CN114557239A - 一种禾豆混播对退化草地的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种禾豆混播对退化草地的修复方法，具体涉及土地修复领域。所述方法包括土地前处理、种子的混合和覆盖育草。本发明中有机肥的使用不仅促进了植被生长，也避免了由于化肥长期过量施用造成的土壤贫瘠等问题。本发明对退化3龄人工草地施有机肥后，植被盖度在短期内迅速增加，并且随着恢复时间的延长，植被盖度未显著下降，表明有机肥肥效保持较好。植被高度也在施有机肥后呈现升高趋势，并且随着恢复时间的推进显著增加。地上部分鲜重和干重在施有机肥的当年有所增加，且鲜重增加显著，随恢复时间的延长地上部分生物量亦有所增长，同时，随着恢复时间的延长，退化人工草地在不利用的情况下可能在自然恢复。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，具体涉及一种禾豆混播对退化草地的修复方法。
背景技术
西北地区以以高原、盆地为主,平均海拔1000米-2000米；以草原土壤和荒漠土壤为主，土壤比较贫瘠，草原牧区由于地理位置、气候变化、人口发展、畜牧超载、滥垦滥伐、滥挖滥采等人为因素的影响，出现了大面积退(沙)化和锅底坑(矿坑)现象。
近年来，我国在草地生态修复方面，启动退耕还林、退耕还草、退牧还草、围栏封育、京津风沙源治理、矿山生态修复等工程。这些工程的实施，极大地促进了草原生态环境的改善和牧区人民生活的提高。但是现在牧草退化后的土壤修复，主要是在北部的牧草地区，而西北部的牧草退化后的土地修复很少有人研究。
高原地区的高寒草地生态系统因气候变化、超载过牧、过度开垦等原因，造成了高寒草地的退化，但是高原地区的特殊地形，造成了退化土地修复的困难。
发明内容
为此，本发明提供一种禾豆混播对退化草地的修复方法，以解决现有西北地区草牧退化、高原地区草牧退化等问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明提供的一种禾豆混播对退化草地的修复方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，土地前处理
选择已退化的草地作为修复对象，将修复对象围栏封育，并将退化的草地进行翻番，在播种前对播种地进行有机肥撒播；
步骤二，种子的混合
将豆科种子和禾本科牧草种子进行混合；混合均匀后种子均匀播种在预处理的土地上，散播；
步骤三，覆盖育草
播种后用无纺布覆盖草地，等草地发芽后水肥一体化进行喷灌。
进一步的，所述步骤一中，翻番土地的方法为犁或者耕地机。
进一步的，所述步骤一中，有机肥是以富含有机质的农作物秸秆和家禽粪便为原料，添加生物发酵剂加工而成。
进一步的，所述有机肥的有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O≥5％。
进一步的，有机肥的施肥量为500kg/亩，撒施。
进一步的，所述步骤二中，豆科种子和禾本科牧草种子进行混合的比例为1：1。
进一步的，所述步骤二中，播种的方法为播种机播种。
进一步的，所述步骤二中，所述豆科种子包括苜蓿。
进一步的，所述步骤三中，水肥一体化进行喷灌为将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，按注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1％。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；比例直接提供给作物。水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50％～70％；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。
本发明具有如下优点：
恢复退化草地要兼顾植被和土壤两个因素，不能以损伤土壤为代价发展植被，既要促进植被向好发展，对土壤也应具有一定的改善。
本发明中有机肥的使用不仅促进了植被生长，也避免了由于化肥长期过量施用造成的土壤贫瘠等问题。本发明对退化3龄人工草地施有机肥后，植被盖度在短期内迅速增加，并且随着恢复时间的延长，植被盖度未显著下降，表明有机肥肥效保持较好。植被高度也在施有机肥后呈现升高趋势，并且随着恢复时间的推进显著增加。地上部分鲜重和干重在施有机肥的当年有所增加，且鲜重增加显著，随恢复时间的延长地上部分生物量亦有所增长，同时，随着恢复时间的延长，退化人工草地在不利用的情况下可能在自然恢复。在对中度和重度盐碱化草地施有机肥等措施后草地植被盖度、高度和生物量等得到了明显提高。亦研究发现生物有机肥可以提高植株高度、盖度，增加草地植物群落中物种数量，改善草地植物群落结构和提高群落稳定性。表明，施有机肥是改善退化草地植被性状的有效措施。
多年生禾本科牧草与豆科苜蓿混播是通过共享氮源等实现双赢的一种方式，而根瘤菌是关键驱动因素。根瘤菌将空气中的氮气转化成氨94％供给豆科植物，豆科植物将需求以外的氮源又通过各种途径共享给禾本科牧草，从而实现资源共享。本研究通过对退化3龄人工草地补播多年生禾本科牧草“川草2号”老芒麦和“北林202”苜蓿后发现，植被盖度、高度和地上生物量均有所增加，且随恢复时间的延长呈逐渐增长趋势。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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1一种禾豆混播对退化草地的修复方法
一种禾豆混播对退化草地的修复方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，土地前处理
选择已退化的草地作为修复对象，将修复对象围栏封育，并将退化的草地进行翻番，在播种前对播种地进行有机肥撒播；
步骤二，种子的混合
将豆科种子和禾本科牧草种子进行混合；混合均匀后种子均匀播种在预处理的土地上，散播；
步骤三，覆盖育草
播种后用无纺布覆盖草地，等草地发芽后水肥一体化进行喷灌。
优选的，所述步骤一中，翻番土地的方法为犁或者耕地机。
优选的，所述步骤一中，有机肥是以富含有机质的农作物秸秆和家禽粪便为原料，添加生物发酵剂加工而成。
优选的，所述有机肥的有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O≥5％。
优选的，有机肥的施肥量为500kg/亩，撒施。
优选的，所述步骤二中，豆科种子和禾本科牧草种子进行混合的比例为1：1。
优选的，所述步骤二中，播种的方法为播种机播种。
优选的，所述步骤二中，所述豆科种子包括苜蓿；禾本科牧草种子为老芒麦、披碱草；
优选的，所述步骤三中，水肥一体化进行喷灌为将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，按注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1％。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；比例直接提供给作物。水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50％～70％；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。。
实施例2一种禾豆混播对退化草地的修复方法
一种禾豆混播对退化草地的修复方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，土地前处理
选择已退化的草地作为修复对象，将修复对象围栏封育，并将退化的草地进行翻番，在播种前对播种地进行有机肥撒播；
步骤二，种子的混合
将豆科种子和禾本科牧草种子进行混合；混合均匀后种子均匀播种在预处理的土地上，散播；
步骤三，覆盖育草
播种后用无纺布覆盖草地，等草地发芽后水肥一体化进行喷灌。
优选的，所述步骤一中，翻番土地的方法为犁或者耕地机。
优选的，所述步骤一中，有机肥是以富含有机质的农作物秸秆和家禽粪便为原料，添加生物发酵剂加工而成。
优选的，所述有机肥的有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O≥5％。
优选的，有机肥的施肥量为500kg/亩，撒施。
优选的，所述步骤二中，豆科种子和禾本科牧草种子进行混合的比例为1：1。
优选的，所述步骤二中，播种的方法为播种机播种。
优选的，所述步骤二中，所述豆科种子为苜蓿：北林201和202；禾本科牧草种子为‘川草2号’老芒麦(E.sibiricus‘Chuancao No 2’)、垂穗阿坝披碱草；
优选的，所述步骤三中，水肥一体化进行喷灌为将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，按注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1％。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；比例直接提供给作物。水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50％～70％；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。
实施例3一种禾豆混播对退化草地的修复方法
一种禾豆混播对退化草地的修复方法，所述方法包括以下步骤：
步骤一，土地前处理
选择已退化的草地作为修复对象，将修复对象围栏封育，并将退化的草地进行翻番，在播种前对播种地进行有机肥撒播；
步骤二，种子的混合
将豆科种子和禾本科牧草种子进行混合；混合均匀后种子均匀播种在预处理的土地上，散播；
步骤三，覆盖育草
播种后用无纺布覆盖草地，等草地发芽后水肥一体化进行喷灌。
优选的，所述步骤一中，翻番土地的方法为犁或者耕地机。
优选的，所述步骤一中，有机肥是以富含有机质的农作物秸秆和家禽粪便为原料，添加生物发酵剂加工而成。
优选的，所述有机肥的有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O≥5％。
优选的，有机肥的施肥量为500kg/亩，撒施。
优选的，所述步骤二中，豆科种子和禾本科牧草种子进行混合的比例为1：1。
优选的，所述步骤二中，播种的方法为播种机播种。
优选的，所述步骤二中，所述豆科种子包括苜蓿；禾本科牧草种子为老芒麦；
优选的，所述步骤三中，水肥一体化进行喷灌为将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，按注入肥液的适宜浓度大约为灌溉流量的0.1％。例如灌溉流量为50m3/亩，注入肥液大约为50升/亩；比例直接提供给作物。水肥一体化技术使肥料的利用率大幅度提高。据华南农业大学张承林教授研究，灌溉施肥体系比常规施肥节省肥料50％～70％；同时，大大降低了设施蔬菜和果园中因过量施肥而造成的水体污染问题。
对比例1
不施加有机肥，其他操作与实施例3完全一致。
对比例2
施加有机肥，单独只播种苜蓿其他操作与实施例3完全一致，当地农民反应效果很差，直接排除。
对比例3
施加有机肥，单独只播种老芒麦其他操作与实施例3完全一致，当地农民反应效果很差，直接排除。
对比例4
施加有机肥，不单独播种其他作物。
实验例
将实施例1-3所得到的牧草品质及土壤肥沃度与对比例1-5的牧草品质进行对比。
1、施肥情况下草地植被状况的监测结果
通过样方草地群落结构调查，
补播当年，
实施例3中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地，监测到物种数为5.20±1.30种，平均植被覆盖度为(85.00±3.78)％；
不播种处理中，监测到植物物种数为5.80±0.84种，平均植被覆盖度为77.00％±5.75；
补播翌年，
实施例3中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地，监测到物种数为6.33±0.58种，平均植被覆盖度为(89.33±2.89)％；
不播种处理中，监测到植物物种数为5.67±1.53种，平均植被覆盖度为(72.00±1.73)％。
在施肥情况下，补播当年，
实施例3中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地，老芒麦、披碱草和早熟禾的重要值较高，分别为0.4331、0.2773和0.1787；
不播种处理中(CK)，老芒麦、披碱草、早熟禾和车前的重要值较高，分别为0.4244、0.2237、0.2026和0.1293；
补播翌年，
苜蓿(201)+老芒麦处理中，老芒麦、披碱草、早熟禾、车前、洽草和秦艽的重要值较高，分别为0.3877、0.2380、0.1871、0.1224、0.1131和0.1131；
不播种处理中(CK)，老芒麦、披碱草、苜蓿和早熟禾的重要值较高，分别为0.3504、0.2888、0.1808、和0.1803。
虽然施肥后不播种苜蓿和老麦芒，当年，物种多样性会丰富，但是得到的杂草居多，真正的可以用于牧草的种类及占有量低，不实用。
2、不施肥情况下草地植被状况的监测结果
通过样方草地群落结构调查，
补播当年，
对比例1中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地中，监测到物种数为5.00±1.58种，平均植被覆盖度为(68.00±2.55)％；
不播种处理中，监测到植物物种数为5.40±1.14种，平均植被覆盖度为(57.00±3.04)％；
补播翌年，
对比例1中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地中，监测到物种数为5.50±0.71种，平均植被覆盖度为(75.00±0.00)％；
不播种处理中，监测到植物物种数为6.00±0.00种，平均植被覆盖度为(61.25±1.09)％。
在不施肥情况下，
补播当年，
对比例1中苜蓿(201)+老芒麦处理的草地中，老芒麦、早熟禾、披碱草、湿生扁蕾和苜蓿的重要值较高，分别为0.5029、0.2727、0.1340、0.1229和0.0859；
不播种处理中(CK)，
老芒麦、早熟禾、披碱草、和苜蓿的重要值较高，分别为0.4461、0.2559、0.1675和0.1036；
补播翌年，
苜蓿(201)+老芒麦处理中，老芒麦、早熟禾、披碱草、甘青乌头和黄芪的重要值较高，分别为0.3246、0.2573、0.2462、0.0822和0.0916；
不播种处理中(CK)，老芒麦、早熟禾和披碱草的重要值较高，分别为0.3587、0.2804和0.2747。
3.植被高度见表1所示。
表1植被高度
4.地上生物量见表2所示。
表2地上生物量
恢复年限(两年)对草地植被状况的影响
(1)物种丰富度：退化3龄人工草地的物种丰富度随着恢复年限的延长呈现出一定的增加趋势，主要表现为杂类草种类增多。
(2)植被盖度：随着恢复年限的延长，混播处理的草地植被总盖度均呈现出显著增加趋势，而不处理的草地植被总盖度无显著变化。
(3)植被高度：随着恢复年限的延长，草地植被平均高度均呈现出整体显著拔高趋势，但在不同处理间差异均不显著。
(4)地上生物量：随着恢复年限的延长，草地植被地上生物量干重和鲜重均呈现出整体增加趋势，但在不同处理间差异均不显著。
退化3龄人工草地的土壤温度在施有机肥和混种补播后有所增加，这可能是由于施有机肥和补播后，一方面显著增加了植被盖度，对土壤起保温作用，土壤温度升高导致土壤厌氧微生物等活动增强，致使土壤温度进一步提高；另一方面，施有机肥增加了土壤呼吸速率，促使土壤碳库向大气释放二氧化碳，进而提高了土壤温度。土壤湿度在施有机肥和混种补播后也有所增加，施有机肥和混种混播还能增加土壤电导率，特别是12cm深度的土壤电导率增加显著，原因可能施有机肥和混种补播后退化3龄人工草地植被得到了恢复，植被高度、盖度及地上生物量不同程度增加，进而增加了土壤盐分。
施有机肥和混种补播多年生禾本科牧草和苜蓿均能改善退化3龄人工草地植被群落结构与土壤。然而，施有机肥结合混种补播多年生禾本科牧草和苜蓿，对退化3龄人工草地的恢复效果更佳。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (9)
1.一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一，土地前处理
选择已退化的草地作为修复对象，将修复对象围栏封育，并将退化的草地进行翻番，在播种前对播种地进行有机肥撒播；
步骤二，种子的混合
将豆科种子和禾本科牧草种子进行混合；混合均匀后种子均匀播种在预处理的土地上，散播；
步骤三，覆盖育草
播种后用无纺布覆盖草地，等草地发芽后水肥一体化进行喷灌。
2.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤一中，翻番土地的方法为犁或者耕地机。
3.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤一中，有机肥是以富含有机质的农作物秸秆和家禽粪便为原料，添加生物发酵剂加工而成。
4.根据权利要求3所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述有机肥的有机质含量≥45％，N+P2O5+K2O≥5％。
5.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，有机肥的施肥量为500kg/亩，撒施。
6.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤二中，豆科种子和禾本科牧草种子进行混合的比例为1：1。
7.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤二中，播种的方法为播种机播种。
8.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤二中，所述豆科种子包括苜蓿。
9.根据权利要求1所述一种禾豆混播对退化草地的修复方法，其特征在于，所述步骤三中，水肥一体化进行喷灌为将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域。
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