一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法与流程

1.本发明属于环境保护领域中生物技术的使用，具体涉及一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法。


背景技术：

2.公园林地绿地作为城市中向公众开放的具有健全生态、美化景观、防灾减灾等综合作用的绿化带，在城市碳汇和绿化中起着不可或缺的作用。与其他植被生态系统相比，其主要种植植株树木生活周期较长，形体更大，在时间和空间上均占有较大的生态位置，具有更高的碳储存密度，能够长期和大量地影响大气碳库。但公园林地绿地碳汇受气候条件约束大，空间分布上存在限制，幼中龄时期的植株生长也易受到人类活动、自然环境以及虫害病菌等影响引发莠化乃至死亡。
3.而微生物菌剂作为当下土壤生物改良技术中的研究热点之一，能在土壤或基质中繁殖形成有利于植株生长的优势菌群，在改善土壤微生物菌系及代谢活性，促进植株生长提高其抗虫抗害能力上有着不可估量的作用。因此，为保障公园林地绿地的碳汇稳定性和长期发展潜力，探索一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法势在必行。
4.说明书内容
5.本发明针对公园林地绿地幼中龄植株生长易受到人类活动、自然环境以及虫害病菌等影响而引发莠化、死亡问题，本发明利用微生物技术进行土壤改良，合理选配复合优势菌种以避免单一菌种在应用及时间上的局限性，可改善土壤植株根系微生物菌群及其代谢活性，形成有利于植株生长的优势菌群；为避免不必要的碳逸散与外源碳引入，需设计便捷高效的微生物菌剂施加施用方式，以充分发挥微生物菌剂作用，提高城市公园林地绿地幼中龄植株的碳汇能力及其稳定性。
6.本发明申请的关键点是提供了一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法，具体包括了复合优势菌种的合理选配范围及其作用优势，可协同刺激林地绿地植株不定根扩大，大量增生新根，提高光合速率，增强其抗虫害、抗旱涝能力并改善土壤肥力与结构；本发明还提供了提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的微生物菌剂使用方式，幼中龄乔木林采用穴施结合浇灌，灌木草木低层绿地采用泡种、喷灌等方式，能使微生物菌剂使用效果最优化；蚯蚓、线虫等益生虫的引入可增加林地绿地生物量，使公园林地绿地生态系统复杂稳定化，从而减少有机肥、农药等外来碳源的汇入，增强公园林地绿地的碳汇能力与碳减排。
7.按照本发明，提供了一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法，通过分析微生物菌种的单一作用及相互协同作用效果，对优势菌种进行合理选配及活化培养，确定了包含光合细菌、乳酸菌、假单胞菌、放线菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌在内的复合微生物菌种，可通过合成促生长因子、乳酸、多种抗生物质、维生素及酶等物质，促进动植
物生长发育，有效抑制有害微生物的活动及致病菌的增殖，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力，分解在常态下不易分解的木质素和纤维素，在土壤改良增肥的基础上实现公园林地绿地植株品质提升、固碳能力提升。一种推荐的复合微生物菌种配比范围如下表所示。
[0008][0009][0010]
本发明分别针对于公园幼中龄乔木林与灌木草木低层绿地两种植被绿化带，设计了不同的微生物菌剂施用方式，可在林地绿地上更好地发挥微生物菌剂复合作用，激活土壤养分，提高植株成活率及抗逆性，减少不必要的药剂肥料投入及氨氮、甲烷的产生与逸散，实现公园林地绿地碳汇能力的提高与碳减排。
[0011]
此外，在微生物菌剂施用的基础之上，本发明结合具有消费者、分解者以及调节者多重作用的土壤生物，如蚯蚓等，增加了公园林地绿地系统的稳定性和物种多样性，保障公园林地绿地碳汇的长期发展潜力。
[0012]
按照本发明，一项优势在于选配合理的、活性高的微生物菌剂，可提供促生长因子、细胞分裂素实现植株快速生根发叶，提高植株碳汇能力，并产生多种抗生素、酶及乳酸、抗生素物质，有效用于植物病原菌的生物防治及和生物杀虫，更显著地提高动植株免疫力与品质；
[0013]
本发明微生物菌剂的使用方式相较于以往技术来说，适应了公园林地绿地不同层次结构植物在垂直高度上的天然分层和水肥需求管理上的需求，可使微生物菌剂使用效果最优化，显著提高整个生态系统的碳汇能力及光合固碳量，利于立体式层次系统复杂的公园林地绿地种植模式的建立。
[0014]
其中，混土穴施与浇灌可在幼中龄乔木移植后，快速激发植株生长力，并使其拥有更为长久的生长潜力。蘸根/泡种的灌木草木低层绿地施加方式，可更高效地促进低层植株生根发芽，提高植株成活率，增加地表植被覆盖率；后续叶面喷灌中也可以很好地发挥复合微生物菌剂的促生长能力，通过增大植株单叶面积来提高单株植物光合作用能力，并同时避免植株受到病菌、虫害的影响；微生物菌剂使用过程中，能持续性地改良土壤结构和环境条件，蚯蚓、线虫等益生虫的引入也可不断改善植株生长环境，在提高公园林地绿地的碳汇能力和碳减排的基础之上，实现生态系统的稳定化。
具体实施方式
[0015]
本发明实施例中，材料选取株高80-120cm常绿乔木香樟树苗、株高20-30cm常绿灌木红叶石楠种苗、高品质百慕大草籽为实施对象，探究优选配比下复合微生物菌剂对公园林地绿地植被碳汇能力的影响情况，实施场地位于深圳市宝安区某一公园林地。
[0016]
1、微生物菌剂选配及培养
[0017]
一种发酵活化配方：包含复合菌种10克、红糖1公斤、无菌水10公斤、尿素60克、磷酸二氢钾15克；
[0018]
一种富集强化培养基：包含葡萄糖20g、蔗糖10g、可溶性淀粉15g、蛋白胨12g、牛肉膏10g、酵母膏3g、磷酸二氢钾2.5g、磷酸氢二钾1g、琼脂20g、蒸馏水1000ml。
[0019]
将红糖加入到无菌水中加热至充分溶解，待水温降至36℃左右加入复合菌种及尿素、磷酸二氢钾等，混匀密闭发酵3-5天左右(环境温度维持35-38
°
)即可得带有酸甜酒糟味的棕褐色微生物菌剂活化液。取微生物菌剂活化液密封培养，121℃灭菌维持20min，ph范围6.5-7.0，培养温度36℃，扩繁富集培养48-78小时得复合微生物菌剂强化液。采用平板计数法进行总菌数计数，有效活菌数可达10亿/ml以上，使用时制成菌剂稀释液。
[0020]
2、复合微生物菌剂施用
[0021]
实施例1：针对幼中龄乔木林，一种复合微生物菌剂活性成分占比为光合细菌40％、乳酸菌15％、假单胞菌8％、放线菌12％、枯草芽孢杆菌5％、酵母菌20％；选取长6m、宽6m、覆土深厚的公园林地绿地作为幼中龄乔木林试验用地，研究对象为株高80-120cm常绿乔木香樟树苗，采用混土穴施以及浇灌的菌剂施加方式。
[0022]
1)整地定穴
[0023]
移栽前15天整地，挖好规格为40cm
×
40cm
×
30cm的定植穴，定植间距为2m，穴内回填2/3的混合菌土，混合菌土成分比例为土壤：原料：培养基：菌剂强化液＝300-500：50-100：3：1，适量加入清水，保持土壤湿润。
[0024]
2)栽植覆土
[0025]
栽植时去除樟苗树冠1/3枝叶，截断主根扶正于穴内，向定值穴内安置3-6条/穴的蚯蚓等益虫，填种植土和营养土至穴顶部踩实，保证根系与土壤紧密接触，浇透水定根，周围做拦水沟，必要时可搭支架防倒伏。
[0026]
3)日常管理
[0027]
种植15天后，按照菌剂强化液：清水＝1：300-500的配比得到浇灌液，每平方米公园林地绿地面积浇灌0.5-1l混合液，每周施加1-2次。此后，按需松土透气，保持绿地通透、清洁、美观，培育过程中尽可能避免人为践踏与干扰，三个月后测定植株生长相关数据，如植株成活率及单株平均株高增长量、地上生物量增长量、叶片面积增长量、根长增长量、枯落物重量等。
[0028]
实施例2：
[0029]
与实施例1不同的是，一种复合微生物菌剂活性成分占比为光合细菌35％、乳酸菌15％、假单胞菌8％、放线菌12％、枯草芽孢杆菌8％、酵母菌22％，采用混土穴施+浇灌的菌剂施加方式。
[0030]
实施例3：针对低层绿地，一种复合微生物菌剂活性成分占比为光合细菌40％、乳酸菌15％、假单胞菌8％、放线菌12％、枯草芽孢杆菌5％、酵母菌20％；选取长5m、宽4m、覆土
平整的公园林地绿地作为低层绿地试验用地，研究对象为株高20-30cm常绿灌木红叶石楠幼苗、高品质百慕大草籽，采用蘸根/泡种以及喷灌的菌剂施加方式。
[0031]
1)蘸根/泡种
[0032]
红叶石楠在温暖潮湿的环境生长良好，对土壤要求不严格，适宜生长于各种土壤中，扦插成本低、操作简便、成活率高，很容易移植成株。扦插时的红叶石楠枝条，切口可由微生物菌剂稀释液处理，比例为清水：培养基(营养基)：菌剂强化液＝10：1：1，常温下浸泡3-6小时，以加快生根效率，扦插后叶面可用菌剂强化液：清水＝1:300-500混合液喷洒以促进发芽。待枝条生长至20cm以上时，于公园林地绿地移植栽种。
[0033]
百慕大草为低矮草本植物，喜温暖湿润环境，根系发达，生长极为迅速，耐旱耐踏性突出，所建成的绿化草坪健壮致密，杂草难以入侵。为保障草籽的成活率，促进其发芽，可在播种前将草籽浸泡于微生物菌剂稀释液中6-12小时，比例为清水：培养基(营养基)：菌剂强化液＝10：1：1。
[0034]
2)栽植/撒种
[0035]
将扦插后株高20-30cm红叶石楠种苗根部舒展浸泡于微生物菌剂稀释液中6-12小时，浸根高度为5-10cm，保持环境温度35℃左右，后按照合理的种植密度，将红叶石楠种苗种植于翻土20-30cm的公园低层绿地土壤中，每平米20-30株。其余空隙处，适当播撒经微生物菌剂稀释液处理过后的百慕大草籽，覆薄土1-3cm，浇透水定根定种，前三天避免暴晒与雨水冲刷。种植时可按10-20条/平方米放置蚯蚓等益虫，以复杂化生态群落与层次结构，使公园林地绿地生态系统结构更稳定。
[0036]
3)日常管理
[0037]
种植15天后，按照菌剂强化液：清水＝1:300-500的配比得到喷灌液，每平方米绿地面积喷灌0.5-1l混合液，每周施加1-2次。此后，按需松土透气，保持绿地通透、清洁、美观，培育过程中尽可能避免人为践踏与干扰，保持环境温度30-35℃，空气相对温度60-75％，三个月后测定植株生长相关数据。
[0038]
实施例4：
[0039]
与实施例3不同的是，一种复合微生物菌剂活性成分占比为光合细菌35％、乳酸菌15％、假单胞菌8％、放线菌12％、枯草芽孢杆菌8％、酵母菌22％，采用蘸根/泡种+喷灌的菌剂施加方式。
[0040]
表1实施效果表
[0041][0042]
上表为各实施例植株生长三个月后生长情况统计，由各实施结果数据可知，本发明选配的微生物菌剂具有促进植株长根生叶能力，培育期的香樟苗、红叶石楠种苗、百慕大在使用微生物菌剂后，可在土壤环境改良的基础之上快速固碳，显著增长生物量，实现公园林地绿地整体碳汇能力的提高。
[0043]
本发明微生物菌剂的使用方式，还可充分发挥菌群的生物防治、生物杀虫功效，有效预防香樟树苗受白粉病、黑斑病及蜂、蛾、虫的危害，减少红叶石楠叶斑病、灰霉病的发生，提高植株成活率及生长品质，使公园林地绿地生态系统碳汇潜力提升，并减少了不必要的外在碳源输入，实现系统的碳减排。

技术特征：
1.一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、微生物菌剂选配及培养；步骤二、混土穴施；步骤三、浇灌菌剂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤一中发酵活化配方包含复合菌种10克、红糖1公斤、无菌水10公斤、尿素60克、磷酸二氢钾15克；富集强化培养基包含葡萄糖20g、蔗糖10g、可溶性淀粉15g、蛋白胨12g、牛肉膏10g、酵母膏3g、磷酸二氢钾2.5g、磷酸氢二钾1g、琼脂20g、蒸馏水1000ml。3.将红糖加入到无菌水中加热至充分溶解，待水温降至36℃左右加入复合菌种及尿素、磷酸二氢钾，混匀密闭发酵3-5天左右，环境温度维持35-38
°
，即可得带有酸甜酒糟味的棕褐色微生物菌剂活化液，取微生物菌剂活化液密封培养，121℃灭菌维持20min，ph范围6.5-7.0，培养温度36℃，扩繁富集培养48-78小时得复合微生物菌剂强化液，采用平板计数法进行总菌数计数，有效活菌数可达10亿/ml以上，使用时制成菌剂稀释液。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于对于幼中龄乔木林，步骤二复合微生物菌剂活性成分占比为10%-45%光合细菌、5%-30%乳酸菌、2%-10%假单胞菌、1%-15%放线菌、0.5%-10%枯草芽孢杆菌和5%-25%酵母菌组成；步骤二一：整地定穴移栽前15天整地，挖好定植穴，穴内回填2/3的混合菌土，混合菌土成分比例为土壤：原料：培养基：菌剂强化液=300-500：50-100：3：1；步骤二二：栽植覆土栽植时去除树冠1/3枝叶，截断主根扶正于穴内，向定值穴内安置3-6条/穴的益虫，填种植土和营养土至穴顶部踩实，浇透水定根。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤三： 种植15天后，按照菌剂强化液：清水=1：300-500的配比得到浇灌液，每平方米公园林地绿地面积浇灌0.5-1l混合液，每周施加1-2次。6.一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、微生物菌剂选配及培养；步骤二、蘸根或泡种；步骤三、喷灌菌剂。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤一中发酵活化配方包含复合菌种10克、红糖1公斤、无菌水10公斤、尿素60克、磷酸二氢钾15克；富集强化培养基包含葡萄糖20g、蔗糖10g、可溶性淀粉15g、蛋白胨12g、牛肉膏10g、酵母膏3g、磷酸二氢钾2.5g、磷酸氢二钾1g、琼脂20g、蒸馏水1000ml。8.将红糖加入到无菌水中加热至充分溶解，待水温降至36℃左右加入复合菌种及尿素、磷酸二氢钾，混匀密闭发酵3-5天左右，环境温度维持35-38
°
，即可得带有酸甜酒糟味的棕褐色微生物菌剂活化液，取微生物菌剂活化液密封培养，121℃灭菌维持20min，ph范围6.5-7.0，培养温度36℃，扩繁富集培养48-78小时得复合微生物菌剂强化液，采用平板计数法进行总菌数计数，有效活菌数可达10亿/ml以上，使用时制成菌剂稀释液。9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于对于低层绿地，步骤二中复合微生物菌剂活性成分占比为光合细菌40%、乳酸菌15%、假单胞菌8%、放线菌12%、枯草芽孢杆菌5%、酵母菌20%；步骤二一：蘸根扦插时的枝条，切口由微生物菌剂稀释液处理，比例为清水：培养基：菌剂强化液=10：
1：1，常温下浸泡3-6小时，以加快生根效率，扦插后叶面可用菌剂强化液：清水=1:300-500混合液喷洒以促进发芽，待枝条生长至20cm以上时，移植栽种；播种前将草籽浸泡于微生物菌剂稀释液中6-12小时，比例为清水：培养基：菌剂强化液=10：1：1；步骤二二：栽植/撒种将扦插后株高20-30cm种苗根部舒展浸泡于微生物菌剂稀释液中6-12小时，浸根高度为5-10cm，保持环境温度35℃左右，将种苗种植于翻土20-30cm的公园低层绿地土壤中，每平米20-30株，其余空隙处，适当播撒经微生物菌剂稀释液处理过后的百慕大草籽，覆薄土1-3cm，浇透水定根定种，前三天避免暴晒与雨水冲刷，种植按10-20条/平方米放置益虫。10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤三： 种植15天后，按照菌剂强化液：清水=1：300-500的配比得到浇灌液，每平方米公园林地绿地面积浇灌0.5-1l混合液，每周施加1-2次。

技术总结
本发明公开了一种用微生物菌剂提高公园林地绿地碳汇能力和碳减排的方法，属于环境保护领域。本发明解决公园林地绿地幼中龄植株生长易受到人类活动、自然环境以及虫害病菌等影响而引发莠化、死亡问题。本发明的方法包括：微生物菌剂选配及培养；混土穴施；浇灌菌剂。本发明利用微生物技术进行土壤改良，合理选配复合优势菌种以避免单一菌种在应用及时间上的局限性，可改善土壤植株根系微生物菌群及其代谢活性，形成有利于植株生长的优势菌群；为避免不必要的碳逸散与外源碳引入，需设计便捷高效的微生物菌剂施加施用方式，以充分发挥微生物菌剂作用，提高城市公园林地绿地幼中龄植株的碳汇能力及其稳定性。碳汇能力及其稳定性。


技术研发人员：周奥平 朱晓雷 曾佑群 卢晓雯 何美琪 陈亮 陶俊波 罗文姬
受保护的技术使用者：中城建胜义（深圳）环境科技有限公司
技术研发日：2022.11.03
技术公布日：2023/7/25