CN117461618A - 除草剂喷施装置及采用该装置提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法 - Google Patents

Abstract

一种除草剂喷施装置及采用该装置提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法。其中方法包括如下步骤：1）选择适宜区域：选择自然降水量在300mm以上、地势平坦、肥力较好、土层深度大于30cm、植被盖度大于40%的天然草原；2）种子准备：将磷酸二铵5‑8公斤/亩、苜蓿种子0.5‑1公斤/亩、玉米碴子0.5‑1公斤/亩混匀后作为播种材料；3）播种：在6月15日‑6月30日，在雨前免耕补播，适宜补播土壤含水量3‑6%；4）喷施除草剂：补播豆科牧草后，采用除草剂喷施装置喷施除草剂，在补播行左右两侧各1cm范围外喷施除草剂，除草剂喷施宽度4cm，带状除草，抑制原生植被对苜蓿过度竞争导致幼苗死亡，可提高定植成功率。

Description

除草剂喷施装置及采用该装置提高天然草原补播苜蓿定植成 功率的方法

技术领域

本发明属于牧草种植栽培技术领域，具体涉及一种除草剂喷施装置及采用该装置提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法。

背景技术

免耕补播是用于恢复退化草原植被的一项重要措施，受到国内外学者的重视。草地补播是在不破坏或尽量少破坏原有植被的前提下，在天然草地中播种一些适应当地自然条件、营养价值高的优质牧草，从而增加草地的物种多样性和草地的覆盖度，最终提高天然草原牧草产量和品质。

豆科牧草富含蛋白质，少含纤维素，营养价值在草地植物中是最高的。豆科植物可改善土壤结构及理化性质，提高土壤肥力，提高草地产草量及持续生产能力。草地群落中豆科牧草比重的高低，是草地质量好坏的重要标志。而在内蒙古各类草原中，豆科牧草的比重通常较低，豆科牧草最多的草甸草原，其比重也只有5.3%，杂类草比重却高达81.1%，杂类草占绝对优势。通过人为干预，增加天然草原豆科植物比例，对草地生产力与饲用品质提升都具有重要的意义。苜蓿是豆科多年生宿根草本植物，是草食动物的重要优质饲草，被誉为“牧草之王”。增加天然草原苜蓿草的比例对提高天然草原饲草产量与品质具有重要作用。补播豆科牧草是增加天然草地豆科牧草的重要途径之一。在天然草原中，通过补播豆科牧草来提高其比例，对天然草原生产力提升及牧草品质提高都具有十分重要的作用，对牧区草地畜牧业高质量发展意义重大。

现有技术在天然草原补播豆科牧草，由于豆科牧草补播出苗后生长细弱缓慢，幼苗的竞争力弱，影响幼苗定植，并且原生植被与补播物种在水分、光照等方面存在激烈竞争，极易被原生植被排挤，使补播牧草定植难度大。为了解决豆科牧草苗期生长缓慢、定植难的问题，一些技术采用育苗移栽的方式，这种方式避免了豆科牧草在幼苗期与原生植被的竞争，增加了定植成功率，但该技术措施成本高，程序复杂且需要在草地上挖坑移栽。另外，现有技术主要在植被盖度低的退化草原开展豆科牧草免耕补播，退化草原植被稀疏，存在大量空斑，原生植被与补播物种在水分、光照等方面的竞争较低，而在植被盖度较高的天然草原补播豆科牧草成功率较低，且没有有效的技术措施。

综上所述，现有技术公开了一些退化草原补播豆科牧草（苜蓿）的技术方案，然而补播豆科牧草（苜蓿）定植难、定植成功率低的问题尚未解决，限制了该技术的产业化推广应用。尤其在植被盖度较高的天然草原补播豆科牧草，存在与原生植被在水分、光照、养分等资源上的剧烈竞争，使补播牧草定植难度更大，成功率更低，还未有一种成本低廉、操作简单、效果明显的技术措施。因此，亟需一种可有效提高植被盖度较高的天然草原免耕补播苜蓿定植成功率的技术。

发明内容

本发明的第一目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种降低天然草原原生植被对水、光资源竞争的除草剂喷施装置，它可有效提高补播豆科牧草定植成功率，从而有效的提高天然草原生产力与牧草品质。

本发明的第一目的是通过以下技术方案实现的：一种除草剂喷施装置，包括机架及设置于机架上的连接杠，所述机架的下端设置有除草剂喷施机构，所述除草剂喷施机构包括横向的顶板、固定垂直设置于顶板下端中部的中部左挡板、固定垂直设置于顶板下端中部的中部右挡板、固定垂直设置于顶板的左侧下端的左侧挡板及固定垂直设置于顶板的右侧下端的右侧挡板，所述中部左挡板、所述中部右挡板、所述左侧挡板及所述右侧挡板相互平行，所述中部左挡板与所述中部右挡板的间距为3cm，所述中部左挡板的前端与所述中部右挡板的前端设置有分草尖端，所述中部左挡板与所述左侧挡板的间距为4cm，所述中部左挡板与所述左侧挡板之间设置有除草剂喷头，所述中部右挡板与所述右侧挡板的间距为4cm，所述中部右挡板与所述右侧挡板之间设置有除草剂喷头。

所述左侧挡板的前端底部、所述右侧挡板的前端底部、所述分草尖端的前端底部均设置有圆角。

所述机架的下端设置有两个以上的除草剂喷施机构，相邻两除草剂喷施机构的间距为50-60cm。

本发明的第二目的是为了克服现有技术存在的不足，提供一种提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法，它可有效提高补播豆科牧草定植成功率，从而进一步更有效的提高天然草原生产力与牧草品质。

本发明的第二目的是通过以下技术方案实现的：一种提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法，包括如下步骤：

1）选择适宜区域：选择自然降水量在300mm以上、地势平坦、肥力较好、土层深度大于30cm、植被盖度大于40%的天然草原；天然草原降水波动较大，且无法实现灌溉，因此该项技术适宜区域为降水较好的天然草原，保证天然草原7-8月两个月充足的自然降水及相对较多的降水频次，满足豆科牧草苗期对水分的需求，选择自然降水量在300mm以上的天然草原，且地势平坦适合机械化作业。同时，天然草原不允许翻耕且无法使用底肥，因此该项技术需要在肥力较好、土层深厚的区域实施，这样的土壤条件具有较强的保水性，且能充分固持天然草原自然降水，有效提高水分利用效率，提高补播牧草定植成功率。

2）种子准备：将磷酸二铵5-8公斤/亩、苜蓿种子0.5-1公斤/亩、玉米碴子0.5-1公斤/亩混匀后作为播种材料；为了提高豆科牧草苗期生长速度，采取种肥和种子一起播种的方式，种肥采用磷酸二铵。磷酸二铵肥料颗粒和豆科牧草种子大小差别较大，混合后一起播种容易出现不同大小种子分层现象，导致小粒种子先进入排种器使种子和肥料不能均匀的播入土壤。为了克服这个问题，将磷酸二铵、牧草种子和玉米碴子按照一定比例混合，从而降低豆科牧草种子流动性，玉米碴子作为拌种材料可提高补播牧草播种均匀度。同时，为了提高补播牧草苗期生长速度，增强补播牧草苗期竞争力，在补播的时候需要将肥料靶向供给补播豆科牧草的生产，使肥料最大限度的供给补播牧草生产，促使补播豆科牧草枝条和根系都能快速生长，提高对干旱的抵抗能力；同时，使补播牧草较原生植被具有较快的生长速度，能降低原生植被对补播牧草的竞争；并且，补播牧草生长粗壮能储存大量营养物质，利于牧草越冬。区别与耕地施肥方式，天然草原不能翻耕，无法采用传统的施肥方式，需要最大限度的使肥料供给补播豆科牧草生产，因此该技术不能采用施肥和播种相分离的模式进行。

3）播种：在6月15日-6月30日，根据天气预报在雨前3-4天采用免耕补播技术进行播种，适宜补播土壤含水量3-6%，播种方式为条播，播种行距50-60cm；天然草原补播豆科牧草不宜过早也不宜过晚，过早播种因未到雨季，降水较少，且降水频率较低，增大了幼苗在苗期干旱死亡风险；播种过晚，豆科牧草生长较弱不能储存多的营养物质，不利于豆科牧草安全越冬；播种时间6月15日-6月30日，根据天气预报在雨前播种，适宜播种的土壤为含水量3-6%的干土，与含水量高的土壤相比较，圆盘刀切割低含水量的干土后，切缝及切缝边的土壤镇压后能使土壤回流进入切缝从而形成疏松的种床，为豆科牧草种子萌发定植及根系生长提供了相对好的条件；干土镇压后有利于种子和土壤紧密接触，利于自然降水后土壤水分固持与种子萌发；而且，干土受外力作用下易于破碎，切缝及切缝边的土壤镇压后能使土壤回流进入切缝从而形成疏松的种床，为豆科牧草种子萌发定植及根系生长提供了相对好的条件；该技术方案实现天然草原苜蓿行与原生植被草带交替生长的模式，豆科牧草播种行距以最大限度不影响天然草原植被生长为宜，因此适宜播种行距为50-60cm。

4）喷施除草剂：补播豆科牧草后，采用除草剂喷施装置喷施除草剂，在补播行左右两侧各1cm范围外喷施除草剂，在该过程中分草尖端将补播行左右两侧各1cm范围内的天然牧草分至左右两侧。该措施为本项技术的核心技术措施，在播种行左右各1cm范围内进行遮挡处理，避免喷施除草剂对种子萌发的影响。左右两侧各4cm带状喷施除草剂，抑制天然草原原生植被对补播牧草在水分、光照、养分等方面的竞争，避免因过度竞争导致幼苗死亡，提高定植成功率。除草带不宜过宽也不宜过窄，除草带过宽增加了对天然草原原生植被的损伤，除草带过窄不能较好的降低原生植被对补播牧草幼苗的竞争力。

在3）步骤中，免耕补播为用低扰动圆盘刀在草地上切出1cm的切缝，切缝深度1.5-2cm，将步骤2）准备好的播种材料一次播入切缝中，播种后用镇压器镇压，镇压宽度3-5cm。

本发明的有益效果是：1）本发明采取人为措施，营造了适宜豆科牧草（苜蓿）苗期生长的微环境，削弱了草原原生植被对水分、光照的竞争，显著提高了补播植物的成活率。2）本发明可显著提高高盖度天然草原补播豆科牧草（苜蓿）定植成功率，解决了高盖度天然草原豆科牧草（苜蓿）定植难、定植成功率低的关键技术问题。3）天然草原40亿亩，在降水相对较好适宜补播豆科牧草的区域补播豆科牧草，是我国优质蛋白饲草的重要补充，能实现家庭牧场精饲料（玉米、豆粕）的减量替代。4）豆科牧草的高效建植，充分利用天然草原的土地资源，提高天然草原土地利用效率，提高了天然草原土地资源以及季节性光、温、水等资源的利用率，扩展了豆科牧草种植空间，节约了我国宝贵的耕地资源。5）利用豆科植物根系发达入土深的特点，高效吸收土壤深层水，实现草原生产力与品质的提升。

附图说明

图1是除草剂喷施装置的工作原理图；

图2是除草剂喷施装置的结构示意图；

图3是侧挡板的侧面结构示意图；

图4是本发明方法喷施除草剂后效果图；

图5是补播苜蓿后生长效果图；

图6是苜蓿定植后效果图。

在图1-3中：1-机架；2-连接杠；3-除草剂喷施机构；4-顶板；5-中部左挡板；6-中部右挡板；7-分草尖端；8-左侧挡板；9-右侧挡板；10-圆角；11-除草剂喷头；12-切缝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作详细描述。

如图1所示，一种除草剂喷施装置，包括机架1及设置于机架1上的连接杠2，机架1的下端设置有除草剂喷施机构3，除草剂喷施机构3包括横向的顶板4、固定垂直设置于顶板4下端中部的中部左挡板5、固定垂直设置于顶板4下端中部的中部右挡板6、固定垂直设置于顶板4的左侧下端的左侧挡板8及固定垂直设置于顶板4的右侧下端的右侧挡板9，中部左挡板5、中部右挡板6、左侧挡板8及右侧挡板9相互平行，中部左挡板5与中部右挡板6的间距为3cm，中部左挡板5的前端与中部右挡板6的前端设置有分草尖端7，中部左挡板5与左侧挡板8的间距为4cm，中部左挡板5与左侧挡板8之间设置有除草剂喷头11，中部右挡板6与右侧挡板9的间距为4cm，中部右挡板6与右侧挡板9之间设置有除草剂喷头11。

工作时，通过连接杠2连接拖拉机，由拖拉机拖动工作。分草尖端7将补播行左右两侧各1cm范围内的天然牧草分至左右两侧，喷头喷施除草剂，在中部左挡板5与左侧挡板8、中部右挡板6与右侧挡板9的阻隔作用下，除草剂喷施在补播行左右两侧各1cm范围外，并且喷施宽度4cm，进行带状除草。

如图3所示，左侧挡板8的前端底部设置有圆角10，

右侧挡板9的前端底部、分草尖端7的前端底部均设置有这样的圆角，更利于装置在草地上向前移动，不易于卡顿，同时不易损伤天然草原。

如图2所示，机架1的下端设置有两个以上的除草剂喷施机构3，相邻两除草剂喷施机构3的间距为50-60cm。

一种提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法，包括如下步骤：

1）选择适宜区域：选择自然降水量在300mm以上、地势平坦、肥力较好、土层深度大于30cm、植被盖度大于40%的天然草原；

2）种子准备：将磷酸二铵5-8公斤/亩、苜蓿种子0.5-1公斤/亩、玉米碴子0.5-1公斤/亩混匀后作为播种材料；

3）播种：6月15日-6月30日，根据天气预报在雨前3-4天采用免耕补播技术进行播种，用低扰动圆盘刀在草地上切出1cm的切缝，切缝深度1.5-2cm，将步骤2）准备好的播种材料一次播入切缝中，播种后用镇压器镇压，镇压宽度3-5cm，播种方式为条播，播种行距50-60cm；

4）喷施除草剂：补播豆科牧草后，采用除草剂喷施装置喷施除草剂，在补播行左右两侧各1cm范围外喷施除草剂，在该过程中分草尖端将补播行左右两侧各1cm范围内的天然牧草分至左右两侧，除草剂喷施宽度4cm，带状除草，抑制天然草原原生植被对苜蓿在水分、光照、养分方面的竞争，避免因过度竞争导致幼苗死亡，提高定植成功率。

实施例1

1）补播地段选择

锡林浩特市白音锡勒牧场黄花树特分场（116.6245°，43.8958°，1175 m），降水量为310mm，地形平坦，地势低洼，植被盖度48%。

在条件相同的相邻地块，选出试验地和对照地。

2）种子准备

磷酸二铵5公斤/亩、紫花苜蓿0.5公斤/亩、玉米碴子0.5公斤/亩混匀后作为播种材料。

3）播种

2023年6月25日，试验地和对照地的土壤含水量均为4.1%，在试验地和对照地，将播种材料装入补播机进行播种，圆盘刀在草地上切出1cm的切缝，切缝深度2cm，播种材料一次播入切缝中，播种后用镇压器镇压，镇压宽度3-5cm，播种行距50cm。玉米碴子作为拌种材料为了提高机械播种均匀度。

4）喷施除草剂

在补播机镇压轮后，加装本发明的除草剂喷施装置，在试验地，在机械化补播作业过程中一次性进行喷药作业，抑制补播行左右两侧面原生植被对补播牧草的水分和光照竞争。对照地不进行喷施除草剂步骤。

5）效果分析

天然草原补播紫花苜蓿试验结果见表1。

表1 紫花苜蓿补播及喷施除草剂对土壤含水量和幼苗定植的影响

与补播紫花苜蓿相比，补播紫花苜蓿+喷施除草剂措施降低了原生植被对土壤水分的利用，补播紫花苜蓿+喷施除草剂措施较补播措施土壤含水量提高25%，能有效的供给补播豆科牧草生长，降低了干旱导致的高死亡率。补播紫花苜蓿成活率仅为33.3%，补播紫花苜蓿+喷施除草剂措施下紫花苜蓿成活率为93.3%，补播紫花苜蓿+喷施除草剂处理紫花苜蓿成活率较对照提高180%。补播+喷施除草剂措施显著的提高了紫花苜蓿定植的成功率。

实施例2

1）补播地段选择

锡林浩特市白音锡勒牧场大口井（116.8720°，43.8665°，1100 m），降水量为350mm，地形平坦，地势低洼，植被盖度52%；

在条件相同的相邻地块，选出试验地和对照地。

2）种子准备

播种之前将磷酸二铵5公斤/亩、黄花苜蓿0.5公斤/亩、玉米碴子0.5公斤/亩混匀后作为播种材料。

3）播种

2023年6月28日，试验地和对照地的土壤含水量均为3.8%，在试验地和对照地，将播种材料装入补播机进行播种。圆盘刀在草地上切出1cm的切缝，切缝深度2cm左右，播种材料一次播入切缝中，播种后用镇压器镇压，镇压宽度3-5cm，播种行距50cm。玉米碴子作为拌种材料为了提高机械播种均匀度。

4）喷施除草剂

在补播机镇压轮后面加装本发明的除草剂喷施装置，在试验地，在机械化补播作业过程中一次性进行喷药作业，抑制补播行左右两侧面原生植被对补播牧草的水分和光照竞争。对照地不进行喷施除草剂步骤。

5）效果分析

天然草原补播黄花苜蓿试验结果见表2。

表2 黄花苜蓿补播及喷施除草剂对土壤含水量和幼苗定植的影响

补播黄花苜蓿试验表明，补播黄花苜蓿+喷施除草剂提高了土壤0-5cm、5-10cm土层的含水量，较对照地含水量提高了22.7%和29.6%。补播黄花苜蓿+喷施除草剂后黄花苜蓿定植物数量为13株/m2，对照仅为4株/m2，成活率较对照提高255.5%。补播+喷施除草剂大幅度提高了黄花苜蓿定植成功率。

如实施例1、实施例2，本发明的方法可适用于植被盖度大于40%的天然草原高效补播紫花苜蓿和黄花苜蓿两种豆科牧草，本发明方法能降低原生植被对自然降水和光的竞争，土壤含水量较对照有明显的提高，可大幅度提高补播牧草定植成功率。当然，本发明方法同样适用于其他豆科牧草的高效补播。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种除草剂喷施装置，包括机架及设置于机架上的连接杠，其特征在于：所述机架的下端设置有除草剂喷施机构，所述除草剂喷施机构包括横向的顶板、固定垂直设置于顶板下端中部的中部左挡板、固定垂直设置于顶板下端中部的中部右挡板、固定垂直设置于顶板的左侧下端的左侧挡板及固定垂直设置于顶板的右侧下端的右侧挡板，所述中部左挡板、所述中部右挡板、所述左侧挡板及所述右侧挡板相互平行，所述中部左挡板与所述中部右挡板的间距为3cm，所述中部左挡板的前端与所述中部右挡板的前端设置有分草尖端，所述中部左挡板与所述左侧挡板的间距为4cm，所述中部左挡板与所述左侧挡板之间设置有除草剂喷头，所述中部右挡板与所述右侧挡板的间距为4cm，所述中部右挡板与所述右侧挡板之间设置有除草剂喷头。

2.根据权利要求1所述的除草剂喷施装置，其特征在于：所述左侧挡板的前端底部、所述右侧挡板的前端底部、所述分草尖端的前端底部均设置有圆角。

3.根据权利要求2所述的除草剂喷施装置，其特征在于：所述机架的下端设置有两个以上的除草剂喷施机构，相邻两除草剂喷施机构的间距为50-60cm。

4.一种提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法，其特征在于包括如下步骤：

1）选择适宜区域：选择自然降水量在300mm以上、地势平坦、肥力较好、土层深度大于30cm、植被盖度大于40%的天然草原；

2）种子准备：将磷酸二铵5-8公斤/亩、苜蓿种子0.5-1公斤/亩、玉米碴子0.5-1公斤/亩混匀后作为播种材料；

3）播种：在6月15日-6月30日，根据天气预报在雨前3-4天采用免耕补播技术进行播种，播种方式为条播，播种行距50-60cm；

4）喷施除草剂：补播豆科牧草后，采用权利要求1-3中任意一项所述的除草剂喷施装置喷施除草剂，在补播行左右两侧各1cm范围外喷施除草剂，在该过程中分草尖端将补播行左右两侧各1cm范围内的天然牧草分至左右两侧，除草剂喷施宽度4cm，带状除草，抑制天然草原原生植被对苜蓿在水分、光照、养分方面的竞争，避免因过度竞争导致幼苗死亡，提高定植成功率。

5.根据权利要求4所述的提高天然草原补播苜蓿定植成功率的方法，其特征在于：在3）步骤中，免耕补播为用低扰动圆盘刀在草地上切出1cm的切缝，切缝深度1.5-2cm，将步骤2）准备好的播种材料一次播入切缝中，播种后用镇压器镇压，镇压宽度3-5cm。