CN110521504B - 一种滨海盐碱坡地牧草种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于牧草种植技术领域，具体涉及一种黄河三角洲滨海盐碱坡地种植牧草的方法。利用微地形营造方式，通过原土堆置形成堆置区域，堆置区域周围形成低洼的集水区域；堆置区域位于滨海盐碱地区域内以地平面为基准，通过原土堆积抬高，在堆置区域坡面的中点沿水平方向围绕该区域一周布设灌溉管道；坡面为牧草种植区域，于坡面施加牛粪并疏松土壤，而后挖设沟槽根据坡面盐度含量分别种植牧草；低洼的集水区域，其位于堆置区域四周，由形成堆置区域原土抬高挖至形成的沟渠，其深度为2‑3米，蓄集雨季淡水或滨海盐碱地区域周边种植区灌溉压盐后的微咸水。本发明方法针对黄河三角洲地区地貌相对单一化的冲积平原进行微地形改造构建堆置区域，而后根据堆置区域坡面不同盐度，采用相应的栽培技术种植耐盐牧草。

Description

一种滨海盐碱坡地牧草种植方法

技术领域：

本发明属于牧草种植技术领域，具体涉及一种黄河三角洲滨海盐碱坡地种植牧草的方法。

背景技术：

黄河三角洲为典型滨海区域，其沉积环境、气候条件和土壤母质决定了盐渍化土壤在该区域的广泛分布，超过50％的土地为不同程度的原生盐渍化土壤。此外，该地区地下水埋深浅且矿化度高，蒸降比大，容易产生土壤次生盐渍化。因此，土壤盐渍化是制约黄河三角洲地区农业可持续发展的关键因素。黄河三角洲降雨量呈逐年降低趋势，但降雨时间分布不均匀，极端降雨事件频发，导致季节性土壤淹水和干旱，造成作物减产或死亡，严重影响种植业的开展。

针对黄河三角洲土壤盐渍化、季节性淹水与干旱等作物生长的胁迫因子，采取挖湖抬田的方式，达到蓄集淡水、抑制淹水和土壤降盐的目的。但是，抬田地块的坡面一直没有受到重视，未得到很好的利用。盐碱坡地难以用水压盐，且受蒸发后容易返盐，用于栽培作物的难度较高。目前，盐碱坡地作物种植技术的相关专利和应用很少。专利“坡地盐碱土质绿化复水方法”公布号为CN107889571A，提供了一种微喷灌结合盐碱水淡化处理的方法，实现盐碱坡地绿化。专利“盐碱坡地种植系统”公布号为CN105104004A，通过在坡面设置若干挡水隔板，防止水分直接流向坡底，坡面布设喷灌或滴灌系统，保证水均匀撒在坡面上下两个挡水隔板之间，促进作物生长。专利“一种坡地型滨海重盐碱地草坪培育方法”公布号为CN107155441A，从坡地顶部向坡地基部顺势开挖排盐沟，沟内铺设排盐暗管，并布设喷灌系统，种植耐盐草坪。上述方法的实施过程较为繁琐并采用淡水灌溉，成本较高。专利“一种干旱区盐碱荒坡地种植红豆草的方法”授权公告号为CN104938173B，在新疆干旱区盐碱荒坡通过埋设滴灌管，免耕种植红豆草。但滴灌对坡地土壤压盐的效果有限，在滨海重度盐碱坡地将难以适用。目前，滨海盐碱坡地牧草种植的技术方法仍未有报道。

研发简单有效的滨海盐碱坡地牧草种植方法，能够充分利用坡面土地发展畜牧业，配合水域鱼类养殖和坡顶高值经济植物种植，提升挖湖抬田的经济效益，促进黄河三角洲地区形成一种盐碱地生态农牧业开发的新模式。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明提供一种滨海盐碱坡地牧草种植方法。

为实现上述目的，本发明采用技术方案为：

一种滨海盐碱坡地牧草种植方法，于滨海盐碱地区域内进行微地形营造，利用微地形营造方式，通过原土堆置形成堆置区域，堆置区域周围形成低洼的集水区域；

堆置区域，其位于滨海盐碱地区域内以地平面为基准，通过原土堆积抬高，在堆置区域坡面的中点沿水平方向围绕该区域一周布设灌溉管道；

所述坡面为牧草种植区域，于坡面施加牛粪并疏松土壤，而后挖设沟槽根据坡面盐度含量分别种植牧草；

低洼的集水区域，其位于堆置区域四周，由形成堆置区域原土抬高挖至形成的沟渠，其深度为2-3米，蓄集雨季淡水或滨海盐碱地区域周边种植区灌溉压盐后的微咸水。

所述堆置区域，其位于滨海盐碱地区域内以地平面为基准，通过原土堆积抬高1.5米形成梯形堆置区域，梯形堆置区域的两个腰形成的坡面与地面之间夹角为4-10°；且在坡面的中点水平方向围绕堆置区域一周布设灌溉管道。

所述堆置区域坡面土壤盐度分为中盐度坡面(含盐量0.3％-1％)和高盐度坡面(含盐量大于1％)；于坡面施加牛粪(4m³牛粪/亩)、旋耕疏松土壤，再沿中盐度坡面水平方向开挖沟槽，将牧草种子播种于沟槽内；高盐坡面利用机械整理成梯田后，将培育多年生耐盐牧草的育苗桶植入其中。

所述沟槽的沟宽约30cm，沟深约40cm。

所述中盐度坡面上下相邻的沟槽之间起垄，沟槽内填充5cm玉米芯颗粒或秸秆碎屑作为隔盐层，再覆土15cm；而后通过堆置区域设置的灌溉管道喷灌坡面使水聚集于沟槽内沟槽内水入渗之后，将牧草种子播种于沟槽内，覆土1-2cm，再进行喷水，并用无纺布覆盖沟槽，促进种子萌发，牧草种子出苗后，揭掉无纺布，牧草苗期内，根据土壤墒情进行喷水，并在沟槽内施肥。

所述垄宽约30cm，垄高约20cm。

所述高盐坡面利用机械整理成梯田。集水区安装有潜水泵，将集水区内的微咸水泵入坡面喷管管道，对改成梯田的高盐坡面进行灌溉压盐；压盐后将能够自然降解的育苗桶竖直埋入高盐坡面沟槽中，埋入土层的深度与育苗桶高度相同或略低；其中，育苗桶内种植多年生灌木型牧草幼苗；牧草生长期内，可根据育苗桶内土壤墒情进行喷水，并在桶内施肥；直至育苗桶内多年生灌木型牧草生长直至逐渐遮住整个坡面，同时育苗桶在土壤中可自然降解；育苗桶外的坡面播种高耐盐性的盐生植物；

所述育苗桶为植物纤维聚合而成；育苗桶为一底面密封的倒置的圆台形，育苗桶上底面直径大于密封的下底面，下底面设有孔。

所述育苗桶内下层填入5cm厚的碎石屑作为隔盐层，隔盐层上填入中盐度土壤与育苗基质的混合物，并施加玉米芯颗粒；而后将多年生灌木型牧草幼苗栽植于育苗桶内；其中，中盐度土壤与育苗基质按质量比为2:1的比例混合，并添加少量玉米芯颗粒，保证透气性且提高肥力。

所述育苗基质为有机营养土包含泥炭土、珍珠岩和蛭石，有机质含量达65％；多年生灌木型牧草为四翅滨藜、白刺或盐爪爪等。

所述集水区域内安装潜水泵，其出水口通过管路与堆置区域坡面喷灌管道相连；开启水泵，将湖水泵入喷灌管道，对堆置区域坡面进行喷灌。其中，潜水泵可为带有蓄电池的潜水泵；或是通过外接变电箱电对其供电，变电箱位置可随意设置，如置于堆置区域顶部。

更优选的技术方案：

4月于黄河三角洲滨海湿地生态试验站，利用微地形营造技术构建生态农牧场示范区，示范区总面积41000m²，包含集水区域(湖面水域)和6个堆置区域(图1)，湖面水域用于鱼类养殖，岛顶面抬高约1.5m，种植高值耐盐经济植物，堆置区域四周为大面积缓坡(坡度为4°-10°)，用于牧草种植。盐碱坡面不能通过常规灌溉达到土壤压盐的目的，因此，坡面牧草种植具难度较大。本发明目标即为研发一种滨海盐碱坡地牧草种植方法，实现盐碱坡面的高效利用。

上述规划的示范区周边种植区灌溉压盐后的微咸水汇入排水渠，通过水泵注入示范区集水区作为湖水水源，进行二次利用。此外，湖内也能够蓄集自然降雨，湖水水质分析见表1，湖水总盐度为3g/L。

示范区缓坡总面积为14280m²，土壤类型为沙壤土，盐分以氯化钠为主，但不同坡面区域土壤盐度差异较大，可以分为中盐度坡面(含盐量0.3％-1％)和重盐度坡面(含盐量大于1％)。坡面施加牛粪，机器旋耕疏松土壤。湖内安装潜水泵，坡面中间位置绕堆置区域布设一周喷灌管道，进一步的的说管道埋入地下50cm深，管道每隔10米安装一个支管，支管朝向地面，支管末端连接喷头，喷头露出地面，可以进行喷淋灌溉，保证全坡面均匀喷水(图2)。种植2种耐盐能力较强且适宜在黄河三角洲地区种植的牧草，分别为四翅滨藜和田箐。四翅滨藜为多年生灌木，田箐为一年生草本。在中盐度坡面利用开沟机沿坡面水平方向开挖沟槽(沟宽约30cm，沟深约40cm)，沟槽内填充5cm玉米芯颗粒或秸秆碎屑作为隔盐层，覆土15cm。坡面上下沟槽之间起垄(垄宽约30cm，垄高约20cm)。利用喷灌对坡面喷水，水聚集于沟槽内，对部分集水效果差的沟槽进行修补。沟槽内水入渗之后，将牧草种子播种于沟槽内，覆土1-2cm，再进行喷水，并用无纺布覆盖沟槽，促进种子萌发和牧草幼苗生长。牧草苗期内，根据土壤墒情进行喷水。牧草幼苗高度到达20cm后，可揭掉无纺布，并根据土壤墒情进行喷水，并在沟槽内施肥。沟槽存水能够起到土壤压盐的效果，沟槽内设置隔盐层不仅促进盐分向深层淋洗还能抑制土壤返盐，而土壤蒸发引起的返盐较多的汇集到垄上。覆盖无纺布不影响浇水且透气性优于一般地膜，还能有效抑制增发，进一步抑制沟槽内土壤返盐，保证牧草苗期生长。因此，坡面沟槽就形成了一个低盐区域，有利于牧草生长。

高盐坡面土壤较为粘重，仅通过开挖沟槽进行土壤压盐的效果有限，牧草种子萌发率很低。首先，利用机械将高盐度坡面整理成梯田，集水区安装有潜水泵，将集水区内的微咸水泵入坡面喷管管道，对改成梯田的高盐坡面进行灌溉压盐。其次，利用育苗桶培养灌木型牧草，育苗成活后，埋入高盐坡面沟槽中，育苗通起到隔离高盐土壤的目的。育苗桶为植物纤维聚合而成，材料取自芦苇秸秆、玉米秸秆、竹屑等，成本低廉，环保无污染，透气不漏水，可以自然降解。育苗桶呈圆台形，高30cm，上口直径30cm，下底直径15cm，下底上开有直径4cm的透水孔。育苗桶内下层填入5cm厚的碎石屑作为隔盐层，上层填入中盐度土壤与育苗基质(土壤：基质为2:1)并施加少量玉米芯颗粒，保证透气性且提高肥力。将多年生灌木型牧草幼苗栽植于育苗桶中，待幼苗成活后，将育苗桶竖直埋入高盐坡面土壤中，埋入土层的深度与育苗桶高度相同。牧草生长期内，可根据育苗桶内土壤墒情进行喷水，并在桶内施肥。育苗桶间距取决于培育灌木型牧草的株行距，育苗桶外的坡面可以播种碱蓬、盐角草等高耐盐性的盐生植物。育苗桶与周围高盐土壤隔绝，盐分不会进入桶内。桶底留有小孔，下层碎石屑可以促进淋盐，微咸水灌溉不会导致桶内盐分积累。桶底面积小，减少了土壤返盐进入桶内的比率，碎石屑孔隙度大，作为隔盐层进一步抑制了由于蒸发进入根系层的盐分。随着多年生灌木型牧草生长，逐渐遮住整个坡面，能够抑制坡面蒸发，降低坡面盐分的作用。此外，桶外碱蓬、盐角草等的种植也能起到土壤降盐培肥的作用。约两年后，育苗桶在土壤中开始缓慢降解，不会限制根系生长。由于育苗桶的降解，牧草根系分布区域的土壤盐度会有所增加，但牧草长成大苗，耐盐能力提升，且坡面土壤得到改良，根区土壤盐度增加幅度有限，不会影响牧草的继续生长。

本发明所具有的有益效果：

本发明方法针对黄河三角洲地区地貌相对单一化的冲积平原进行微地形改造构建堆置区域，而后根据堆置区域坡面不同盐度，采用相应的栽培技术种植耐盐牧草，并利用集水区储存的微咸水，通过简易装置进行喷灌，为盐碱坡面牧草种植提供系统的解决方案；具体为：

(1)本发明于构建的堆置区域的坡面中间布设一条喷灌管道，且利用集水区内微咸水对坡面种植的牧草进行灌溉，节约投资成本和淡水资源。

(2)中盐度坡面土壤挖掘沟槽，沟槽间起垄，沟槽内播种一年生草本，不使用挡水板等器具，即可达到种植土壤保水压盐的目的，还能实现蒸发返盐汇集于垄上的效果，低成本高效率地在坡面创制适宜牧草生长的低盐环境；并且通过深挖沟槽，铺垫玉米芯等作为隔盐层，并覆盖无纺布，能够更好地起到抑制沟内返盐的作用，进一步促进牧草生长。

(3)本发明在种植过程中通过育苗桶，在桶内种植多年生灌木型牧草幼苗，育苗成活后埋入高盐坡面，创造适宜幼苗生长的生境。育苗桶为植物纤维材质，来源于作物秸秆，成本低廉，环保无污染，透气不漏水，可自然降解。育苗桶能够阻隔周围盐分进入桶内，桶身底部窄，降低土壤蒸发返盐进入桶内的几率。桶底部开小口，桶内下层加入碎石屑，促进盐分淋洗，避免咸水灌溉导致桶内积盐。碎石屑孔隙度大，能够抑制土壤盐分蒸发进入根系层，促进牧草植株生长。约两年后，育苗桶能够缓慢降解，不影响根系发育。

附图说明

图1为本发明实施例提供的于滨海盐碱地构建的堆置区域俯视图；其中，1为堆置区域，2为集水区域。

图2为本发明实施例提供的一个堆置区域的示意图；其中，3.为坡面，4.为灌溉用喷淋装置，5为设灌溉管道。

图3为本发明实施例提供的堆置区域坡面建立沟垄图。

图4为本发明实施例提供的育苗桶，其中，6为底部孔。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的具体实施方式做进一步说明，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式只是为了说明和解释本发明，并不局限于本发明。

于中国科学院黄河三角洲滨海湿地生态试验站，利用微地形营造技术构建生态农牧场示范区，具体为

于滨海盐碱地区域内利用微地形营造方式在通过原土堆置构建堆置区域，堆置区域周围形成低洼集水区域，蓄集雨水或周边微咸水；

堆置区域，其位于滨海盐碱地区域内以地平面为基准，通过原土堆积抬高1.5米形成近似梯形的堆置区域，梯形堆置区域的两个腰形成的坡面与地面之间夹角为4-10°；且在坡面的中点水平方向围绕岛一周布设灌溉管道；

所述坡面为牧草种植区域，于坡面施加牛粪并疏松土壤，而后根据坡面盐度含量，挖设沟槽或分别种植牧草；

集水区域，其位于堆置区域四周，由形成堆置区域原土抬高挖至形成的沟渠，其深度为2-3米，蓄集雨水或示范区周边种植区灌溉压盐后的微咸水。

实施例1

利用微地形营造技术构建生态农牧场示范区，具体为：

待修复示范区域41000m²，包含湖面养殖水域和6个堆置区域岛(参见图1)。堆置区域四周坡面坡度为4°-10°，每个堆置区域缓坡总面积为2400m²。每个堆置区域的坡面施加牛粪(每个堆置区域坡面施加4m³牛粪)，机器旋耕疏松土壤。

集水区域安装潜水泵，潜水泵电缆接入堆置区域上的变电箱，潜水泵出水口连接坡面喷灌管道，通过变电箱电启动按钮，开启水泵，将湖水泵入喷灌管道，对堆置区域坡面进行喷灌。坡面中央围绕整个岛铺设喷灌管路和喷头，集水区域内安装潜水泵对接喷灌管路(参见图2)，养殖水域湖水盐度为3g/L。堆置区域坡面耕层土壤(0-10cm)盐度为0.3％-2％，可以划分为中盐度区域(耕层盐度0.3％-1％)和高盐度区域(耕层盐度大于1％)。

堆置区域坡面中间位置绕堆置区域布设一周喷灌管道，进一步的的说管道埋入地下50cm深，管道每隔10米安装一个支管，支管朝向地面，支管末端连接喷头，喷头露出地面，可以进行喷淋灌溉，保证全坡面均匀喷水。

于堆置区域中盐度坡面利用挖沟机沿坡面水平方向开挖沟槽，播种田箐。沟槽宽约30cm，沟深约40cm，沟槽内填充5cm玉米芯颗粒或秸秆碎屑，覆土15cm。坡面上下沟槽之间起垄，垄宽约30cm，垄高约20cm(图3)。利用喷灌对坡面喷水，水聚集于沟槽内，对部分集水效果差的沟槽进行修补。沟槽内水入渗之后，将牧草种子播种于沟槽内，覆土1-2cm，再进行喷水，促进种子萌发。牧草生长期内，可根据土壤墒情进行喷水，并在沟槽内施肥。沟槽存水能够起到土壤压盐的效果，而蒸发引起的土壤返盐较多的汇集到垄上，施加玉米芯颗粒以及覆盖无纺布能够抑制沟槽内土壤返盐。因此，坡面沟槽就成为一个适宜田箐生长的低盐区域。如表2，沟槽土壤盐度显著低于垄上土壤盐度，田箐生长良好，施加玉米芯颗粒以及覆盖无纺布能进一步降低沟槽内土壤盐度，增加田箐生物量。

同时，以无填充玉米芯和不覆盖无纺布作为的对照1、沟槽内仅填充玉米芯的对照2和覆盖无纺布的对照3。

表1

注：坡面沟垄土壤(0-10cm)盐度和田箐地上部鲜重，数据为5个取样点的平均值与标准差。

由表2中记载可见，沟槽土壤盐度显著低于垄上土壤盐度，田箐生长良好，单独施加玉米芯颗粒或覆盖无纺布都能提高田箐出苗率，增加田箐株高和产量，但同时施加玉米芯颗粒和覆盖无纺布能进一步降低沟槽内土壤盐度，增加田箐出苗率和地上部鲜重。

实施例2：

育苗桶由竹屑粉碎后聚合而成，成本低廉，环保无污染，透气不漏水；由图4可见，育苗桶呈圆台形，高30cm，上口直径30cm，下底直径15cm，下底开有直径4cm的透水孔。

所述育苗桶内最底层填入5cm厚的碎石屑作为隔盐层，隔盐层上填入中盐度土壤与育苗基质并施加少量玉米芯颗粒，保证透气性；其中，土壤与基质按质量比为2:1混合，添加少量玉米芯颗粒；所述育苗基质(育苗基质市购)为有机营养土包含泥炭土、珍珠岩和蛭石，有机质含量达65％。

实施例3

于堆置区域高盐坡面(表层10cm土壤盐度大于1％)，利用机械将高盐度坡面整理成梯田，通过微咸水进行一定程度的灌溉压盐。将四翅滨藜幼苗栽种于育苗桶中，每个育苗桶中幼苗量为1株，待幼苗缓苗成活后，将多个育苗桶竖直埋入高盐坡面土壤中，埋入土层的深度与育苗桶高度相同，两两育苗桶间距为1米，并于两两育苗桶间的坡面可以播种盐角草等高耐盐的盐生植物；四翅滨藜幼苗生长期内可根据育苗桶内土壤墒情进行喷水，并在桶内施肥；坡面周围高盐土壤经育苗桶隔绝，盐分不会进入桶内，并且由于桶底留有小孔，下层碎石屑可以促进淋盐，咸水灌溉不会导致桶内盐分积累；而且桶底面积小，减少了土壤蒸发进入桶内的盐分，碎石屑孔隙度大，作为隔盐层进一步抑制了由于蒸发进入根系层的盐分。

随着育苗桶内四翅滨藜生长，逐渐遮住整个坡面，能够抑制坡面蒸发，降低坡面盐分的作用。此外，桶外碱蓬、盐角草等的种植也能起到土壤降盐培肥的作用。上述育苗桶材料为植物纤维，随着四翅滨藜生长，育苗桶在土壤(约两年后)中缓慢降解，其不影响根系发育，坡面土壤得到改良后对四翅滨藜生长影响不大。待育苗桶埋入坡面后的隔年内育苗桶中土壤盐度没有明显变化，维持在0.3％，显著低于周围高盐坡面的土壤盐度，四翅滨藜能够维持生长，地上部鲜重增加约57％，而不使用育苗桶，四翅滨藜直接栽植于高盐坡面后无法生存。

所述四翅滨藜为多年生灌木型牧草，耐盐能力强。

Claims (2)

1.一种滨海盐碱坡地牧草种植方法，于滨海盐碱地区进行微地形营造，其特征在于：利用微地形营造方式，通过原土堆置形成堆置区域，堆置区域周围形成低洼的集水区域；

堆置区域，其位于滨海盐碱地区域内以地平面为基准，通过原土堆积抬高，在堆置区域坡面的中点沿水平方向围绕该区域一周布设灌溉管道；

低洼的集水区域，其位于堆置区域四周，由形成堆置区域原土抬高挖至形成的沟渠，其深度为2-3米，蓄集雨季淡水或滨海盐碱地区域周边种植区灌溉压盐后的微咸水；

堆置区域坡面土壤盐度分为含盐量0.3%-1%的中盐度坡面和含盐量大于1%的高盐度坡面；于坡面施加牛粪、旋耕疏松土壤，在中盐度坡面上下相邻的沟槽之间起垄，沟槽内填充5cm玉米芯颗粒或秸秆碎屑作为隔盐层，再覆土15cm；而后通过堆置区域设置的灌溉管道喷灌坡面使水聚集于沟槽内沟槽内水入渗之后，将牧草种子播种于沟槽内，覆土1-2cm，再进行喷水，并用无纺布覆盖沟槽，促进种子萌发，牧草种子出苗后，揭掉无纺布，牧草苗期内，根据土壤墒情进行喷水，并在沟槽内施肥；高盐坡面利用机械整理成梯田，利用集水区内的微咸水进行灌溉压盐；压盐后将能够自然降解的育苗桶竖直埋入高盐坡面沟槽中，埋入土层的深度与育苗桶高度相同或略低；其中，育苗桶内种植多年生灌木型牧草幼苗；育苗桶外的坡面播种高耐盐性的盐生植物；

所述沟槽的沟宽约30cm，沟深约40cm；

所述垄宽约30cm，垄高约20cm；

所述育苗桶为植物纤维聚合而成，育苗桶呈圆台形，高30cm，上口直径30cm，下底直径15cm，下底上开有直径4cm的透水孔；

所述育苗桶内下层填入5cm厚的碎石屑作为隔盐层，隔盐层上填入中盐度土壤与育苗基质的混合物，并施加玉米芯颗粒；而后将多年生灌木型牧草幼苗栽植于育苗桶内；其中，中盐度土壤与育苗基质按质量比为2: 1的比例混合，并添加中盐度土壤与育苗基质总质量的5%的玉米芯颗粒；

所述育苗基质为有机营养土包含泥炭土、珍珠岩和蛭石，有机质含量达65%；多年生灌木型牧草为四翅滨藜、白刺或盐爪爪。

2.按权利要求1所述的滨海盐碱坡地牧草种植方法，其特征在于：所述集水区域内安装潜水泵，其出水口通过管路与堆置区域坡面喷灌管道相连；开启水泵，将湖水泵入喷灌管道，对堆置区域坡面进行喷灌。

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