CN112352496A - 一种草原斑块沙地的修复方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种草原斑块沙地的修复方法，通过对斑块沙地进行浅翻耕、土壤整理、振动深松处理，改善斑块沙地的土壤物理结构，提高斑块沙地的肥力，以及保湿保水性能，能够抵抗草原恶劣的干旱环境，促进牧草的生长；同时，在土壤整理剂中施加多种组分，通过各种组分的合理搭配，实现草原斑块沙地土壤物理结构的快速调整，微生态菌落的重新架构，土壤肥力的快速恢复，能够适合后续牧草种子的萌芽和生长，避免水土流失，能够在短时间对斑块沙地进行修复，利于大面积快速推广。

Description

一种草原斑块沙地的修复方法
技术领域
本发明属于草原退化修复技术领域，具体涉及一种草原斑块沙地的修复方法。
背景技术
我国草原面积约4亿公顷，占国土面积40.7％，是最大的陆地生态***和最重要的绿色生态屏障,也是广大农牧民基本生产生活资料的重要依托。然而，由于不合理的放牧制度、盲目开垦、滥行樵采等人为原因，以及气候变化引起的季节性干旱、病虫害等自然灾害导致约90％的可利用草地出现不同程度的退化。草地退化的主要表现为草地植被覆盖度降低、植物群落结构发生改变、物种多样性减少、毒杂草增多、裸地面积增加及草地生产力下降等，并导致草地生态***功能减弱，如水土流失保持力减弱，土壤养分水分下等；另外，草地退化还会对气候变化带来影响，导致生物灾害和自然灾害频发。
其中，随着草原退化程度的不断增加，退化面积日益扩大，草原植被消失形成斑块状沙地，进一步发展就可能形成大面积的退化沙地。因此，控制小面积斑块状沙地的继续发展，是控制草原荒漠化的有效途径。
对此，自2000年以来，国家实施了一系列天然草原保护、退牧还草、草原生态保护奖励机制等工程项目,有效促进了全国草原的保护与建设,我国草原综合植被盖度由2011年的51.0％增加到2017年的55.3％。国内退化草原治理的措施主要是防风固沙、围栏封育、鼠虫防控、轮牧休牧禁牧等自然修复手段，以及补播、切根、划皮、浅耕翻等人工干预手段。然而，上述治理手段比较单一，周期长，无法根据不同草原的退化程度进行动态调整，尤其是对草原斑块沙地的修复针对性不强，同时，在操作上，比较耗费人力、物力和时间。
因此，亟需开发一种新的节约资源、高效治理草原斑块沙地的修复方法。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种草原斑块沙地的修复方法，面对不同程度退化的草原斑块沙地，综合现有技术中的治理措施进行改进，通过围栏封育、土壤整理、振动深松、播种制备、施肥浇水等有效方法对斑块沙地进行修复，能够快速实现斑块沙地的修复，避免斑块沙地出现水土流失现象。
为了实现上述目的，本发明提供如下的技术方案，一种草原斑块沙地的修复方法，包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度5-10cm，然后采取工程围栏或生物围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量200-400kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆粉40-60份，生物炭40-50份，腐殖酸20-40份，尿素10-20份，磷酸二氢钾10-15份，土壤渗液40-60份，保水剂5-10份，***钠2-4份；静置10-14天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为8.0-9.5Hz、振幅为20-30mm，深度为40-50cm；
(4)选取重量比2-3:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距15-20cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度3-5cm，覆土1-2cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量80-100kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
所述秸秆粉选自大豆、高粱、甘蔗、小麦、玉米秸秆的一种或多种，制备方法为将秸秆粉碎过10-20目筛，干燥至含水率≤15wt％，在蒸汽压力1.8-3.5MPa、温度110℃-130℃的条件下，保压200～240s后释放压力；
所述生物炭由中药渣制备而成，制备方法是将中药渣经过干燥后粉碎，过30-50目筛，放入高温热解炉中，控制温度450-550℃，在无氧或通入氮气的条件下，热解1-1.5h即得生物炭；
所述中药渣选自三七、黄芪、金银花、穿心莲、连翘、柴胡的一种或多种；
所述土壤渗液为种植苜蓿的土壤渗液，制备方法是取深度30cm的种植苜蓿的土壤，按土壤和水的重量比1:2加入水，搅拌均匀后，3000-5000r/min离心5-10min后取上清液，即得到土壤渗液。
所述豆科植物选自羊柴、野豌豆、达乌里胡枝子、扁蓿豆、斜茎黄芪、草木樨、沙打旺、苜蓿、杂花苜蓿和多叶棘豆中的一种或多种；
所述禾本科植物选自羊草、老芒麦、冰草、黑麦草、隐子草、垂穗披碱草、羊茅、赖草、新麦草、沙地雀麦和硬质早熟禾中的一种或多种；
所述保水剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、羧甲基甲壳素接枝丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠中的一种或多种。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明针对草原斑块沙地，提供一种新的修复方法，该方法通过对斑块沙地进行浅翻耕、土壤整理、振动深松处理，改善斑块沙地的土壤物理结构，提高斑块沙地的肥力，以及保湿保水性能，能够抵抗草原恶劣的干旱环境，促进牧草的生长；
(2)本发明在土壤整理剂中施加多种组分，通过各种组分的合理搭配，实现草原斑块沙地土壤物理结构的快速调整，微生态菌落的重新架构，土壤肥力的快速恢复，能够适合后续牧草种子的萌芽和生长，避免水土流失；
(3)本发明所述的草原斑块沙地修复方法，综合各种治理措施，简单有效，适合不同程度退化的草原斑块沙地，能够在短时间对斑块沙地进行修复，利于大面积快速推广。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
(1)制备秸秆粉：选择大豆、高粱、甘蔗、小麦、玉米秸秆的一种或多种的秸秆，粉碎过20目筛，干燥至含水率≤15wt％，在蒸汽压力3.5MPa、温度130℃的条件下，保压240s后释放压力；
(2)制备生物炭：选择三七、黄芪、金银花、穿心莲、连翘、柴胡的一种或多种的中药渣，经过干燥后粉碎，过30目筛，放入高温热解炉中，控制温度500℃，在无氧的条件下，热解1.5h即得生物炭；
(3)制备土壤渗液：取深度30cm的种植苜蓿的土壤，按土壤和水的重量比1:2加入水，搅拌均匀后，5000r/min离心10min后取上清液，即得到土壤渗液；
实施例1
一种草原斑块沙地的修复方法，包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度10cm，然后采取工程围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量400kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆60份，生物炭50份，腐殖酸40份，尿素20份，磷酸二氢钾15份，土壤渗液40份，保水剂10份，***钠4份；静置14天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为9.5Hz、振幅为20mm，深度为50cm；
(4)选取重量比3:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距20cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度5cm，覆土2cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量100kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
所述秸秆为大豆，所述生物炭来自三七渣，所述豆科植物为羊柴、野豌豆、斜茎黄芪、草木樨、杂花苜蓿和多叶棘豆；所述禾本科植物选自羊草、老芒麦、冰草、黑麦草、隐子草、垂穗披碱草和硬质早熟禾；所述保水剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵。
实施例2
一种草原斑块沙地的修复方法，包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度7cm，然后采取生物围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量300kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆40份，生物炭40份，腐殖酸30份，尿素15份，磷酸二氢钾15份，土壤渗液60份，保水剂5份，***钠3份；静置12天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为8.0Hz、振幅为30mm，深度为40cm；
(4)选取重量比2:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距15cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度3cm，覆土2cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量80kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
所述秸秆选自高粱；所述中药渣选自金银花；所述豆科植物选自羊柴、达乌里胡枝子、扁蓿豆、斜茎黄芪、沙打旺、苜蓿、杂花苜蓿和多叶棘豆；所述禾本科植物选自羊草、黑麦草、隐子草、垂穗披碱草、羊茅、赖草、新麦草、沙地雀麦和硬质早熟禾；所述保水剂选自羧甲基甲壳素接枝丙烯酸钠。
实施例3
一种草原斑块沙地的修复方法，包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度6cm，然后采取工程围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量200kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆50份，生物炭50份，腐殖酸30份，尿素16份，磷酸二氢钾12份，土壤渗液50份，保水剂8份，***钠3份；静置11天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为8.9Hz、振幅为25mm，深度为45cm；
(4)选取重量比2:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距18cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度4cm，覆土2cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量90kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
所述秸秆选自小麦；所述中药渣选自柴胡和三七；所述豆科植物选自羊柴、野豌豆、达乌里胡枝子、扁蓿豆、斜茎黄芪、苜蓿、杂花苜蓿和多叶棘豆中的一种或多种；所述禾本科植物选自羊草、老芒麦、冰草、羊茅、赖草、新麦草、沙地雀麦和硬质早熟禾中的一种或多种；所述保水剂选自聚丙烯酸钾和淀粉接枝聚丙烯酸钠。
实施例4
一种草原斑块沙地的修复方法，包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度9cm，然后采取生物围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量400kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆45份，生物炭50份，腐殖酸35份，尿素18份，磷酸二氢钾12份，土壤渗液60份，保水剂10份，***钠2份；静置14天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为8.0Hz、振幅为30mm，深度为40cm；
(4)选取重量比3:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距19cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度5cm，覆土1.5cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量80kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
所述秸秆选自玉米秸秆；所述中药渣选自金银花；所述豆科植物选自羊柴、野豌豆、斜茎黄芪、草木樨、沙打旺、苜蓿、杂花苜蓿和多叶棘豆；所述禾本科植物选自羊草、老芒麦、冰草、黑麦草、赖草、新麦草、沙地雀麦和硬质早熟禾；所述保水剂选自聚丙烯酸钾和聚丙烯酸铵。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选取草原斑块沙地，利用旋耕机进行浅翻耕，深度5-10cm，然后采取工程围栏或生物围栏的方法对斑块沙地实现围封处理；
(2)在步骤(1)处理后的斑块沙地上施加土壤整理剂，用量200-400kg/亩，所述土壤整理剂由以下重量份的原料组成：秸秆粉40-60份，生物炭40-50份，腐殖酸20-40份，尿素10-20份，磷酸二氢钾10-15份，土壤渗液40-60份，保水剂5-10份，***钠2-4份；静置10-14天；
(3)对步骤(2)处理后的斑块沙地进行振动深松处理，深松频率为8.0-9.5Hz、振幅为20-30mm，深度为40-50cm；
(4)选取重量比2-3:1的豆科植物和禾本科牧草的草种，在步骤(3)处理后的斑块沙地上进行播种，行距15-20cm，采用“倒T”型开沟器，开沟深度3-5cm，覆土1-2cm，覆土后浇水；
(5)待草种萌芽长出幼苗后，适时进行灌溉，并在分蘖分枝期间施加磷酸二铵，用量80-100kg/亩；
(6)待来年4-5月，观察草地恢复情况，并在无植被区域，重复步骤(1)-(5)，重新进行栽种草，直至草地恢复。
2.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述秸秆粉选自大豆、高粱、甘蔗、小麦、玉米秸秆的一种或多种，制备方法为将秸秆粉碎过10-20目筛，干燥至含水率≤15wt％，在蒸汽压力1.8-3.5MPa、温度110℃-130℃的条件下，保压200～240s后释放压力。
3.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述生物炭由中药渣制备而成，制备方法是将中药渣经过干燥后粉碎，过30-50目筛，放入高温热解炉中，控制温度450-550℃，在无氧或通入氮气的条件下，热解1-1.5h即得生物炭。
4.根据权利要求3所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述中药渣选自三七、黄芪、金银花、穿心莲、连翘、柴胡的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述土壤渗液为种植苜蓿的土壤渗液，制备方法是取深度30cm的种植苜蓿的土壤，按土壤和水的重量比1:2加入水，搅拌均匀后，3000-5000r/min离心5-10min后取上清液，即得到土壤渗液。
6.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述豆科植物选自羊柴、野豌豆、达乌里胡枝子、扁蓿豆、斜茎黄芪、草木樨、沙打旺、苜蓿、杂花苜蓿和多叶棘豆中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述禾本科植物选自羊草、老芒麦、冰草、黑麦草、隐子草、垂穗披碱草、羊茅、赖草、新麦草、沙地雀麦和硬质早熟禾中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种草原斑块沙地的修复方法，其特征在于：所述保水剂选自聚丙烯酸钾、聚丙烯酸铵、羧甲基甲壳素接枝丙烯酸钠、淀粉接枝聚丙烯酸钠中的一种或多种。
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