本發(fā)明屬于鹽堿地植被建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干旱地區(qū)地下水淺埋重度鹽堿地滴灌種植沙打旺的方法。
背景技術(shù)：
西北干旱地區(qū)引黃灌區(qū)邊緣存在大面積的低洼鹽堿地，因地下水埋深淺，且地下水多為咸水微咸水，其土壤鹽漬化程度高，除少量稀疏堿蒿等耐鹽植被生長(zhǎng)外，常規(guī)植被難以存活，生態(tài)脆弱，植被建設(shè)極其困難。隨著國(guó)家生態(tài)建設(shè)力度的不斷加大，鹽堿地等退化土地的植被恢復(fù)成為生態(tài)建設(shè)的重要方向。但是在低洼鹽堿地上，因地形地貌條件不利于排水，傳統(tǒng)的植被建設(shè)方法不能很好地解決排鹽及土壤返鹽的問(wèn)題，一方面造林種草不易成活，另一方面植被生長(zhǎng)狀況較差，既達(dá)不到生態(tài)恢復(fù)的要求也不能產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，容易陷入高投入低效益的窘境。
沙打旺作為一種防風(fēng)固沙、抗逆性較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)飼料植物，其在鹽堿地生態(tài)恢復(fù)中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。但是現(xiàn)有的在干旱地區(qū)地下水埋深淺的鹽堿地上種植沙打旺成活率低，很難實(shí)現(xiàn)生態(tài)可持續(xù)建設(shè)，因此研究對(duì)鹽堿地生態(tài)脆弱區(qū)生態(tài)建設(shè)的可持續(xù)性具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種在干旱地區(qū)地下水埋深淺的重度鹽堿地上種植沙打旺的方法。這種方法通過(guò)起高壟相對(duì)地降低了地下水位，并結(jié)合沙打旺的生長(zhǎng)發(fā)育，控制滴頭正下方20cm深度處的土壤水基質(zhì)勢(shì)在不同閾值分階段地進(jìn)行水鹽調(diào)控，在滴頭下方形成一個(gè)不斷增大的高水分低鹽分區(qū)域，為沙打旺出芽生根及根系的擴(kuò)張?zhí)峁┮粋€(gè)良好的土壤環(huán)境；并維持沙打旺整個(gè)生育期較高的土壤水勢(shì)梯度使得土壤水鹽總體向下運(yùn)動(dòng)，并抑制鹽分從下層土壤或地下水向上層土壤遷移，從而達(dá)到淋鹽、控鹽的目的。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是：
一種干旱地區(qū)地下水淺埋重度鹽堿地滴灌種植沙打旺的方法，包括起壟，播種，水鹽調(diào)控和田間管理，包括如下步驟：
a、起壟：將土壤進(jìn)行起壟，控制相鄰壟體間的間距為30-35cm，起壟后對(duì)壟面進(jìn)行平整和破板結(jié)處理；
b、播種：在壟面上鋪設(shè)有滴灌帶，在滴灌帶兩側(cè)10cm處行播沙打旺籽，將沙打旺籽與細(xì)沙混合后進(jìn)行播種，播種量3.7-3.8kg/hm2；進(jìn)一步地，壟面鋪設(shè)三條滴灌帶，滴灌帶間距50cm，滴頭間距30cm，鋪設(shè)位置如附圖1所示，兩側(cè)滴灌帶距離壟肩25cm；進(jìn)一步地，行播前將籽與沙打旺籽大小一致的細(xì)沙按1:5體積量混勻，通過(guò)加入細(xì)沙用于降低沙打旺籽密度，提高播種均勻度，該比例是我們經(jīng)過(guò)一系列的分析和探索后所確定的，小于該比例由于沙打旺籽極為細(xì)小，極易造成播種不均勻，大于該比例，沙打旺籽過(guò)于稀疏，影響后期成活率，播深2cm，播后鎮(zhèn)壓。
c、水鹽調(diào)控：播種后，進(jìn)行3-5天持續(xù)滴灌灌水，即沙打旺行播后立即灌水40mm，目的是快速地在滴頭下方形成一個(gè)高水分低鹽分的區(qū)域，為沙打旺的生根發(fā)芽提供一個(gè)良好的微土壤環(huán)境，隨后控制土壤水基質(zhì)勢(shì)在-5kpa以上40天，目的是進(jìn)一步淋洗壟體中的鹽分，為沙打旺根系擴(kuò)張?zhí)峁┮粋€(gè)較大的高水分低鹽分的土壤環(huán)境，隨后控制土壤水基質(zhì)勢(shì)在-20kpa以上，目的是通過(guò)維持較高的、向下的土壤水勢(shì)梯度，控制土壤鹽分從下層土壤或地下水向上層土壤進(jìn)行遷移，為沙打旺生長(zhǎng)提供一個(gè)更大的高水分低鹽分的土壤環(huán)境，同時(shí)達(dá)到淋鹽、控鹽的目的；
d、田間管理：進(jìn)行除草、控制病蟲(chóng)害、施肥灌溉，每年生育期開(kāi)始和結(jié)束分別進(jìn)行春灌和冬灌。
步驟a中，起壟所得壟體的壟高為80cm，壟底寬300cm，壟面寬150cm。
步驟c中，所述控制土壤水基質(zhì)勢(shì)在-5kpa以上包括，在滴灌帶滴頭正下方20cm處用負(fù)壓計(jì)監(jiān)測(cè)土壤水基質(zhì)勢(shì)下限，當(dāng)該深度的土壤水基質(zhì)勢(shì)降低到-5kpa時(shí)立即進(jìn)行灌溉，每次灌水量為10mm，持續(xù)時(shí)間40天；所述控制土壤水基質(zhì)勢(shì)在-20kpa以上包括，在滴灌帶滴頭正下方20cm處用負(fù)壓計(jì)監(jiān)測(cè)土壤水基質(zhì)勢(shì)下限，當(dāng)該深度的土壤水基質(zhì)勢(shì)降低到-20kpa時(shí)立即進(jìn)行灌溉，每次灌水量為10mm，灌溉后，觀測(cè)負(fù)壓計(jì)讀數(shù)，如果土壤水基質(zhì)勢(shì)沒(méi)有升高到-10kpa，再灌溉10mm，重復(fù)上述步驟，一直到該深度的土壤水基質(zhì)勢(shì)升高到-10kpa，完成這次灌溉。
在沙打旺生長(zhǎng)發(fā)育階段，通過(guò)水肥一體化技術(shù)，利用水鹽調(diào)控滴灌灌溉施肥。將速溶性尿素、磷酸二氫鉀等肥料通過(guò)滴灌系統(tǒng)隨灌溉水施入，每年施肥一般分為三次，第一次為春灌后1周內(nèi)，第二次施肥為第一次刈割后2周內(nèi)，第三次施肥為第二次刈割后2周內(nèi)，每次施肥量為尿素7.3g/m2，磷酸二氫鉀的量為5.9g/m2。
步驟d田間管理中還包括對(duì)沙打旺的刈割處理，每年刈割兩次，刈割后進(jìn)行灌溉施肥。
步驟d中，春灌和冬灌的灌水量為40mm。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明通過(guò)分階段滴灌水鹽調(diào)控和起壟相結(jié)合的方法，達(dá)到了淋鹽、控鹽的目的，并提高了沙打旺出苗率及產(chǎn)量，解決了干旱地區(qū)地下水淺埋鹽堿地，土壤鹽漬化程度高、地下水位高、易返鹽及植被不易成活、生長(zhǎng)狀況差的問(wèn)題。本發(fā)明根據(jù)沙打旺生長(zhǎng)特性制定了分階段水鹽調(diào)控灌溉制度，創(chuàng)新性和實(shí)用性強(qiáng)，成本低，操作簡(jiǎn)單，易于推廣，是干旱地區(qū)地下水淺埋重度鹽堿地植被建設(shè)的有效方法。運(yùn)用本發(fā)明在鹽堿地進(jìn)行試驗(yàn)示范時(shí)，沙打旺成活率顯著提高并且生長(zhǎng)良好，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)三年觀測(cè)試驗(yàn)，應(yīng)用本發(fā)明后低洼重度鹽堿地植被蓋度達(dá)75％左右，第二年沙打旺干物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)4000kg/hm2以上，不論是生態(tài)改良效果還是經(jīng)濟(jì)效益均顯著，具有廣闊的應(yīng)用前景。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的種植示意圖。
附圖中，1代表滴灌帶，2代表沙打旺，3代表負(fù)壓計(jì)，4代表壟體，5代表壟面，6代表壟底。
具體實(shí)施方式
滴灌作為一種高效的灌溉方式，其小流量、長(zhǎng)時(shí)間、高頻率的特點(diǎn)，開(kāi)始時(shí)灌溉水以點(diǎn)水源擴(kuò)散的形式將土壤中的鹽分淋洗到植物根區(qū)分布范圍以外，在高頻灌溉條件下，土壤水分能夠保持一個(gè)持續(xù)向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，土壤鹽分隨水分不斷向下運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到淋鹽、控鹽的目的。在地下水淺埋地區(qū)，起高壟起到相對(duì)降低地下水位的作用。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
本發(fā)明2015-2017年在寧夏回族自治區(qū)吳忠市青銅峽市樹(shù)新林場(chǎng)西北鹽堿地生態(tài)恢復(fù)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范基地(38°1′44″n,105°56′36″e(cuò))上的鹽堿荒地上進(jìn)行了試驗(yàn)示范，證明本發(fā)明效果顯著。
試驗(yàn)示范基地地處西北內(nèi)陸，東部季風(fēng)區(qū)與西部干旱區(qū)域的交匯地帶，屬中溫帶大陸性氣候，四季分明，晝夜溫差大，全年日照2955h，年平均氣溫?cái)z氏8.3-8.6℃，無(wú)霜期176d，年降水量260.7mm。試驗(yàn)示范基地地勢(shì)低平，地處黃河灌區(qū)邊緣，地下水埋深在120-150cm，鹽分聚集明顯，地表有鹽霜或結(jié)皮。0-120cm土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)如表1所示，土壤平均含鹽量為1.26‰，平均ph為8.04為重度鹽漬土。灌溉水為黃河水，其礦化度為0.47g/l，ph為7.95。
表1寧夏青銅峽示范區(qū)0-120cm土壤全鹽與ph
2015年采用本發(fā)明在試驗(yàn)示范基地上進(jìn)行沙打旺種植試驗(yàn)，其試驗(yàn)布置及結(jié)果如下：
試驗(yàn)起壟大小為壟底寬300cm，壟高80cm，壟面寬150cm，實(shí)際應(yīng)用時(shí)壟體大小可根據(jù)地下水埋深、土壤質(zhì)地等實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。起壟后人工對(duì)壟體拍實(shí)、壟面平整及破除板結(jié)。壟面同樣鋪設(shè)3條滴灌帶，滴灌帶間距50cm，滴頭間距30cm，在10m水頭壓力下滴頭流量為1.38l/h。滴灌帶鋪設(shè)后沙打旺開(kāi)溝行播于滴灌帶兩側(cè)10cm左右，行播用籽量3.75kg/hm2，行播前將籽與細(xì)沙按1:5體積量混勻，提高播種均勻度，播深2cm，播后鎮(zhèn)壓。
沙打旺播種后采用三階段水鹽調(diào)控方法進(jìn)行灌溉管理。2015年5月底沙打旺行播后立即灌水40mm，目的是為沙打旺生根發(fā)芽提供適宜的低鹽環(huán)境。強(qiáng)化淋洗階段結(jié)束后進(jìn)入常規(guī)鹽分淋洗，這一階段控制滴頭正下方20cm深度土壤水基質(zhì)勢(shì)在-5kpa，當(dāng)土壤水基質(zhì)勢(shì)降低到-5kpa時(shí)立即灌水10mm，持續(xù)時(shí)間為45天，灌水量為350mm。常規(guī)鹽分淋洗階段結(jié)束后進(jìn)入精準(zhǔn)水鹽調(diào)控階段，滴頭正下方20cm深度土壤水基質(zhì)勢(shì)控制在-20kpa，當(dāng)土壤水基質(zhì)勢(shì)降低到-20kpa時(shí)立即進(jìn)行灌溉，一次灌水量為10mm，多次灌溉，一直到土壤水基質(zhì)勢(shì)上升到-10kpa停止灌溉，一般灌溉次數(shù)為1-2次，即精準(zhǔn)水鹽調(diào)控階段每次灌水量為10-20mm。之后一直按照第三階段的灌溉方法進(jìn)行灌溉。第一年灌水量為80mm，第二年灌水量為330mm。本發(fā)明方法使植物根區(qū)形成淡化區(qū)，保證植物的正常生長(zhǎng)。解決了鈉離子含量高的鹽堿土淋洗后土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞的問(wèn)題，在淋洗鹽分的同時(shí)，可以保持土壤的良好的土壤結(jié)構(gòu)，為植物提供良好的生長(zhǎng)環(huán)境。
此外，每年生育期開(kāi)始和結(jié)束均進(jìn)行一次春灌和冬灌，灌水量統(tǒng)一為40mm，春灌后和刈割后均進(jìn)行滴灌施肥灌溉，每次施肥量按尿素7.3g/m2，磷酸二氫鉀5.9g/m2進(jìn)行。
通過(guò)本發(fā)明在以上地下水淺埋區(qū)重度鹽堿地的應(yīng)用，第一年就取得了較好的效果，沙打旺出苗齊，且生長(zhǎng)旺盛。到第一年生育期結(jié)束，0-120cm土壤鹽分降低顯著，由原來(lái)的12.6‰降低到7.1‰，試驗(yàn)區(qū)沙打旺植被蓋度達(dá)到60％以上。第二年0-120cm土壤鹽分基本維持在7‰左右，較第一年結(jié)束無(wú)顯著變化；第二年八月份沙打旺單株高達(dá)80cm，整體覆蓋度達(dá)到75％，沙打旺兩次刈割總干物質(zhì)產(chǎn)量為4000kg/hm2。第三年7月份整體覆蓋度達(dá)到75％。
應(yīng)用本發(fā)明，在上述地下水淺埋區(qū)重度鹽堿荒地上成功進(jìn)行了沙打旺的種植和生產(chǎn)。西北干旱地區(qū)有大面積的地下水淺埋重度鹽堿地有待進(jìn)行植被建設(shè)，因此，本發(fā)明提供的沙打旺種植方法具有顯著的生態(tài)效益，還能夠促進(jìn)當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展，應(yīng)用前景廣闊。
本發(fā)明列舉的實(shí)施例旨在更進(jìn)一步地闡明本發(fā)明干旱地區(qū)地下水淺埋重度鹽堿地滴灌沙打旺的種植方法，而不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。