结皮，逐步建立灌木-草被-结皮固沙体系，促使沙地持续稳定恢复。该技术在干旱半干旱地区退化沙地恢复中能起到快速、稳定的修复效果，尤其对半流动和半固定沙丘裸露创面的修复作用明显。

为达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于有机混合物进行沙丘裸露创面快速修复的方法，包括如下步骤：

步骤一、纤维素高效分解菌群的定向培养

取固定沙丘、丘间低地、沙质草地中表层土壤结皮，破碎后加入少许牛粪混合，组成分解菌源母质。然后用纤维素秸秆粉培养液（C源为羧甲基纤维素钠CMC-Na和秸秆粉）对菌源母质中的微生物菌群进行初级分离，培养3d；之后，将初级培养液取10ml转接入纤维素培养液（C源为CMC-Na）中，30℃水浴中摇瓶培养15天。用此法筛选出的微生物菌群即高效纤维素分解菌群（编号为NMCel），用于后期有机混合物快速发酵。

步骤二、有机混合物发酵与制备

将玉米秸秆粉碎成大小5cm长度左右，以2:1的比例加牛粪（秸秆:牛粪的干重比为2:1）混合；同时将NMCel菌群培养液稀释20倍，将菌群稀释液喷洒在玉米秸秆和牛粪的混合物中进行搅拌，使有机混合物保持约200%的持水率（质量含水量）。然后将搅拌均匀的有机混合物置于发酵池中，每隔2天搅拌一次，保持发酵在有氧条件下进行，每次搅拌的时候测定有机混合物的持水率，持水率不足200%时加适量菌液，使其始终保持约200%的持水率。发酵温度控制在30-35℃为宜。发酵进行到大约1-2个月的时候，有机混合物中就能见到少量菌丝体，混合物颜色发黑，变得松软。此时，发酵结束，有机混合物制备成功，可以进行大田利用。

步骤三、有机混合物播撒

在风沙强度较弱的5月底到6月初，将有机混合物以1kg/m²的添加量喷洒到沙丘裸露创面表层，具体喷洒面积以沙丘实际裸露面积为准，以行施法播撒差巴嘎蒿、胡枝子、狗尾草等固沙植物种子，然后将播施种子后的有机混合物在地表踩压紧实；

步骤四、沙丘裸露创面修复

利用具有一定保水性和粘性、并含有特定微生物菌群的有机混合物，将其撒播在沙丘裸露创面，诱导沙丘创面快速生成结皮，促进差巴嘎蒿等固沙植物种子萌发，对萌发后的幼苗生长提供丰富的营养物质，逐步建立灌木-草被-结皮固沙体系，促使退化沙地持续稳定恢复。

进一步的，所述步骤三中，固沙植物选取差巴嘎蒿、胡枝子、狗尾草，每行播撒种子的密度为50-100粒/米。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明技术在步骤一中分解菌群筛选的母质是沙地土壤结皮，这样筛选出的菌群中含有组成结皮的微生物类群，对后期诱导沙丘创面快速生成结皮具有促进作用。

2、本发明技术在步骤二中有机混合物发酵中选取玉米秸秆和牛粪等农牧业冗余物，这些材料在农牧交错区非常丰富，成本低廉，运输方便，本技术充分利用这些农牧业冗余物，提高了它们的利用率，使其变废为宝，成为沙丘固定的理想材料。