CN108633369A - 一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法 - Google Patents

一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，包括以下步骤：(1)育苗：于10～12月采种，于12月～翌年2月播种，当幼苗高4～5cm时，移植到轻基质无纺布网袋中盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；移植后通过切根和空气修根诱发侧根生长以及诱发二级、三级须根生长；视天气情况适时每日补水2‑3次，轻基质湿度控制在45‑55％；当幼苗高度≥20cm时用于造林；(2)整地和挖穴；(3)植树造林：成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植；(4)抚育和管理：造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除。本发明方法可有效实现西南亚高山地区退化土壤修复。

Description

一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的 方法
技术领域
本发明涉及退化土壤的修复领域，特别涉及利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法。
背景技术
土壤退化是指土壤肥力衰退导致生产力下降、环境调控潜力和可持续发展能力下降甚至完全丧失的过程。是土壤环境和土壤理化性状恶化的综合表征，有机质含量下降，营养元素减少，土壤结构遭到破坏；土壤侵蚀，土层变浅，土体板结；土壤盐化、酸化、沙化等。其中，有机质下降，是土壤退化的主要标志。植树造林可改善林地土壤结构，增加土壤有机质，是改良土壤的方法之一。
旱冬瓜(Alnus nepalensis)属于桦木科桤木属，为桦木科桤木属的一种阔叶落叶乔木，是云南省广泛分布的优良乡土速生用材树种。虽然旱冬瓜是荒山绿化树种，但是目前生产上主要采用传统的播种育苗方法培育造林苗木，良种运用不充分、林木生长相对缓慢，且造林后生长缓慢，尤其在土壤十分贫瘠的高海拔、陡峭的高山地区。因此，目前还未形成利用旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的技术体系。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，实现西南亚高山地区退化土壤修复。
本发明提供的利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，包括以下步骤：
(1)育苗
于10～12月，选择树龄15年以上的旱冬瓜优树，待果序大部分由绿色变为黄褐色时进行采种；采回的果序晾晒1～2天，再置于通风、干燥处阴干3～4天，待种子脱出，自然晾干后置于通风、阴凉、干燥处保存；
于12月～翌年2月播种，播种前二周，苗床撒有效成分50％的多菌灵2～3g/m2，有效成分50％的辛硫磷1～1.5g/m2进行土壤消毒、杀虫；播种前将种子用质量百分比浓度为0.3～ 1％的高锰酸钾溶液浸种消毒25～35分钟，再在室温水中浸种22～25小时；播种后，苗床施复合肥0.5～1.5kg/m2，施腐熟农家肥0.5～1.5kg/m2，再用消过毒的稻草覆盖苗床，并建塑料拱棚覆盖；当幼苗高2～3cm时，去除塑料拱棚的塑料膜，换用遮光度75～80％的遮阳网覆盖成遮阳拱棚；当幼苗高4～5cm时，选择健壮幼苗移植到轻基质无纺布网袋中，然后盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；所述轻基质由草炭、沤制锯末、珍珠岩混合而成；
切根和空气修根：移植后，观察塑料托盆底部主根生长状况，当主根穿出网袋2～3厘米时，进行第一次切根，切除穿出网袋的主根，诱发侧根生长；苗高长至10厘米时，观察托盆侧壁须根生长状况，当须根横向穿过网袋时，应及时移动网袋苗，使其与托盆侧壁间产生间隙，并及时切除穿出网袋的须根，诱发二级、三级须根生长；同时视天气情况适时控水2～3 次，每次将轻基质湿度控制在45～55％，使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的；当幼苗高度≥20cm时即可用于造林；
(2)整地和挖穴
于3～5月，选择海拔800～3000m的西南亚高山地区为造林地，沿等高线布设种植穴，使穴面向内倾斜与坡面成一定夹角，种植穴的规格40cm×40cm×30cm；
(3)植树造林
于6～8月造林，造林时株距1.5～2m，行距1.5～2m；造林前一天，对轻基质无纺布网袋苗灌足水，造林时将无纺布网袋苗轻放于种植穴内，栽正后覆土，先覆表层土，后覆下层土，压实；造林后监测植株成活率，成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植，补植采用同龄大苗，采用同样方法进行植苗；
(4)抚育和管理
造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除，连续进行3年，造林当年在9～10月进行第一次抚育，第二、三年在5～6月进行。
进一步地，步骤(1)轻基质由草炭:沤制锯末:珍珠岩＝5:2:3的体积比混合而成，所属沤制锯末除水分外的各干原料的重量百分比如下：树皮粉60～65％、锯末8～10％、农家肥10～ 15％、磷肥4～8％、氮肥4～8％。
进一步地，步骤(1)进行切根时，将装有轻基质无纺布网袋苗的塑料托盆置于垫砖或简易框架上进行切根。
进一步地，步骤(1)中的稻草采用质量百分比浓度为0.5～1％的多菌灵溶液进行消毒。
进一步地，步骤(1)中塑料拱棚的高度为0.5～0.6m。
进一步地，步骤(2)选择海拔1400m～2400m区域为造林地。
进一步地，步骤(2)种植穴的穴面与坡面呈10～30°夹角。
进一步地，步骤(4)松土时距苗木20cm内下锄，锄地深度为8～10cm，将整个穴面铲锄一遍，并锄断草根，铲锄穴面的面积为100cm×100cm。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用固氮树种旱冬瓜，结合育苗、造林、抚育和管理方法进行造林，达到速生丰产，提高西南亚地区土壤有机质，修复退化土壤的目的；
2、采用本发明所述育苗方法，结合空气修根和切根技术，空气修根使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的，以促进须根生长，增强病虫害的抵抗能力；通过空气修根和切根的网袋容器苗，根系发育均匀、平衡，且多生长于容器边缘，以致容器不易破碎，入土后可快速生根，实现幼苗入土后的快速生长，移栽成活率高。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明所述利用固氮树种修复西南亚高山地区退化土壤的方法做进一步说明。
实施例1
2001年，在云南省富源县中安镇占马地小流域，选择阴坡退耕还林地营建旱冬瓜纯林 22.67hm2，按照以下方法造林：
(1)育苗
于10月，选择树龄15年以上的旱冬瓜优树，待果序大部分由绿色变为黄褐色时进行采种；采回的果序晾晒1天，再置于通风、干燥处阴干3天，待种子脱出，自然晾干后置于通风、阴凉、干燥处保存；
于12月播种，播种前二周，苗床撒有效成分50％的多菌灵2g/m2，有效成分50％的辛硫磷1g/m2进行土壤消毒、杀虫；播种前将种子用质量百分比浓度为0.3％的高锰酸钾溶液浸种消毒25分钟，再在室温水中浸种22小时；播种后，苗床施复合肥0.5kg/m2，施腐熟农家肥 0.5kg/m2，再用采用质量百分比浓度为0.5％的多菌灵溶液消过毒的稻草覆盖苗床，并建塑料拱棚覆盖，塑料拱棚的高度为0.5m；当幼苗高2cm时，去除塑料拱棚的塑料膜，换用遮光度75％的遮阳网覆盖成遮阳拱棚；当幼苗高4cm时，选择健壮幼苗移植到轻基质无纺布网袋中，然后盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；所述轻基质由草炭、沤制锯末、珍珠岩混合而成；轻基质由草炭:沤制锯末:珍珠岩＝5:2:3的体积比混合而成，所属沤制锯末除水分外的各干原料的重量百分比如下：树皮粉60％、锯末10％、农家肥15％、磷肥8％、氮肥 7％；
切根和空气修根：移植后，观察塑料托盆底部主根生长状况，当主根穿出网袋2厘米时，进行第一次切根，切除穿出网袋的主根，诱发侧根生长；苗高长至10厘米时，观察托盆侧壁须根生长状况，当须根横向穿过网袋时，应及时移动网袋苗，使其与托盆侧壁间产生间隙，并及时切除穿出网袋的须根，诱发二级、三级须根生长，进行切根时，将装有轻基质无纺布网袋苗的塑料托盆置于垫砖或简易框架上进行切根；同时视天气情况适时控水2次，每次将轻基质湿度控制在45％，使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的；当幼苗高度≥20cm时即可用于造林；
(2)整地和挖穴
于3月，选择海拔800～3000m的西南亚高山地区为造林地，沿等高线布设种植穴，使穴面向内倾斜与坡面成一定夹角，植穴的穴面与坡面呈10°夹角，种植穴的规格 40cm×40cm×30cm；
(3)植树造林
于6月造林，造林时株距1.5m，行距1.5m；造林前一天，对轻基质无纺布网袋苗灌足水，造林时将无纺布网袋苗轻放于种植穴内，栽正后覆土，先覆表层土，后覆下层土，压实；造林后监测植株成活率，成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植，补植采用同龄大苗，采用同样方法进行植苗；
(4)抚育和管理
造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除，连续进行3年，造林当年在9月进行第一次抚育，第二、三年在5月进行；松土时距苗木20cm内下锄，锄地深度为8cm，将整个穴面铲锄一遍，并锄断草根，铲锄穴面的面积为 100cm×100cm。
实施例2
2001年，在云南省富源县中安镇占马地小流域，选择阴坡退耕还林地营建旱冬瓜纯林 12.67hm2，按照以下方法造林：
(1)育苗
于12月，选择树龄15年以上的旱冬瓜优树，待果序大部分由绿色变为黄褐色时进行采种；采回的果序晾晒2天，再置于通风、干燥处阴干4天，待种子脱出，自然晾干后置于通风、阴凉、干燥处保存；
于翌年2月播种，播种前二周，苗床撒有效成分50％的多菌灵3g/m2，有效成分50％的辛硫磷1.5g/m2进行土壤消毒、杀虫；播种前将种子用质量百分比浓度为1％的高锰酸钾溶液浸种消毒35分钟，再在室温水中浸种25小时；播种后，苗床施复合肥1.5kg/m2，施腐熟农家肥1.5kg/m2，再用采用质量百分比浓度为1％的多菌灵溶液消过毒的稻草覆盖苗床，并建塑料拱棚覆盖，塑料拱棚的高度为0.6m；当幼苗高3cm时，去除塑料拱棚的塑料膜，换用遮光度80％的遮阳网覆盖成遮阳拱棚；当幼苗高5cm时，选择健壮幼苗移植到轻基质无纺布网袋中，然后盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；所述轻基质由草炭、沤制锯末、珍珠岩混合而成；轻基质由草炭:沤制锯末:珍珠岩＝5:2:3的体积比混合而成，所属沤制锯末除水分外的各干原料的重量百分比如下：树皮粉65％、锯末8％、农家肥11％、磷肥8％、氮肥8％；
切根和空气修根：移植后，观察塑料托盆底部主根生长状况，当主根穿出网袋3厘米时，进行第一次切根，切除穿出网袋的主根，诱发侧根生长；苗高长至10厘米时，观察托盆侧壁须根生长状况，当须根横向穿过网袋时，应及时移动网袋苗，使其与托盆侧壁间产生间隙，并及时切除穿出网袋的须根，诱发二级、三级须根生长，进行切根时，将装有轻基质无纺布网袋苗的塑料托盆置于垫砖或简易框架上进行切根；同时视天气情况适时控水3次，每次将轻基质湿度控制在55％，使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的；当幼苗高度≥20cm时即可用于造林；
(2)整地和挖穴
于5月，选择海拔1400m～2400m区域为造林地，沿等高线布设种植穴，使穴面向内倾斜与坡面成一定夹角，植穴的穴面与坡面呈30°夹角，种植穴的规格40cm×40cm×30cm；
(3)植树造林
于8月造林，造林时株距2m，行距2m；造林前一天，对轻基质无纺布网袋苗灌足水，造林时将无纺布网袋苗轻放于种植穴内，栽正后覆土，先覆表层土，后覆下层土，压实；造林后监测植株成活率，成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植，补植采用同龄大苗，采用同样方法进行植苗；
(4)抚育和管理
造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除，连续进行3年，造林当年在10月进行第一次抚育，第二、三年在6月进行；松土时距苗木20cm内下锄，锄地深度为10cm，将整个穴面铲锄一遍，并锄断草根，铲锄穴面的面积为 100cm×100cm。
实施例3
2001年，在云南省富源县中安镇占马地小流域，选择阴坡退耕还林地营建旱冬瓜纯林18 hm2，按照以下方法造林：
(1)育苗
于11月，选择树龄15年以上的旱冬瓜优树，待果序大部分由绿色变为黄褐色时进行采种；采回的果序晾晒1.5天，再置于通风、干燥处阴干3.5天，待种子脱出，自然晾干后置于通风、阴凉、干燥处保存；
于翌年1月播种，播种前二周，苗床撒有效成分50％的多菌灵2.6g/m2，有效成分50％的辛硫磷1.3g/m2进行土壤消毒、杀虫；播种前将种子用质量百分比浓度为0.8％的高锰酸钾溶液浸种消毒30分钟，再在室温水中浸种24小时；播种后，苗床施复合肥1kg/m2，施腐熟农家肥1.2kg/m2，再用采用质量百分比浓度为0.8％的多菌灵溶液消过毒的稻草覆盖苗床，并建塑料拱棚覆盖，塑料拱棚的高度为0.55m；当幼苗高2.5cm时，去除塑料拱棚的塑料膜，换用遮光度78％的遮阳网覆盖成遮阳拱棚；当幼苗高4.8cm时，选择健壮幼苗移植到轻基质无纺布网袋中，然后盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；所述轻基质由草炭、沤制锯末、珍珠岩混合而成；轻基质由草炭:沤制锯末:珍珠岩＝5:2:3的体积比混合而成，所属沤制锯末除水分外的各干原料的重量百分比如下：树皮粉63％、锯末10％、农家肥14％、磷肥 8％、氮肥5％；
切根和空气修根：移植后，观察塑料托盆底部主根生长状况，当主根穿出网袋2.5厘米时，进行第一次切根，切除穿出网袋的主根，诱发侧根生长；苗高长至10厘米时，观察托盆侧壁须根生长状况，当须根横向穿过网袋时，应及时移动网袋苗，使其与托盆侧壁间产生间隙，并及时切除穿出网袋的须根，诱发二级、三级须根生长，进行切根时，将装有轻基质无纺布网袋苗的塑料托盆置于垫砖或简易框架上进行切根；同时视天气情况适时控水2次，每次将轻基质湿度控制在50％，使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的；当幼苗高度≥20cm时即可用于造林；
(2)整地和挖穴
于4月，选择海拔800～3000m的西南亚高山地区为造林地，沿等高线布设种植穴，使穴面向内倾斜与坡面成一定夹角，植穴的穴面与坡面呈20°夹角，种植穴的规格 40cm×40cm×30cm；
(3)植树造林
于7月造林，造林时株距1.8m，行距1.5m；造林前一天，对轻基质无纺布网袋苗灌足水，造林时将无纺布网袋苗轻放于种植穴内，栽正后覆土，先覆表层土，后覆下层土，压实；造林后监测植株成活率，成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植，补植采用同龄大苗，采用同样方法进行植苗；
(4)抚育和管理
造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除，连续进行3年，造林当年在9月进行第一次抚育，第二、三年在6月进行；松土时距苗木20cm内下锄，锄地深度为9cm，将整个穴面铲锄一遍，并锄断草根，铲锄穴面的面积为 100cm×100cm。
于2001年造林前、2005年、2015年和2017年对上述实施例1-3的土壤，进行土壤理化性质分析，实验结果如表1和表2所示。
旱冬瓜林土壤容重和有机质比较见表1，随着旱冬瓜林龄的增加，土壤各层的容重趋于降低，土壤有机质趋于增加。比如，随着林龄的增加，旱冬瓜林的土壤各层容重明显降低， 2001年的0-10cm土壤容重为1.06g/cm3，2017年下降到0.97g/cm3；土壤各层有机质含量明显增加，2001年的0-10cm土壤有机质为5.8892％，2017年上升到6.5432％。随着林龄的增加，土壤有机质、水解氮、有效磷、全氮、全磷、速效钾等指标都趋于增大(表2旱冬瓜纯林土壤养分表)。这些数据说明种植旱冬瓜后，土壤理化性质得到了较好的改善，因此固氮树种旱冬瓜可有效修复西南亚高山地区的退化土壤。
表1旱冬瓜林土壤容重和有机质比较
注：不同大、小写字母分别表示相同林龄不同土层和不同林龄同一土层间在p＜0.05水平下差异性显著。
表2旱冬瓜纯林土壤养分表
注：每组同列字母不相同表示经LSD多重比较后在p<0.05水平差异显著。

Claims (8)

1.一种利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)育苗
于10～12月，选择树龄15年以上的旱冬瓜优树，待果序大部分由绿色变为黄褐色时进行采种；采回的果序晾晒1～2天，再置于通风、干燥处阴干3～4天，待种子脱出，自然晾干后置于通风、阴凉、干燥处保存；
于12月～翌年2月播种，播种前二周，苗床撒有效成分50％的多菌灵2～3g/m2，有效成分50％的辛硫磷1～1.5g/m2进行土壤消毒、杀虫；播种前将种子用质量百分比浓度为0.3～1％的高锰酸钾溶液浸种消毒25～35分钟，再在室温水中浸种22～25小时；播种后，苗床施复合肥0.5～1.5kg/m2，施腐熟农家肥0.5～1.5kg/m2，再用消过毒的稻草覆盖苗床，并建塑料拱棚覆盖；当幼苗高2～3cm时，去除塑料拱棚的塑料膜，换用遮光度75～80％的遮阳网覆盖成遮阳拱棚；当幼苗高4～5cm时，选择健壮幼苗移植到轻基质无纺布网袋中，然后盛于塑料托盆中，培育成轻基质无纺布网袋苗；所述轻基质由草炭、沤制锯末、珍珠岩混合而成；
切根和空气修根：移植后，观察塑料托盆底部主根生长状况，当主根穿出网袋2～3厘米时，进行第一次切根，切除穿出网袋的主根，诱发侧根生长；苗高长至10厘米时，观察托盆侧壁须根生长状况，当须根横向穿过网袋时，应及时移动网袋苗，使其与托盆侧壁间产生间隙，并及时切除穿出网袋的须根，诱发二级、三级须根生长；同时视天气情况适时控水2～3次，每次将轻基质湿度控制在45～55％，使苗木产生暂时性的生理缺水，达到苗木空气修根目的；当幼苗高度≥20cm时即可用于造林；
(2)整地和挖穴
于3～5月，选择海拔800～3000m的西南亚高山地区为造林地，沿等高线布设种植穴，使穴面向内倾斜与坡面成一定夹角，种植穴的规格40cm×40cm×30cm；
(3)植树造林
于6～8月造林，造林时株距1.5～2m，行距1.5～2m；造林前一天，对轻基质无纺布网袋苗灌足水，造林时将无纺布网袋苗轻放于种植穴内，栽正后覆土，先覆表层土，后覆下层土，压实；造林后监测植株成活率，成活率在85％以下时，应及时在相应位置进行补植，补植采用同龄大苗，采用同样方法进行植苗；
(4)抚育和管理
造林后及时进行松土，与扶苗、填缝结合进行，对影响幼树生长的杂草及时清除，连续进行3年，造林当年在9～10月进行第一次抚育，第二、三年在5～6月进行。
2.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(1)轻基质由草炭:沤制锯末:珍珠岩＝5:2:3的体积比混合而成，所属沤制锯末除水分外的各干原料的重量百分比如下：树皮粉60～65％、锯末8～10％、农家肥10～15％、磷肥4～8％、氮肥4～8％。
3.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(1)进行切根时，将装有轻基质无纺布网袋苗的塑料托盆置于垫砖或简易框架上进行切根。
4.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(1)中的稻草采用质量百分比浓度为0.5～1％的多菌灵溶液进行消毒。
5.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(1)中塑料拱棚的高度为0.5～0.6m。
6.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(2)选择海拔1400m～2400m区域为造林地。
7.根据权利要求1所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(2)种植穴的穴面与坡面呈10～30°夹角。
8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述利用固氮树种旱冬瓜修复西南亚高山地区退化土壤的方法，其特征在于步骤(4)松土时距苗木20cm内下锄，锄地深度为8～10cm，将整个穴面铲锄一遍，并锄断草根，铲锄穴面的面积为100cm×100cm。
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