一种消落带草地免耕栽植方法

摘要

本发明公开了一种消落带草地免耕栽植方法。该方法中采用井字压茎法栽植可用匍匐茎繁殖的草本植物；所述井字压茎法为将每4根离体的匍匐茎的基端和顶端两两相互交叉，呈井字型排列，形成四个交叉点，所述四个交叉点均埋入土中，每个所述交叉点处的两根匍匐茎均至少有一个茎节部埋入土中。与常规穴植法相比，本发明省时省力，提高了工效，减少了水土流失；每根种苗至少有2个茎节部埋入土中，提高了种苗生根存活能力，加快了草地建坪速度，一般定植后4个月可达80％的覆盖率；用长匍匐茎作种苗，节省了种苗用量，提高了种苗利用率；种苗沿4个方向均匀排列，提高了草地成坪的均匀性，加强了固土护坡效果，因此本发明适用消落带固土护坡草地的建坪。

权利要求

1.一种消落带草地免耕栽植方法，其特征在于：所述方法中采用井字压茎法栽植能够用匍匐茎繁殖的草本植物；所述井字压茎法为将每4根离体的匍匐茎的基端和顶端两两相互交叉形成四个交叉点，使所述4根离体的匍匐茎在消落带中呈井字型排列，所述四个交叉点均埋入土中，每个所述交叉点处的两根匍匐茎均至少有一个茎节部被埋入土中；每个所述井字型排列为1窝，所述方法中包括栽植多个所述窝的步骤，每相邻两窝之间的距离为80-100cm，所述距离为所述每相邻两窝井字型对称中心之间的距离；所述匍匐茎的基端全部埋入土中；所述匍匐茎的顶端保留10-30cm在土外；所述4根离体的匍匐茎的长均为

60-80cm；呈井字型排列的所述4根离体的匍匐茎中每根所述匍匐茎上两个交叉点之间的距离均为30cm-40cm；所述能够用匍匐茎繁殖的草本植物为狗牙根、双穗雀稗或扁穗牛鞭草。

说明书

一种消落带草地免耕栽植方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种消落带草地免耕栽植方法。

背景技术

[0002] 我国草地建设中，一般习惯采用传统的农业耕作法，讲求全耕、多耕、平整、镇压、清除残茬，建植人工草地。然而，面对北方沙地，干旱、半干旱草原，南方草山草坡山高坡陡，都存在着严重的水土流失，其应用受到局限，成就不甚大。在北方干旱的风沙区，风的剥蚀厉害，传统的翻耕镇压耕作法，难以固着表土，保护原有植被和土层十分重要。在南方草山草坡山高坡陡，降水量多，在地质夷平原理下，水的冲蚀作用强烈，而且有机质分解迅速，草地自然土表土肥沃，下层土贫瘠而板结，翻耕或开挖费工，反而难以保苗。

[0003] 我国是个多山国家，山地面积占国土面积的2/3。同时，我国又是世界上黄土分布最广的国家，山地丘陵和黄土地区地形起伏，黄土或松散的风化壳在缺乏植被保护情况下极易发生侵蚀。我国大部分地区属于季风气候，降水量集中，雨季降水量常达年降水量的60%～80%，且多暴雨，这种地质地貌条件和气候条件是造成我国发生水土流失的主要原因。另外，我国人口多，粮食、民用燃料需求等压力大，在生产力水平不高的情况下，对土地实行掠夺性开垦，片面强调粮食产量，大量开垦陡坡，以至陡坡越开越贫，越贫越垦，生态系统恶性循环，这些都加重了水土流失。为防止水土流失，改善生态环境，从1999年开始，我国进行了大规模的退耕还林还草工程。据统计，我国西部就有数亿亩退耕地还林还草，这些退耕地大部分地处黄土高原区、荒漠和半荒漠地区。干旱少雨、土层薄和土质差是这些地区的典型特征。在这些地区如仍采用传统的铧式犁耕翻播种，极易引起沙化和土壤侵蚀（徐万宝，2002，草地免耕播种技术及其免耕播种机具的研究，农村牧区机械化，2002（4），42－44）。

[0004] 此外，现代农业在化学品投入及灌水量不断增加的情况下，频繁的耕作除了增加生产成本外，更为重要的是造成土壤结构的破坏和地力的下降及由于水土流失而带来的严重的环境污染问题，破坏了农业生产可持续发展的基础（王法宏，冯波，王旭清，国内外免耕技术应用概况，山东农业科学，2003，6（11），49－53）。而以免耕为代表的保护性耕作技术的推出为解决上述传统农业带来的问题提供了一条可行的途径。

[0005] 免耕（no-tillage）一词的原意是保护性耕作制度，主要目的是防止土壤侵蚀。1977年美国农业部土壤保护局将最小耕作更名为免耕，并将其定义为：一种不翻动表土，并全年在土壤表面留下足以保护土壤的作物残茬的耕作方式。免耕种植技术具有节省能源、增加土壤有机质含量、增加土壤含水量和水分有效性、减少土壤风蚀和水蚀、减缓土壤退化的过程等优点（林蔚刚等，阿根廷作物免耕体系的研究现状，作物杂志，2007（4），83－
85）。广义的免耕包括少耕法，是介于常规耕作和免耕之间的一种耕作方式。

[0006] 免耕农业可追溯至18世纪初，当时，欧洲移民经历了严重的水土流失，使他们认识到可以用作物及其残留物来减少土壤侵蚀。美国作为保护性耕作的起源地，自20世纪20年代，开始进行田间试验以评价水的片蚀和沟蚀及风蚀对土壤生产力的影响。随着1935年土壤保护局的建立，对免耕的评价更有组织和系统化。二战后，美国农业部对耕作方法做了改进，这些方法对土壤保护的贡献在于粗糙表面控制了径流。其他形式的免耕也在六七十年代出现，包括玉米带冷湿土壤的垄作，东南部瘠薄老成土的条耕，西部各州的残茬休闲等。70多年来，从技术到机具及除草剂，尤其在降低耕作强度和增加地表作物残留物覆盖方面做了大量研究试验，保护性耕作得到了迅速发展。2002年采用保护性耕作的面积达到2
了6769.0万hm，占总耕地面积的60.0％（刘芳等，我国免耕技术的发展及应用，湖北农业科学，2010，49（10），2557－2562）。此外，巴西、阿根廷、澳大利亚等国家的免耕栽培技术应用面积也较大。

[0007] 中国保护性耕作起步较晚，从20世纪60年代开始试验研究单项技术，2002年农业部在山西北部、河北中北部、内蒙古中南部、辽宁西部、陕西北部、甘肃东部以及北京、天津等地区建立了38个项目县进行保护性耕作技术示范和推广（常春丽等，保护性耕作的发展研究现状及评述，中国农学通报，2008，24（2），167－168）。2005年的中央一号文件将“改革传统耕作方法，发展保护性耕作”列为提高农业综合生产能力的一项重要措施。2007年，农业部在《关于大力发展保护性耕作的意见》中指出，力争在“十一五”期末，全国保护性耕2
作实施面积超过400.0万hm。

[0008] 免耕栽培技术可以实现节能、节水、节肥的统一（高焕文．保护性耕作概念、机理与关键技术，四川农机，2005（4），22－23）；可以减少土壤侵蚀（李新举等，免耕对土壤生态环境的影响，山东农业大学学报（自然科学版），1998，29（4），520－524；孙玉珍，浅谈保护性耕作技术的社会效益和生态效益，农业经济，2007，14（5），30），试验表明，免耕法比翻耕法减少土壤流失92％～96％，土壤持水能力增加50％以上（郭新盛，谈保护性耕作技术，农业科技与信息，2000（7），35）。

[0009] 采用免耕或少耕栽植是免耕栽培中的一项关键技术。尽管翻耕可以降低杂草的竞争力，创造一个能促进作物生长的苗床，刺激有机质矿化和养分释放等优点，但是翻耕同样存在破坏聚合体降低土壤结构，破坏土壤大孔隙，加快土壤干燥并降低水分利用率，降低土壤中有机养分的储备量，扰乱有益生物如蚯蚓的生命周期等缺陷。相反，采用免耕栽植则能够增加水稳性土壤团粒结构的数量，增强土壤蓄水保墒能力，促进土壤的水、肥、气、热协调供给，干旱时土壤不易裂缝，雨后不易积水。免耕栽植，可以保持土壤良好的理化性质，有利于作物根系的生长，更好地吸收土壤中的养分，从而提高作物产量。

[0010] 消落带是一种比较特殊的土地资源，是指由于季节性水位涨落而使水库周边被淹没土地反复出露水面的一段特殊区域，是水位周期性变化的干湿交替区（刁承泰，黄京鸿，三峡库区水位涨落带土地资源的初步研究，长江流域资源与环境，1999，8(1)，75－79）。相对其它土地资源而言，消落带土地周期性的出露和浸泡以及水体冲刷和泥沙淤积，使消落带的地形、土壤和水分状况会发生一系列的变化（Battaglia L L，CollinsBS，Linking hydroperiod and vegetation response in Carolina bay wetlands，Plant Ecology，
2006，184(1)，173－185），许多岩体经常处于干湿交替状态，岩体的整体稳定性降低，加速了滑坡、崩塌和泥石流等自然灾害的发生。据研究表明，每年仅三峡库区水土流失的泥沙量就有1.4亿吨（宫平，万建蓉，水库上游小流域消落带生态环境改善措施初探，第六届全国泥沙基本理论研究学术讨论会论文集，2005，862－869）。

[0011] 因此，在消落带采用免耕法建植多年生草地，提高消落带植被覆盖度,可利用草地固土，减小消落带水土流失，保证消落带土地资源长期可持续性利用。由于多年生草本自繁扩展能力很强,不必密植，更有利于免耕法栽植的实施，这就是在消落带采用免耕法栽植草地的优势所在。

发明内容

[0012] 本发明的目的是提供一种消落带草地免耕栽植方法。该方法省时省力，易于操作。

[0013] 本发明所提供的消落带草地免耕栽植方法中采用井字压茎法栽植能够用匍匐茎繁殖的草本植物；所述井字压茎法为将每4根离体的匍匐茎的基端和顶端两两相互交叉形成四个交叉点，使所述4根离体的匍匐茎在消落带中呈井字型排列，所述四个交叉点均埋入土中，每个所述交叉点处的两根匍匐茎均至少有一个茎节部被埋入土中，以利于生根。

[0014] 在实际应用中，为了使种苗更加均匀的排列，所述井字型排列内部形成的封闭四边形通常为正方形。

[0015] 在消落带适用井字压茎法进行栽植的草本植物是具有较强耐淹能力、能够利用匍匐茎或走茎繁殖的多年生草本植物，如狗牙根、双穗雀稗、扁穗牛鞭草等。适用的消落带土地类型为坡度在30°以下的土质消落带。

[0016] 在实际应用中，所述4根离体的匍匐茎的长均为60-80cm。

[0017] 在上述方法中，呈井字型排列的所述4根离体的匍匐茎中每根所述匍匐茎上两个交叉点之间的距离均为30cm-40cm。

[0018] 每个所述井字型排列为1窝，所述方法中包括栽植多个所述窝的步骤，每相邻两窝之间的距离为80-100cm，所述距离为所述每相邻两窝井字型对称中心之间的距离。

[0019] 所述匍匐茎的基端全部埋入土中。以减少水分蒸发，保证存活率。所述匍匐茎的顶端则需保留10-30cm在土外（甩头埋尾）。

[0020] 本发明所提供的消落带草地免耕栽植方法具体包括如下步骤：（a）根据不同消落带的特点选择适宜的草种；（b）根据消落带土地出露季节和草种的生物学特性制定栽植时间；（c）采用井字压茎法进行免耕栽植；（d）栽植以后的免耕栽培管理方法。

[0021] 所述步骤（a）中的不同消落带特点主要是指不同消落带出露时间的长短和水热条件的差异。消落带出露时间长，可以选择一些生长期较长的草种；如果消落带出露时间较短，则必须选择生长期短的速生草种。消落带靠近上缘的地带通常比较干旱，应选择较耐旱的草种；反之，消落带下缘地段比较湿润，则可选择喜湿的草种。在本发明中，在三峡水库消落带165-175m海拔段选择扁穗牛鞭草作为草种，在三峡水库消落带155-165m海拔段选择双穗雀稗作为草种。

[0022] 所述步骤（b）中的消落带土地出露季节是指不同的消落带地段出露水面的季节存在差异。由于消落带有较长时间淹没在水中，因此当消落带出露后应尽快进行栽植，保证栽植的草种有足够的时间生长。另外消落带刚出露时，地表很少有活体的植被覆盖，各种杂草还没有生长，因此，在消落带出露后尽快栽植，还可以大大减少杂草对栽培草种的影响，更有利于免耕栽植的实施。在本发明中，在三峡水库消落带165-175m海拔段栽植扁穗牛鞭草的时间为3月中上旬，在三峡水库消落带155-165m海拔段栽植双穗雀稗的时间为4月上旬。

[0023] 所述步骤（c）中的井字压茎法的具体包括如下步骤：（1）挖若干定植穴，位于井字型交叉点的每4个定植穴中任意相邻的两个穴之间的距离为30cm-40cm，所述任意相邻的两个穴之间的距离为所述任意相邻的两个穴的对称中心之间的距离；所述每4个定植穴属于同一窝（图1），每相邻两窝之间的距离为80-100cm（图2），所述每相邻两窝之间的距离为所述每相邻两窝井字型对称中心之间的距离；（2）将4根离体匍匐茎的基端和顶端两两互相交叉，呈井字型排列，每个井字型排列为1窝，每一窝所述4根离体匍匐茎所形成的4个交叉点位于所述4个定植穴内（如定植穴的对称中心）；（3）在定植穴上压土踏紧，使每个定植穴中的两根匍匐茎均至少有一个茎节部埋入穴中，以利于生根；所述匍匐茎的基端全部埋入土中。以减少水分蒸发，保证存活率；所述匍匐茎的顶端则需保留10-30cm在土外（甩头埋尾）。所述定植穴的长、宽、深具体可均为10cm，所述长和所述宽均可为圆形的直径。

[0024] 所述步骤（d）中栽植以后的免耕栽培管理方法是指在消落带草地免耕栽培管理中，为了减少对土壤和水体的污染，栽培管理中不应含有施肥、打药等化学管理措施。栽植头一年，在5-8月杂草生长旺季，可适量进行人工除草，但不能使用除草剂。消落带淹水前一个月，不宜再除草，以免加剧消落带淹水时的水土流失。其它栽培管理措施，按照相关免耕栽培技术要求进行。

[0025] 本发明具有如下优点：（1）定植时只需要挖少量的定植穴，土壤翻耕面积只占总面积的4％左右，与常规穴植方法相比，大量减少了定植穴密度，不仅省时省力，提高工效，而且大大减少了水土流失。（2）由于每根种苗至少有2个茎节部埋入土中，提高了种苗生根和存活能力，加快了草地建坪速度，一般定植后4个月就能达到80％的覆盖率。（3）用长匍匐茎作种苗，节省了种苗用量，提高了种苗利用效率。（4）种苗沿4个方向均匀排列，不仅提高了草地成坪的均匀性，而且能加强其固土护坡效果，因此特别适用于消落带固土护坡草地的建坪。

附图说明

[0026] 图1为每窝4根种苗的井字形排列方式。

[0027] 图2为窝与窝之间的排列方式及窝距。

具体实施方式

[0028] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

[0029] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

[0030] 实施例中所用的扁穗牛鞭草（Hemarthria compressa）种苗匍匐茎是通过下述方法得到的：挑选健壮的扁穗牛鞭草种茎（湖南常德山羊种苗繁育基地，电话[phone]），切成30－40cm长，每段带3－4节，春季3月在重庆忠县紫色土农田中扦插，常规栽培管理，翌年即可收割匍匐茎做种苗用。

[0031] 实施例中所用的双穗雀稗（Paspalum distichum）种苗匍匐茎是通过下述方法得到的：挑选饱满的双穗雀稗种子（沭阳县新河镇隆发园林苗圃场，无产品目录号，电话[phone]），春季3月在重庆忠县紫色土农田中播种，常规栽培管理，翌年即可收割匍匐茎做种苗用。

[0032] 下述实施例均按照包括如下步骤的方法进行消落带草地免耕栽植：（a）根据不同消落带的特点选择适宜的草种；（b）根据消落带土地出露季节和草种的生物学特性制定栽植时间；（c）采用井字压茎法进行免耕栽植；（d）栽植以后的免耕栽培管理方法。

[0033] 所述步骤（a）中的不同消落带特点主要是指不同消落带出露时间的长短和水热条件的差异。消落带出露时间长，可以选择一些生长期较长的草种；如果消落带出露时间较短，则必须选择生长期短的速生草种。消落带靠近上缘的地带通常比较干旱，应选择较耐旱的草种；反之，消落带下缘地段比较湿润，则可选择喜湿的草种。

[0034] 所述步骤（b）中的消落带土地出露季节是指不同的消落带地段出露水面的季节存在差异。由于消落带有较长时间淹没在水中，因此当消落带出露后应尽快进行栽植，保证栽植的草种有足够的时间生长。另外消落带刚出露时，地表很少有活体的植被覆盖，各种杂草还没有生长，因此，在消落带出露后尽快栽植，还可以大大减少杂草对栽培草种的影响，更有利于免耕栽植的实施。

[0035] 所述步骤（c）中的井字压茎法的具体包括如下步骤：（1）挖若干定植穴，位于井字型交叉点的每4个定植穴中任意相邻的两个穴之间的距离为30cm-40cm，所述任意相邻的两个穴之间的距离为所述任意相邻的两个穴的对称中心之间的距离；所述每4个定植穴属于同一窝（图1），每相邻两窝之间的距离为80-100cm（图2），所述每相邻两窝之间的距离为所述每相邻两窝井字型对称中心之间的距离；（2）将4根离体匍匐茎的基端和顶端两两互相交叉，呈井字型排列，每个井字型排列为1窝，每一窝所述4根离体匍匐茎所形成的4个交叉点位于所述4个定植穴内（如定植穴的对称中心）；（3）在定植穴上压土踏紧，使每个定植穴中的两根匍匐茎均至少有一个茎节部埋入穴中，以利于生根；所述匍匐茎的基端全部埋入土中。以减少水分蒸发，保证存活率；所述匍匐茎的顶端则需保留10-30cm在土外（甩头埋尾）。所述定植穴的长、宽、深具体可均为10cm，所述长和所述宽均可为圆形的直径。

[0036] 所述步骤（d）中栽植以后的免耕栽培管理方法是指在消落带草地免耕栽培管理中，为了减少对土壤和水体的污染，栽培管理中不应含有施肥、打药等化学管理措施。栽植头一年，在5-8月杂草生长旺季，可适量进行人工除草，但不能使用除草剂。消落带淹水前一个月，不宜再除草，以免加剧消落带淹水时的水土流失。其它栽培管理措施，按照相关免耕栽培技术要求进行。

[0037] 实施例1、三峡水库消落带165-175m海拔段扁穗牛鞭草免耕栽植

[0038] 三峡水库自2008年底全面蓄水至175m高程后，在库区两岸海拔145m至175m的涨落区内，形成了与天然河流涨落季节相反、涨落幅度达30m、面积达数千平方公里的消落带。其中165-175m海拔段通常要到10月底至11月初淹没，次年2月底以前全部出露，出露时间达到了8个月。

[0039] 扁穗牛鞭草（Hemarthria compressa）为禾本科多年生草本，其植株高大，叶量丰富，适口性好，是牛、羊、兔的优质饲料。扁穗牛鞭草再生性好，每年可多次刈割，除冬季外，其它季节用压茎繁殖栽培均能取得较高的成活率。试验表明，扁穗牛鞭草耐水淹强，可忍耐25m左右的长时间水淹。因此扁穗牛鞭草特别适宜在三峡水库消落带165-175m海拔段栽植。

[0040] 栽植时间在3月上中旬进行为宜，此时该区段消落带已全部出露，地表尚无其它杂草生长，基本呈全部裸露状态，栽植前稍微清理一下地表枯死物即可。

[0041] 由于扁穗牛鞭草植株高大，在较贫瘠的土地上也能长到100cm高，肥力较好的情况下能长到150cm，因此可剪取长度80cm左右的粗壮茎做种苗，用上述井字压茎法栽植15亩，每亩种苗用量3000-4000株，重约40-50公斤（常规扦插栽植每亩需4-5万株扦插苗，种苗用量需150-200公斤）。

[0042] 栽植时，定植穴不用提前挖好，可随种随挖，通常两人一组，一人挖穴压土，一人布苗踏实，这样能提高工效。栽植后如天气干旱，需浇一次定根水，如雨天土壤潮湿则可不浇。

[0043] 消落带是地表径流和各种冲刷物进入水库的最后一道屏障，为减少水库水体的污染，种苗定植后不能进行施肥、打药等化学措施。栽植当年，在5-8月杂草生长旺季，每月进行人工除草一次，除草时不宜大面积翻动地表，只需出去对种苗生长影响较大的高大杂草即可，以利于草地尽快成坪。6月开始，每隔40天左右刈割一次，刈割时留茬高度为20cm。在10月上旬，统计种植区扁穗牛鞭草的覆盖度，以及鲜草产量。其中，扁穗牛鞭草的覆盖度的计算方法如下：在实验地随机选取20块2×2m的田块统计种植区扁穗牛鞭草的覆盖度，以及鲜草产量，求取平均值。

[0044] 结果表明，在上述栽植及管理条件下，栽植当年，在10月上旬，扁穗牛鞭草覆盖度达到85.3％，鲜草产量1508公斤/亩。从次年开始，基本不用再进行除草等管理措施，每年可刈割4－5次，亩产鲜草可达5000－6000公斤。

[0045] 实施例2、三峡水库消落带155-165m海拔段双穗雀稗免耕栽植

[0046] 三峡水库155-165m海拔段通常要到10月初开始淹没，次年3月底出露，出露时间达大约6个月，比165-175m海拔段少2个月。由于离水库水面很近，其水分条件要比165-175m海拔段更充足。

[0047] 双穗雀稗（Paspalum distichum）属禾本科多年生草本。性喜湿润，在水分充足条件下生长良好，可高达1m。但在干旱条件下生长不良，其耐旱性比扁穗牛鞭草低。繁殖方式主要以根茎和匍匐茎繁殖，种子也能作远途传播。匍匐茎实心，有时长可达5-6米，直径2-4毫米，常具30-40节，水肥充足的土壤中可达70-80节，每节有1-3个芽，节节都能生根，每个芽都可以长成新枝，繁殖竞争力极强，蔓延迅速。

[0048] 在自然条件下，双穗雀稗冬季进入休眠状态，地上部分大步枯死。次年4月初匍匐茎芽开始萌发，6-8月生长最快，年生长周期较短。根据双穗雀稗这种生物学特性和繁殖特点，在三峡水库消落带特别适合在155-165m海拔段内作为湿地植被恢复草种栽植。

[0049] 栽植时间在4月上旬进行为宜，此时三峡水库消落带水位已降低至155m左右，该区段消落带已全部出露，地表其它杂草尚未生长，基本呈全部裸露状态，栽植前稍微清理一下地表枯死物即可。

[0050] 栽植时可剪取长度60-80cm左右的粗壮匍匐茎茎做种苗，用上述井字压茎法栽植15亩。由于生长期短，为增加成活率，加快草地成坪，可适当密植。每亩种苗匍匐茎用量
7000－8000株，重约90－100公斤。栽植后的管理方法参照实施例1。在9月下旬，统计种植区双穗雀稗的覆盖度，具体方法如下：在实验地随机选取20块2×2m的田块统计种植区双穗雀稗的覆盖度，求取平均值。

[0051] 结果表明，在上述栽植及管理条件下，栽植当年，至9月下旬三峡水库蓄水时，双穗雀稗覆盖度达到了80.9％。翌年，基本不用再进行人工管理。