一种食用盐地碱蓬在重度盐土条件下的种植方法
技术领域
本发明涉及盐碱地改良的技术领域,具体地说,本发明涉及一种食用盐地碱蓬在重度盐土条件下种植的技术领域。
背景技术
新疆地处欧亚大陆腹地,由于蒸发大、降水少的高温干旱的气候特征和封闭性的内陆盆地地形特征,就形成大面积的盐碱土。据调查,新疆的各类盐碱土面积达1336.1×104hm2,占全国盐碱土面积的36.8%,主要分布于绿洲边缘和绿洲内部,也零星分布于沙漠边缘、戈壁荒漠和山地的积水洼地、泉水周围。新疆盐碱土种类多,被称为世界盐碱土的博物馆,这是一种潜力很大的自然资源。但由于盐分危害,这类土地生产力低下,生态脆弱,环境恶劣,影响农作物生长,盐碱化也是限制新疆农业开发和持续发展的重大障碍因素。新疆的土壤盐渍化治理技术在过去50多年中,处于不断的发展变化之中。50~60年代多采用“干排盐法”,因效率低,不适于大规模农业生产而逐渐淘汰。70~80年代修建了一些干排渠,在灌溉定额很高的情况下,总结出了一整套以水利工程改良盐碱地的技术,即“排、灌、平、肥”综合集成技术,土壤盐渍化现象仅有一定程度的改善,仍不能有效地排除盐碱危害。进入21世纪随着节水技术的应用,灌溉定额降低,干、支、斗排的连通,绿洲盐碱土的治理上了一个新台阶,农业生产取得了大发展,但仍有较大面积的盐碱地无法得到彻底的消除。近10年来新疆盐碱土研究在理论和方法上未有的新的突破,主要还是采取了大水压盐、滴灌抑盐、改造渠系、农业化学改良等措施,注重各种单项技术的优化组合,对区域进行综合治理,而随着人口的增加,耕地面积的不断扩大和水资源的严重短缺,农业新技术、新的耕作栽培措施的应用,土壤盐渍化问题日益突出,需有新的治理盐渍化土壤的理论、技术和方法。
我们必须对盐碱土重新认识,从另一个角度去考虑,从开发利用的角度去思考,盐碱土其实也是一种资源。研究表明,种植盐生植物可以显著降低盐碱地的盐分含量而达到改良盐碱地的目的。新疆有丰富的盐生植物资源,目前发现的有305种,利用盐生植物修复盐碱土壤,让盐碱地变身良田,同时开发和利用有价值的盐生植物,提高农田经济效益,这是解决新疆盐渍化问题的重要措施之一。
目前,野外生长的碱蓬可以作为富营养的野菜供人类食用,具有重要的营养价值。随着人们野外挖掘碱蓬,对于本来脆弱的生态环境是一种破坏。可见如何将野外碱蓬大田种植,既有助于满足人们食用碱蓬的需求,也避免了生态的破坏,同时利用大田种植碱蓬对于重度盐碱土壤的改良具有重要的意义和价值。尽管关于制备土壤修复剂用于改良盐碱地的研究多见报道,但是关于在盐碱地中大田种植碱蓬用于改良土地盐渍化问题且能够种植食用盐地碱蓬的研究未见报道。
发明内容
针对现有技术中未见有关在盐碱地中大田种植盐地碱蓬用于改良土地盐渍化问题,且能够提供食用碱蓬蔬菜的研究未见报道的技术现状,本发明旨在提供一种食用盐地碱蓬在重度盐土条件下的种植方法。本发明通过在盐渍化的土壤上大面积种植食用盐地碱蓬,使其对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,同时种植的碱蓬能够作为鲜嫩的蔬菜进行食用,增加了农民的收入,同时能够降低土壤中的盐分含量,实现重盐土条件下食用碱蓬的高效种植和生态环境改善的双赢。
本发明采用主要的技术方案:
通过对重度盐碱地进行基施氮磷钾复合肥、犁地耙平、开沟设滴管带处理后,在初霜来临前或春季低温稳定时播种碱蓬,并利用灌溉和施肥的方式种植碱蓬,碱蓬植株达到25-30cm高度时采收并作为鲜嫩蔬菜食用;其中施肥方式为从随水滴灌尿素150kg/hm2,共分3次施用,间隔15天,与滴灌配合,灌溉方式为植株生长到5cm高度时,改为5天灌水一次,每次300m3/hm2,植株生长到10cm高度时每10天灌水一次,植株达15cm高度时15天灌水一次,每次300m3/hm2-320m3/hm2。本发明提供食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法使食用盐地碱蓬对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,通过大田种植食用盐地碱蓬对于重度盐土改良、改良盐渍化土壤具有重要的作用,并且能够实现将碱蓬作为鲜嫩的蔬菜进行食用,增加了农民的收入等方面都具有重要的作用和意义。
本发明具体提供一种食用盐地碱蓬在重度盐土条件下的种植方法,具体种植方法步骤如下:
(1)盐碱地的处理:选择重度盐碱地,基施氮磷钾复合肥225kg/hm2,犁地耙平,根据地块状况,进行开沟,两沟间距80cm,沟深度为15cm,并且沟中布设滴管带,滴管带滴头间距30cm。
(2)播种及出苗灌溉管理:播种在初霜来临前或春季低温稳定时进行,种子撒播在步骤(1)盐碱地的沟中底部,轻微覆土,覆土厚度不超过2cm,播种量为30kg/hm2,其中,春季播种方式,在播种后即进行滴水,每次滴水150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次;秋季播种待来年春季雪融化或低温通超10℃开始滴水,滴水量为150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次。
(3)施肥管理:随水滴灌尿素150kg/hm2,共分3次施用,间隔15天,与滴灌配合。
(4)生长期灌溉管理:碱蓬出苗后减少灌溉,植株生长到5cm高度时,改为5天灌水一次,每次300m3/hm2,植株生长到10cm高度时每10天灌水一次,植株达15cm高度时每15天灌水一次,每次300m3/hm2-320m3/hm2。
(5)收获:碱蓬植株达到25-30cm高度时采收作为鲜嫩蔬菜。
通过应用本发明提供的食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法,利用灌溉和施肥方式的联合调控,提高了食用盐地碱蓬生长对土壤盐分的耐受性,使食用盐地碱蓬对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,对于重度盐土条件下改良盐渍化土壤具有明显的效果。
采用本发明提供的方法种植的碱蓬,能够作为鲜嫩的蔬菜进行食用。因此,增加了农民的收入。
通过实施本发明具体的发明内容,可以达到以下有益效果:
(1)本发明提供一种食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法,利用灌溉和施肥方式的联合调控,提高了适用碱蓬生长对土壤盐分的耐受性,盐渍化土壤利用本发明方法种植碱蓬后,能够降低土壤中的盐分含量,改良盐渍化土壤,使食用碱蓬对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,对于重度盐土条件下改良盐渍化土壤具有明显的效果。
(2)本发明提供一种食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法,种植的碱蓬,能够作为鲜嫩的蔬菜进行食用,美化和丰富人民的生活,能够增加了农民的收入。
(3)本发明提供一种食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法,食用盐地碱蓬的幼苗成活率较高,成活率为72%。
具体实施方式
下面,举实施例说明本发明,但是,本发明并不限于下述的实施例。
本发明中选用的所有原辅材料,以及选用的菌种培养方法都为本领域熟知选用的,本发明中涉及到的%都为重量百分比,除非特别指出除外。
实施例一:食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法
本发明提供食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法具体步骤如下:
(1)盐碱地的处理:选择重度盐碱地,基施氮磷钾复合肥225kg/hm2,犁地耙平,根据地块状况,进行开沟,两沟间距80cm,沟深度为15cm,并且沟中布设滴管带,滴管带滴头间距30cm。
(2)播种及出苗灌溉管理:播种在初霜来临前或春季低温稳定时进行,种子撒播在步骤(1)盐碱地的沟中底部,轻微覆土,覆土厚度不超过2cm,播种量为30kg/hm2,其中,春季播种方式,在播种后即进行滴水,每次滴水150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次;秋季播种待来年春季雪融化或低温超过10℃开始滴水,滴水量为150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次。
(3)施肥管理:随水滴灌尿素150kg/hm2,共分3次施用,间隔15天,与滴灌配合。
(4)生长期灌溉管理:碱蓬出苗后减少灌溉,植株生长到5cm高度时,改为5天灌水一次,每次300m3/hm2,植株生长到10cm高度时每10天灌水一次,植株达15cm高度时每15天灌水一次,每次300m3/hm2-320m3/hm2。
(5)收获:碱蓬植株达到25-30cm高度时采收作为鲜嫩蔬菜。
盐地碱蓬是盐生荒漠中重要的建群植物,也是重要的盐生植物。野生盐地碱蓬可在土壤盐分10g/kg的盐碱土上生长,同时碱蓬嫩叶可作为蔬菜食用,是盐碱土上很有价值的经济作物之一。但盐地碱蓬出苗及苗期生长对盐分的耐受性较差,限制了碱蓬人工栽培的推广。通过应用本发明关于重度盐土条件下食用盐地碱蓬滴灌种植方法,利用灌溉和施肥方式的联合调控,提高了适用碱蓬生长对土壤盐分的耐受性,使食用盐地碱蓬对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg。
实施例二:食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法
本发明具体提供食用盐地碱蓬在适用重度盐土条件下的种植方法步骤如下:
(1)盐碱地的处理:选择重度盐碱地,基施氮磷钾复合肥225kg/hm2,犁地耙平,根据地块状况,进行开沟,两沟间距80cm,沟深度为15cm,并且沟中布设滴管带,滴管带滴头间距30cm。
(2)播种及出苗灌溉管理:在春季低温稳定时进行播种,种子撒播在步骤(1)盐碱地的沟中底部,轻微覆土,覆土厚度不超过2cm,播种量为30kg/hm2,春季播种方式,在播种后即进行滴水,每次滴水150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次;秋季播种待来年春季雪融化或低温超过10℃开始滴水,滴水量为150m3/hm3,待发芽后改为隔天滴水一次。
(3)施肥管理:随水滴灌尿素150kg/hm2,共分3次施用,间隔15天,与滴灌配合。
(4)生长期灌溉管理:碱蓬出苗后可适当减少灌溉,植株生长到5cm高度时,改为5天灌水一次,每次300m3/hm2,植株生长到10cm高度时每10天灌水一次,植株达15cm高度时每15天灌水一次,每次300m3/hm2-320m3/hm2。
(5)收获:碱蓬植株达到25-30cm高度时可采收作为鲜嫩蔬菜。
关于新发明新创造采用现有公知常识作为现有技术基础的问题。事实上,除了开创性的发明外,任何一项发明创造都是离不开现有技术手段和技术要素为基础,都是采用现有技术手段基础上经过进一步创新的结果。对于犁地、开沟、滴灌带的布设、尿素的使用、播种、灌溉等技术都是现有技术基础,但是怎样的两沟间距和沟深度能够适应食用碱蓬的生长,食用碱蓬播种量的确定,选择怎样的灌溉和施肥方式能够提高食用碱蓬生长对土壤盐分的耐受性,如何使得食用盐地碱蓬能够食用都需要通过科学实验验证,对于重度盐土条件下食用盐地碱蓬滴灌种植方法都需要经过系列不可预见的科学试验反复验证得出。正是由于这些原因,本申请虽然利用了常规技术手段为基础,并在此基础上经过科学实验提供了重度盐土条件下食用盐地碱蓬滴灌种植方法,盐渍化土壤利用本发明方法种植碱蓬后,能够降低土壤中的盐分含量,改良盐渍化土壤,使食用盐地碱蓬对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,对于重度盐土条件下改良盐渍化土壤具有明显的效果,食用盐地碱蓬的幼苗成活率高达72%,并且种植的碱蓬,能够作为鲜嫩的蔬菜进行食用,提高居民生活质量,增加农民收入,获得显著良好的的技术效果。
实施例三:重度盐土条件下植物的选择
(1)种子耐盐发芽试验
实验过程:将食用盐地碱蓬与黄秋葵、海蓬子、耐盐小豆、三角叶滨藜四种耐盐品种,在室内模拟条件下进行耐盐对比试验,观察碱蓬对盐分的耐受和敏感程度。具体操作为:室内配置NaCl溶液,浓度分别为0g/L、3g/L、6g/L、9g/L、12g/L、15g/L、18g/L、21g/L、24g/L、27g/L、30g/L,共计11个浓度梯度,采用培养皿进行发芽试验。连续观测10天,统计五种品种的发芽情况,计算发芽率,发芽指数和发芽势。
实验结果:这五种盐生植物的发芽率变化规律均表现为随着NaCl盐溶液浓度的升高,发芽率下降,并且每种植物与盐溶液之间均符合一定的线性关系y=kx+b,k为斜率,也表示不同作物对盐浓度变化的敏感指数,b为截距,表示不同盐生植物的清水出苗率,也表示不同植物品种的萌发势,经方差分析均达到显著水平(P<0.01)。
表1:五种品种发芽势表
不同盐生植物对盐分变化的敏感指数不同,其中黄秋葵对盐分变化最敏感,盐分每升高1g/L,将下降3.3%,而耐盐小豆和海蓬子的发芽率下降2.6%和2.0%;三角叶滨藜和碱蓬对盐分的变化敏感性不强,发芽率的下降趋势为1.0%和1.7%,这也表明,不同的盐生植物,对盐分的耐受性存在较明显的差异。对比清水出苗率可以看出,五种盐生植物的出苗情况存在差异,以40%为指示指标,三角叶滨藜没有达到出苗指标,其余四种盐生植物符合出苗状态。由此,可以看出,不同的盐生植物,在10天观测期内出苗率存在显著差异。
综合比较结果,从出苗情况和对盐分的敏感程度上,碱蓬都优于其他四种耐盐植物,可以在重盐碱土壤上种植。为了进一步验证室内培养试验结果,在新疆南北疆安排的碱蓬种植田间对比试验。
(2)碱蓬田间种植试验对比
新疆南北疆盐碱土资源分布特征:北疆从东至西,南疆由西而东,土壤积盐程度均呈现加剧的趋势,盐渍化耕地约1/3分布于北疆,约2/3分布于南疆;北疆土壤中的盐以硫酸盐或氯化物-硫酸盐为主,伴随着碱化过程;南疆土壤中的盐以氯化物或硫酸盐-氯化物为主。
农业气侯特征:北疆属温带干旱半荒漠-荒漠气侯;南疆属暖温带极端干旱荒漠气侯。
表2:热量条件表
|
年均温(℃) |
无霜期(d) |
日照(h) |
>10℃积温 |
干燥度 |
北疆 |
2.5-8.0 |
140-180 |
2700 |
3100-3600 |
3-8 |
南疆 |
10-12 |
180-220 |
2700-3200 |
>4000 |
8-40 |
表3:降水条件表
水质特征:河水悬浮物质(泥沙):北疆0.1-0.5kg/m3,南疆为1-5kg/m3;河水矿化度:北疆为0.05-0.5g/L,南疆0.5-1.0g/L。
(3)田间出苗对比试验
试验设计:在土壤盐分31.2g/kg(南疆)、31.9g/kg(北疆)土壤上种植碱蓬,处理1不采用田间管理措施,只进行条播;处理2和处理3分别为为采用本发明提出的田间管理措施,种植碱蓬和海蓬子,对比碱蓬的生物量及携盐能力。
试验实施:每个处理小区为160m2,重复三次,种植方式条播,行距50cm。
样品采集:为保证土样样品的代表性,按试验设计小区分别在播种前(4月)、收获前(10月),采集0-30cm土样。取样部位选择在植物行间,每个小区按照“五点法”对角线取样后,相同取样深度混合成一个样品。在收获前对盐地碱蓬、海蓬子进行植株样品采集、每小区随机采集面积为1m×1m。植物样品在105℃下杀青30min,80℃烘干测定干重用以测定生物量,然后将样品粉碎。全盐含量用粗灰分表示,移盐量=粗灰分含量×生物量。种子、同化枝和茎秆灰分含量测定采用国标GB/T6438-2007。土壤总盐含量用干渣法测定。
结论:6月中旬分别在南北疆试验地对两者盐生植物进行了成活率的调查,南疆种植两种盐生植物成活率都超过50%,而北疆种植的盐生植物成活率不足50%,盐生植物在南疆的成活率明显高于北疆;从两种植物来看,无论在南疆还是北疆,盐地碱蓬成活率明显要高于海篷子,盐地碱蓬成活率为72%,而海蓬子成活率最高为60%,说明在盐地碱蓬更适宜在盐碱土上种植。
(4)生物量及其移盐特性
作为食用蔬菜,生物量越大表明其经济价值越高,对比新疆南北疆种植盐地碱蓬和海蓬子两种盐生蔬菜作物的生物量,见表4,可以看出,盐地碱蓬的生物量显著高于海蓬子(P<0.01),表明从经济价值角度考虑,盐地碱蓬也更适宜于进行人工种植。
与此同时,生物产量越高,其植物体内含盐量也越多,因此其生物移盐效益也显著高于海蓬子。
表4:两种盐生植物生物移盐量比较
从表4中可以看出,在新疆南疆种植的两种盐生植物生物量明显高于北疆,盐地碱蓬高出47%,海篷子高出51%。
表5:两种盐生植物对土壤盐分变化情况的影响
在4月未种植盐生植物前,土壤0-30cm初始含盐量,南疆为22.2g/kg,北疆为40.23g/kg,通过种植盐生植物后土壤盐分有所下降,其中南疆种植盐地碱蓬后土壤盐分下降10.4%,海蓬子下降13.9%,比裸地多出6.3和9.8个百分点。北疆种植盐地碱蓬后土壤盐分下降20.2%,海蓬子下降19.5%,比裸地多出14.9和14.2个百分点。表5结果表明,相对于无植被覆盖的裸地,种植盐地碱蓬和盐角草能够明显促进表层土壤盐分的下降。同时,北疆种植盐生植物后土壤盐分下降幅度明显高于南疆,北疆土壤初始总盐分含量要高于南疆,在盐分较重的北疆两种盐生植物吸收盐分的能力要高于土壤盐分含量相对较轻的南疆;另外在两种盐生植物之间也存在着差异,在南疆种植过海蓬子的土壤其盐分下降幅度要高于盐地碱蓬,而在北疆种植海蓬子后土壤盐分下降幅度要略低于种植过盐地碱蓬的土壤,根据这个结果可以推断出随着盐分含量的变化,两种盐生植物对土壤吸收盐分的能力也有所变化。
(5)种植碱蓬前后土壤盐碱指标的变化
对新疆南北疆种植食用盐地碱蓬后土壤总盐、总碱化度、钠吸附比和碱化度四个盐碱指标进行调查,结果如表6,表明:种植食用盐地碱蓬能够显著降低以上四个盐碱指标,能够显著降低土壤碱化程度,提高土壤肥力。
表6:种植碱蓬前后土壤盐碱指标的变化情况
结论:根据以上结果分析可以看出在新疆南北疆种植盐生植物能够吸收土壤中的盐分,达到降低土壤表层盐分改善土壤结构的目的,效果明显,但由于新疆南北疆存在气候、水资源、土壤盐分类型等因素的不同,使得这两种植物在南北疆种植后对土壤盐分吸收的能力及自身生生长方面都存在一些差异。综合考虑海蓬子和碱蓬对土壤改良作用以及应用价值,采用本发明提供的食用盐地碱蓬在重度盐土条件下的种植方法,选择盐地碱蓬进行土壤的改良的同时,也能够作为蔬菜作物进行人工种植,能够实现盐碱土的高效利用。从而表明采用本发明通过在盐渍化的土壤上大面积种植食用盐地碱蓬,使其对盐分浓度的适宜性更广,耐受土壤盐分达到30g/kg,同时种植的碱蓬能够作为鲜嫩的蔬菜进行食用,增加了农民的收入,同时能够降低土壤中的盐分含量,实现重盐土条件下食用盐地碱蓬的高效种植和生态环境改善的双赢。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所延伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。