[发明专利]沙漠种植结构及在沙漠中种植植物的方法

说明书

本发明公开了一种沙漠种植结构及在沙漠中种植植物的方法，该种植结构从沙漠表面向下开设种植坑，并在该种植坑的部分表面设防渗层，然后在种植坑内种植植物后回填沙漠土并在其表面设地表防风层，其中，沙漠中粒径≤0.075mm的砂土含量≥50％，防渗层和地表防风层由微生物防渗加固液处理得到，微生物为兼性厌氧菌，防渗层与未设防渗层沙漠的渗透系数之比小于5％，地表防风层在最大风速为20m/s的情况下不被吹散。本发明依赖的微生物反应过程是土体生态环境中本身存在的过程，不会对环境造成污染；采用微生物‑植物联合治沙技术，相比单纯的种植植物存活率要高。

技术领域

本发明涉及一种种植结构及种植方法，尤其涉及一种沙漠种植结构及在沙漠中种植植物的方法，属于沙漠治理技术领域。

背景技术

沙漠化是一个世界性的生态环境问题。据不完全统计，荒漠和荒漠化土地在非洲占55％，北美和中美占19％，南美占10％，亚洲占34％，澳大利亚占75％，欧洲占2％。中国荒漠化土地面积为262.2万平方公里，占国土面积的27.4％，近4亿人口受到荒漠化的影响，同时，每年因荒漠化危害造成的直接经济损失达1200亿元。

目前，学者对荒漠化的研究主要集中在土地沙质荒漠化方面。常用的治理沙漠的手段有植物造林，沙障，草方格等。但是单纯的植树难度很大，植物埋入深度需要很大，植物存活率很低，见效慢，需要投入大量的人力和物力。沙障、草方格见效快，但是投入也比较大，很难大面积使用。新出现的手段还有土壤表面结皮技术，有化学、物理和生物结皮，单纯的物理和化学结皮很脆弱且不稳定，同时化学结皮对周围环境也有一定的污染。而生物结皮是通过细菌、真菌、蓝绿藻等的生长中产生大量粘液，这些具有粘性附属物的菌体和粘性液体通过与藻类物质的交联结合成结皮，但此方法对环境有一定的要求，且结皮生长缓慢，见效慢。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中沙漠治理存在的难题，本发明的第一目的是提供一种利用自然环境中天然存在的微生物反应固结沙土结构，为植物提供良好生态环境的沙漠种植结构；本发明的第二目的是提供在该沙漠中种植植物的方法。

技术方案：本发明所述的沙漠种植结构，从沙漠表面向下开设种植坑，并在该种植坑的部分表面设防渗层，然后在种植坑内种植植物后回填沙漠土并在其表面设地表防风层，其中，沙漠中粒径≤0.075mm的砂土含量≥50％，防渗层和地表防风层由微生物防渗加固液处理得到，且该微生物防渗加固液中的微生物为兼性厌氧菌，防渗层与未设防渗层沙漠的渗透系数之比小于5％，地表防风层在最大风速为20m/s的情况下不被吹散。

本发明的沙漠种植结构适用于细颗粒沙漠，沙漠砂土的透水透气性差，对应采用兼性厌氧菌制备的微生物防固液，其在无氧条件下也能发挥作用。从效果和效率方面考虑，上述微生物可以为反硝化细菌，其在还原硝酸盐的过程中产生碳酸根，在碱性条件下和钙盐产生碳酸钙沉淀，同时可以为植物的生长提供氮源，促进植物生长。

进一步地，反硝化细菌可以但不限于假单胞菌属或产碱杆菌属的细菌，例如可以为硝基还原假单胞菌，CGMCCNo.1.2343，或荧光假单胞菌，CGMCCNo.1.3893。

本发明微生物防渗加固液包括以下成分：反硝化细菌107-109个/L、硝酸盐0.01-1mol/L、钙盐0.02-3mol/L、碳源0.03-1.5mol/L、氮源0.002-0.2mol/L及氯化钠0-15g/L。

上述钙盐为可溶性钙盐，可以但不限于硝酸钙、氯化钙、醋酸钙中的一种或几种。碳源可以但不限于醋酸盐、葡萄糖、玉米秸秆等，氮源可以但不限于氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、麸皮、玉米秆等，硝酸盐可以但不限于硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、硝酸铵等