本发明公布了一种植被混凝土绿化添加剂AB菌的制备方法，属于高陡岩石边坡生态修复领域，为了改善植被混凝土生态护坡技术中水泥的添加造成基材结构不良、易板结抑制植物种子萌芽生长的不足，植被混凝土绿化添加剂AB菌是由花生壳、粉煤渣、泥炭土、过磷酸钙、复合肥、尿素、羧甲基纤维素、琼脂粉、聚丙烯酰胺、芸苔素内酯、萘乙酸、吲哚乙酸、复硝酚钠、赤霉素、三十烷醇组成，经过多步加工配制而成。在喷射植被混凝土基材中添加该添加剂，可以增加有益微生物菌群，改良基材通透交换性，提高根际环境的缓冲能力，提高植物生长的活性。
1.一种植被混凝土绿化添加剂AB菌的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：1）制备熟化的生物有机菌材料A：以重量份计，将花生壳粉碎料280-300份，活性酵素剂0.1-0.3份，促腐剂0.2-0.3份，尿素1-2份混合均匀，堆放腐熟，干燥得生物有机菌材料A；其中堆放腐熟在自然敞开条件下进行，环境温度为15℃以上，水分控制在60-65%，堆放时间为10-30天，堆放腐熟过程中每隔1天进行翻堆；xa02）制备添加剂混合物B：以重量份计，将生物有机菌材料Axa0300-400份，蜂窝煤渣300-400份，泥炭土400-500份，过磷酸钙8-10份，复合肥5-10份，尿素5-10份混合均匀，得到添加剂混合物B；其中蜂窝煤渣为燃烧后的红色煤渣或褐煤渣，首先对其进行浸泡、漂洗、然后干燥，控制粒径为80-120目，孔隙率xa043-47％，堆积密度xa00.75g/cm³；3）制备植被混凝土绿化添加剂AB菌以重量份计，取添加剂混合物Bxa0300-500份，加入羧甲基纤维素CMC0.5-0.7份、琼脂粉0.1-0.5份，聚丙烯酰胺0.2-0.8份，芸苔素内酯0.01-0.03份，萘乙酸0.01-0.03份，吲哚乙酸0.01-0.03份，复硝酚钠0.01-0.03份，赤霉素0.01-0.03份，三十烷醇0.01-0.03份，混合均匀得到植被混凝土绿化添加剂AB菌。
2.根据权利要求1所述的植被混凝土绿化添加剂AB菌的制备方法，其特征在于：步骤2）中所述的泥炭土中有机质含量Wu为10%<Wu≤60%，pH值6.0-7.0。技术领域
本发明涉及山体边坡绿化、矿山采石场生态环境治理或高陡岩石边坡生态修复技术领域，具体涉及一种植被混凝土生态护坡技术的植被混凝土绿化添加剂AB菌制备方法。xa0
背景技术
生态环境是人类社会经济可持续发展的基础，随着人口的增加和工业化的发展，资源环境的开发利用达到空前强度，导致生态系统遭受不同程度的破坏，生态问题已经成为全球全人类面临的共同课题。加强生态恢复研究，走区域生态可持续发展道路具有重大意义。在此背景下，生态恢复研究得到关注，成为当前生态学研究的热点和前沿问题之一。xa0xa0xa0植被混凝土技术是针对高陡裸岩边坡生态防护的新技术，该技术可有效解决各种高陡裸露岩石边坡植被恢复难题和水土流失问题。它是以硅酸盐水泥为粘结材料、加上混凝土添加剂(ZL01138343.7)、腐殖质、砂壤土等组成混合料进行喷射护坡绿化的技术，能快速的营造一种附着在边坡上的植生型混凝土基材。在大量工程实践应用过程中，植被混凝土生态护坡技术也表现出了一些缺点。植被混凝土绿化技术主要原理：客土掺入普通硅酸盐水泥和固网技术，使客土物料紧贴岩石坡面，水泥的固结作用比较强，足以控制松散、偏重的土壤颗粒物不滑坠，能够在铁丝网骨架基础上稳固客土层，也有助于基础坡面稳定性的提高，同时创造草类与灌木生存的基本环境。但是，喷射的基材层因为水泥的添加造成土壤结构不良、易板结，不利于有机物降解和微生物小环境的形成，水泥主要成分是CaSiO3xa0CaO-Al2O3，pH值为8-14，凝固初期呈强碱性，对于大部分植物种子萌芽生长有抑制作用，造成植被混凝土生态护坡工程所形成的植物群落大多只是单一的草坪，且后期生长缓慢，即便单播灌木种子也无法发芽生长，不能使植物长久茂盛，后期无法形成稳定的草本-灌木混合型的植被群落，甚至有的工程出现第二年植物衰败现象。植被混凝土生态护坡技术工艺中所使用的添加剂，主要存在两代产品，表现的不足之处如下：第一代混凝土添加剂是2004年由许文年、王铁桥发明的专利“混凝土绿化添加剂的制备方法”（专利号：ZL01138343.7），其核心做法是在基料中加入辅助粘结剂红粘土和过磷酸钙，利用它们本身的酸碱性、缓冲性和红粘土的高量活性铝水解产生酸度进行pH调节，使喷混基料的pH值由强碱性（pHxa08.0～8.5）降低到中性（pHxa06.8～7.2）。第一代产品的不足之处是：xa0pH值调节技术尚不稳定，主要表现为pH值会随植物生长吸收过磷酸钙而有一定的升高，造成后期植物发黄现象。大量红粘土和过磷酸钙的加入使土壤基材板结、硬化，造成结构不良问题，没有使喷射基材“有机化”、“生物化”，非健康有生命的土壤基质。不能使植物长久茂盛，后期无法形成稳定的草本-灌木混合型的植被群落。第二代混凝土添加剂是2011年由韦书勇、叶建军发明的专利“改进型植被混凝土绿化添加剂的制备方法”（公开号：CN102491836A），其核心做法是喷混料中加入铁矿粉、钙粉、磷矿粉、硅矿粉、硫磺粉等化学无机物，产生的问题同第一代产品，大量使用化学物质和化肥，使环境污染、土壤基材板结、土壤微生物锐减、生产成本上升、经济效益下降。没根本解决土壤基材活化问题。其优于第一代产品之处是加入了引气剂等特殊物质以求形成疏松、多孔有一定硬度的土壤结构，但忽略了这类无机化学物质参与化学反应的过程中也杀死了有机微生物，所形成的基材依然是没有生命的硬化体，带来后期大片植被黄化、枯死、易于退化和基层易于被冲刷脱落的缺陷。xa0
发明内容
本发明的目的是针对上述植被混凝土技术中的不足和前两代产品表现的缺陷，提供一种全新的、低成本的植被混凝土绿化添加剂AB菌制备方法，通过此材料的添加，使植被混凝土基材改良熟化，优化喷播土壤基材的物理化学性质和生物性质，提高基材调节机能和生产力，为土壤基材微生物与土壤动物提供适当的环境，为植物根系健康生长提供所需的速效养分和缓效养分。调节喷射基材土壤的过酸过碱、营养不协调，基材土壤结构不良问题，钝化土壤中的有害重金属，降解或转化土壤中的有害化合物和病原物，促进喷射基材的“有机化”、“团粒化”、“生物化”，提高喷射基材的自净化能力、抗逆能力和生产能力，重建健康有生命的土壤喷播基质。让各类植物种子落地生根，从而促进植被混凝土基材中的植物快速生长，形成持久稳定的草灌植被群落。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种植被混凝土绿化添加剂AB菌的制备方法，具体包括以下步骤：xa01）制备熟化的生物有机菌材料A：以重量份计，将花生壳粉碎料280-300份，活性酵素剂0.1-0.3份，促腐剂0.2-0.3份，尿素1-2份混合均匀，堆放腐熟，干燥得生物有机菌材料A；2）制备添加剂混合物B：以重量份计，将生物有机菌材料Axa0300-400份，蜂窝煤渣300-400份，泥炭土400-500份，过磷酸钙8-10份，复合肥5-10份，尿素5-10份混合均匀，得到添加剂混合物B；3）制备植被混凝土绿化添加剂AB菌以重量份计，取添加剂混合物Bxa0300-500份，加入羧甲基纤维素CMC0.5-0.7份、琼脂粉0.1-0.5份，聚丙烯酰胺0.2-0.8份，芸苔素内酯0.01-0.03份，萘乙酸0.01-0.03份，吲哚乙酸0.01-0.03份，复硝酚钠0.01-0.03份，赤霉素0.01-0.03份，三十烷醇0.01-0.03份，混合均匀得到植被混凝土绿化添加剂AB菌。所述步骤1）中，堆放腐熟在自然敞开条件下进行，环境温度为15℃以上，水分控制在60-65%，堆放时间为10-30天。通过加入腐熟的生物有机菌，提高植被混凝土生物活性。所述堆放腐熟过程中隔1天进行翻堆。所述步骤2）中蜂窝煤渣为燃烧后的红色煤渣或褐煤渣，首先对其进行浸泡、漂洗、然后干燥，控制粒径为80-120目，孔隙率xa043-47％，堆积密度xa00.75g/cm³。通过添加蜂窝煤渣提高植被混凝土结构改良，促进土壤团粒的形成。通过煤渣成孔物质的合理配置，无需进行任何化学反应即可在岩石坡面上营造一个既能让植物生长发育，而种植基质又不被冲刷的多孔稳定结构，形成水稳性土壤团粒结构、实现保水、保肥、增加喷播基材抗逆性。使建植层固、液、气三相物质基于平衡。步骤2）中所述的泥炭土中有机质含量Wu为10%<Wu≤60%，pH值6.0-7.0。本发明提供的植被混凝土绿化添加剂AB菌的制备方法，具有以下优点：1、通过直接加入花生壳腐熟的有机菌，改良植被混凝土技术中因施用水泥造成的基材土壤结构板结，改善植被混凝土理化性状，增强土壤保水、保肥、供肥的能力。植被混凝土绿化添加剂AB菌中的有益微生物，如固氮细菌、硝化细菌、腐生细菌等，进入植被混凝土基材后与基材中微生物形成相互间的共生增殖关系；抑制有害菌，如反硝化细菌等，生长并转化为有益菌，相互作用，相互促进，起到群体的协同作用。有益菌在生长繁殖过程中产生大量的代谢产物，促使有机物的分解转化，能直接或间接为植物提供多种营养和刺激性物质，促进和调控植物生长。提高植物成活率、增加有益菌和微生物及种群。同时，在植物根系形成的优势有益菌群能抑制有害病原菌繁衍，增强植物抗逆抗病能力。由于菌群的占位效应，减少植物病害发生，植被混凝土绿化添加剂AB菌的有机质本身就是功能菌生活的环境，施入植被混凝土基材后容易存活。2、本发明所述的煤渣或用褐煤渣，孔隙率xa043-47％，堆积密度xa00.75g/cm³，添加到植被混凝土基材中增加基材孔隙度、通透交换性，调理基材、激活土壤中微生物活跃率，孔隙的吸水作用可增强保水力，减轻干旱的压力，减轻盐碱损害。试验证明，植被混凝土绿化添加剂AB菌添加可使植被混凝土基材保水率增加15%，基材中氮、磷、钾含量提高5-20%。3、本发明所述的泥炭土有机质含量Wu一般为10%<Wu≤60%，丰富的有机质和腐殖质能提高植被混凝土基材固氮能力和加入复合肥、磷的水融性，促进植物的吸收。其产生的生物调节物质，能刺激根系生长和养分吸收。能保持基材良好的团粒结构，提高根际阳离子交换量，提高根际环境的缓冲能力。使基材的PH值长久保持稳定，恢复土壤生命力。4、本发明所述的植物生长调节剂中的芸苔素内酯、萘乙酸、吲哚乙酸、复硝酚钠、赤霉素、三十烷醇对于植被混凝土中的植物生长有很高的活性，对根系和株高有明显促进作用，具有生根、促生长、提苗、壮苗、保苗、黄叶病叶变绿、减轻病害缓解药害、协调营养平衡、抗旱抗寒、增强作物抗逆性等多重功能。其中尤其赤霉素的添加能促进植物茎、叶伸长，它不仅能激活种子中的多种水解酶，还能促进新酶合成；另外还诱导蛋白酶、β-1,3-葡萄糖苷酶、核糖核酸酶的合成。赤霉素刺激茎伸长与核酸代谢有关，它首先作用于脱氧核糖核酸，即DNA，使DNA活化，然后转录成信使核糖核酸mRNA，从mRNA翻译成特定的蛋白质。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。实施例1一种植被混凝土绿化添加剂AB菌制备方法，具体制备步骤如下：1）制备熟化的生物有机菌材料A：以重量份计，将花生壳粉碎料280kg，活性酵素剂0.1g，促腐剂0.2g，尿素1g混合均匀，堆成宽1.5～2米、高0.6米左右、一次堆料不少于4方，长度不限的堆，并用棍在堆内打通气孔，环境温度15℃以上，水分控制在60-65%，手抓物料成团刚好出水；在自然敞开条件下堆放、翻堆10-30天，堆温升至50℃时开始翻倒，每天一次或者隔一天一次，如堆温超过65℃，再加次翻倒。温度控制在70℃以下，温度太高对养分有影响。当堆温降低，物料疏松，无物料原臭味，稍有氨味，堆内产生白色菌丝时，腐熟完成，自然干燥得到有机菌材料A；xa02）制备添加剂混合物B：以重量份计，将生物有机菌材料Axa0300g，蜂窝煤渣300g，泥炭土400g，过磷酸钙8g，复合肥5g，尿素5g混合均匀，得到添加剂混合物B；所用的蜂窝煤渣为燃烧后的红色煤渣或褐煤渣，经过水侵泡、漂洗、干燥，得到粒径为80-120目，孔隙率xa043-47％，堆积密度xa00.75g/cm³；所用泥炭土的有机质含量Wu一般为10%<Wu≤60%，pH值为6.0-7.03）制备植被混凝土绿化添加剂AB菌以重量份计，取添加剂混合物Bxa0300g，加入羧甲基纤维素CMC0.5g、琼脂粉0.1g，聚丙烯酰胺0.21g，芸苔素内酯0.01g，萘乙酸0.01g，吲哚乙酸0.013g，复硝酚钠0.01g，赤霉素0.01g，三十烷醇0.01g，混合均匀得到植被混凝土绿化添加剂AB菌。实施例2：本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：组合物的重量组分优选为1）生物有机菌材料A：以重量份计，将花生壳粉碎料290kg，活性酵素剂0.2g，促腐剂0.25g，尿素1.5g；2）制备添加剂混合物B：以重量份计，生物有机菌材料Axa0350g，蜂窝煤渣350g，泥炭土450g，过磷酸钙9g，复合肥8g，尿素8g；3）制备植被混凝土绿化添加剂AB菌以重量份计，取添加剂混合物Bxa0400g，加入羧甲基纤维素CMC0.6g、琼脂粉0.3g，聚丙烯酰胺0.6g，芸苔素内酯0.02g，萘乙酸0.02g，吲哚乙酸0.02g，复硝酚钠0.02g，赤霉素0.02g，三十烷醇0.02g。实施例3：本实施例与实施例1基本相同，不同之处仅在于：组合物的重量组分优选为1）生物有机菌材料A：以重量份计，将花生壳粉碎料300kg，活性酵素剂0.3g，促腐剂0.3g，尿素2g；2）制备添加剂混合物B：以重量份计，生物有机菌材料A400g，蜂窝煤渣400g，泥炭土500g，过磷酸钙10g，复合肥10g，尿素10g；3）制备植被混凝土绿化添加剂AB菌以重量份计，取添加剂混合物Bxa0500g，加入羧甲基纤维素CMC0.7g、琼脂粉0.5g，聚丙烯酰胺0.8g，芸苔素内酯0.03g，萘乙酸0.03g，吲哚乙酸0.03g，复硝酚钠0.03g，赤霉素0.03g，三十烷醇0.03g。采用背景技术中所述的第一代、第二代混凝土添加剂及本发明提供的绿化添加剂AB菌进行对比实验，数据与结果分析如下：1）数据处理实验仪器采用了TFC-ZNS-1型土壤肥料养分速测仪，数据整理采用Excel进行汇总分析，数据统计软件采用SPSS（Statisticalxa0Programxa0forxa0Socialxa0Sciences）。xa02）取样与分析取样时间2012年5月，对采用第一代、第二代混凝土添加剂营造的坡地植被与本发明所述添加剂AB菌喷混之后的坡地植被进行对比。综合考虑各种特征，实验共选择了6个样地，取样面积30m×20m，每个样地沿对角线取3个5m×5m的灌木样方，灌木样方中沿对角线取3个1m×1m的草本样方。记录指标主要包括：灌木和草本的植物种类xa0、株数xa0、高度xa0、盖度xa0；群落多样性、均匀度和丰富度指数是喷混坡地植物群落中重要的生态指标之一，通过计算对比可以很好的说明不同添加剂营造的基材土壤形成的群落发展趋势和状态。物种多样性、丰富富指数和均匀度指数的计算公式如下：Gleason（1922）指数：D=Sxa0/xa0lnAxa0式中：A为单位面积，S为群落中的物种数目；xa0xa0Margalef指数：D=（S-1）/xa0lnNxa0式中S为群落中总数目，N为观察到的个体总数；xa0xa0Simpson指数：D=1-ΣP_i²xa0式中Pi种的个体数占群落中总个体数的比例；表1为3种添加剂处理后的植被混凝土坡地灌、草本层物种多样性指数情况。ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>表1xa0评价范围内01、02号样地共有植物7~9种，优势物种为草本高羊茅、狗牙根2种，植被盖度80~89％；03、04号样地共有植物8~9种，优势物种为草本黑麦草、狗牙根2种，植被盖度90~91％；05、06号样地共有植物15~16种，优势物种为灌木刺槐、草本高羊茅2类，植被盖度98~99％。通过此数据反应出来，本发明所述添加剂AB菌的添加让各类植物种子落地生根，尤其灌木类成为优势物种，植被盖度提高99%以上。灌草群落层Gleason指数在4.548~4.164之间，Margalef指数在0.917~1.313之间，Simpson指数在0.671~0.798之间，此数据反应出来形成的草灌植被群落持久稳定。xa03）肥力指标结果与分析喷混基材土壤取样也是沿对角线在每个样地中取3个样点，去除地表凋落物后从坡地地表0—10cm深度挖取基材剖面。在每一采样点从剖面自上而下取土，分别取一个1-5cm、5-10cm的环刀样，再用土袋分别取一袋混合土样，每样点取等量的土壤，装袋贴好标签，带回实验室分析备用。测定项目和计算方法：土壤样品经自然风干后，除去杂物，用木棒研细，分别过1mm、0.25mm筛，样品保存于自封袋众贴好标签好备用。2.1、测定项目为：土壤有机质、pH值、全氮、全磷、全钾、水解氮、速效磷、速效钾。其具体测定方法如下：①土壤有机质——重铬酸钾容量法-外加热法；②土壤pH值——电位法；③土壤全氮——半微量凯式法；④土壤全磷——氢氧化钠碱熔—钼锑抗比色法；⑤土壤全钾——氢氧化钠碱熔—火焰光度法；⑥土壤水解氮——碱解扩散法；⑦土壤速效磷——0.03xa0mol·L^-1NH₄F—0.025xa0mol·L^-1HCl浸提-钼锑抗比色法；⑧土壤速效钾——NH₄Ac浸提，火焰光度法。2.2、计算公式有机质%=（V₀-V）×N×0.003×1.724×1.1×100/烘干土重全氮（N，%）=（V-V₀）×C×0.014×100/m₁×K₂全磷（P，%）=C×V×ts×100/m×10⁶全钾（K，%）=xa0C×V×ts×100/m×10⁶水解性氮（mg/kg）=（V-V₀）×C×14×1000/m₁×K₂速效磷（Pmg/100g土）=PPM×比色体积×分取倍数×100/烘干土重×1000速效钾（Kmg/100g土）=PPM×比色体积×分取倍数×100/烘干土重×1000表2为3种添加剂喷混基材土壤养分含量情况列表:ntent="drawing" img-format="jpg" inline="no" orientation="portrait" wi="529"/>表2由表2分析得到，不同添加剂喷混营造的基材，其土壤养分的含量都不同，其中，添加剂AB菌营造的土壤基材中的全N、全P、有机质、水解氮、速效磷、速效钾含量最高；全N、全磷、有机质、水解氮含量第1代中最低。土壤有机质的含量是土壤肥力水平的一项重要指标。在这3种添加剂营造的基材类型中，本发明>第2代>第1代，其中本发明有机质含量高达83.87g/kg，说明其土壤肥力较好。从各种添加剂营造的土壤基材pH值来看，本发明酸度略高于其它，这除了磷肥等PH调节作用外，还与AB菌中的有机质分解释放少量有机酸有关。