一种适用于湖泊抛种工艺的种植模块及其配制方法

技术领域

本发明属于水生态治理领域，具体涉及一种适用于湖泊抛种工艺的种植模块及其配制方法。

背景技术

近年来，各大城市针对大型湖泊逐步开展水生态修复工作。然而，考虑到大型湖泊的容积较大、及水资源的保护需求，带水施工成为大型湖泊水生态修复工程的主要施工方式。

沉水植物种植作为大型湖泊生态系统修复工程中的主体部分，植物的种植效率、成活率是决定工程成本投入的关键。

目前，生态修复工程带水施工作业中，沉水植物的种植方式主要是抛种种植，即在植物根部增加配重，促进植物下沉到湖底的种植方法。现有技术中常用的沉水植物增加配重的处理措施主要有以下两种：

1.采用网兜绑套沉水植物根部，同时在网兜内放置碎石等促进植物下沉；该方法存在带入建筑垃圾的风险，对湖泊底部的生境条件造成影响，同时由于被修复的湖体中底泥污染较重，沉水植物种植完成后生根发蘖较慢，成活率较低。

2.将黏土或种植土整合成泥团，包裹在植物根外部，促进植物下沉；该方法存在的问题是黏土黏性较大，包裹在植物根部，不利于植物扎新根须，而种植土粘度差，泥团入水浸泡后极易散开，导致施工中大量沉水植物上浮，造成浪费；且植物种植后，一般要7～10天才能扎新根须，在这期间一旦有鱼类搅动，也会造成底泥再悬浮，底泥污染持续释放，影响水体透明度，不利于水体水质治理。

发明内容

针对上述沉水植物抛种工艺中存在的植物易上浮、发根慢、底部缺氧、成活率低等问题，本发明提供一种用于沉水植物抛种工艺的种植模块及其配制方法。该种植模块从粘合性、含水率、透气性等方面促进植物扎根，可提高沉水植物成活率。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种适用于湖泊抛种工艺的种植模块的配制方法，包括如下步骤：

(1)将种植土、凹凸棒土和粉煤渣混合均匀之后杀菌处理，获得除菌干基质；所述除菌干基质中，种植土、凹凸棒土和粉煤渣的质量比为8:1:1～7:2:1；

(2)向所述除菌干基质中添加水，并混合均匀，使得基质含水率在40％wt～45％wt，得到种植基；

(3)取6～8株沉水植物植株，并将所述植株的根须全部浸没于细胞分裂素的稀释液中，之后取出，取250g～300g所述种植基包裹植株根部，之后捏紧所述种植基，即得所述种植模块。

优选的，步骤(1)中所述干基质的密度为1.68t/m

优选的，步骤(2)中所述种植基的含水率为45％wt。

优选的，所述种植土为园林绿化用种植土。目的是为沉水植物生长提供良好的土壤环境，避免植物根系直接接触湖泊内的污染底泥，造成植物根须因缺氧死亡。

优选的，所述凹凸棒土为天然凹凸棒黏土。其具有遇水后粘度高特性，可提高种植基粘性，避免遇水后种植基团散开，导致植物上浮。凹凸棒土含量过大会导致种植基粘性大，植物扎根困难；过小则种植基团粘度不足，易散开。

优选的，所述粉煤渣经过粉碎后，采用孔径为16目的筛网过筛处理。可避免粒径过大不利于种植基粘合。粉煤渣目的是提高种植基内部孔隙率，为植物扎根提供足够氧气量。

优选的，步骤(2)中所述的水为自来水。

优选的，所述细胞分裂素的稀释液中，所述细胞分裂素的浓度为2.2mg/L。细胞分裂素目的是促进植物扎根、分蘖，提高植物成活率。

优选的，步骤(1)中所述的杀菌的方法为：喷洒过氧化氢。过氧化氢可消杀种植基中的有害微生物、病原体等，避免植物种植后根部发生病变、发黑等。

优选的，所述过氧化氢的质量浓度为5％。

本发明还提供上述方法配制得到的种植模块。

所述种植模块制备完成后，防置在种植篮内，批量运输至施工现场，运输过程中需采用箱式车运，运输时长超过4h，需中途进行喷水保湿，避免植株失水影响成活率。

种植模块运输到施工现场，采用船只或水上平板作业台进行人工抛投施工，在抛投施工时，种植模块需贴近水面丢入湖内，抛投时，距离水面不可大于10cm，避免抛投高度过大导致植株丛散开。

本发明的有益效果在于：

本发明所制得的种植模块可大大提高沉水植物带水作业时的成活率，种植完成后，植物的漂草率显著降低，漂草率几乎为零，植物在第2～3天可明显见到白色新生根须，在第7天可见到分蘖小植株，大大提升了植株的成活率，降低工程成本投入，对推进湖泊水生态修复工程的带水施工做出了重要贡献。

附图说明

图1为实施例1中组3的种植模块抛种后的照片。

图2为实施例1中各实验组的植株分蘖数对比图。

图3为实施例1中组4的种植模块抛种后的照片。

图4为实施例1中各实验组的苦草的株高对比图。

图5为实施例1中组5抛种后的分蘖情况照片。

图6为实施例2中各实验组的植株分蘖数对比图。

图7为实施例2中组3组1组5抛种后的分蘖情况照片。其中从左到右依次为组3、组1、组5。

图8为实施例2中组2组4抛种后的分蘖情况照片。其中从左到右依次为组2、组4。

图9为实施例2中各实验组的苦草的株高对比图。

具体实施方式

实施例1

(1)设置5个实验组，每组设置3个同样的实验单元，共设置15个单元。每个实验单元采用的实验桶规格为200L，上口外径72cm，底部外径59cm，桶高为75cm。实验桶内采用的底泥、水体来自遗爱湖。各实验桶在沉水植物种植前采用改性黏土提升水体透明度至清澈见底。实验采用的沉水植物为密刺苦草，植株生长良好，高度为15cm，将植株的根须全部浸没于浓度为2.2mg/L的细胞分裂素的稀释液中，抛种时按照苦草种植密度为110株/m

(2)将各种材质按照实验组配置，取6～8为一簇，将各实验组的种植基包裹在密刺苦草根部；

组1：聚乙烯网兜和碎砖块(约60g)；

组2：杀菌园林种植土(约60g)，采用无纺布将种植土包裹在植物根部，并采用橡皮筋包扎固定；

组3：杀菌园林种植土；

组4：杀菌凹凸棒黏土；

组:5：种植土、凹凸棒土和粉煤渣按照质量比8:1:1混合均匀之后杀菌处理，之后添加水使得含水率为45％wt，之后包裹在植物根部。

(3)实验开始第一天，将各组植株按照设计密度，均匀贴水面投放入实验桶；实验时长为20天，观察各个区的密刺苦草生长情况。

实验结果如下：

漂草率：组3漂草率约达10％，第一天漂草数约2株，第二天、第三天的漂草数约4株。其他各试验组漂草率为0。图1展示了组3由于采用纯种植土包裹，极易散开。

植株分蘖数(如图2所示)：组2植株受无纺布包裹，新分蘖植株难以突破，分蘖数量较少；组4苦草根部包裹黏土较硬，植株分蘖受阻，分蘖数较少。组1、组3、组5的苦草分蘖数较多，每株分蘖数可达5.8株。图3展示了组4由于采用纯黏土包裹，植物难以扎根。

苦草的株高(如图4所示)：试验组1、组3和组5苦草生长速度较快，在试验20天时，苦草生长长度达27.2cm。组2植株受无纺布包裹，植株扎根困难，生长速率较慢；组4植株根部包裹黏土，泥土黏度高，不利于植株扎根，植株生长较慢。

可见，实验期间，组1、组3和组5植株生长速率和分蘖数最多，苦草生长状态最好。但组3漂草率较高，组1的苦草不仅在包裹过程中操作较费时，且会带来建筑垃圾，不利于湖泊的生态修复。

实验表明，组5的苦草种植效果最好，且苦草漂草率低，大大降低了工程成本。

实施例2

(1)在遗爱湖湖汊内，采用PVC围隔在水深约1.5m的区域，设置4个规格为2m*2m的试验区，各个试验区在沉水植物种植前采用改性黏土提升水体透明度至清澈见底，试验区内的鱼类全部清理。实验设置如下5个实验组，每个组内种植的密刺苦草采用不同质量配比的种植基包裹。实验用密刺苦草生长良好，高度为15cm，苦草抛种密度为110株/m

组1：80％园林种植土+10％凹凸棒土+10％粉煤渣。

组2：70％园林种植土+20％凹凸棒土+10％粉煤渣。

组3：70％园林种植土+10％凹凸棒土+20％粉煤渣。

组4：60％园林种植土+20％凹凸棒土+20％粉煤渣。

组5：60％园林种植土+30％凹凸棒土+10％粉煤渣。

(2)将种植土、凹凸棒土和粉煤渣混合均匀之后杀菌处理，之后添加水，并混合均匀，使得基质含水率在40％wt～45％wt，取6～8株沉水植物植株，并将所述植株的根须全部浸没于细胞分裂素的稀释液中，之后取出，取250g～300g基质包裹植株根部外侧，之后捏紧基质，再采用橡皮筋将植物丛绑扎，避免植株散开。实验持续1个月，结束后，观察植物生长状况。

(3)实验结果如下：

漂草率：实验开始第1～4d，各组均无植株漂浮。在实验第5d，受风浪影响，组3、组4存在漂草现象，其中组3漂草率为3.86％，组4漂草率为2.27％。组1、组2、组5漂草率为0。

植株分蘖数(如图5所示)：实验开始30天后，对各个区植株分蘖的新植株进行计数。组1、组2、组5植株分蘖数大于10株/m

植株高度(如图9所示)：实验结束后，组1、组2的植株平均高度均达到50cm以上，组3、组4、组5的苦草生长相对较慢，植株平均高度分别为45.6cm、42.1cm、44.3cm。

可见，组1、组2植株生长速率和分蘖数最多，苦草生长状态最好。组3、组4在试验期间受风浪影响后，存在漂草现象。组5植株分蘖数较高，但植株生长相对较慢，大大增加了工程投入成本。

因此，采用本发明的方法配置的种植模块，不仅能促进植株生长、分蘖，还能抗风浪搅动，降低植株漂草率，大大降低了工程施工成本，对大型湖泊带水施工水草具有重要的意义。