本發(fā)明屬于生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效改良鹽堿地的植物學(xué)方法。
背景技術(shù)：
據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織和糧農(nóng)組織的不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)鹽堿地面積9913萬公頃，占世界鹽堿地的1/10。我國(guó)鹽堿地按照土壤類型和氣候條件的不同分為濱海鹽漬區(qū)、黃淮海平原鹽漬區(qū)、荒漠及荒漠草原鹽漬區(qū)和草原鹽漬區(qū)。鹽堿地的形成，是自然與人為因素綜合作用的結(jié)果，地下水位高、水中含有鹽分、地表蒸發(fā)量大、人類不合理利用造成了鹽堿地面積的不斷擴(kuò)大。新疆受鹽堿危害的耕地面積約占總耕地面積的1/3；黑龍江鹽堿地面積以每年30萬畝的速度逐年增加；甘肅因土地鹽漬化損失的糧食每年超過1億公斤。
全國(guó)各地也都嘗試種植耐鹽堿的農(nóng)作物，但作物產(chǎn)量較低，甚至顆粒無收，一些鹽堿程度重的土地播種后無法成活。長(zhǎng)此以往，鹽堿地作為一種特殊的土地資源被浪費(fèi)。吉林省白城地區(qū)的“八百里旱?！笔且煌麩o際的潔白，實(shí)際上是寸草不生的鹽堿地，該地區(qū)一年一場(chǎng)風(fēng)，從春刮到冬。科學(xué)家普遍認(rèn)為，鹽堿地是生態(tài)系統(tǒng)的重要載體，合理改良后就可以用于人類和動(dòng)物的食物生產(chǎn)。
近年來國(guó)土資源部依據(jù)土地利用總體規(guī)劃和《全國(guó)土地整治規(guī)劃(2011—2015年)》等相關(guān)規(guī)劃，大力推進(jìn)土地整治，投入大量資金對(duì)鹽堿地進(jìn)行改造，開挖明溝排鹽堿、覆土培肥、脫硫石膏撒施等多種措施同步進(jìn)行，取得一定成效，但成本高、成效有限。
羊草又名堿草，是多年生高原鄉(xiāng)土草，具有較強(qiáng)的耐鹽堿特性，我國(guó)北方廣大地區(qū)的鹽堿地都有分布，由于過牧土地退化嚴(yán)重。羊草又是一種禾本科優(yōu)質(zhì)牧草，有很高的飼用價(jià)值。
前期有學(xué)者采用羊草壯苗移栽或者穴播的方法進(jìn)行鹽堿地改良，但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，播種的野生羊草種子在鹽堿地直接播種后成活率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種改良鹽堿地的方法。
本發(fā)明提供的改良鹽堿地的方法包括在鹽堿地上播種羊草的步驟；
所述播種后還包括灌水、施肥和刈割的步驟。
上述方法中，所述灌水為使所述鹽堿地土壤含水量至少為田間持水量的40％。
上述方法中，所述播種后10-15天，當(dāng)表層土壤含水量低于田間持水量的40％，且有部分羊草出苗時(shí)進(jìn)行一次灌水，補(bǔ)充表層蒸發(fā)水量，此次灌水基本可以保證羊草三葉期結(jié)束之前的水分需求；從羊草三葉期結(jié)束至越冬前，根據(jù)實(shí)際情況確定是否進(jìn)行灌水。鹽堿地灌水量大或者灌水次數(shù)多容易造成土壤板結(jié)，所以應(yīng)控制灌水次數(shù)；從羊草三葉期結(jié)束至越冬前，可根據(jù)實(shí)際降雨情況確定是否進(jìn)行灌水，使土壤水分含量至少為田間持水量的40％。
上述方法中，每次所述灌水量為200-300m3/畝，具體可為250m3/畝。
上述方法中，從播種第二年開始，每年羊草返青后20天時(shí)施用復(fù)合肥，且施肥后立即進(jìn)行一次灌水。
上述方法中，從播種第二年開始，每年羊草種子成熟時(shí)收獲種子；
上述方法中，所述收獲種子后進(jìn)行第一次刈割；所述第一次刈割后施用氮肥，且施肥后立即進(jìn)行一次灌水；
上述方法中，所述羊草越冬前30-45天時(shí)進(jìn)行第二次刈割；所述第二次刈割后10-15天時(shí)進(jìn)行一次灌水。
上述方法中，所述刈割后還包括收獲刈割下的植被材料的步驟；所述刈割下的植被材料主要為羊草莖葉，可用于放牧。
上述方法中，每次所述灌水量為300-500m3/畝；所述復(fù)合肥施用后進(jìn)行灌水的灌水量具體為400m3/畝；所述氮肥施用后進(jìn)行灌水的灌水量具體為300m3/畝，所述第二次刈割后10-15天時(shí)的灌水量具體為400m3/畝。
上述方法中，所述刈割的留茬高度為6-10cm。
上述方法中，所述復(fù)合肥為腐殖酸復(fù)合肥，所述腐殖酸復(fù)合肥的施用量為25-35kg/畝；所述腐殖酸復(fù)合肥的施用量具體為30kg/畝。
上述方法中，所述氮肥為尿素，所述尿素的施用量為5-10kg/畝；所述尿素的施肥量具體為8kg/畝。
上述方法中，所述播種前還包括整地的步驟；所述整地還包括深翻、耙地、激光平地和漫灌洗鹽的步驟，每一步驟的目的分別如下：
(1)深翻：一般情況下鹽分分布是地表多、下層少，耕翻可把表層鹽分翻扣到耕層下邊，把下層含鹽較少的土壤翻到表面。翻耕同時(shí)可以疏松耕作層，切斷土層毛細(xì)管，減少水分蒸發(fā)。
(2)耙地：疏松表土，截?cái)嗤寥烂?xì)管水向地表輸送鹽分。
(3)激光平地：減小高差，漫灌時(shí)水分均勻下滲，提高洗鹽效果，防止地塊斑狀鹽漬化。
(4)漫灌洗鹽：對(duì)鹽堿地進(jìn)行漫灌，溶解土壤鹽分，通過下滲把土層中的可溶性鹽堿排到深層或淋洗出去，側(cè)滲進(jìn)入排水溝。通常，洗鹽后1周左右地表可以機(jī)械作業(yè)時(shí)采用小麥播種機(jī)播種。
上述方法中，所述深翻深度可為20-40cm，所述深翻深度具體為30cm；
所述漫灌洗鹽的用水量可為300-500m3/畝，所述漫灌洗鹽的用水量具體為400m3/畝；
所述播種時(shí)的地表溫度可為15-25℃，所述播種時(shí)的地表溫度具體為20℃。
所述播種方式為機(jī)械播種；所述播種具體采用小麥播種機(jī)；
所述播種深度為1-3cm，所述播種深度具體為2cm；
播種行距為20-40cm，所述播種行距具體為30cm；
播種量為1-3kg/畝，所述播種量具體為2kg/畝。
上述方法中，所述播種后還包括雜草清除的步驟，所述雜草清除，主要針對(duì)羊草生育各時(shí)期的雙子葉雜草，所述雜草清除采用的除草劑具體可為苯磺隆。
上述方法中，所述灌水的方式為漫灌。
上述方法中，所述中科羊草具體可為中科1號(hào)羊草，該羊草品種由中國(guó)科學(xué)院植物研究所研發(fā)，中科1號(hào)羊草耐受的下限溫度為-40℃，在抽穗率、結(jié)實(shí)率、種子萌發(fā)率以及耐鹽堿性等方面均具有優(yōu)良品質(zhì)。
上述方法中，所述羊草栽培地點(diǎn)可為中國(guó)北方地區(qū)，例如新疆、甘肅、內(nèi)蒙古、黑龍江、吉林等。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述方法的新用途。
本發(fā)明提供了上述方法在改良鹽堿地中的應(yīng)用。
本發(fā)明提供了一種利用中科羊草改良鹽堿地的方法。通過試驗(yàn)證明，中科羊草播種后當(dāng)年株高可達(dá)30cm，第二年即可抽穗，且土壤ph值下降，蓋度明顯增加，羊草播種前土壤ph值為9.45；羊草種植第二年土壤ph值降到9.18，成熟期蓋度達(dá)到40-50％；羊草種植第三年土壤ph值降到8.79，成熟期蓋度達(dá)到80％以上，成功實(shí)現(xiàn)了鹽堿地的改良。本發(fā)明的方法簡(jiǎn)單易行、高效節(jié)約，比人工移栽植物節(jié)約成本，可快速改良鹽堿地、減輕土壤鹽堿程度，減少化學(xué)改良帶來的次生危害，不僅可以提供大量?jī)?yōu)質(zhì)牧草，緩解牧草壓力，收獲較好的經(jīng)濟(jì)效益，而且用于鹽堿地改良的羊草還可以放牧或刈割，提高動(dòng)物食物的數(shù)量和質(zhì)量。將本發(fā)明的方法運(yùn)用在我國(guó)北方類似鹽堿地土壤，可顯著增加植被蓋度，降低土壤ph值，改善生態(tài)環(huán)境；當(dāng)土壤酸堿度降低到一定程度，土壤有機(jī)質(zhì)及其他養(yǎng)分可以滿足其他農(nóng)作物所需，還可以根據(jù)需要播種糧食作物。
具體實(shí)施方式
以下的實(shí)施例便于更好地理解本發(fā)明，但并不限定本發(fā)明。
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。
下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。
下述實(shí)施例中的定量試驗(yàn)，均設(shè)置三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取平均值。
下述實(shí)施例中的越冬指進(jìn)入氣象冬季并經(jīng)過整個(gè)冬季，氣象冬季是指連續(xù)五天日平均氣溫低于10℃。
下述實(shí)施例中的氣溫如無特殊說明即為日間最高溫。
下述實(shí)施例中所用的羊草種子為中科1號(hào)羊草種子。中科1號(hào)羊草為中國(guó)科學(xué)院植物研究所申報(bào)的、經(jīng)第六屆全國(guó)草品種審定委員會(huì)審定、于2014年5月30日登記為育成品種的材料，中科1號(hào)羊草的品種登記號(hào)為471。公眾可從申請(qǐng)人處獲得，該生物材料只為重復(fù)本發(fā)明的相關(guān)實(shí)驗(yàn)所用，不可作為其它用途使用。
下述實(shí)施例中的小麥播種機(jī)是山東鑫煤礦山設(shè)備集團(tuán)有限公司的產(chǎn)品，型號(hào)為ty-009型。
下述實(shí)施例中的激光平地機(jī)是北京天寶偉業(yè)科技有限公司的產(chǎn)品，型號(hào)為jpd-3000型。
下述實(shí)施例中的腐殖酸復(fù)合肥是許昌美泰生物科技有限公司的產(chǎn)品。
下述實(shí)施例中的尿素是常州市鵬威化工有限公司的產(chǎn)品。
下述實(shí)施例中的苯磺隆是江蘇富田農(nóng)化有限公司的產(chǎn)品，農(nóng)藥登記證號(hào)為pd20081156，有效成分含量為10％，劑型為可濕性粉劑。
下述實(shí)施例中的播種深度：羊草種子播種后與土壤表層的距離。
下述實(shí)施例中的土壤田間持水量是指土壤水分飽和時(shí)的含水量，本發(fā)明的試驗(yàn)地點(diǎn)的土壤水分飽和時(shí)含水量為19％。
下述實(shí)施例中的土壤含水量采用烘干法測(cè)量。
實(shí)施例1、一種利用中科羊草改良鹽堿地的方法
試驗(yàn)地點(diǎn)：甘肅省酒泉市。
試驗(yàn)地點(diǎn)的氣候條件以及其他條件如下：試驗(yàn)地點(diǎn)位于酒泉市懷茂鄉(xiāng)，屬大陸性干旱氣候，干燥寒冷，降水稀少。酒泉市年均溫為5-8℃，無霜期為140-160天，年日照時(shí)數(shù)為2800-3300小時(shí)，年降水量為50-200毫米。
一、播種前土壤處理
1、深翻
一般情況下鹽分分布是地表多、下層少，深翻可把表層鹽分翻扣到耕層下邊，把下層含鹽較少的土壤翻到表面。翻耕同時(shí)可以疏松耕作層，切斷土層毛細(xì)管，減少水分蒸發(fā)。深翻深度為30cm，且保持翻耕深度均一，無死角和遺漏。
2、耙地
為了使土壤較為疏松，便于播種和控制播種深度，疏松鹽堿地表土，截?cái)嗤寥烂?xì)管水向地表輸送鹽分。
3、激光平地
為了減小高差，漫灌時(shí)水分均勻下滲，提高洗鹽效果，防止地塊斑狀鹽漬化。用激光平地機(jī)作業(yè)，單位地塊高差不大于3cm。
4、漫灌洗鹽
為了降低表層土壤含鹽量，讓種子容易萌發(fā)，對(duì)鹽堿地土壤進(jìn)行漫灌洗鹽，溶解土壤鹽分，通過下滲把土層中的可溶性鹽堿排到深層土壤或淋洗出去，側(cè)滲進(jìn)入排水溝。灌水量為400m3/畝。
二、播種
2014年6月上旬(氣溫為25℃，地表溫度為20℃)，洗鹽后1周左右，采用小麥播種機(jī)進(jìn)行播種。播種對(duì)象為中科1號(hào)羊草種子，播種量為2kg/畝，播種行距為30cm，播種深度為2cm。
三、播種當(dāng)年的栽培管理
1、灌水
播種后12天部分羊草出苗，且表層土壤含水量低于田間持水量的40％(土壤含水量低于7.6％)時(shí)灌水一次，補(bǔ)充表層蒸發(fā)水量，灌水量為250m3/畝。本次灌水基本可以保證羊草三葉期結(jié)束之前的水分需求；從羊草三葉期結(jié)束至越冬前，根據(jù)實(shí)際降雨情況確定是否進(jìn)行第二次灌水，使土壤水分含量為田間持水量的40％以上。各次灌水均采用漫灌方式。
2、施肥
播種當(dāng)年不施肥。
3、清除雜草
栽培期間注意清除雜草，主要針對(duì)羊草生育各時(shí)期的雙子葉雜草，采用的除草劑為苯磺隆(使用方法按說明書操作)。
四、從播種第二年開始每年的栽培管理
1、灌水
從羊草返青至越冬前，根據(jù)實(shí)際降雨情況確定是否進(jìn)行灌水，使土壤水分含量為田間持水量的40％以上。
2、施肥
4月下旬(羊草返青后20天)，采用撒施方式施用一次腐殖酸復(fù)合肥，施用量為30kg/畝，施肥后立即進(jìn)行一次灌水，灌水量為400m3/畝。
7月上旬，待羊草種子達(dá)到成熟期，收獲羊草種子。種子收獲完成后，進(jìn)行第一次刈割，割除羊草地上莖葉，刈割時(shí)留茬為6-10cm。刈割后施用氮肥(尿素)8kg/畝，施肥后立即進(jìn)行一次灌水，灌水量為300m3/畝。
3、收獲種子和刈割
2015年7月上旬，待羊草種子達(dá)到成熟期，收獲羊草種子。種子收獲完成后，進(jìn)行第一次刈割，割除羊草地上莖葉，刈割時(shí)留茬為6-10cm。
越冬前30-45天(氣溫約15℃)，進(jìn)行第二次刈割，割除羊草地上莖葉，留茬為6-10cm，刈割后10-15天(氣溫為10℃以下)，灌越冬水，灌水量為400m3/畝。
刈割得到的羊草地上莖葉，可作為優(yōu)質(zhì)牧草飼喂牲畜。
4、清除雜草
栽培期間注意清除雜草，主要針對(duì)羊草生育各時(shí)期的雙子葉雜草，采用的除草劑為苯磺隆(使用方法按說明書操作)。
五、土壤ph值和產(chǎn)量檢測(cè)
分別在2015年和2016年7月上旬，采用玻璃電極ph計(jì)測(cè)定土壤ph值，目測(cè)法進(jìn)行測(cè)定蓋度(指羊草群落總體地上部分的垂直投影面積與樣方面積之比的百分?jǐn)?shù))，并對(duì)收獲的羊草種子產(chǎn)量和牧草產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
結(jié)果表明：播種前土壤ph值9.45，播種后第二年土壤ph值降低到9.18，第三年降低到8.79。播種第二年成熟期蓋度40％-50％，第三年蓋度達(dá)到80％以上。2015年播種的羊草種子產(chǎn)量為8kg/畝，牧草產(chǎn)量為320kg/畝；2016年羊草種子產(chǎn)量為24kg/畝，牧草產(chǎn)量為530kg/畝。