CN111567303B - 一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法 - Google Patents

一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，包括步骤如下：选用当地及周边地区含铝、镁硅酸盐矿物风化岩石，加工成0.002~0.02mm粉粒和﹤0.002mm粘粒，将粉粒、粘粒与沙土按重量比1：1~2：8~15混合填入栽植穴；选未萌芽、株高40~60cm野生江孜沙棘繁育沙棘苗作为栽植种苗，将苗根部放入生根剂中浸泡0.5~1.0h；用沙漠开沟机挖深35~40cm、底宽25~30cm、口宽30~35cm栽植沟，沟底铺全生物降解地膜，地膜两侧高沟底5 cm；用改良后土壤填埋沙棘苗，加入0.4‰~1‰保水剂和1‰~3‰微生物菌剂；在土壤表面喷施保水保肥抗紫外线喷剂；7~10天后灌施生根液；10~15天喷施植物抗蒸腾剂；用智慧农业管理系统实时灌水和施肥，适于高寒、高海拔、强紫外线地区沙棘栽植并能显著提高沙棘成活率。

Description

一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法
技术领域
本发明属于林业栽培技术领域，具体涉及一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法。
背景技术
土地荒漠化及沙化已成为严重制约我国经济社会可持续发展的重大生态问题。西藏是国内荒漠化较为严重的地区之一，其荒漠化类型多样，成因复杂，面积广阔，荒漠化日趋严重，对当地生态和居民生存造成了严重威胁。
沙棘（Hippophae rhamnoides Linn.）是胡颓子科沙棘属的落叶性灌木，根系发达，由放线菌、分枝杆菌等菌类侵入根系后产生根瘤，是非豆科固氮结瘤植物。沙棘生态幅较宽，可耐低温-50℃、耐高温50℃，抗旱，耐贫瘠，是“地球癌症”砒砂岩地区唯一能生长的植物，被称之为水土保持的“生态先锋树种”。种植沙棘能够增加土壤有机质、改善土壤结构、提高林地生产力，具有显著的生态效益、经济效益和社会效益。
本技术栽植区域位于西藏日喀则仲巴县境内，海拔4500~5100m，属高原亚寒带半干旱气候区，气候干燥、寒冷，年平均气温不超过20℃，最低气温在-40℃，年日照时数3000小时以上，年无霜期为110天左右，年平均降雨量为280毫米，年蒸发量2200~2300mm，土壤贫瘠沙化、高寒干旱。土壤质地主要为砂质土壤，含沙量大，质地轻，表现出沙、浅、漏的特性，土壤颗粒组成中缺乏物理性粘粒，有机质和养分含量少，不利于植被生长。
中国专利申请公开号CN 108040730A公开的《一种川西北高寒沙地沙棘栽植方法》中采用腐熟有机肥、泥炭土、生根粉、保水剂等措施来提高沙棘成活率，沙棘苗为一般繁育的沙棘苗，该发明较好地解决了川西北平均海拔3000～4000米的高寒沙地区域沙棘栽植问题。本发明与现有技术不同之处在于：针对西藏海拔4500~5100m地区的沙棘栽植问题，根据立地条件，创新性的通过改变土壤颗粒组成对土壤进行改良，提高土壤保水保肥的能力；利用野生沙棘克隆的沙棘苗作为栽植苗，能更好的适应高原环境；使用微生物改善沙粒表面对水的浸润性，增强沙粒空隙的持水能力；利用植物抗蒸腾剂、抗紫外线喷剂增强沙棘抗寒、抗旱、抗辐射的性能；同时构建智慧农业管理系统，实现沙棘的智能化种植管理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于高寒、高海拔、强紫外线地区沙棘栽植并能显著提高沙棘成活率的西藏高海拔地区沙棘的栽植方法。
一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，该栽植方法包括以下步骤：
步骤1）、对沙质土壤进行改良：选用当地及周边地区含铝、镁硅酸盐矿物的风化岩石，经机械设备加工成粒径为0.002~0.02mm的粉粒和粒径﹤0.002mm的粘粒，在沙棘栽植时将粉粒、粘粒与沙土按照重量比1：1~2：8~15混合均匀后填入栽植穴，改变土壤的容重、孔隙度、颗粒组成、水稳定性团聚体含量和土壤饱和持水量，达到保水保肥的效果；
步骤2）、选择野生江孜沙棘繁育的沙棘苗作为栽植种苗，株高40~60cm且未萌芽，修剪根系、侧枝并去顶，将种苗根部放入生根剂中浸泡0.5~1.0h备用；
步骤3）、用沙漠开沟机械设备挖深35~40cm的栽植沟，沟底宽度25~30cm，沟口宽度30~35cm，在沟底铺设全生物降解地膜，铺设后地膜的两侧高于沟底5 cm；将沙棘苗植入，使用步骤1）改良后的土壤进行填埋，填埋时按照重量百分比加入该土壤重量0.4‰~1‰的保水剂和该土壤重量1‰~3‰的微生物菌剂，混合均匀后一并填入栽植沟内压实，并一次性灌足底水；
步骤4）、沙棘栽植完成后，在土壤表面喷施保水保肥抗紫外线喷剂；
步骤5）、栽植7~10天后，灌施一次生根液，促进沙棘快速生根萌芽；沙棘幼苗生长期，10~15天喷施一次植物抗蒸腾剂，喷施3~5次，减少植物体内水分散失、增强沙棘在逆境条件下的抗寒、抗旱、抗高温性能；
步骤6）、在日常种植管理中，采用智慧农业管理系统进行实时灌水和施肥。所述硅酸盐矿物风化岩石是指高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、蛭石、
沸石或凹凸棒石中的一种或几种矿物任意比例混合，所述的机械设备主要为超细磨粉机，具体为采用上海建冶重工机械有限公司的SCM10027超细磨粉机。
所述改变土壤的容重是指指土壤的容重由1.65~1.78g/cm3降低至1.32~1.47g/cm3；所述改变土壤的孔隙度指土壤的孔隙度由32%~38%增加至44%~50%；所述改变土壤的颗粒组成是指土壤中粒径在0.02~0.002mm之间的粉粒含量由5.0%~15%增加至20%~30%，土壤中粒径﹤0.002mm的粘粒含量由2.0%~10%增加至12%~25%；所述改变土壤的水稳定性团聚体含量是指水稳定性团聚体含量由10%~20%增加至30%~40%；所述改变土壤的饱和持水量是指土壤饱和持水量由15%~23%增加至30%~40%，上述百分比均为重量百分比。
所述土壤改良只针对沙棘栽植沟内的局部土壤，以沙棘栽植穴长×宽×高为30cm×30cm×30cm来计算需改良的沙土重量。
所述野生江孜沙棘繁育的沙棘苗为利用西藏那措县海拔4380m的千年野生沙棘进行克隆繁育的沙棘苗。
所述生根剂具体是购自河南中威高科技化工有限公司的跟茂扦插生根剂，稀释500~1000倍后蘸根。
所述沙漠开沟机械设备具体为购自巩义市正科机械制造有限公司生产的拖拉机开沟机。
所述全生物可降解地膜是指由二元酸和二元醇聚合而成的聚酯材料，经吹塑生产的生物降解地膜，废弃后能被土壤中的微生物完全分解，是一种绿色、安全、无毒、无害的生物降解材料，具体为采用新疆蓝山屯河化工股份有限公司生产的全生物降解地膜产品。
所述保水剂主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体，吸水倍率为200~400倍，具体为市售法国爱森SNF农林土壤保水剂。
所述微生物菌剂为寡营养细菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或几种任意比复配，活菌数为2.0~5.0亿/g。
所述保水保肥抗紫外线喷剂的配制步骤为：1）按照重量百分比称取0.1%的紫外线吸收剂UV-327溶于少量丙酮中，配制成溶液A；2）按照重量百分比称取3%的亲水反应型聚氨酯，将溶液A加入，配制成溶液B；3）用自来水将溶液B配制成含0.1%紫外线吸收剂UV-327、3%亲水反应型聚氨酯的保水保肥抗紫外线喷剂，均匀喷施在土壤表面，起到固化沙土、保水保肥、抗紫外线辐射的作用。
进一步的，所述亲水反应型聚氨酯为淡黄色液体，密度为1.18g/cm3，pH 6~7，粘度200~800mPa·s（20℃），固含量85%，具体为购自于江苏艾特克环境工程设计研究院有限公司。
进一步的，所述紫外线吸收剂UV-327为淡黄色结晶粉末，能强烈吸收270～400nm的紫外线，挥发性小，化学稳定性能好，具体为购自于南京经天纬化工有限公司。
所述生根液主要成分为硝钠·萘乙酸，稀释300~500倍液浇灌于沙棘根部，具体为采用河南中威高科技化工有限公司的快活林生根液。
所述植物抗蒸腾剂是采用多种特殊结构化合物创制而成，稀释500~800倍对沙棘幼苗进行均匀喷雾，可在植物表面形成特殊保护膜，促使沙棘叶面气孔不均匀关闭，减少体内水分蒸腾散失，具体为采用河南中威高科技化工有限公司的快活林抗蒸腾剂。
所述智慧农业管理系统包括智能监测系统和水肥一体化智能系统，具体为采用中国电子科技集团公司的ZY2330大田种植全程智能监测分析系统和ZY5200水肥一体化智能管理系统。
所述施肥所用肥料为按照重量百分比N：P2O5：K2O =1:2:1配制的沙棘专用肥，同时含有钙、镁、硅、铁、锌、硼等多种中微量元素，是一种可满足沙棘生长需求的水溶性肥料，每次施用量为10~20kg/亩。
本发明具有如下积极效果：
本发明选用当地及周边地区含铝、镁等为主的硅酸盐矿物风化岩石经过加工再造后，改变土壤的物理性质如容重、孔隙度、颗粒组成、水稳性团聚体含量和土壤饱和持水量，达到保水保肥的效果；利用微生物技术，通过微生物分泌酸性物质，降解沙粒表面蜡质和矿质，改善沙粒表面对水的浸润性，同时增强沙粒空隙的持水能力，使水分在流沙及荒漠表层土壤中的贮存量增加，构建利于植物生长的土壤微生境；利用高海拔野生江孜沙棘繁育的沙棘苗进行栽植，保留野生沙棘特殊的生理生态学特性，能更好的适应高原环境；构建智慧农业管理系统实现沙棘种植的智能化管理，对提高沙棘的成活率、节省资源和建设西藏生态文明建设具有重要意义。
2019年5月-8月，沙棘栽植区的气温、土壤温度（0~20cm）、土壤湿度（0~5cm、5~10cm、10~20cm）、太阳辐射强度以及采用本发明所述的栽植方法与空白对照组沙棘的成活率数据见表1。
表1 栽植区气温、土壤温度、土壤湿度、太阳辐射强度及沙棘的成活率数据
Figure 406292DEST_PATH_IMAGE002
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明，但不应将此理解为本发明的保护范围仅限于下述实施例。
实施例1
2019年5月初，在西藏自治区日喀则市仲巴县帕江乡海拔为4580米的地区采用本发明所述方法开展沙棘栽植。
步骤1）、对沙质土壤进行改良只针对沙棘栽植沟内的局部土壤，沙棘栽植穴以长×宽×高为30cm×30cm×30cm来计算需改良的沙土重量，此实施例中土壤容重为1.68g/cm3，则需改良土壤的重量约为45kg。
选用沸石、凹凸棒石两种矿物任意比例混合，采用SCM10027超细磨粉机将矿物加工至粒径为0.002~0.02mm的粉粒和粒径﹤0.002mm的粘粒，在沙棘栽植时将粉粒和粘粒与当地沙土按照重量比1：2：9混合填入栽植穴。
步骤2）、选择株高为60cm且未萌芽的野生江孜沙棘繁育的沙棘苗作为栽植种苗，适当修剪根系、侧枝并去顶，将种苗根部放入稀释500倍的跟茂扦插生根剂中浸泡0.5h备用；沙棘栽植的行株距为4m×1m。
步骤3）、用沙漠开沟机械设备挖深35cm的栽植沟，沟底宽度30cm，沟口宽度35cm，在沟底铺设全生物降解地膜，铺设后地膜的两侧高于沟底5 cm；将沙棘苗植入，使用步骤1）改良后的土壤进行填埋，填埋时加入保水剂25g和含寡营养细菌有效活菌数为5.0亿/g的微生物菌剂100g，混合均匀后一并填入栽植沟内压实，并一次性灌足底水。
步骤4）、沙棘栽植完成后，在土壤表面均匀喷施保水保肥抗紫外线喷剂。
步骤5）、栽植7天后，将生根液稀释300倍，采用滴灌系统灌施一次，促进沙棘快速生根萌芽；沙棘幼苗生长期，将抗蒸腾剂稀释500倍对沙棘苗均匀喷雾，10天喷施一次，喷施5次。
步骤6）、在日常种植管理中，根据智能监测系统反馈的信息，采用水肥一体化智能管理系统进行实时灌水和施肥，每次灌施沙棘专用肥15kg/亩。
同时，本发明采用不改良的土壤作为空白对照，不铺设全生物降解地膜，不加生根剂、保水剂和微生物菌剂、不喷施抗蒸腾剂和保水保肥抗紫外线喷剂，但沙棘专用肥施用量和日常灌水量均保持一致。
栽植三个月后，调查统计结果显示，本发明所述方法栽植的沙棘成活率达86.3%，对照沙棘成活率仅为25.6%，本发明所述沙棘栽植方法效果明显。
本实施例中，对栽植沙棘1年后的土壤进行取样分析。土壤改良前后物理性质对比分析结果为：土壤的容重由1.68g/cm3降低至1.37g/cm3；土壤孔隙度由36.6%增加至48.3%；土壤中粉粒（0.002~0.02mm）的含量由12.8%增加至20%；土壤中粘粒（﹤0.002mm）的含量由4.5%增加至21.8%；土壤中水稳定性团聚体含量由18.6%增加至33.5%；土壤饱和持水量由21.8%增加至35.3%。
实施例2
2019年5月初，在西藏自治区日喀则市仲巴县帕江乡海拔为4688米的地区采用本发明所述方法开展沙棘栽植。
步骤1）、对沙质土壤进行改良只针对沙棘栽植沟内的局部土壤，沙棘栽植穴以长×宽×高为30cm×30cm×30cm来计算需改良的沙土重量，此实施例中土壤容重为1.72g/cm3，则需改良土壤的重量约为46kg。
选用蒙脱石、蛭石两种矿物任意比例混合，采用SCM10027超细磨粉机将矿物加工至粒径为0.002~0.02mm的粉粒和粒径﹤0.002mm的粘粒，在沙棘栽植时将粉粒和粘粒与当地沙土按照重量比1：1.5：10混合填入栽植穴。
步骤2）、选择株高为50cm且未萌芽的野生江孜沙棘繁育的沙棘苗作为栽植种苗，适当修剪根系、侧枝并去顶，将种苗根部放入稀释800倍的跟茂扦插生根剂中浸泡1h备用；沙棘栽植的行株距为4m×1.5m。
步骤3）、用沙漠开沟机械设备挖深35cm的栽植沟，沟底宽度30cm，沟口宽度35cm，在沟底铺设全生物降解地膜，铺设后地膜的两侧高于沟底5 cm；将沙棘苗植入，使用步骤1）改良后的土壤进行填埋，填埋时加入保水剂30g和含枯草芽孢杆菌和侧孢芽孢杆菌两种菌的微生物菌剂（有效活菌数为2.0亿/g）80g，混合均匀后一并填入栽植沟内压实，并一次性灌足底水。
步骤4）、沙棘栽植完成后，在土壤表面均匀喷施保水保肥抗紫外线喷剂。
步骤5）、栽植10天后，将生根液稀释500倍，采用滴灌系统灌施一次，促进沙棘快速生根萌芽；沙棘幼苗生长期，将抗蒸腾剂稀释300倍对沙棘苗均匀喷雾，15天喷施一次，喷施3次。
步骤6）、在日常种植管理中，根据智能监测系统反馈的信息，采用水肥一体化智能管理系统进行实时灌水和施肥，每次灌施沙棘专用肥12kg/亩。
同时，本发明采用不改良的土壤作为空白对照，不铺设全生物降解地膜，不加生根剂、保水剂和微生物菌剂、不喷施抗蒸腾剂和保水保肥抗紫外线喷剂，但沙棘专用肥施用量和日常灌水量均保持一致。
栽植三个月后，调查统计结果显示，本发明所述方法栽植的沙棘成活率达82.6%，对照沙棘成活率仅为18.7%，本发明所述沙棘栽植方法效果明显。
本实施例中，对栽植沙棘1年后的土壤进行取样分析。土壤改良前后物理性质对比分析结果为：土壤的容重由1.72g/cm3降低至1.46g/cm3；土壤孔隙度由35.1%增加至44.9%；土壤中粉粒（0.002~0.02mm）的含量由9.7%增加至16.5%；土壤中粘粒（﹤0.002mm）的含量由3.6%增加至15.3%；土壤中水稳定性团聚体含量由15.8%增加至30.6%；土壤饱和持水量由20.4%增加至30.8%。

Claims (10)

1.一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：该栽植方法包括以下步骤：
步骤1）、对沙质土壤进行改良，选用当地及周边地区含铝、镁硅酸盐矿物的风化岩石，经机械设备加工成粒径为0.002~0.02mm的粉粒和粒径﹤0.002mm的粘粒，在沙棘栽植时将粉粒、粘粒与沙土按照重量比1：1~2：8~15混合均匀后填入栽植穴，来改变土壤的容重、孔隙度、颗粒组成、水稳定性团聚体含量和土壤饱和持水量，达到保水保肥的效果；
步骤2）、选择野生江孜沙棘繁育的沙棘苗作为栽植种苗，株高40~60cm且未萌芽，修剪根系、侧枝并去顶，将种苗根部放入生根剂中浸泡0.5~1.0h备用；
步骤3）、用沙漠开沟机械设备挖深35~40cm的栽植沟，沟底宽度25~30cm，沟口宽度30~35cm，在沟底铺设全生物降解地膜，铺设后地膜的两侧高于沟底5 cm；将沙棘苗植入，使用步骤1）改良后的土壤进行填埋，填埋时按照重量百分比加入该土壤重量0.4‰~1‰的保水剂和该土壤重量1‰~3‰的微生物菌剂，混合均匀后一并填入栽植沟内压实，并一次性灌足底水；
步骤4）、沙棘栽植完成后，在土壤表面喷施保水保肥抗紫外线喷剂；
步骤5）、栽植7~10天后，灌施一次生根液，促进沙棘快速生根萌芽；沙棘幼苗生长期，10~15天喷施一次植物抗蒸腾剂，喷施3~5次；
步骤6）、在日常种植管理中，采用智慧农业管理系统进行实时灌水和施肥。
2.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述硅酸盐矿物风化岩石是指高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、蛭石、沸石或凹凸棒石中的一种或几种矿物任意比例混合，所述的机械设备为超细磨粉机，具体为采用上海建冶重工机械有限公司的SCM10027超细磨粉机。
3.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述改变土壤的容重是指土壤的容重由1.65~1.78g/cm3降低至1.32~1.47g/cm3；所述改变土壤的孔隙度指土壤的孔隙度由32%~38%增加至44%~50%；所述改变土壤的颗粒组成是指土壤中粒径在0.02~0.002mm之间的粉粒含量由5.0%~15%增加至20%~30%，土壤中粒径﹤0.002mm的粘粒含量由2.0%~10%增加至12%~25%；所述改变土壤的水稳定性团聚体含量是指水稳定性团聚体含量由10%~20%增加至30%~40%；所述改变土壤的饱和持水量是指土壤饱和持水量由15%~23%增加至30%~40%，上述百分比均为重量百分比。
4.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：土壤改良只针对沙棘栽植沟内的局部土壤，以沙棘栽植穴长×宽×高为30cm×30cm×30cm来计算需改良的沙土重量。
5.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述野生江孜沙棘繁育的沙棘苗为利用西藏那措县海拔4380m的千年野生沙棘克隆繁育的沙棘苗。
6.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述生根剂是市售的跟茂扦插生根剂。
7.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述沙漠开沟机械设备是购自巩义市正科机械制造有限公司生产的拖拉机开沟机；所述全生物降解地膜是由二元酸和二元醇聚合而成的聚酯材料，经吹塑生产的生物降解地膜，使用废弃后能被土壤中的微生物完全生物分解，是一种绿色、安全、无毒、无害的生物降解材料，具体为采用新疆蓝山屯河化工股份有限公司生产的全生物降解地膜产品；所述保水剂主要成分为聚丙烯酸盐和聚丙烯酰胺共聚体，吸水倍率为200~400倍，具体为市售法国爱森SNF农林土壤保水剂；所述生根液和植物抗蒸腾剂均为市售的“快活林”生根液和抗蒸腾剂；所述智慧农业管理系统包括智能监测系统和水肥一体化智能系统，具体为采用中国电子科技集团公司的ZY2330大田种植全程智能监测分析系统和ZY5200水肥一体化智能管理系统。
8.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述微生物菌剂为寡营养细菌、地衣芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌或枯草芽孢杆菌中的一种或几种任意比复配，活菌数为2.0~5.0亿/g。
9.根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：所述保水保肥抗紫外线喷剂的配制步骤为：1）按照重量百分比称取0.1%的紫外线吸收剂UV-327溶于少量丙酮中，配制成溶液A；2）按照重量百分比称取3%的亲水反应型聚氨酯，将溶液A加入，配制成溶液B；3）用自来水将溶液B配制成含0.1%紫外线吸收剂UV-327、3%亲水反应型聚氨酯的保水保肥抗紫外线喷剂。
10. 根据权利要求1所述的一种西藏高海拔地区沙棘的栽植方法，其特征在于：在步骤6）中，所述施肥所用肥料为按照重量百分比N：P2O5：K2O =1:2:1配制的沙棘专用肥。
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