專利名稱：適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于重度鹽堿化草地中鹽堿裸地的改造，特別涉及到其多年生植被快速建植的生態(tài)工程方法。
背景技術(shù)：
東北草地土壤鹽堿化是諸多自然因素如氣候、地形及地貌、成土母質(zhì)、水文及水文地質(zhì)條件等綜合作用的結(jié)果，但在近年來，由于人類在生產(chǎn)和生活中的不合理利用，特別是過牧、盲目開荒等活動導(dǎo)致草地植被蓋度降低、土壤侵蝕加重、土壤鹽堿化程度逐漸加劇，形成大片鹽堿裸地，因而逐漸失去草地的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會功能。鹽堿裸地植被覆蓋力為零，土壤蒸發(fā)量加大，不斷地將深層土壤和地下水中的鹽分積聚到地表，成為鹽堿源，并通過水蝕和風(fēng)蝕作用，造成和加重鄰近草地和農(nóng)田鹽堿化而成為一種危害源。因此，如何快速地把鹽堿裸地恢復(fù)成有植被覆蓋的草地，特別是恢復(fù)成多年生植被，是退化鹽堿化草地改良利用中的重中之重。
對于退化鹽堿化草地中鹽堿裸地的植被建植技術(shù)，歸結(jié)起來主要有以下三種方法①化學(xué)方法，通過施用石膏和磷石膏等含鈣物質(zhì)(見土壤通報，1994年第25卷第6期248-251頁)、酸性物質(zhì)以及保水劑等化學(xué)改良劑來改良土壤理化性質(zhì)，然后進(jìn)行植被建植；②物理方法，通過灌溉淋鹽、溝渠排水或橫管、豎井排水等措施排鹽來降低土壤的鹽分(見土壤學(xué)報，1986年第23卷第2期，189-192頁)，或通過客沙、客土來改善土壤理化性質(zhì)，然后進(jìn)行植被建植。雖然這兩種方法對改良鹽堿裸地具有顯著的效果，但由于改良成本(4000～5000元/公頃)過高和受到一些條件(如水資源、排水條件等)的限制，現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)條件不能滿足，致使改良方法不能得到大面積的推廣。③生物學(xué)途徑，通過種植耐鹽堿一年生植物，人工建立枯草層，增加土壤的覆蓋度，降低土壤蒸發(fā)，增強土壤淋鹽，降低表層土壤的鹽分含量，從而改善土壤理化條件，然后種植多年生優(yōu)良牧草植物，利用植物演替原理，逐步恢復(fù)成可利用的草地。雖然生物學(xué)途徑改良鹽堿裸地成本較為低廉、方法較為簡單、能快速地產(chǎn)生生態(tài)效益而普遍地得到大家的認(rèn)同，但由于其多年生植被建植過程緩慢，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會效益較低而影響其推廣。因此如何將多年生植物一次性建植到鹽堿裸地中一直是鹽堿裸地改良中的熱點問題。
野大麥?zhǔn)巧L在中國北方一種優(yōu)良的牧草。它耐鹽堿能力超過羊草，抗旱能力超過堿茅，同時又具有耐寒、耐濕、耐澇和耐貧瘠等優(yōu)點。野大麥根系發(fā)達(dá)，分蘗力和生殖力均較強，每年每畝可收種子35-60公斤；再生力強，耐踐踏，適于放牧，亦可每年刈割兩次；產(chǎn)量高，草質(zhì)柔軟，適口性好，各種家畜喜食，亦可調(diào)制干草；營養(yǎng)價值高，粗蛋白含量高達(dá)15.3％，粗脂肪3.4％，并含有除胱氨酸、色氨酸、酪氨酸外的各種氨基酸及多種微量元素，尤其抽穗期的16種氨基酸含量高達(dá)5.1％。因此野大麥?zhǔn)羌词歉牧见}堿化草地又是草地生產(chǎn)中較為理想的草種。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明專利的目的是提供一種人工種植野大麥改良重度鹽堿化草地中的鹽堿裸地，并建立優(yōu)質(zhì)人工草地的生態(tài)工程方法。根據(jù)鹽堿化草地表層土壤鹽分年動態(tài)表現(xiàn)為“春季聚鹽、夏季(雨季)淋鹽、秋季返鹽”等特點，在表層土壤鹽分含量較低的雨季時期，通過淺翻耙及揚播野大麥種子，使植物種子在水分和鹽分較為適宜條件下介入土壤中。雨季中期進(jìn)行淺翻耙作業(yè)能增強降水淋溶作用，大大降低表層土壤鹽分含量，增加表層土壤水分、孔隙度和透氣性，降低土壤容重。同時自然降水的噴濺作用又可以自然地為野大麥種子覆土，因此為野大麥種子萌發(fā)和幼苗定居提供了適宜的土壤理化條件。部分野大麥種子一般在下一次降雨后即可萌發(fā)。未萌發(fā)的種子成為土壤種子庫中多年生植物種子的主要組成部分。由于淺翻耙造成地表凸凹不平，利于當(dāng)年截留一年生植物虎尾草種子，翌年雨季時截留的虎尾草種子首先大量萌發(fā)，并快速生長而進(jìn)一步改善了土壤理化性質(zhì)，為土壤種子庫中野大麥的萌發(fā)提供了更為適宜的土壤環(huán)境，最終在第二年形成野大麥和虎尾草混生的植物群落。虎尾草在秋季死亡后形成枯草層，為一年生野大麥幼苗順利越冬提供了堅實的屏障，同時在春季又起到降低土壤水分蒸發(fā)、抑制土壤返鹽、增加土壤含水量、有機(jī)質(zhì)含量等改善土壤理化性質(zhì)的作用。第三年野大麥逐漸取代虎尾草，形成高產(chǎn)的野大麥單優(yōu)群落，從而達(dá)到在鹽堿裸地上快速地建植多年生植被的目的。
本發(fā)明專利包含以下過程適時整地根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄隁庀筚Y料確定鹽堿化草地的雨季期，在雨季開始的某次降水1-3天后對鹽堿裸地進(jìn)行淺翻耙，要求翻耙土壤深度不超過6-10cm。如果土壤板結(jié)嚴(yán)重，適當(dāng)調(diào)整翻耙深度，以免產(chǎn)生較大的土壤團(tuán)塊。
及時揚播種子淺翻耙后，立即順風(fēng)人工揚播野大麥種子，使種子均勻地散布在土壤表層。播種量控制在15-20kg/ha。
后期管理播種后的鹽堿裸地應(yīng)及時封育，嚴(yán)禁牲畜采食與踐踏，改良后前三年內(nèi)不宜進(jìn)行刈割和采收野大麥種子。
本發(fā)明主要產(chǎn)生以下有益效果(1)該發(fā)明具有操作簡單、行之有效、成本低廉(800～1000元/公頃)、改良效果可持續(xù)、易推廣等特點，為重度鹽堿化草地中鹽堿裸地的植被建植提供新技術(shù)和新方法；(2)可在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生顯著的生態(tài)效益快速增加鹽堿化草地植被覆蓋力，第一年植被蓋度為10％；第二年為50-60％；第三年達(dá)到80-85％以上，消除鹽堿裸地風(fēng)蝕和水蝕對鄰近草地和農(nóng)田的破壞作用；土壤理化性質(zhì)得到改善土壤水分增高25.7％，鹽分降低48.4％，土壤容重降低12.1％，土壤有機(jī)質(zhì)增加42.7％。
(3)社會效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著快速將鹽堿裸地恢復(fù)成高經(jīng)濟(jì)價值、可持續(xù)利用的多年生優(yōu)質(zhì)人工草地，提高草地生產(chǎn)力。三年后地上平均生物量達(dá)到5.0噸/ha，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出為2000元/ha(按400元/噸干草計算)。
具體實施例方式
本發(fā)明在雨季中期實施效果最佳。根據(jù)吉林省長嶺縣氣象站20年的氣象資料統(tǒng)計出實驗地的雨季期為每年6月1日-9月1日，確定7月中旬對鹽堿裸地進(jìn)行淺翻耙。選擇30公頃鹽堿裸地，土壤含鹽量為3.0-5.5ms/cm，pH為10.2-10.4(含鹽量和pH值在水土比例為5∶1條件下測得)。2002年7月25日，即一次降雨(一次性降水95.5mm，持續(xù)時間4.5小時)2天后，使用802型履帶拖拉機(jī)懸掛缺口重耙(2組20片耙片)進(jìn)行淺翻耙，調(diào)節(jié)缺口重耙角度，控制翻耙深度為6-10cm。翻耙后立即順風(fēng)人工揚播野大麥種子(內(nèi)混有1％的堿茅種子)，播種量為10Kg/公頃，勿需鎮(zhèn)壓與覆土，利用自然風(fēng)力或下次降水噴濺作用覆土。耕種作業(yè)結(jié)束后第三天，降水15.2mm。及時進(jìn)行圍欄封育，改良后的鹽堿裸地前3年內(nèi)嚴(yán)禁放牧、刈割和采收種子等生產(chǎn)活動，以后可以作為割草場，適度進(jìn)行刈割和采收種子。改良后鹽堿裸地的土壤與植被變化詳見表1和表2。
表1適時淺翻耙、揚播野大麥改造鹽堿裸地土壤(0-10cm)理化性質(zhì)變化

表2適時淺翻耙、揚播野大麥改造鹽堿裸地植被變化

權(quán)利要求
1.一種適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法，其特征包括(1)適時整地根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄甑臍庀筚Y料確定雨季期，在雨季開始的某次降水1-3天后，對鹽堿裸地實施淺翻耙，翻耙土壤深度不超過6-10cm，如果土壤板結(jié)嚴(yán)重，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整耙片角度；(2)及時揚播種子淺翻耙后，立即人工揚播野大麥種子，利用淺翻耙產(chǎn)生的土壤縫隙與凹處攔截種子，使野大麥種子均勻地散布在土壤表層，依靠自然風(fēng)力和自然降水噴濺作用達(dá)到覆土效果；(3)野大麥播種量控制在15-20kg/ha；(4)實施作業(yè)后的鹽堿裸地應(yīng)及時封育，嚴(yán)禁牲畜采食與踐踏，種植后二年內(nèi)不宜進(jìn)行刈割和種子收獲。
2.如權(quán)利要求1所述的適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法，其特征是如果雨后2天土壤表層有積水或較為泥濘，可推遲1-2天，待表層土壤稍干爽后，方可進(jìn)行作業(yè)。
3.如權(quán)利要求1所述的適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法，其特征是同時揚播堿茅種子，治理效果更佳，堿茅播種量控制在3-5kg/ha。
4.如權(quán)利要求1所述的適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法，其特征是適用于pH值10.4以下并在雨季時期不形成長時間積水的鹽堿裸地。
全文摘要
適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法，本發(fā)明屬于重度鹽堿化草地中鹽堿裸地的改造，特別涉及到其多年生植被快速建植的生態(tài)工程方法。特別適用于東北重度鹽堿化草地中鹽堿裸地的多年生植被快速建植。方法包含適時整地、揚播種子等過程。本發(fā)明可以使重度鹽堿化草地中鹽堿裸地快速地生長多年生植物，增加植被蓋度，改善土壤理化性質(zhì)，減少鹽堿裸地風(fēng)蝕和水蝕作用對鄰近草地和農(nóng)田的危害程度，保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，同時又使得大面積的鹽堿裸地得以利用，為牧畜業(yè)發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)牧草，產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)和社會效益。該方法具有操作簡單、行之有效、成本低廉、可持續(xù)和易于推廣等優(yōu)點。
文檔編號A01B79/02GK1631070SQ20041001139
公開日2005年6月29日 申請日期2004年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者周道瑋, 姜世成, 王平 申請人:吉林省生態(tài)恢復(fù)與生態(tài)系統(tǒng)管理重點實驗室