鐵尾礦植被混凝土配制及其植物適宜性研究

宋建偉 劉 碩 袁運許 夏 冬 魯明星

（1.河北省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測院，河北石家莊050000；2.河北省地質(zhì)資源環(huán)境監(jiān)測與保護重點實驗室，河北石家莊050000；3.華北理工大學礦業(yè)工程學院，河北唐山063210；4.河北省礦區(qū)生態(tài)修復產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，河北唐山063210；5.防災科技學院應急管理學院，河北廊坊065201；6.唐山學院土木工程學院，河北唐山063000）

露天礦開采形成的裸露高陡巖質(zhì)邊坡是礦區(qū)生態(tài)修復面臨的重大技術(shù)難題之一。目前，露天礦裸露巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復大多借鑒較為成熟的公路邊坡植被恢復技術(shù)，但這些修復技術(shù)所用材料多以耕植土、草炭土等土壤為基礎(chǔ)材料，這不僅破壞耕地，而且其成本對礦山企業(yè)來說相對較高［1］。因此，以鐵尾礦等廢棄物為基礎(chǔ)材料，開展適宜于高陡邊坡生態(tài)修復的低成本植生基材的研究具有重要的工程應用價值。

在礦區(qū)生態(tài)修復的諸多技術(shù)方案中，植被混凝土因與坡面有一定的粘結(jié)力、抗沖刷等能力并能為植物生長提供養(yǎng)分而在巖質(zhì)邊坡生態(tài)修復中得到了廣泛的應用［2-4］。在植被混凝土配制及其力學特性方面，眾多學者開展了大量的研究工作，童標等［5］對植被混凝土的配比、養(yǎng)分及其固持能力進行了試驗研究，表明凍融作用對植被混凝土養(yǎng)分流失影響較大；席文明［6］對其配制的植被混凝土力學、理化性質(zhì)、生物學性能指標等進行了系統(tǒng)的分析，并將其應用于采石場邊坡生態(tài)修復工程中，取得了較好的生態(tài)修復效果；張振東等［7］研發(fā)的斷級配植被混凝土具有良好的植被恢復效果和抗沖刷能力。為提高植被混凝土的強度及整體穩(wěn)定性，可在植被混凝土中加入秸稈［8］、纖維素［9］等材料。

上述學者的研究成果對推動植被混凝土的工程應用具有積極作用，但上述學者多以土壤作為植被混凝土的基礎(chǔ)原料，這對于極度缺乏土壤的礦區(qū)來說難以實現(xiàn)。而選礦后產(chǎn)生的大量尾礦堆存不僅占用大量的土地，而且對礦區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境也會產(chǎn)生不良影響，如將尾礦用于礦山生態(tài)修復工程中，可實現(xiàn)“利廢恢復”。基于此，本項目以鐵尾礦和硫鋁酸鹽水泥為基礎(chǔ)材料，輔以植物纖維（稻草、小麥秸稈等）、有機肥、保水劑、礦區(qū)表土、有機填充料（蘑菇渣、糠醛渣）等材料配制植被混凝土，并對其理化性質(zhì)及植物適宜性進行研究，以期開發(fā)出適宜于礦區(qū)生態(tài)修復先鋒植物生長的低成本植被混凝土，降低礦山生態(tài)修復成本。

1 植被混凝土配制及其理化性質(zhì)分析

1.1 鐵尾礦植被混凝土的配制

配制鐵尾礦植被混凝土的原材料主要有鐵尾礦、水泥、植物纖維、有機肥料、保水劑、有機填充材料、礦區(qū)表土和植物種子等。其中所用鐵尾礦取自河北鋼鐵集團礦業(yè)公司研山鐵礦，該尾礦中含有植物生長所需的鐵、錳、銅、鋅、鉬等元素，鉻、鉛等重金屬元素不超標，尾礦的密度為2.06 g/cm3，大于0.15 mm的顆粒含量為42.94%、0.074～0.149 mm的含量為37.88%、小于0.074 mm的含量為19.18%；為降低植被混凝土的pH值，水泥采用32.5級的硫鋁酸鹽水泥；植物纖維采用粉碎的小麥秸稈和稻草，粉碎的長度約為15 mm；有機肥料采用具有團粒結(jié)構(gòu)的蚯蚓糞；保水劑采用聚丙烯酰胺共聚體和聚丙烯酸鹽；有機填充料為糠醛渣和蘑菇肥，這兩種物質(zhì)還可起到調(diào)節(jié)基質(zhì)酸堿度的作用；植物選用耐熱性和抗旱性較強的草本植物，初步選定為高羊茅和紫花苜蓿。

依據(jù)上述確定的基本材料，采用正交試驗的方法確定各成分的含量，以實現(xiàn)植被混凝土的最優(yōu)配比。試驗設(shè)計時，有機肥料蚯蚓糞的含量確定為鐵尾礦質(zhì)量的3%，添加蚯蚓糞的目的除改善植被混凝土的結(jié)構(gòu)外，還可為植物的正常生長提供持續(xù)的養(yǎng)分。在植被混凝土中，水泥、植物纖維、保水劑和有機填充材料對植被混凝土的理化性質(zhì)和植物適宜性影響顯著［10］。因礦區(qū)第四系表土十分匱乏，故將其摻量控制為尾礦質(zhì)量的10%。重點探討水泥、植物纖維、有機填充料及保水劑摻量對植被混凝土基材理化特性及植物適宜性的影響，試驗中，每個指標考慮3個水平，采用L9（34）正交試驗，試驗的具體方案如表1和表2所示。

1.2 鐵尾礦植被混凝土理化性質(zhì)分析

本研究主要從吸水與蒸發(fā)特性、水穩(wěn)性等方面初步確定鐵尾礦植被混凝土較為合理的配比。將上述正交試驗所確定的配比材料分別混合均勻加水攪拌后制成邊長100 mm的立方體試塊，每組不少于3塊，待混凝土終凝后拆模，將制備好的試塊進行標準養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期為28 d。將養(yǎng)護28 d的試塊進行飽和吸水和蒸發(fā)性能測定試驗，用以測定其吸水和持水能力。飽和吸水性試驗是將烘干的試塊放在25℃的水中浸泡48 h后測定，蒸發(fā)性試驗是將測定完吸水性試驗的試塊在25℃的條件下使水分自由蒸發(fā)48 h，試驗結(jié)果如表3所示。

由表3可見，各配比基質(zhì)的飽和吸水率均不低于6%，而48 h的蒸發(fā)率除第Ⅶ和第Ⅷ組外均不高于5%，這說明，所配制基質(zhì)的飽和吸水率和持水性基本滿足礦區(qū)邊坡生態(tài)修復對植生基材的基本要求。對比上述各配比基質(zhì)的蒸發(fā)率和飽和吸水率后發(fā)現(xiàn)，第Ⅴ組配比的蒸發(fā)率最低而飽和吸水率相對較高，這更有利于后續(xù)植被在干旱季節(jié)的正常生長，同時也說明，較高的植物纖維和有機填充料摻量有利于提高基質(zhì)的持水性、降低基質(zhì)的蒸發(fā)率。

耐崩解性是鐵尾礦植被混凝土的一個重要特性，即植被混凝土在飽水狀態(tài)下能夠長時間保持結(jié)構(gòu)完整的特性。植被混凝土的水穩(wěn)性隨齡期的增加而增強，本文主要分析鐵尾礦植被混凝土養(yǎng)護初期的水穩(wěn)性。試驗方法為將3 d齡期的各組植被混凝土置于25℃的水中，觀察其崩解狀況和崩解比例，試驗結(jié)果如表4所示。

由表4可見，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ組植被混凝土的耐崩解性較差，其中Ⅰ組完全崩解的時間小于6 h，表明這3組基材在飽水狀態(tài)下的整體穩(wěn)定性較差，不適宜用作邊坡生態(tài)修復。Ⅲ、Ⅴ～Ⅸ組基材在飽水24 h后雖有不同程度的崩解，但其結(jié)構(gòu)相對較為完整，表明這幾組基材的耐崩解性相對較好，從基材耐崩解性與其配比間的關(guān)系可發(fā)現(xiàn)，水泥含量對鐵尾礦植被混凝土基材的耐崩解性具有顯著影響，耐崩解性隨水泥含量的增加而增強。對比分析表2和表4中的數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn)，在水泥含量為11%、植物纖維為3.5%的情況下，有機填充料為8%時，所配制的植被混凝土耐崩解性最好。

植被混凝土的pH值、速效養(yǎng)分含量對植物的發(fā)芽與生長具有至關(guān)重要的影響，pH值的高低將影響植物的發(fā)芽與存活，速效養(yǎng)分含量是后期植被能否正常生長的制約因素。本文重點分析各配比基材的pH值、堿解氮、速效磷與速效鉀的含量與基材成分間的關(guān)系，為鐵尾礦植被混凝土基材的最優(yōu)配比提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，各配比基材的基本理化性質(zhì)如表5所示。

由表5可見，各基材的pH值均大于7，且隨水泥含量的增加，pH值呈增大趨勢，這就要求在保證基材水穩(wěn)性、強度指標符合要求的前提下，盡量減少水泥用量。因摻入蚯蚓糞、礦區(qū)表土、有機填充料等物質(zhì)，使得基材中含有一定量的堿解氮、速效磷和速效鉀，這為后期植物的生長提供了基本的營養(yǎng)物質(zhì)。有機填充料和植物纖維的摻量對上述3種營養(yǎng)物質(zhì)的含量具有一定的影響，第Ⅴ組中，有機填充料和植物纖維的綜合含量相對較高，這就使得堿解氮、速效磷和速效鉀的含量較其他各組有所增加。

1.3 基質(zhì)酸堿度與速效養(yǎng)分隨時間的變化規(guī)律

掌握基質(zhì)的pH值、速效養(yǎng)分含量隨時間的動態(tài)變化規(guī)律，對植物品種的選擇具有重要的指導意義。本文重點分析基質(zhì)的pH值、堿解氮、速效磷和速效鉀含量在90 d內(nèi)隨時間的動態(tài)變化規(guī)律。不同配比基質(zhì)的pH值隨時間的動態(tài)變化關(guān)系曲線如圖1所示。

由圖1可見，在整個試驗周期內(nèi)，各基質(zhì)的pH值均隨時間的增加而減小。在配制初期，各組的pH值均較高，最小值為第Ⅶ組配比，其值為8.82，最大值為第Ⅸ組配比，其值為9.28，pH的最小值仍呈較強的堿性，影響植物的正常生長。90 d后，各基質(zhì)的pH值均有不同程度的降低，其中第Ⅵ、Ⅷ和Ⅸ組基質(zhì)的pH值降低幅度較大，較初始時分別降低了10.79%、11.32%和11.74%，降低幅度較小的為第Ⅳ和第Ⅶ組，降低幅度分別為5.66%和6.12%。90 d后，第Ⅰ、Ⅴ、Ⅷ和Ⅸ組的的pH值相對較小，分別為8.19、8.16、8.14和8.19，這幾組達到了弱堿性的環(huán)境，植被基本可正常生長。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因主要有兩方面，其一是水泥水化后產(chǎn)生的Ca（OH）2與CO2反應生成Ca-CO3，從而降低了基質(zhì)的pH值；另一方面是基質(zhì)中含有有機填充物、植物纖維、有機肥料等物質(zhì)，這些物質(zhì)在腐爛或進一步腐熟過程中產(chǎn)生的腐殖酸對水泥水化產(chǎn)生的OH-離子具有一定的中和作用［11］。有機填充料、有機肥料的加入，除為植物的生長提供養(yǎng)分外，還為植物的正常生長提供了適宜的環(huán)境。

不同配比基質(zhì)的堿解氮隨時間的動態(tài)變化關(guān)系曲線如圖2所示。

由圖2可見，在整個試驗周期內(nèi)，各基質(zhì)堿解氮的含量均出現(xiàn)較大幅度的下降，且在前30 d下降幅度較大，30～90 d這一階段內(nèi)，堿解氮含量雖有小幅下降，但基本保持穩(wěn)定。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的主要原因是，在前30 d內(nèi)，有機填充物、植物纖維在腐爛時，土壤微生物的生命活動消耗部分氮素，這就使得堿解氮的含量有所下降。30 d后基質(zhì)中的有機填充物和植物纖維大部分被土壤微生物分解，土壤微生物活性降低，其消耗的氮素有所降低，故基質(zhì)中堿解氮的含量基本保持平衡。

對比分析各基質(zhì)中堿解氮含量的變化規(guī)律可以發(fā)現(xiàn)，第Ⅲ組和第Ⅴ組初始時堿解氮的含量高，這是因為這2組中植物纖維和有機填充料的含量均較高，有機物總占比較其他組大，這就使得堿解氮的總量較其他組多。基質(zhì)中的有機物經(jīng)過微生物90 d的分解后，第Ⅴ組中堿解氮的含量最高，其次為第Ⅶ組，第Ⅰ組堿解氮的含量最低，這說明有機質(zhì)總含量對堿解氮的含量會產(chǎn)生一定的影響，隨有機質(zhì)總含量的減少，堿解氮基本呈降低趨勢。

不同配比基質(zhì)的速效磷和速效鉀隨時間的動態(tài)變化關(guān)系曲線分別如圖3和圖4所示。

由圖3和圖4可見，在整個試驗周期內(nèi)，各基質(zhì)中速效磷和速效鉀的變化規(guī)律基本一致，即在試驗的前30 d內(nèi)，兩者的降低幅度均較大；30～60 d這一時間段內(nèi)，速效磷和速效鉀的降低幅度較前一階段有所減??；60～90 d這一時間段內(nèi)，速效磷和速效鉀的含量雖總體上呈減少趨勢，但其減少幅度較前60 d明顯降低。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因與堿解氮的基本一致。

對比分析各基質(zhì)配比中速效磷和速效鉀含量的變化規(guī)律可發(fā)現(xiàn)，在前30 d內(nèi)，各組基質(zhì)中速效磷和速效鉀的含量大幅下降；30～90 d這一時間段內(nèi)，各基質(zhì)中速效磷和速效鉀的含量均有小幅下降。在各配比中，第Ⅲ組基質(zhì)初始時速效磷和速效鉀的含量最高，這是因為該配比中植物纖維和有機填充料的含量最高。隨土壤微生物對基質(zhì)中有機物分解的不斷進行，微生物對速效養(yǎng)分的消耗量較大，隨基質(zhì)中有機物的逐漸分解，土壤微生物的數(shù)量逐漸減少，其所消耗的速效養(yǎng)分同樣減少，這就是試驗中后期速效磷和速效鉀含量降低減緩的主要原因。第Ⅰ組和第Ⅷ組配比中，速效磷和速效鉀的含量在整個試驗周期內(nèi)含量相對較少且變化幅度較小，其主要原因是這2組配比中有機質(zhì)的含量較低，致使基質(zhì)中磷、鉀元素的含量較少，第Ⅷ組中植物纖維的含量雖高于第Ⅰ組，但該配比中水泥的含量相對較高，有機質(zhì)含量低，使得其pH值明顯高于其他配比，這不利于土壤微生物的存活與對有機質(zhì)的分解。

綜合上述分析可知，在有機肥料、礦區(qū)第四系表土含量固定的情況下，通過調(diào)整水泥、植物纖維、有機填充料和粘合劑的含量，可得性質(zhì)不同的鐵尾礦植被混凝土配比，對比各組配比理化性質(zhì)的優(yōu)劣，可從中選出速效養(yǎng)分含量高、吸水率大而蒸發(fā)率相對較小、耐崩解性較強的一組作為較合理的配比方案。依據(jù)上述要求，可將第Ⅴ和第Ⅶ組作為備選方案，這兩組中，第四系表土、蚯蚓糞和有機填充料（蘑菇肥等）的含量相同，均為鐵尾礦質(zhì)量的10%、3%和10%，第Ⅴ組中水泥、植物纖維（粉碎的小麥秸稈和稻草）、粘合劑的含量分別為9%、2.5%和0.06%，第Ⅶ組中上述3種成分的對應含量分別為7%、1.5%和0.12%。

2 鐵尾礦植被混凝土植物適宜性研究

本研究選用抗逆性、抗旱能力均較強的禾本科牧草高羊茅和豆科牧草紫花苜蓿作為后續(xù)生態(tài)修復的先鋒植物，重點分析不同配比的植被混凝土對高羊茅和紫花苜蓿出苗率、生物量和光合特性的影響規(guī)律，以確定鐵尾礦植被混凝土的最終配比。

2.1 基質(zhì)成分對出苗率的影響

根據(jù)各基材高羊茅和紫花苜蓿的出苗情況，繪制出苗率與播種時間關(guān)系曲線，圖5為高羊茅出苗率與時間關(guān)系曲線。

由圖5可見，高羊茅在不同配比鐵尾礦植被混凝土中的出苗率存在較大差異，主要表現(xiàn)為從出苗第2 d到第3 d過程中，出苗率最低的為第Ⅲ組，約為1%，出苗率最高的為第Ⅸ組，約為34%；第3 d到第4 d過程中，第Ⅵ組和第Ⅸ組配比的出苗率較高且較為接近，大約為43%，第Ⅲ組最低，約為19%；第4 d到第5 d過程中，第Ⅵ組配比的出苗率最高，約為64%，第Ⅶ組的最低，約為34%；第5 d到第6 d過程中，第Ⅴ組配比的出苗率約為72%，第Ⅶ組的出苗率最低，約為56%；第6 d到第7 d過程中，各組的出苗率的增長率均有所下降，第Ⅵ組的出苗率最高，為78%，第Ⅶ組最低，約為66%；到第8 d的時候，各組配比的出苗率基本達到穩(wěn)定?？v觀整個出苗過程可以發(fā)現(xiàn)，從第2 d～第4 d這一過程中，高羊茅的出苗率增幅較大，出苗較為整齊，第4 d～第8 d這一過程中，出苗率的增幅有所降低。出苗率最高的為第Ⅴ組配比，為81%，最低的為第Ⅰ組，為69%。

紫花苜蓿出苗率與時間關(guān)系曲線如圖6所示。

由圖6可見，各配比基材紫花苜蓿的出苗率存在一定的差異，具體表現(xiàn)為：從出苗第2 d到第3 d的過程中，第Ⅸ組的出苗率相對較高，為22%，第Ⅱ組的出苗率較低，為4%；第3 d～第4 d的過程中，第Ⅶ組出苗率增加幅度較大，成為出苗率最高的組，而第Ⅸ幾乎沒有增加，出苗率最低的仍為第Ⅱ組；第4 d～第5 d的過程中，出苗率最高的仍為第Ⅶ組，約為27%，最低的為第Ⅱ組，約為13%，第Ⅸ組的出苗率仍基本沒有增加；第5 d～第6 d的過程中，第Ⅰ組和第Ⅱ組的出苗率有較大幅度的增加，但其數(shù)值仍小于第Ⅴ組和第Ⅶ組；從第7 d開始，各組出苗率的增長幅度均呈下降趨勢；第10 d時，各組的出苗率均不再增加，此時，出苗率最高的為第Ⅶ組，約為39%，其次為第Ⅴ組，約為37%，最低的為第Ⅸ組，約為27%。

綜合上述分析可知，鐵尾礦植被混凝土基材的成分對植物的出苗率具有顯著影響，且高羊茅的出苗率明顯高于紫花苜蓿。基質(zhì)初始的pH值較低、速效養(yǎng)分含量較高的配比更有利于種子的萌發(fā)與出苗。第Ⅴ組基質(zhì)中高羊茅的出苗率相對較高，第Ⅶ組基質(zhì)中紫花苜蓿的出苗率相對較高。

2.2 基質(zhì)成分對植物生物量的影響

定期的生物量可反映植物生長的基本狀況，而根系的生長狀況又影響到植物地上部分的生長，因此，本文以高羊茅和紫花苜蓿生長期為60 d時的地上鮮重、地上干重、地下干重（根系的重量）3個指標來分析基質(zhì)成分對植物生物量的影響規(guī)律。不同配比鐵尾礦植被混凝土高羊茅的生物量如圖7所示。

由圖7可見，基質(zhì)成分對高羊茅地上鮮重、地上干重和根系的重量均具有顯著影響。各基質(zhì)中高羊茅的地上干重均略大于地下干重，第Ⅴ組地上鮮重、地上干重和根系的質(zhì)量均高于其他各組，這說明該組植生基材的配比較其他組更有利于高羊茅的生長；第Ⅸ組中水泥含量較高，使得其pH值相對較大，抑制了植物的正常生長，使得該配比基材的生物量較小。

不同配比鐵尾礦植被混凝土紫花苜蓿生物量如圖8所示。

由圖6可見，基質(zhì)成分對紫花苜蓿地上鮮重、地上干重和根系的重量同樣具有顯著影響，第Ⅶ組配比基材的生物量明顯高于其他組，且地上干重略高于地下，這說明該組配比更有利于紫花苜蓿的生長。

2.3 基質(zhì)成分對植物光合特性的影響

光合作用為植物的生長提供能源物質(zhì)，在影響光合作用的諸多因素中，土壤的性質(zhì)起到極其關(guān)鍵的作用。為分析基質(zhì)成分對植物光合作用的影響規(guī)律，對不同配比鐵尾礦植被混凝土基質(zhì)中種植的高羊茅和紫花苜蓿的光合作用進行測試，高羊茅葉片的光合特性指標如表6所示。

由表6可見，在光照相同的條件下，基質(zhì)成分對高羊茅光合特性指標影響顯著，具體表現(xiàn)為基質(zhì)中有機填充料、植物纖維含量相對較高、速效養(yǎng)分含量相對較高，pH值相對較低時，更有利于其光合作用的進行。

紫花苜蓿葉片的光合特性指標如表7所示。

由表7可見，對比分析各組光合特征指標值可以發(fā)現(xiàn)，基質(zhì)成分對紫花苜蓿的光合特性指標同樣具有顯著影響，其中第Ⅶ組配比紫花苜蓿的光合特性指標相對較好，這是由于該組配比中，有機填充物、植物纖維兩者的綜合含量、速效磷、速效鉀的含量較其他組高，而pH值較其他組低，這可保證紫花苜蓿正常地進行光合作用。

綜合上述分析可知，不同植物對基質(zhì)的要求不同，第Ⅴ組配比的基材有利于高羊茅光合作用的進行，而第Ⅶ組配比的基材較適宜于紫花苜蓿光合作用的進行。

3 結(jié) 論

通過優(yōu)化各成分的比例，可配制以鐵尾礦為基礎(chǔ)材料，有機填充料（蘑菇肥、糠醛渣等）、植物纖維（稻草、小麥秸稈等）、有機肥、礦區(qū)第四系表土等為輔助材料的植被混凝土基質(zhì)。對基質(zhì)的理化性質(zhì)、速效養(yǎng)分含量隨時間的變化規(guī)律、植物的適宜性進行系統(tǒng)的分析后，得出如下主要結(jié)論：

（1）水泥、植物纖維、有機填充料、保水劑的含量對基質(zhì)的pH值、耐崩解性、吸水性、蒸發(fā)性、速效養(yǎng)分含量等理化性質(zhì)均具有顯著影響。在其他成分相同的情況下，pH值隨水泥含量的增加而增大；水泥、植物纖維、有機填充料對增強基質(zhì)的耐崩解性具有積極影響；植物纖維、有機填充物、保水劑可增強基質(zhì)的吸水性，同時可減弱基質(zhì)的蒸發(fā)性。

（2）基質(zhì)的pH值、速效養(yǎng)分含量隨時間的增加而減小，但水泥、植物纖維、有機填充料、保水劑含量的不同，其降低幅度也存在差異。在0～30 d內(nèi)，pH值、堿解氮、速效磷和速效鉀的含量有較大幅度的降低；30～90 d這一時間段內(nèi)，上述各參數(shù)的降低幅度逐漸減小并趨于穩(wěn)定。

（3）植物纖維、有機填充料的含量對堿解氮、速效磷和速效鉀的含量具有顯著影響，植物纖維和有機填充料的綜合含量較高時，初期堿解氮、速效磷和速效鉀與含量低的相比差距較大，而基質(zhì)中植物纖維被土壤微生物分解過程中，速效養(yǎng)分含量快速下降；植物纖維和有機填充料腐爛后，基質(zhì)中速效養(yǎng)分的含量差距減小。

（4）基質(zhì)的成分及理化性質(zhì)對植物的出苗率、地上與地下生物量、光合特性等指標具有顯著影響。pH值為弱堿性、土壤有機質(zhì)綜合含量較高的配比更有利于植物出苗、光合作用的進行、植物的正常生長與生物量的積累。

（5）通過對不同配比基質(zhì)理化性質(zhì)、植物生長特性的研究表明，在有機肥料、礦區(qū)第四系表土摻量一定的情況下，較適宜于高羊茅生長的基質(zhì)配比為水泥9%、植物纖維2.5%、保水劑0.06%、有機填充料10%；適宜于紫花苜蓿的配比為水泥7%、植物纖維1.5%、保水劑0.12%、有機填充料10%。

上述研究表明，以鐵尾礦為基礎(chǔ)材料，輔以植物纖維、保水劑、有機填充料、有機肥、礦區(qū)第四系表土等材料，配制的植被混凝土用于礦區(qū)生態(tài)修復是科學可行的，可實現(xiàn)尾礦與農(nóng)業(yè)固體廢棄物的綜合利用，達到“利廢恢復”的目的，降低礦區(qū)生態(tài)修復的成本。