CN101940115B

CN101940115B - 饲草植物篱保土种植技术

Info

Publication number: CN101940115B
Application number: CN2010102327734A
Authority: CN
Inventors: 林超文; 罗春燕; 陈一兵; 庞良玉; 黄晶晶; 张建华; 罗付香
Original assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Current assignee: Soil and Fertilizer Research Institute SAAS
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2010-07-21
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-07-21
Also published as: CN101940115A

Abstract

本发明公开了饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：翻耕整地，播种育苗，种植。本发明具有以下优点：饲草植物篱可以显著减少泥沙流失量和径流量，控制水土流失的效果好、见效快；饲草植物篱提升了整个系统能量产投比率，是提高丘陵区农业能效的有效措施；豆科饲草植物篱能为地面蜘蛛提供良好的避难场所，丰富了农田蜘蛛多样性。本发明既注重了生态效益和社会效益，又能产生经济效益，在旱坡地上实现持续农业发展，有效控制旱坡耕地水土流失，培肥地力，提高粮食产量，还能产出一定数量的优质饲草，为农区畜牧业的发展提供部分饲料保障。

Description

饲草植物篱保土种植技术

技术领域

本发明涉及一种保土种植技术，特别是饲草植物篱保土种植技术。

背景技术

植物篱是70年代末，由尼日利亚国际热带农业研究所(IITA)的研究人员提出的。植物篱是农林种植的特殊形式，并被定义为“在农耕地上以木本植物、灌木(生长快的豆科类最佳)和多年生的植物篱形式间以农作物的生产系统”(Kang，1993)。植物篱带通常以行种植，间距可宽可窄。在坡地上，植物篱横坡种植以防止水土流失，因而使用横坡植物篱农作的说法。菲律宾将此技术发展为防止水土流失的系列技术，并统称为农耕坡地综合技术。近年来，国内也致力于植物篱和植物护埂技术的研究与试验示范，在不同生态和地理区针对农户的具体需求，推行适用的植物护埂形式，取得了一定的经验和成效。但国内外的这些技术均采用固氮植物、草本植物等，其重点是放在生态和社会效益，没有或很少考虑到植物篱的经济效益，而且可供选择的植物篱形式特别是经济植物篱形式不多，技术不完善。

再加之我国人口多，土地压力大，对耕地掠夺式耕作，加上降雨分配不均，造成坡耕地水土流失逐年加剧，迫切需要一种能同时产生经济和社会效益的农林种植模式。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的缺点，提供一种能够有效治理水土流失同时有利于农牧业发展的饲草植物篱保土种植技术，它既注重了生态和社会效益又能产生经济效益，选择不同的农草复合模式，最终将在旱坡地上实现持续农业。实施该种植技术能够有效控制旱坡耕地水土流失，培肥地力，提高粮食产量，还能产出一定数量的优质饲草，为农区畜牧业的发展提供部分饲料保障。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度10～15cm，整地幅宽50～60cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撒施过磷酸钙40～50公斤；

播种育苗：播种育苗的饲草植物包括多年生的速生草本和灌木饲草，多年生的速生草本植物采用直播的方式播种，亩用种量1.5～2.5公斤，在播种时把种子按1∶2.5的比例与泥沙混匀，均匀撒播于植物篱带，播种后亩浇水3～4m³，覆土0.5～1cm，播种时间以9～10月最佳，出苗后不用间苗，但在植物完全覆盖土壤前注意去除杂草，每年4月中旬和10月中旬各刈割一次，刈割时留茬5～6cm；

灌木饲草采用育苗移栽的方式建植，每带植物篱栽植两行，行距40～45cm，株距15～20cm，每窝栽植1苗，栽植完成后每株浇定根水100～200ml，最佳栽植时间10～11月，第二年2～3月根据成活情况补苗1次，每年10月刈割一次，刈割时留茬40～50cm。

种植：在坡耕地上沿等高线每隔500～900cm呈带状密集种植多年生的速生草本或灌木饲草两行或两行以上，饲草间距根据耕地坡度大小加以调节，坡度大则间距减小，坡度小则间距加大，饲草在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽50～100cm。

种植时，坡度10°以下饲草间距800～900cm；坡度10～15°饲草间距600～700cm；坡度16～25°饲草间距500～600cm；坡度25°以上宜退耕还林。

种植时，为了保证植物篱在前两年能够最快成篱，在刚建植植物篱的第一年植物篱间最好种植的农作物为花生、绿豆、红苕等矮秆作物；第二年可以恢复种植玉米等高秆作物，但在田间布局时玉米距离植物篱应在50cm以上；第三年开始可以随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。

通过上面的叙述可以看出，本发明具有以下优点：

1、饲草植物篱可以显著减少泥沙流失量和径流量，控制水土流失效果好、见效快。种植饲草植物篱后土壤坡度减缓明显，两个地块的小区坡度分别从原来的20°、13°减小为16°28′和17°11′、10°28′和11°5′。饲草植物篱上部有明显的泥沙堆积，香根草、紫花苜蓿、蓑草饲草植物篱前土壤带平均粘粒含量为29.6％、28.9％、33.1％，分别比带间中部和篱下土壤高6.6％和6.5％、5.9％和9.3％、7.0％和15.0％(相对差异)，土壤粘粒在篱前富积，篱下加剧侵蚀，粘粒的富积与侵蚀沿等高线成水平带状分布。土壤有机质、N、P等主要营养元素出现与土壤颗粒相同的分布规律，对K来说，其分布不受饲草植物篱的影响。从土壤养分的绝对数量来看，P呈高度富积，香根草、紫穗槐、紫花苜蓿、蓑草饲草植物篱区坡面平均全磷含量分别达0.105％、0.098％、0.096％、0.090％，分别比初始土壤全磷含量提高了54.1％、44.1％、35.2％、26.8％；而有机质和K则是高度耗竭，所有处理的土壤有机质含量较试验初始时都有降低。

2、饲草植物篱提升了整个系统能量产投比率，是提高丘陵区农业能效的有效措施。饲草植物篱显著增加了土壤细菌、放线菌、真菌数量、土壤微生物量碳、氮，提高了土壤氨化作用强度，降低了土壤硝化和亚硝化强度，同时，也丰富了农田微生物遗传多样性。因此，饲草植物篱显著改善了紫色丘陵农区旱坡耕地的农田生态，是适于该区域的可持续高效农作模式。种植香根草和紫穗槐饲草植物篱处理土壤细菌、放线菌、真菌数量分别比对照土壤增加了63.43％和36.63％、47.87％和71.89％、74.60％和43.65％；土壤微生物量碳、氮分别增加了90.02％和83.32％，24.97％和45.04％；土壤氨化作用强度分别增加了73.28％和75.65％；而土壤硝化和亚硝化强度则分别降低了26.97％和52.96％、6.46％和22.19％；细菌、根瘤菌的16S rDNA PCR-RFLP分析显示，分离自香根草、饲草植物篱处理的细菌、根瘤菌遗传类型都较对照多，对代表菌株进行的16S rDNA全序列测定结果表现出丰富的遗传多样性。

3、豆科饲草植物篱能为地面蜘蛛提供良好的避难场所，丰富了农田蜘蛛多样性。饲草植物篱处理饲草植物篱带地面蜘蛛的活动密度在冬小麦生长季节均显著高于对照裸地，饲草植物篱处理饲草植物篱带地面蜘蛛的活动密度在夏玉米生长季节也高于对照裸地。

4、①“作物-饲草植物篱”系统产出能和输入能的数量和结构的变化主要受到饲草植物篱子系统类型的影响，与大面积坡耕地传统农作物生产系统如“小麦/花生(或玉米)/甘薯”比较：由于饲草植物篱的冠层及根系在形态和空间分布上与作物的异质性，形成了对光、热、水、土、肥等资源的连续、多层次的利用，因此能有效提高系统的光能利用率、人工输入能效率和耕地单位面积总产出能。香根草、紫穗槐、梨间作黄花模式的光能利用率分别提高24.62％、14.78％、15.60％；“作物-草本饲草植物篱”的人工输入能效率提高幅度达67.88％～102.32％；坡度越大，耕地单位面积总产出能相对增幅亦越大，增幅为9.8％～24.6％。与对照相比，所有具有饲草植物篱的种植模式都能极显著减少无机能输入能，减幅达30.0％～41.0％，这有利于降低化肥农药使用量，减少对环境的污染和破坏。

②“作物-果树类植物篱”系统输入能总量和有机能输入量大幅度增加，“作物-枣”、“作物-梨/黄花”、“作物-枇杷/黄花”系统输入能和有机能分别增加21.6％和69.8％、43.7％和146.1％、43.5％和146.2％，因此有利于优化输入能结构，促进坡地生态系统良性循环和集约高效农业发展。

③选择香根草、紫穗槐、小冠花、紫花苜蓿作为饲草植物篱构成的“作物-草本饲草植物篱”系统，人工辅助能的输入量大幅度下降，由于所需投入能少，有机能耗和无机能耗均低，人工输入能效率很高而生物产量也较高，并且它们提高了与其间作的其他作物的能量产投比，其增幅分别为40.93％、8.21％、39.38％、42.91％，因此提升了整个系统能量产投比率，分别达到64.15％、45.03％、41.50％、40.79％；由于保水固土的生态功能显著，使它能在我国广大山地、丘陵区退耕还林还草工程中发挥重要作用。

以下通过具体试验对本发明植物篱对土区坡耕地水土流失及土壤肥力的影响的效果进行描述：

1、试验地点：本试验布设在长江上游沱江水系的资阳市雁江区松涛镇花椒沟小支流的响水滩上段。

2、试验方法：小区四周用水泥挡板分隔，坡度20°。共设3个处理：处理1为对照(无植物篱)，处理2为等高种植3带香根草，处理3为等高种植3带紫穗槐。作物轮作方式为当地大面积使用的麦-玉-苕。植物篱已经在坡耕地中自然生长了8a(1997～2005年)，有植物篱处理已自然形成了3台梯土。

3、试验结果：

历年径流深及土壤侵蚀量见表2：

从表2可以看出，植物篱可以显著减少径流量和泥沙流失量，8年共减少泥沙231.2～242.8t/hm²，相当于保住了约1.8cm厚的表土(按土壤容重1.3g/cm³折算)。在栽种植物篱的第2年，径流减少63.0％～70.8％，泥沙减少81.9％～85.7％，说明植物篱控制水土流失的效果不仅好，而且见效快。草本植物香根草控制水土流失的效果比木本豆科植物紫穗槐的效果好，香根草植物篱小区的径流泥沙分别比紫穗槐小区减少了25.2％和39.7％。因为植物篱的主要生态功能是拦截径流，减缓径流速度，使径流有更长时间入渗。草本的香根草是丛生植物，形成的篱墙比木本的紫穗槐篱墙更密集，拦截效果更好。因此，

在选择植物篱类型时，应以草本植物为主。

各处理土壤有机质平均含量见表3：

从表3可以看出，由于试验为了精确控制施入的养分量，没有施用有机肥，所有处理的土壤有机质含量较试验初始时都有降低。其中对照平均降低了34.3％，香根草植物篱区降低了25.8％，紫穗槐植物篱区降低了21.8％。栽培植物篱后可以能够缓解有机质的降低速度，在相同条件下增加土壤有机质含量，香根草植物篱区和紫穗槐植物篱区分别比对照增加了13％和19％，豆科的紫穗槐植物篱增加土壤有机质含量更大，说明豆科植物篱培肥地力的效果更显著。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不限于所述的实施例。

实施例1：饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度10cm，整地幅宽50cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撤施过磷酸钙40公斤；

播种育苗：苜蓿采用直播的方式播种，亩用种量1.5公斤，在播种时把种子按1∶2.5的比例与泥沙混匀，均匀撒播于植物篱带，播种后亩浇水3m³，覆土0.5cm，播种时间以9～10月最佳，出苗后不用间苗，但在植物完全覆盖土壤前注意去除杂草，每年4月中旬和10月中旬各刈割一次，刈割时留茬5cm；；

种植：坡度9°植物篱间距800cm，沿等高线每隔500cm呈带状密集种植两行苜蓿，苜蓿在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽50cm。种植时，为了保证植物篱在前两年能够最快成篱，在刚建植植物篱的第一年植物篱间种植的农作物为花生；第二年可以恢复种植玉米等高秆作物，但在田间布局时玉米距离植物篱应在60cm；第三年开始可以随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。

实施例2：饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度15cm，整地幅宽60cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撒施过磷酸钙50公斤；

播种育苗：苜蓿采用直播的方式播种，亩用种量2.5公斤，在播种时把种子按1∶2.5的比例与泥沙混匀，均匀撒播于植物篱带，播种后亩浇水4m³，覆土1cm，播种时间以9～10月最佳，出苗后不用间苗，但在植物完全覆盖土壤前注意去除杂草，每年4月中旬和10月中旬各刈割一次，刈割时留茬6cm；

种植：坡度10°植物篱间距700cm，沿等高线每隔800cm呈带状密集种植三行苜蓿，饲草在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽70cm。种植时，为了保证植物篱在前两年能够最快成篱，在刚建植植物篱的第一年植物篱间种植绿豆；第二年可以恢复种植玉米等高秆作物，但在田间布局时玉米距离植物篱应在70cm；第三年开始可以随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。

实施例3：饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度14cm，整地幅宽57cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撒施过磷酸钙47公斤；

播种育苗：香根草采用育苗移栽的方式建植，每带植物篱栽植两行，行距45cm，株距20cm，每窝栽植1苗，栽植完成后每株浇定根水100ml，最佳栽植时间10～11月，第二年2～3月根据成活情况补苗1次，每年10月刈割一次，刈割时留茬40cm。

种植：坡度12°植物篱间距700cm，沿等高线每隔900cm呈带状密集种植香根草，香根草在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽100cm。种植时，为了保证植物篱在前两年能够最快成篱，在刚建植植物篱的第一年植物篱间最好种植的农作物为绿豆；第二年可以恢复种植玉米等高秆作物，但在田间布局时玉米距离植物篱应在65cm；第三年开始可以随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。

实施例4：饲草植物篱保土种植技术，它包含以下过程：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度12cm，整地幅宽55cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撒施过磷酸钙45公斤；

播种育苗：紫穗槐采用育苗移栽的方式建植，每带植物篱栽植三行，行距40cm，株距15cm，每窝栽植1苗，栽植完成后每株浇定根水200ml，最佳栽植时间10～11月，第二年2～3月根据成活情况补苗1次，每年10月刈割一次，刈割时留茬50cm。；

种植：坡度25°植物篱间距600cm，沿等高线每隔700cm呈带状密集种植紫穗槐，紫穗槐在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽70cm，种植两行饲草。种植时，为了等矮秆作物；第二年可以恢复种植玉米等高秆作物，但在田间布局时玉米距离植物篱应在75cm以上；第三年开始可以随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。

Claims

1.饲草植物篱保土种植方法，其特征在于，它包含以下步骤：

翻耕整地：在移栽或播种植物篱之前，需要对植物篱带土壤进行翻耕，翻耕深度10～15cm，整地幅宽50～60cm，并将土壤整细，在翻耕的同时，每亩撒施过磷酸钙40～50kg；

播种育苗：播种育苗的饲草植物包括多年生的速生草本和灌木饲草，多年生的速生草本采用直播方式，亩用种量1.5～2.5kg，在播种时把种子按1∶2.5的比例与泥沙混匀，均匀撒播于植物篱带，播种后亩浇水3～4m³，覆土0.5～1cm，播种时间在9～10月，出苗后不用间苗，但在植物完全覆盖土壤前注意去除杂草，每年4月中旬和10月中旬各刈割一次，刈割时留茬5～6cm；

灌木饲草采用育苗移栽方式，每带植物篱栽植两行，行距40～45cm，株距15～20cm，每窝栽植1苗，栽植完成后每株浇定根水100～200ml，栽植时间在10～11月，第二年2～3月根据成活情况补苗1次，每年10月刈割一次，刈割时留茬40～50cm；

种植：在坡耕地上沿等高线每隔500～900cm呈带状密集种植多年生的速生草本或灌木饲草两行或两行以上，饲草间距根据耕地坡度大小加以调节，坡度大则间距减小，坡度小则间距加大，坡度小于10°饲草间距800～900cm；坡度10～15°饲草间距600～700cm；坡度16～25°饲草间距500～600cm；坡度大于25°退耕还林，饲草在坡面快速形成植物篱墙，坡耕地逐年形成梯土，植物篱带宽50～100cm。

2.根据权利要求1所述的饲草植物篱保土种植技术，其特征在于，种植时，为了保证植物篱在前两年能够最快成篱，在刚建植植物篱的第一年植物篱间种植的农作物为花生、绿豆或红苕；第二年恢复种植玉米，但在田间布局时玉米距离植物篱应在50cm以上；第三年开始随意种植各种作物，施肥管理上适当减少磷肥用量，增加钾肥用量。