CN104718838A - 一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法，包括以下步骤：待土壤解冻后，在坡度较小沙化地上种植大麦，播种后，整个大麦生育期无需灌溉和施肥，并对播种大麦沙化地区域进行封育，严禁牲畜食用与践踏，3年内不进行刈割，不采收大麦种子，并适当补撒种子。本发明具有操作简单、可行性高、易推广等优点。沙化地种植大麦采用较低的成本就能达到显著的生态效益和经济效益，治理沙化效果显著，且持续性长。因此大麦可做为修复川西北高寒沙地的优选植物。

Description

一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法

技术领域

本发明属于土壤修复领域，特别是涉及一种利用大麦修复高寒地沙化土地的方法。

背景技术

土壤沙化是当今世界人类共同面临的一个重大环境及社会问题，我国是世界上受沙化危害最严重的国家之一，川西北高寒藏区处于四川西北部，青藏高原东缘，是我国最大的高原湿地，全国第二大藏区，也是唯一的羌族集居区。长期以来，受全球气候变化和森林过度樵采、草原超载放牧、湿地开沟排水等人类活动的严重干扰，该区林草植被遭到严重破坏，草地沙化加剧。据资料统计，1994年至2010年内沙化面积增加了18.03万hm²，截止2010年，区域内草地沙化面积达82.19万hm²，其中，植被盖度25％-40％的中度沙化土地25万hm²，植被盖度小于25％的重度沙化土地3.85万hm²。有研究表明川西藏区的沙化处于初中期阶段，但已经明显向中期发展，特别是近10年来，半固定沙地和流动沙地增长迅速，沙化草地面积不断扩张，并呈继续恶化趋势，该区的草地沙化治理问题亟待解决。

目前对于沙化地修复技术，归结起来主要有以下几种方法：(1)物理化学措施，通过添加土壤结构改良剂、保水剂、保肥剂和固沙剂等方法改良沙化土壤结构，这种方法虽然能够有效提高土壤的保水保肥效果，但存在功能单一，成本高等问题。也有将农家肥、农作物残渣、化肥发酵，再与化学药剂拌匀后，均匀拌入土壤中，使土壤理化性质改变达到防风固沙效果，如专利“一种改良沙化土壤的添加剂及其制备方法”中用菌糠、马粪和沼渣腐解50-80天后得到土壤改良剂。这种方法不仅能够改良土壤结构，还可增加土壤肥力，但在高寒藏区大面积推广应用也存在物料缺乏，成本高等问题，而且在湿地区施用化肥还存在环境污染的风险。(2)工程措施，这种方法主要包括两类：①地膜覆盖技术。通过使用新的高科技覆盖材料对沙化土壤进行保水固沙处理，如专利“纳米级多功能固沙保水剂生产方法”中采用液相化学方法，微乳化、高剪切和非均相混聚技术，以风华煤和废弃塑料为主原料制备成纳米级多功能溶液，在地表形成新的地膜，以达到固沙保水的功能。但地膜覆盖一方面成本高，不适宜大面积推广，另一方面高分子覆盖材料还可能造成环境污染问题。②沙障技术。利用卵石、柴草、秸秆、粘土、树枝、板条等物料在沙面上做成的障蔽物，以达到固定沙表、减少风蚀的目的。但这种工程措施仅能够起到防风固沙的作用，并不能有效修复沙化土壤的生态功能，而且工程量大，投入高，不适应在高原大面积推广应用。(3)生物措施，通过围栏禁牧，撒播草种，种植多年生植物，来增加土壤覆盖度，降低土壤蒸发，从而改善土壤理化条件。这是一种环境友好型的生态修复方法，成本低，操作简单，具有可持续性，但由于川西北高寒沙地，海拔高，气候寒冷，土壤结构差，保水保肥性弱，土壤养分非常缺乏，现有的治沙植物存活率低，生长缓慢，治沙效果不明显。

发明内容

本发明的目的是针对川西北高寒沙化草地治理的难点及现有修复技术的不足而提供的一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法。其特点是根据川西北高原，海拔高，气候寒冷，风蚀作用强，极端干旱、高温，沙化土壤结构差，保水保肥能力弱，土壤养分缺乏等特点，通过种植大麦改善地表环境和土壤理化性质，为沙化地的恶劣生境创造出一个良好的水肥环境，促进其他草种生长，同时利用大麦枯枝落叶与秸秆，将其覆盖于地表，达到机械固沙，增加有机质和养分积累的效果，为来年植被生长提供更加优越的生长环境。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法，包括以下步骤：

待土壤解冻后，在沙化地上种植大麦，播种后，整个大麦生育期无需灌溉和施肥，并对播种大麦沙化地区域进行封育，严禁牲畜食用与践踏，3年内不进行刈割，不采收大麦种子，并适当补撒种子。

其中，本发明大麦播种前对沙化地进行平整，挖出深约10-15cm、行间距30-35cm的沟壑。作为优选的，在对沙化地进行平整的同时，添加有机肥作为大麦生长所需的底肥。

本发明大麦的播种方式为条播，条间距离为25-35cm，播种深度2-5cm，条内籽粒间距2-4cm，条播播种量为133-150粒/m²。优选的，播种用的大麦籽粒用l％石灰水浸种6-10小时，水温控制在28-32℃。

本发明所用的大麦播种籽粒为早熟、中熟或晚熟型品种的一年生牧草大麦。

本发明大麦修复高寒沙化土地的方法适宜区域为海拔2500-4000m的川西北高寒沙地。

与现在技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明具有操作简单、可行性高、易推广等优点。由于大麦根系发达分蘖力强，生命力旺盛，存活率高，适应力较强，具有早熟、耐旱、耐盐、耐低温、耐瘠薄、耐践踏、抗干热等特点，对土壤要求不严格，在各地区均能种植和越冬，在极端环境下也可以存活繁殖。另外，本方法无需灌溉和施肥，可大大较少人力投入。

(2)本发明改良效果显著，持续性长。在沙化地种植大麦其生态效益显著。一方面可快速改善地表环境，其植株高可达50-100cm，可对周围土地形成遮荫效果，适当减弱沙化土地极端高温的弊端，为其他地表植物生根发芽提供条件；另一方，可增加有机质及土壤养分含量，改良土壤结构，提高土壤保肥保水性，为其他草本植物的生长提供有利的土壤环境条件。本方法是一种环境友好型生态修复方法，对自然环境无污染、破坏。本发明具有较大的社会和经济效益。种植大麦可快速沙化地改良为经济价值高、可持续利用的优质草地，提高土壤生产力。新鲜多汁的大麦也可作为牦牛、藏山羊等高原牲畜的粗饲料或牲畜铺草，同时还具有药用和食疗价值。

(3)本发明具有成本低廉的特点。调查研究发现，在川西北地区进行的沙化治理工作中，原有的治理措施从根本上来说很多方法都未达到预期效果。主要原因是由于治理成本的问题，无论是施用保水剂保肥剂，设置沙障，客土、地表覆盖材料等，都需要很高的成本投入，然而这些投入却不能带来与之成正比的生态和经济效益。本发明因其无需灌溉和施肥，且大麦种子价格低廉(5-20元/kg)，因此可做为修复川西北高寒沙地的优选植物。

具体实施方式

下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例以大麦条播方式进行，2012年在四川省阿坝藏族羌族自治州红原县(31°51′-33°19′N、101°51′-103°23′E，海拔3600m以上)进行高寒沙地大麦修复效果研究的实验。

1.试验地的选择。2013年五月上中旬土壤完全解冻后，在川西北沙化地中选择一块坡度较小(坡度小于30°)、严重沙化的土地，对土地进行适当平整。设置四块面积为4×4m的试验地。

2.开沟挖渠。在四块试验地中分别挖出深约20-25cm、行间距30-35cm的沟壑。

3.播种。播前7天晒种，将麦种晒2-3天；晒后选发芽率高、发芽势强、无病虫害、无杂质、饱满、整齐一致的籽粒作种。选好种后用l％石灰水浸种8小时，水温控制在30℃左右，以预防黑穗病和条纹病，同时大大减少种子的发芽时间。播种深度2-5cm，条内籽粒间距2-4cm，条播播种量为133粒/m²。播种时务必做到深浅一致，落籽均匀，行垄匀直。

4.管理。后期严禁人为破坏和牲畜践踏，做好保护措施。大麦成熟后，不刈割使干枯的秸秆覆盖地表达到机械固沙的作用，同时不采集大麦种子，让其自然落于土壤中，为来年大麦的发芽留下基础。

5.补种。第二年6月份，依据第一年大麦结籽量和种子发芽率，进行适量补种。此后3年皆不刈割，不收种并适时适量补撒种子。

改良1年后沙化地的土壤性质与植被变化状况详见表1和表2

表1大麦修复对地表特征的影响

表2大麦修复对土壤理化性质变化的影响

其中，对照区为西北沙化区中非种植区。由上述表1大麦修复对地表植被的影响来看，种植大麦有助于当地草种物种数、密度、高度、盖度以及地上生物量的增加，同时有利于减小地表极端高温。表2大麦对沙化地土壤理化性质可以看出，大麦对改善土壤有机质和速效氮磷钾的效果显著高于对照区。结果表明大麦不仅有利于改善土壤结构、提高养分有效性，还有利于改善地表植被生长环境，增加植被覆盖度，减缓土壤沙化速度。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，包括以下步骤：

待土壤解冻后，在沙化地上种植大麦，播种后，整个大麦生育期无需灌溉和施肥，并对播种大麦沙化地区域进行封育，严禁牲畜食用与践踏，3年内不进行刈割，不采收大麦种子，并适当补撒种子。

2.根据权利要求1所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，大麦播种前对沙化地进行平整，挖出深约10-15cm、行间距30-35cm的沟壑。

3.根据权利要求2所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，在对沙化地进行平整的同时，添加有机肥作为大麦生长所需的底肥。

4.根据权利要求1所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，播种方式为条播，条间距离为25-35cm，播种深度2-5cm，条内籽粒间距2-4cm，条播播种量为133-150粒/m²。

5.根据权利要求4所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，播种用的大麦籽粒用l％石灰水浸种6-10小时，水温控制在28-32℃。

6.根据权利要求1所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，所述大麦的播种籽粒为早熟、中熟或晚熟型品种的一年生牧草大麦。

7.根据权利要求1所述的利用大麦修复高寒沙化土地的方法，其特征在于，沙化地为海拔2500-4000m的川西北高寒沙地区域。