CN108513755A

CN108513755A - 一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法

Info

Publication number: CN108513755A
Application number: CN201810227721.4A
Authority: CN
Inventors: 黄迎新; 范高华; 禹朴家; 周道玮
Original assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Current assignee: Northeast Institute of Geography and Agroecology of CAS
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2018-09-11

Abstract

一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，它涉及一种改良盐碱化草地的方法。本发明是要解决现有的盐碱化草地土壤通透性差，尤其是裸露盐碱化草地中种子不能成功定植，化学及生物改良剂成本高且不易于大面积推广的技术问题。本发明将秸秆铺到盐碱化草地表面，把土壤与秸秆搅拌混合；经过第二年的秸秆分解后，在第三年，重度盐碱化草地通过本方法改良后可播种碱茅等高耐盐碱先锋植物，中轻度盐碱化草地通过本方法改良后可种植羊草等低耐盐碱作物，轻度盐碱化草地通过本方法改良后可种苜蓿等高产饲草。本发明利用土壤中的秸秆降解过程，改良土壤的理化性质，增加土壤有机质，大面积恢复盐碱化草地植被、或进行农业生产，实现改良盐碱化草地的目的。

Description

一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法

技术领域

本发明涉及一种改良盐碱化草地的方法。

背景技术

草地盐碱化是一个世界性问题(Szabolcs 1989)，自20世纪初，盐碱化草地的恢复治理研究已经有百余年的历史(Qadir et al.2001)。国际上盐碱化草地治理研究主要针对农田土壤，治理技术上，一方面基于盐碱化土壤水、盐运移规律，采取物理途径，如翻耙、覆盖秸秆、置沟筑垄等改造地表结构，改善水分渗透，降低水分蒸散，阻断盐分上升，或直接挖沟排水洗盐，以降低表土盐分利于植物生长(Bakker et al.2010a,b)；一方面基于盐碱化草壤的化学属性，利用钙离子或其他改良剂置换土壤交换性钠离子，降低土壤碱化度，常用的改良剂有：可溶性钙盐，如氯化钙和石膏；微溶性钙盐，如石灰石，聚合硫酸铝铁等(Armstong et al.1992；Mace et al.1999；Qadir et al.2001；Lebron et al.2002)。生物手段是一种新兴的治理技术，主要通过引入和选育耐盐碱的作物，提高盐碱化草地的植物建植能力(Akhter et al.2004；Tripath et al.2005)。国际上，从事耐盐碱植物育种工作的研究机构主要有加利福尼亚大学的Davis实验室、美国盐土实验室、印度中央盐土研究所等(谢成陶，1993)。这些研究机构已经培育了多个耐盐小麦、水稻品种，并对这些作物的耐盐机制有深入的研究。除上述手段外，在盐碱化草地中施肥，加入生物碳、绿肥等以肥治碱最近也被广泛用于盐碱化草地治理(Shaaban et al.2013；Srivastava et al.2014)。

自20世纪50年代开始，我国开始研究盐碱化土壤的恢复治理工作，治理技术主要包括3方面：(1)物理改良：沙压碱、平整土地、深耕晒垡、及时松土、表层覆盖、抬高地形、微区改土、灌排配套、蓄淡压盐、灌水洗盐、地下排盐；(2)化学改良：石膏、磷石膏、过磷酸钙、石油助剂、粉煤灰、黑矾、腐殖酸、泥炭、糠醛渣、醋渣等；(3)生物改良：植树以及其它耐盐植物,使用有机肥等。上述方法起初主要应用在重度盐碱化土壤中，在轻度或中度退化土壤上，这些改良方法效果仍然显著。但是盐碱化草地面积十分辽阔，还要考虑修复技术的经济效益，所以很难进行大面积的化学改良，近年来，利用生物改良方法，逐步开展生态修复，例如：围封、秸秆扦插、生物覆盖等。通过运用生态系统控制原理,对盐碱化草地进行生态修复,恢复植被,改善土壤结构，也就是以生物改良为主，结合物理改良以及化学改良方法，利用生物自身对环境的适应能力，逐步修复盐碱化草地。

国内的各种研究技术与国际盐碱化草地修复技术基本相似，但是国内一些研究者也结合各地区的具体情况，因地制宜，开发了一些适合当地的技术。例如结合松嫩草地地处农牧交错区，秸秆资源丰富，开发了秸秆扦插改良退化草地；覆盖秸秆，改良土壤微环境，补播星星草、野大麦以及虎尾草等草本植物改良退化草地；以及通过移栽羊草，恢复退化草地，然而移栽羊草需要后期进行灌溉管理，这制约了该技术的大面积推广应用。东北地区近年来还开展了盐碱地种水稻技术，然而，东北地区土地发生盐碱化区域都处于半干旱地区，年降雨量只有300-400毫米，而种植水稻的年耗水量达到了1600毫米，在河道附近开发盐碱地种水稻具有可持续性，然而，东北盐碱化土地大多远离河道，在该区域的盐碱地大面积种植水稻，必将会导致地下水位极度下降，水资源枯竭，造成一系列的生态问题。

未来东北地区盐碱化草地治理技术取得突破的方向，不但要考虑技术的效果，而且要考虑实际的经济效益，需要因地制宜，结合当地的资源，开展生态修复，提出成本低廉、方法有效、具有经济效益的恢复技术。

现有的盐碱地土壤通透性差，植物无法存活或无法正常生长，尤其是裸露盐碱地中种子不能成功定植，化学及生物改良剂成本高且不易于大面积推广。

发明内容

本发明是要解决现有盐碱化草地尤其是盐碱裸斑缺乏种子流，不能定植度过萌芽期，化学及生物改良剂成本高且不易于大面积推广的技术问题，而提供一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法。

本发明的应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法是按以下步骤进行的：

一、在第一年秋季，将秋收时收割后的秸秆均匀铺到盐碱化草地表面，秸秆铺到盐碱化草地表面的量为10吨/公顷～30吨/公顷，然后用旋耕机把地表至深度15cm范围内的盐碱化草地土壤与秸秆搅拌混匀；

二、第二年生长季末，在改良后的盐碱化草地上进行常规的打草工作；

三、第三年5月初播种的时候，在充分混合秸秆的盐碱化草地上播种植物种子，使种子度过萌芽期，完成秸秆还田改良盐碱化草地；

当步骤一中的盐碱地为重度盐碱化草地时，步骤三中所述的植物种子为高耐盐碱植物种子；

当步骤一中的盐碱地为中度盐碱化草地时，步骤三中所述的植物种子为低耐盐碱植物种子；

当步骤一中的盐碱地为轻度盐碱化草地时，步骤三中所述的植物种子为高产饲草种子。

本发明利用土壤中的秸秆降解过程，改良土壤的理化性质，增加土壤有机质，大面积恢复盐碱化草地植被实现改良盐碱裸斑的目的；不但解决北方秸秆焚烧造成的环境污染问题，还利用秸秆资源大面积改良盐碱地提供了新的方法。该技术主要特点是：原材料丰富、成本低、易推广、后期经济效益可观。

北方地区大量种植的玉米等作物在收获期会有大量闲置的秸秆，并且大量分布在荒漠草原、盐碱化草地等附近，储量十分丰富。

本发明没有高的技术门槛，利用农村现有的机器即可完成机械化操作。

本发明的方法成本低，每公顷需要10吨～30吨秸秆，费用大概在1000元/公顷～3000元/公顷。

本发明改良后，重度盐碱化草地可以实现植被盖度由0增加到35％～40％，中度盐碱化草地羊草产量可达到1吨/公顷～2吨/公顷，实现利润1000元/公顷/年～2000元/公顷/年，轻度盐碱化草地苜蓿产量可达到6吨/公顷，可实现利润7000元/公顷/年。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式为一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，具体是按以下步骤进行的：

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的秸秆为玉米秸秆。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤三中所述的高耐盐碱植物种子为碱茅种子。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤三中所述的低耐盐碱植物种子为羊草种子。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中所述的高产饲草种子为苜蓿种子。其他与具体实施方式一至四之一相同。

用以下试验对本发明进行验证：

试验一：本试验为一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，具体是按以下步骤进行的：

一、在第一年秋季，将秋收时收割后的秸秆均匀铺到盐碱化草地表面，秸秆铺到盐碱化草地表面的量为20吨/公顷，然后用旋耕机把地表至深度15cm范围内的盐碱化草地土壤与秸秆搅拌混匀；

二、第二年生长季末，在改良后的盐碱化草地上进行常规的打草工作。

三、第三年5月初播种的时候，在充分混合秸秆的盐碱化草地上播种植物种子，改良后的土壤通透性好，有机质高，植物能够正常生长，完成秸秆还田改良盐碱化草地；

步骤一中的盐碱地为中度盐碱化草地，步骤三中所述的植物种子为低耐盐碱植物种子；

步骤一中所述的秸秆为玉米秸秆；

步骤三中所述的低耐盐碱植物种子为羊草种子。

本试验改良后，中度盐碱化草地的羊草产量可达到1吨/公顷～2吨/公顷，实现利润1000元/公顷/年～2000元/公顷/年。

Claims

1.一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，其特征在于应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法是按以下步骤进行的：

2.根据权利要求1所述的一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，其特征在于步骤一中所述的秸秆为玉米秸秆。

3.根据权利要求1所述的一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，其特征在于步骤三中所述的高耐盐碱植物种子为碱茅种子。

4.根据权利要求1所述的一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，其特征在于步骤三中所述的低耐盐碱植物种子为羊草种子。

5.根据权利要求1所述的一种应用玉米秸秆改良盐碱化草地的方法，其特征在于步骤三中所述的高产饲草种子为苜蓿种子。