專利名稱：適時種植野大麥改造鹽堿裸地的方法
技術領域：
本發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工程方法。
背景技術：
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、水文及水文地質條件等綜合作用的結果，但在近年來，由于人類在生產和生活中的不合理利用，特別是過牧、盲目開荒等活動導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、經濟和社會功能。鹽堿裸地植被覆蓋力為零，土壤蒸發量加大，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，并通過水蝕和風蝕作用，造成和加重鄰近草地和農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成有植被覆蓋的草地，特別是恢復成多年生植被，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，歸結起來主要有以下三種方法①化學方法，通過施用石膏和磷石膏等含鈣物質(見土壤通報，1994年第25卷第6期248-251頁)、酸性物質以及保水劑等化學改良劑來改良土壤理化性質，然后進行植被建植；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，然后進行植被建植。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，現有的經濟條件不能滿足，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，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，然后種植多年生優良牧草植物，利用植物演替原理，逐步恢復成可利用的草地。雖然生物學途徑改良鹽堿裸地成本較為低廉、方法較為簡單、能快速地產生生態效益而普遍地得到大家的認同，但由于其多年生植被建植過程緩慢，產生經濟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。
野大麥是生長在中國北方一種優良的牧草。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、耐澇和耐貧瘠等優點。野大麥根系發達，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；產量高，草質柔軟，適口性好，各種家畜喜食，亦可調制干草；營養價值高，粗蛋白含量高達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5.1％。因此野大麥是即是改良鹽堿化草地又是草地生產中較為理想的草種。
發明內容
本發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，并建立優質人工草地的生態工程方法。根據鹽堿化草地表層土壤鹽分年動態表現為“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。雨季中期進行淺翻耙作業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。未萌發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，并快速生長而進一步改善了土壤理化性質，為土壤種子庫中野大麥的萌發提供了更為適宜的土壤環境，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、抑制土壤返鹽、增加土壤含水量、有機質含量等改善土壤理化性質的作用。第三年野大麥逐漸取代虎尾草，形成高產的野大麥單優群落，從而達到在鹽堿裸地上快速地建植多年生植被的目的。
本發明專利包含以下過程適時整地根據當地多年氣象資料確定鹽堿化草地的雨季期，在雨季開始的某次降水1-3天后對鹽堿裸地進行淺翻耙，要求翻耙土壤深度不超過6-10cm。如果土壤板結嚴重，適當調整翻耙深度，以免產生較大的土壤團塊。
及時揚播種子淺翻耙后，立即順風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及時封育，嚴禁牲畜采食與踐踏，改良后前三年內不宜進行刈割和采收野大麥種子。
本發明主要產生以下有益效果(1)該發明具有操作簡單、行之有效、成本低廉(800～1000元/公頃)、改良效果可持續、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和新方法；(2)可在較短的時間內產生顯著的生態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％；第三年達到80-85％以上，消除鹽堿裸地風蝕和水蝕對鄰近草地和農田的破壞作用；土壤理化性質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％，土壤有機質增加42.7％。
(3)社會效益和經濟效益顯著快速將鹽堿裸地恢復成高經濟價值、可持續利用的多年生優質人工草地，提高草地生產力。三年后地上平均生物量達到5.0噸/ha，經濟產出為2000元/ha(按400元/噸干草計算)。
具體實施例方式
本發明在雨季中期實施效果最佳。根據吉林省長嶺縣氣象站20年的氣象資料統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，持續時間4.5小時)2天后，使用802型履帶拖拉機懸掛缺口重耙(2組20片耙片)進行淺翻耙，調節缺口重耙角度，控制翻耙深度為6-10cm。翻耙后立即順風人工揚播野大麥種子(內混有1％的堿茅種子)，播種量為10Kg/公頃，勿需鎮壓與覆土，利用自然風力或下次降水噴濺作用覆土。耕種作業結束后第三天，降水15.2mm。及時進行圍欄封育，改良后的鹽堿裸地前3年內嚴禁放牧、刈割和采收種子等生產活動，以后可以作為割草場，適度進行刈割和采收種子。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)適時整地根據當地多年的氣象資料確定雨季期，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，如果土壤板結嚴重，應適當調整耙片角度；(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，依靠自然風力和自然降水噴濺作用達到覆土效果；(3)野大麥播種量控制在15-20kg/ha；(4)實施作業后的鹽堿裸地應及時封育，嚴禁牲畜采食與踐踏，種植后二年內不宜進行刈割和種子收獲。
2.如權利要求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，方可進行作業。
3.如權利要求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，減少鹽堿裸地風蝕和水蝕作用對鄰近草地和農田的危害程度，保護和改善生態環境，同時又使得大面積的鹽堿裸地得以利用，為牧畜業發展提供優質牧草，產生較高的經濟和社會效益。該方法具有操作簡單、行之有效、成本低廉、可持續和易于推廣等優點。
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 優先權日2004年12月23日
發明者周道瑋, 姜世成, 王平 申請人:吉林省生態恢復與生態系統管理重點實驗室