CN113498715A - 一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法，属于生态治理技术领域。步骤包括：(1)牧草种子处理：将牧草种子依次在聚丙烯酸钠水溶液和水杨酸水溶液中浸泡，室温下干燥；(2)对处理后的牧草种子进行包衣处理；(3)将包衣后的牧草种子与秸秆破碎物、粘土矿、肥料混合，然后加水搅拌，形成含水量38‑45％的混合物；(4)将制得的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。本发明能够显著提高牧草种子的播种成活率，保证种子生根发芽，从而提高荒漠化草原地区植被的覆盖率，为改善草原环境和发展畜牧业起到推动作用。

Description

一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法
技术领域
本发明涉及生态治理技术领域，特别是涉及一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法。
背景技术
随着人们对资源利用的需求越来越高，草原生态环境受到一定破坏，其中，草原荒漠化就是过度放牧、过度开采所导致的,使草原生态平衡被破坏，进而制约草原发展和畜牧业的进程。
草原荒漠化是指草原地表大面积植被受到损害，生长了很多灌木和一年生的植物，但这些植物生长稀疏，对草原地表没有足够的覆盖率和保护作用，使大面积的土地暴露在外，加之自然因素造成的干旱、过度放牧、过分开采等人为对草原的破坏，导致草原逐渐向荒漠化方向发展,也因此对草原畜牧业带来较大的经济损失。近年来，草原荒漠化已经呈现出加剧的态势，由于长期干旱，加之不合理的人为干扰增多，致使草原植被退化面积逐年扩大，草原涵养水份能力下降，草地沙化不断扩展，扬沙天气和沙尘天气频繁。因此，采取有效的措施防治草原荒漠化，对促进农业和畜牧业发展，提高社会生活水平，发展社会经济有重要意义。
牧草种植是荒漠化草原地区综合治理中的一个重要环节，但由于荒漠化草原特殊的地理环境，土壤持水能力差、呈现一定沙化，且风力较大，使得牧草种子的水分和营养供应不足，且由于牧草种子质量较轻，播撒之后还存在易被风刮走的情况，导致牧草播种成活率很低。因此，如何提高荒漠化草原地区牧草播种的成活率是目前改善草原环境和发展畜牧业进程中的关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法，以解决上述现有技术存在的问题，从而提高牧草播种的成活率，改善荒漠化草原地区的牧草覆盖率低的现状。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法，包括以下步骤：
(1)牧草种子处理：将牧草种子依次在聚丙烯酸钠水溶液和水杨酸水溶液中浸泡，浸泡完成后，将牧草种子室温下干燥；
(2)对步骤(1)处理后的牧草种子进行包衣处理；
(3)将包衣后的牧草种子与秸秆破碎物、粘土矿、肥料按照质量比1.2-1.5:10-12:36-45:3-4混合，然后加水搅拌，形成含水量38-45％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
进一步地，所述聚丙烯酸钠水溶液的质量浓度为0.04-0.06％，所述水杨酸水溶液的浓度为0.15-0.18mmol/L。
进一步地，步骤(1)中牧草种子在聚丙烯酸钠水溶液中浸泡时间为5-10min，在水杨酸水溶液中浸泡时间为10-12h。
进一步地，包衣处理所用的包衣剂按照质量百分数计，原料包括以下组分：
聚天门冬氨酸50-55％、羧甲基壳聚糖3-4％、保水剂2-3％、羟甲基纤维素钠1.5-1.8％以及余量的高岭土。
进一步地，所述聚天门冬氨酸的分子量为10-12万Da。
进一步地，所述保水剂为聚丙烯酰胺或淀粉接枝丙烯酸盐。
进一步地，步骤(2)包衣处理时的包衣剂添加量为步骤(1)处理后牧草种子质量的25-30％。
进一步地，所述粘土矿包括蒙脱土、蛭石和海泡石中一种或几种的混合物。
进一步地，所述肥料包括大量元素肥料和/或微量元素肥料。
进一步地，所述牧草包括披碱草、针茅、冰草、紫花苜蓿、黄花苜蓿或沙打旺。
本发明的包衣剂主要成分为聚天门冬氨酸，为一种带有羧酸侧链的聚合氨基酸，是由天冬氨酸单体的氨基和羧基缩水而成的聚合物，目前聚天门冬氨酸在水处理、化妆品、医药、农业等领域具有广泛的应用，但由于其本身不具有肥效，因此在农业方面的应用主要是作为肥料增效剂，即与肥料同施提高作物产量，本申请创造性的将其作为包衣剂的主要成分，发现其能够改善种子生长的微环境，显著提高后期播种的成活率。
本发明公开了以下技术效果：
本发明首先采用聚丙烯酸钠水溶液和水杨酸水溶液依次对牧草种子进行浸泡处理，该浸泡处理能够显著改善牧草种子的耐荒漠性能，对于后续播种的成活率起着至关重要的作用。
本发明在种子浸泡完成后进行了包衣，采用聚天门冬氨酸成分的包衣剂以改善种子成长的微环境，在包衣过程中将保水剂插层于层状结构的高岭土中，实现持久的保水效果，在种子周围形成适宜的微生长环境，进一步提升种子对荒漠化草原地区缺水土壤的适应性，并将包衣后的种子与秸秆破碎物、粘土矿和肥料混合成含水量为38-45％的混合物，直接在荒漠化草原地区进行撒播，在保证牧草种子水分和营养物质供应的同时，避免了牧草种子直接撒播易被风刮走或被水冲走的情况，同时播散后无需再进行覆土，操作简单、实用，成本低廉。
本发明能够显著提高牧草种子的播种成活率，保证种子的生根发芽，从而提高荒漠化草原地区植被的覆盖率，为改善草原环境和发展畜牧业起到推动作用。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中牧草包括披碱草、针茅、冰草、紫花苜蓿、黄花苜蓿或沙打旺。
本发明所用肥料包括大量元素肥料和/或微量元素肥料；粘土矿包括蒙脱土、蛭石和海泡石中一种或几种的混合物；包衣方式采用现有常规包衣方式，即机械丸化包衣。
实施例1
(1)种子处理：将披碱草种子加入质量浓度0.04％的聚丙烯酸钠水溶液中，室温下浸泡5min，然后将披碱草种子捞出，加入浓度为0.18mmol/L的水杨酸水溶液中，室温浸泡10h，浸泡完成后将种子捞出，室温下干燥；
(2)种子包衣：称取处理后的披碱草种子300g，利用种子质量25％的包衣剂对种子进行包衣；
其中，包衣剂由质量分数50％的聚天门冬氨酸、4％的羧甲基壳聚糖、3％保水剂、1.5％的羟甲基纤维素钠以及余量的高岭土组成；
保水剂为聚丙烯酰胺；聚天门冬氨酸的分子量为11万Da。
(3)将包衣后的种子与秸秆破碎物、蒙脱土、氮磷钾复合肥按照质量比为1.2:12:45:4混合，然后加水搅拌，形成含水量为45％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
实施例2
(1)种子处理：将紫花苜蓿种子加入质量浓度0.06％的聚丙烯酸钠水溶液中，室温下浸泡8min，然后将紫花苜蓿种子捞出，加入浓度为0.15mmol/L的水杨酸水溶液中，室温浸泡11h，浸泡完成后将种子捞出，室温下干燥；
(2)种子包衣：称取处理后的紫花苜蓿种子300g，利用种子质量25％的包衣剂对种子进行包衣；
其中，包衣剂由质量分数55％的聚天门冬氨酸、3％的羧甲基壳聚糖、3％保水剂、1.8％的羟甲基纤维素钠以及余量的高岭土组成；
保水剂为淀粉接枝丙烯酸盐；聚天门冬氨酸的分子量为10万Da。
(3)将包衣后的种子与秸秆破碎物、蛭石、氮磷钾复合肥按照质量比为1.5:11:38:3混合，然后加水搅拌，形成含水量为38％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
实施例3
(1)种子处理：将针茅种子加入质量浓度0.05％的聚丙烯酸钠水溶液中，室温下浸泡10min，然后将针茅种子捞出，加入浓度为0.16mmol/L的水杨酸水溶液中，室温浸泡12h，浸泡完成后将种子捞出，室温下干燥；
(2)种子包衣：称取处理后的针茅种子300g，利用种子质量30％的包衣剂对种子进行包衣；
其中，包衣剂由质量分数52％的聚天门冬氨酸、3％的羧甲基壳聚糖、3％保水剂、1.6％的羟甲基纤维素钠以及余量的高岭土组成；
保水剂为淀粉接枝丙烯酸盐；聚天门冬氨酸的分子量为12万Da。
(3)将包衣后的种子与秸秆破碎物、海泡石、氮磷钾复合肥按照质量比为1.3:10:36:3混合，然后加水搅拌，形成含水量为40％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
实施例4
(1)种子处理：将冰草种子加入质量浓度0.05％的聚丙烯酸钠水溶液中，室温下浸泡9min，然后将冰草种子捞出，加入浓度为0.17mmol/L的水杨酸水溶液中，室温浸泡11h，浸泡完成后将种子捞出，室温下干燥；
(2)种子包衣：称取处理后的冰草种子300g，利用种子质量28％的包衣剂对种子进行包衣；
其中，包衣剂由质量分数50％的聚天门冬氨酸、4％的羧甲基壳聚糖、2％保水剂、1.6％的羟甲基纤维素钠以及余量的高岭土组成；
保水剂为淀粉接枝丙烯酸盐；聚天门冬氨酸的分子量为11万Da。
(3)将包衣后的种子与秸秆破碎物、蒙脱土、氮磷钾复合肥按照质量比为1.4:11:43:4混合，然后加水搅拌，形成含水量为42％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
对比例1
同实施例1，区别仅在于，先在水杨酸水溶液中浸泡，然后在聚丙烯酸钠水溶液中浸泡。
对比例2
同实施例1，区别仅在于，调整水杨酸水溶液的浓度为0.20mmol/L。
对比例3
同实施例1，区别仅在于，不进行步骤(1)的浸泡处理。
对比例4
同实施例1，区别仅在于，包衣剂中不添加聚天门冬氨酸组分。
对比例5：
采用传统的牧草播种方式，直接将披碱草种子播种到荒漠化草原地区。
分别记录实施例1-4以及对比例1-5在播种第7天、14天和21天后的牧草种子发芽成活率，结果见表1。
表1
第7天(％) 第14天(％) 第21天(％)
实施例1 88.3 92.2 98.3
实施例2 87.2 92.6 97.9
实施例3 88.6 93.3 98.2
实施例4 86.1 94.4 96.1
对比例1 41.2 49.4 63.6
对比例2 34.1 48.8 60.3
对比例3 31.8 42.2 58.4
对比例4 35.1 46.9 62.9
对比例5 16.6 32.5 42.3
在聚丙烯酸钠水溶液质量浓度为0.04-0.06％、水杨酸水溶液浓度为0.15-0.18mmol/L的条件下，浸泡处理能够显著改善牧草种子的耐荒漠性能，保证播种后的成活率；并且，两种溶液的浸泡顺序对于播种后的成活率具有显著影响，当调整二者的浸泡顺序后，牧草种子的播种成活率显著下降。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种荒漠化草原地区提高牧草播种成活率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)牧草种子处理：将牧草种子依次在聚丙烯酸钠水溶液和水杨酸水溶液中浸泡，浸泡完成后，将牧草种子室温下干燥；
(2)对步骤(1)处理后的牧草种子进行包衣处理；
(3)将包衣后的牧草种子与秸秆破碎物、粘土矿、肥料按照质量比1.2-1.5:10-12:36-45:3-4混合，然后加水搅拌，形成含水量38-45％的混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物撒播到荒漠化草原地区即可。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚丙烯酸钠水溶液的质量浓度为0.04-0.06％，所述水杨酸水溶液的浓度为0.15-0.18mmol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中牧草种子在聚丙烯酸钠水溶液中浸泡时间为5-10min，在水杨酸水溶液中浸泡时间为10-12h。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中包衣处理所用的包衣剂按照质量百分数计，原料包括以下组分：
聚天门冬氨酸50-55％、羧甲基壳聚糖3-4％、保水剂2-3％、羟甲基纤维素钠1.5-1.8％以及余量的高岭土。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚天门冬氨酸的分子量为10-12万Da。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述保水剂为聚丙烯酰胺或淀粉接枝丙烯酸盐。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)包衣处理时的包衣剂添加量为步骤(1)处理后牧草种子质量的25-30％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粘土矿包括蒙脱土、蛭石和海泡石中一种或几种的混合物。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述肥料包括大量元素肥料和/或微量元素肥料。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牧草包括披碱草、针茅、冰草、紫花苜蓿、黄花苜蓿或沙打旺。
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