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一種在鹽堿地恢復(fù)堿茅和小花堿茅的方法與流程

文檔序號:11488724閱讀:542來源:國知局

本發(fā)明涉及一種在鹽堿地恢復(fù)堿茅和小花堿茅的方法。



背景技術(shù):

國外研究現(xiàn)狀:土壤鹽堿化是一個世界性問題(szabolcs1989),自20世紀(jì)初,鹽堿化土地的恢復(fù)治理研究已經(jīng)有百余年的歷史(qadiretal.2001)。國際上鹽堿化土地治理研究主要針對農(nóng)田土壤,治理技術(shù)上,一方面基于鹽堿化土壤水、鹽運(yùn)移規(guī)律,采取物理途徑,如翻耙、覆蓋秸稈、置溝筑壟等改造地表結(jié)構(gòu),改善水分滲透,降低水分蒸散,阻斷鹽分上升,或直接挖溝排水洗鹽,以降低表土鹽分以利于植物生長(bakkeretal.2010a,b);一方面基于鹽堿化土壤的化學(xué)屬性,利用鈣離子或其他改良劑置換土壤交換性鈉離子,降低土壤堿化度,常用的改良劑有:可溶性鈣鹽,如氯化鈣和石膏;微溶性鈣鹽,如石灰石,聚合硫酸鋁鐵等(armstongetal.1992;maceetal.1999;qadiretal.2001;lebronetal.2002)。生物手段是一種新興的治理技術(shù),主要通過引入和選育耐鹽堿的作物,提高鹽堿土地的植物建植能力(akhteretal.2004;tripathetal.2005)。國際上,從事耐鹽堿植物育種工作的研究機(jī)構(gòu)主要有加利福尼亞大學(xué)的davis實(shí)驗(yàn)室、美國鹽土實(shí)驗(yàn)室、印度中央鹽土研究所等(謝成陶,1993)。這些研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)培育了多個耐鹽小麥、水稻品種,并對這些作物的耐鹽機(jī)制有深入的研究。除上述手段外,在鹽堿土地中施肥,加入生物碳、綠肥等以肥治堿最近也被廣泛用于鹽堿化土地治理(shaabanetal.2013;srivastavaetal.2014)。

國內(nèi)研究現(xiàn)狀:自20世紀(jì)50年代開始,我國開始研究鹽堿化土壤的恢復(fù)治理工作,治理技術(shù)主要包括3方面:(1)物理改良:沙壓堿、平整土地、深耕曬垡、及時松土、表層覆蓋、抬高地形、微區(qū)改土、灌排配套、蓄淡壓鹽、灌水洗鹽、地下排鹽;(2)化學(xué)改良:石膏、磷石膏、過磷酸鈣、石油助劑、粉煤灰、黑礬、腐殖酸、泥炭、糠醛渣、醋渣等;(3)生物改良:植樹以及其它耐鹽植物,使用有機(jī)肥等。上述方法起初主要應(yīng)用在重度鹽堿化土壤中,在輕度或中度退化土壤上,這些改良方法效果仍然顯著。但是鹽堿化草地面積十分遼闊,還要考慮修復(fù)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益,所以很難進(jìn)行大面積的化學(xué)改良,近年來,利用生物改良方法,逐步開展生態(tài)修復(fù),例如:圍封、秸稈扦插、生物覆蓋等。通過運(yùn)用生態(tài)系統(tǒng)控制原理,對鹽堿化草地進(jìn)行生態(tài)修復(fù),恢復(fù)植物,改善土壤結(jié)構(gòu),也就是以生物改良為主,結(jié)合物理改良以及化學(xué)改良方法,利用生物自身對環(huán)境的適應(yīng)能力,逐步修復(fù)鹽堿化草地。

國內(nèi)的各種研究技術(shù)與國際鹽堿化草地修復(fù)技術(shù)基本相似,但是國內(nèi)一些研究者也結(jié)合各地區(qū)的具體情況,因地制宜,開發(fā)了一些適合當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)。例如結(jié)合松嫩草地地處農(nóng)牧交錯區(qū),秸稈資源豐富,開發(fā)了秸稈扦插改良退化草地;覆蓋秸稈,改良土壤微環(huán)境,補(bǔ)播星星草、野大麥以及虎尾草等草本植物改良退化草地;以及通過移栽羊草,恢復(fù)退化草地,然而移栽羊草需要后期進(jìn)行灌溉管理,這制約了該技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用。東北地區(qū)近年來還開展了鹽堿地種水稻技術(shù),然而,東北地區(qū)土地發(fā)生鹽堿化區(qū)域都處于半干旱地區(qū),年降雨量只有300~400毫米,而種植水稻的年耗水量達(dá)到了1600毫米,在河道附近開發(fā)鹽堿地種水稻具有可持續(xù)性,然而,東北鹽堿化土地大多遠(yuǎn)離河道,在該區(qū)域的鹽堿地大面積種植水稻,必將會導(dǎo)致地下水位極度下降,水資源枯竭,造成一系列的生態(tài)問題。

未來東北地區(qū)鹽堿化草地治理技術(shù)取得突破的方向,不但要考慮技術(shù)的效果,而且要考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益,需要因地制宜,結(jié)合當(dāng)?shù)氐馁Y源,開展生態(tài)修復(fù),提出成本低廉、方法有效、具有經(jīng)濟(jì)效益的恢復(fù)技術(shù)。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明是為了解決目前鹽堿地的移栽方法需要后期進(jìn)行持續(xù)灌溉管理,制約了物種的大面積推廣應(yīng)用的技術(shù)問題,而提供一種在鹽堿地恢復(fù)堿茅和小花堿茅的方法。

本發(fā)明的一種在鹽堿地恢復(fù)堿茅和小花堿茅的方法是按以下步驟進(jìn)行的:

一、用犁在鹽堿地中平行地開出多條溝,從溝中挖出的鹽堿土均勻地堆在溝的兩側(cè)形成鹽堿土等腰三角形;所述溝的截面呈倒等腰三角形,溝的水平面處寬度l為5cm~15cm,溝的深度h為5cm~15cm;

二、將風(fēng)沙土施到步驟一所開的溝中至風(fēng)沙土最高處與步驟一中的鹽堿土等腰三角形的最高點(diǎn)等高;

三、用播種機(jī)將堿茅種子或小花堿茅種子施入步驟二的溝中的風(fēng)沙土中,堿茅種子或小花堿茅種子的施加量為20kg~40kg/公頃鹽堿地,且堿茅種子或小花堿茅種子高于水平面;

四、最后用鎮(zhèn)壓器將溝中的風(fēng)沙土壓實(shí)至與步驟一中的鹽堿土等腰三角形的最高點(diǎn)等高。

ph在7.1以上的土地為鹽堿地。

本發(fā)明通過施加風(fēng)沙土,種植堿茅種子或小花堿茅的種子,其橫截面如圖1所示,底層是風(fēng)沙土,然后施加上述植物種子,最上層再覆蓋風(fēng)沙土,溝中原來的鹽堿土置于溝的兩側(cè)形成高臺,截留雨水,增加風(fēng)沙土濕度,有利于植物種子萌發(fā);植物種子上下層均為風(fēng)沙土,在土壤鹽分滲入前,為植物種子萌發(fā)提供適宜的環(huán)境。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:針對堿茅種子和小花堿茅的種子萌發(fā)階段不能在鹽堿化土壤中完成的特性,利用少量風(fēng)沙土營造萌發(fā)環(huán)境,局部改良土壤,促使植物定居,從而為鹽堿地提供種源,并通過種植多年生草本,改良土壤,大面積恢復(fù)草本植物:一是避免了移栽草本植物等方法需要后續(xù)灌溉等在草原上無法大面積實(shí)現(xiàn)的問題;二是利用當(dāng)?shù)卮嬖诖罅砍杀镜土馁Y源——風(fēng)沙土,易于實(shí)現(xiàn)該方法的推廣。

本發(fā)明方法的主要特點(diǎn)是:成本低廉、易于推廣、具有后期經(jīng)濟(jì)效益。

1、成本低廉:

本發(fā)明方法每公頃最多僅需要75~175立方土壤(購買及運(yùn)移費(fèi)用750-1750元),堿茅種子或小花堿茅種子(每種植物采集成本100~200元)各20~40公斤、播種人工及燃料費(fèi)(100元),每公頃成本合計為1000-2000元;

2、易于推廣:

本發(fā)明利用大型機(jī)械搬運(yùn)風(fēng)沙土,無需后期維護(hù)且不依靠降雨,能夠大面積應(yīng)用;本發(fā)明利用陀甸交錯區(qū)1公頃土地的風(fēng)沙土(4米高)即可改良400公頃的鹽堿地,并且陀甸交錯區(qū)風(fēng)沙土運(yùn)移后,耕作2年即可恢復(fù)原產(chǎn)量;本發(fā)明種植技術(shù)簡單,易于學(xué)習(xí),可大范圍推廣應(yīng)用;

3、后期經(jīng)濟(jì)效益:

本發(fā)明建成后每公頃可產(chǎn)堿茅1-2噸,堿茅價格為800元/噸,后期經(jīng)濟(jì)效益可觀;

本發(fā)明建成后每公頃可產(chǎn)小花堿茅1-2噸,小花堿茅價格為800元/噸,后期經(jīng)濟(jì)效益可觀。

本發(fā)明的創(chuàng)新點(diǎn)在于以下兩個方面:

1、本發(fā)明目的:現(xiàn)有的改良技術(shù)以移栽、翻耙、覆蓋秸稈、置溝筑壟等改造地表結(jié)構(gòu)、改善水分滲透、降低水分蒸散、阻斷鹽分上升或直接挖溝排水洗鹽,以降低表土鹽分以利于植物生長為主;或者基于鹽堿化土壤的化學(xué)屬性,利用鈣離子或其他改良劑置換土壤交換性鈉離子,降低土壤堿化度等為主;而本發(fā)明主要是依靠生物手段,通過局部改良土壤,促使植物定居,進(jìn)而為鹽堿地提供種源,同時改良土壤,降低鹽堿土地的植被建植的難度;

2、植物特性不同:本發(fā)明中的植物包括禾本科的小花堿茅(puccinelliatenuiflora)和堿茅(puccinelliatenuiflora),小花堿茅和堿茅耐鹽堿性較好,易于在鹽堿化土壤中定居,輕度的改良土壤,就能實(shí)現(xiàn)大面積的建植,有利于鹽堿地的改良及大范圍的推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的示意圖,1為風(fēng)沙土,2為小花堿茅種子或堿茅種子,3為鹽堿土,4為水平面,l為步驟一中溝的水平面處寬度,h為步驟一中溝的深度。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式為一種在鹽堿地恢復(fù)堿茅和小花堿茅的方法,具體是按以下步驟進(jìn)行的:

一、用犁在鹽堿地中平行地開出多條溝,從溝中挖出的鹽堿土均勻地堆在溝的兩側(cè)形成鹽堿土等腰三角形;所述溝的截面呈倒等腰三角形,溝的水平面處寬度l為5cm~15cm,溝的深度h為5cm~15cm;

二、將風(fēng)沙土施到步驟一所開的溝中至風(fēng)沙土最高處與步驟一中的鹽堿土等腰三角形的最高點(diǎn)等高;

三、用播種機(jī)將堿茅種子或小花堿茅種子施入步驟二的溝中的風(fēng)沙土中,堿茅種子或小花堿茅種子的施加量為20kg~40kg/公頃鹽堿地,且堿茅種子或小花堿茅種子高于水平面;

四、最后用鎮(zhèn)壓器將溝中的風(fēng)沙土壓實(shí)至與步驟一中的鹽堿土等腰三角形的最高點(diǎn)等高。

具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是:步驟一中溝的水平面處寬度l為5cm,溝的深度h為5cm。其他與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是:步驟一中溝的水平面處寬度l為10cm,溝的深度h為10cm。其他與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是:步驟一中溝的水平面處寬度l為15cm,溝的深度h為10cm。其他與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是:步驟一中溝的水平面處寬度l為15cm,溝的深度h為15cm。其他與具體實(shí)施方式一相同。

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