專利名稱：內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及鹽漬土地的防鹽種植方法，尤其涉及在內(nèi)陸鹽漬土地上的防鹽種植方法。屬生態(tài)農(nóng)業(yè)。
背景技術(shù)：
土壤鹽漬化是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)環(huán)境的一個重要因素。據(jù)統(tǒng)計，全世界鹽漬土地有9.6億公頃，并且有逐年擴大的趨勢。隨著人口、糧食、土地、能源和生態(tài)環(huán)境矛盾的加劇，對鹽漬土地的開發(fā)及防止次生鹽漬的問題已經(jīng)成為一個世界性、世紀性、關(guān)乎可持續(xù)發(fā)展的大問題提到了各國的議事日程，并受到各國政府和科學界的高度重視。
造成土壤鹽漬化的因素既有自然因素，又有人為因素，前者是鹽類在地球表面的重新分配，后者是不合理的耕作等原因造成。據(jù)有關(guān)資料報道，美國18個州的3000萬畝灌溉農(nóng)田有一半左右受到次生鹽漬的威脅，其中800萬畝土地因鹽漬嚴重制約農(nóng)作物產(chǎn)量。印度次大陸約2000萬英畝的鹽漬土地。在埃及尼羅河灌溉的50萬公頃土地，40％受到鹽漬的威脅。世界各地都有類似的問題。因此，各國對鹽漬土地的開發(fā)及防止次生鹽漬問題的意識與日俱增。例如印度對鹽漬防治工作開始于1941年，當時就制定了防止鹽漬化和改良土地的方案，到1975年成立了專門的研究機構(gòu)，1978年成立了專門委員會，歐洲一些國家成立了全國性的鹽漬研究中心。其治理方法，在上世紀多半采用以水洗鹽的方法，不僅代價昂貴而且效果甚微，尤其對內(nèi)陸生態(tài)系統(tǒng)適得其反。正如美國加州大學在總結(jié)鹽漬實驗室40年的工作時說“排水工程耗資巨大，而且需能源、優(yōu)質(zhì)水及大型工程，這些又會引起不良后果。”到上世紀末期，美國的Lewis Mayroeld提出了生物鹽研究(Biosaline Research)的概念，從生物、水利等方法去研究，使鹽漬的防治進入了一個新時期。國際生物鹽學術(shù)會議的召開，在綜合治理方面取得了一些令人矚目的進展。如美國Goodin建立的單細胞懸浮培養(yǎng)系統(tǒng)，從具有許多體細胞無性系變異(Somaclone Variation)的大量細胞群中，篩選出了耐鹽細胞系。巴基斯坦國家農(nóng)業(yè)研究中心用水稻、小麥種子進行組織培養(yǎng)，在含鹽培養(yǎng)基中誘發(fā)愈傷組織，并分化出小植株。菲律賓國際水稻研究所在鈉化鹽漬地上采用深翻和施用石膏相結(jié)合，并用水稻與小麥輪作，降低了土壤中的可交換鈉。埃及與巴基斯坦等國收集鹽土植物，如濱藜屬Atriplexundwlata，千金子屬Leptochlora fusca等，在高度鹽漬的非耕地上種植獲得了成功。近期，應用轉(zhuǎn)基因手段，已獲得耐鹽番茄、耐鹽苜蓿。我國山東師范大學從堿蓬中克隆出耐鹽的關(guān)鍵基因，為培育新型耐鹽植物奠定基礎。
我國的鹽漬土地約占國土的四分之一，除部分分布在華北、東北和沿海地區(qū)外，大部分分布在兩北，主要是甘肅河西、新疆、青海柴達木、寧夏銀川平原和內(nèi)蒙西部等地，面積約2億多畝。對鹽漬的治理起步于上世紀70年代的對黃淮海鹽漬治理，種植水稻防鹽栽培現(xiàn)已取得顯著的成效。過去糧食單產(chǎn)只有幾十公斤，現(xiàn)在達到四五百公斤，鹽漬面積減少60％，初步實現(xiàn)了從貧困到富饒，其成果引起了國內(nèi)外的高度重視。專利號為96111697.8，專利名稱為“重度鹽漬化土壤種植水稻的方法”，公開了一種在重度鹽漬化土壤上種植水稻的方法，其主要包括對水稻種子的處理和對土壤的處理，對土壤的處理是在耕層施稻草。而內(nèi)陸干旱地區(qū)為封閉生態(tài)系統(tǒng)，其鹽漬特點更為復雜，治理難度更大，到目前為止，國內(nèi)外尚未有明顯的突破。主要原因由于內(nèi)陸地區(qū)遠離海洋，氣候干燥，河流多屬內(nèi)陸河系，形成了一個內(nèi)陸干旱封閉的生態(tài)系統(tǒng)。在特殊的生態(tài)系統(tǒng)中，不僅鹽漬普遍，而且鹽漬成困。其積鹽程度、鹽分組成、水鹽運動都和沿海地區(qū)有很大的不同，相對防治難度更大。土壤鹽漬化已成為影響農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境健康的一個重要因素。隨著人口、糧食、土地、能源矛盾的加劇，對鹽漬土的開發(fā)和防止次生鹽漬問題極為重要。尤其是甘肅省隨著引大入秦等一些大型水利工程的修建，次生鹽漬化還將越來越嚴重。如不注重次生鹽漬化的防治，將會造成比史料上記載的秦王川“土質(zhì)黑堿，地性不禾，遍野黑柴，只堪孽收”更為嚴重的后果。
對鹽漬的治理，尤其是內(nèi)陸鹽漬的治理，我們多年的研究證實以生物措施最為有效且治本。但是鹽漬土上一般植物很難生存，即便有也多以藜科的雜草為主，經(jīng)濟價值較低，可利用經(jīng)濟樹種非常少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法。
本發(fā)明的目的可以通過采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其主要特點是(1)將鹽漬區(qū)的土地劃分為埂、畦相間；(2)使畦地表面低于埂地表面；(3)在低畦處播種籽種或載種苗木；栽完后墟土填在穴內(nèi)，使土壤低于高埂。(4)種完后在畦內(nèi)灌水。水在土壤毛細管中運動將鹽分帶到埂上，形成埂上積鹽而畦內(nèi)脫鹽。播種或栽種的苗木根系分布在脫鹽的土層里，可避免鹽分的傷害。
內(nèi)陸鹽漬區(qū)水鹽運動的一個重要特點是，因為蒸發(fā)強烈，土壤可溶性鹽經(jīng)毛細管隨水聚于地表，使許多植物無法忍耐高鹽脅迫，而無法種植。含水溶性鹽類較多的土壤，一般表面有鹽霜或鹽結(jié)皮，土壤飽和提取液的電導率(Ece)大于4毫西/厘米；交換性鈉百分率低于15％；pH值一般不超過8.5。由于土壤溶液的滲透壓高于植物組織的滲透壓，因而植物難以從土壤中吸取必需的水分和養(yǎng)分，導致發(fā)生生理干旱、生長不良甚至死亡。采用本發(fā)明方法后，多數(shù)鹽分隨毛細管上升到高埂處，相對低畦處鹽分較輕，這樣在低畦處種植植物就可避免鹽害，提高植物成活率。
應用生物排鹽，可使耕作層土壤鹽分降低70％；然后在時空兩個層面增加綠色覆蓋，使地表強烈蒸發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)橹参镎趄v，破壞土壤毛細管作用，降低地下水位，減少鹽分表聚。再通過地力培肥，使土壤有機質(zhì)不斷增加，土壤容重降低，團粒結(jié)構(gòu)改善，成為種植植物的中、輕度鹽漬環(huán)境。再應用植物對鹽漬環(huán)境進一步改進，便可成為永續(xù)利用的土地。
所述埂的寬度視植物種類而異，一般為0.5-2M；所述畦的寬度為0.4-0.8M。畦地表面低于埂地表面為25-50cm。形成寬埂窄畦。
所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法還包括了A.當年2-3月采集苗木；B.將苗木先進行假植，假植溝深50cm，留一面斜坡，層層放苗；苗木充分散開，根系不重疊；用土先將苗木根系埋上，澆透水，再用土覆蓋至苗高2/3以上，樹梢蓋少許麥草；C.當年4月5日以后開始種植；D.采用高密度栽培；E.當年11月初灌一次冬水，灌飽灌足，半月后在根部培土約半尺高；F.平茬抹芽；G.窄喬寬灌栽培模式。
在低畦處載苗，栽完后墟土填在穴內(nèi)，使土壤低于高埂，踏實穴埂；栽植后及時澆一次透水。
所述的高密度栽培為行距0.3-0.8m，株距0.7-1.5m，交叉栽培成三角形。
所述的平茬是翌年3月中旬把根部培土耙平，將頭年枝條從距地面5cm處剪掉(平茬)；抹芽為喬木苗只留一個壯芽，其它芽抹掉；灌木則留3-5個芽，多余的抹掉。
所述的窄喬寬灌栽培模式為兩行構(gòu)成一帶，帶與帶間隔1.5-2m；一行栽培的苗木培育為喬木或灌叢、另一行栽培的苗木則培育成灌叢。
本發(fā)明的有益效果是，采用生物為主的方法，改良利用了大片鹽漬土，使許多植物在中等甚至重度鹽漬環(huán)境(耕作層0-100cm土壤全鹽超過1％)中種植成功，如枸杞可在土壤全鹽2％種植成活，杜仲在土壤全鹽1.6％種植成活，還有桎柳、玫瑰、楊樹等植物也種植成活。節(jié)約能源，操作簡單，在內(nèi)陸鹽漬區(qū)防治鹽害，效果顯著。
具體實施例方式在甘肅50畝鹽漬區(qū)試驗示范區(qū)。
未經(jīng)處理的鹽漬土壤0-100cm全鹽含量分布情況(見表1)土層深度(cm) 全鹽含量平均鹽含量(X)0-10 2.5010-20 2.7920-40 3.4740-60 3.3460-100 3.46 3.11從上表可看出，未采用本發(fā)明之前，該地區(qū)鹽漬土壤由于鹽漬含量比較高，不適宜種植植物，土地大片荒蕪。
其原因是內(nèi)陸鹽漬是在鹽漬作用下，土壤鹽分通過毛細管作用聚于地表而傷害植物根系。所以很多作物，包括一些耐鹽抗鹽植物都是因為種苗無法抵御土壤表層嚴重的鹽漬，根系扎不下去而死亡。
1.采用本發(fā)明在鹽漬地種植杜仲。
杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是杜仲科、杜仲屬的落葉喬木，為第三紀殘留下來的古生樹種，原產(chǎn)我國中亞熱帶至暖溫帶。是我國特有的經(jīng)濟樹種，列為國家二級保護植物。
近代國內(nèi)外大量研究發(fā)現(xiàn)，杜仲具有許多特殊的生理、藥理活性物質(zhì)，對提高免疫、降低血壓、促進膠原蛋白合成，預防衰老、抗菌消炎有明顯的作用，加之高彈性杜仲膠的研制成功，使它在醫(yī)療、保健、工業(yè)甚至宇航醫(yī)學上顯示出廣闊地應用前景。目前在國際上，尤其是日本掀起了一股杜仲研究熱，由原來從中國大量進口原料而轉(zhuǎn)向引種。
杜仲研究近年在國內(nèi)發(fā)展十分迅速，尤其是經(jīng)我們的研究證實，甘肅小隴山林區(qū)杜仲原產(chǎn)地之一，其質(zhì)量優(yōu)于陜西和湖南產(chǎn)品，這引起世界的重視。
(1)當年2-3月采集杜仲苗木。
(2)杜仲苗木先進行假植，假植溝深50cm，留一面斜坡，層層放苗。苗木充分散開，根系不重疊。用土先將苗木根系埋上，澆透水，再用土覆蓋至苗高2/3以上，樹梢蓋少許麥草。這樣即可避開北方早春的凍害，又可保持苗木新鮮，使其生長逐步與引種地氣候同步。為了調(diào)整原產(chǎn)地與引種地氣候差異對杜仲苗木成活率的影響，假植煉苗。
(3)當年4月-5月種植。
(4)將鹽漬區(qū)的土地劃分為埂、畦相間。使畦地表面低于埂地表面30cm。在低畦處載苗，栽完后墟土填在穴內(nèi)，使土壤低于高埂，踏實穴埂。其埂的寬度為0.2-2M；畦的寬度為0.2-2M。在低畦處造林坑，長×寬×深為30×30×40厘米，每坑栽苗一株。
(5)高密度栽培，行距0.3-0.8m，株距0.7-1.5m，交叉栽培成三角形。兩行構(gòu)成一林帶。埂寬1.5或2米，再造與之相平行的另一組林帶。栽時將苗放于栽植穴中，先提苗舒展根系，將土輕輕從上向下撒在根上，邊提苗邊踏實，使根和土緊密接觸，再將墟土填在穴內(nèi)，使土略低于地面，踏實穴埂；栽植后及時澆一次透水(定根水)。內(nèi)陸鹽漬的一大特點是蒸發(fā)大，鹽分表聚強。為了減少返鹽又便于集約化生產(chǎn)，采用增大密度，每公頃9000株，這樣取得了理想的效果。A.成活率高，頭一年成活率達到92.4％；B.郁閉較快，返鹽低，當年鹽分降低至0-10cm全鹽0.98％；10-40cm全鹽0.75％；C.有利于防風、減少風蝕，也減少了地表蒸發(fā)和返鹽；D.有利于集約化生產(chǎn)和采葉。
(6)當年11月初灌一次冬水，灌飽灌足，半月后在根部培土約半尺高；凍害和抽干是冬季極易發(fā)生的嚴重影響苗木生長的因子，為了防止這一傷害，11月初灌一次冬水，灌飽灌足，半月后在根部培土約半尺高。全部苗木安全越冬，可防止凍害和抽干。
(7)平茬抹芽；枝干生長很快，兩個月就可郁閉，當年灌木狀的枝高達2.5-2.8m，喬木狀的可高達3-3.2m。平茬是翌年3月中旬把根部培土耙平，將頭年枝條從距地面5cm處剪掉(平茬)；抹芽為喬木苗只留一個壯芽，其它芽抹掉，這樣就長出一個筆直的主干。灌木則留3-5個芽，多余的抹掉。這樣長出幾個枝干行成灌木狀。
(8)窄喬寬灌栽培模式。所述的窄喬寬灌栽培模式為兩行構(gòu)成一帶，帶與帶間隔1.5-2m；一行栽培的杜仲苗木培育為喬木、另一行栽培的杜仲苗木則培育成灌叢。形成高喬低灌。其優(yōu)點是1 喬灌結(jié)合；2 采葉采皮結(jié)合，有利于集約化生產(chǎn)；3 治鹽與防風結(jié)合?？梢垣@得較大的生產(chǎn)效益與經(jīng)濟效益。
或把經(jīng)過假植培育的樹苗栽在定植穴內(nèi)，埋土低于地表面為30cm，并保持穴內(nèi)土壤疏松，穴沿踏實并筑土埂。
栽后立即澆“定根水”，要澆足。如能增加地膜覆蓋對西部地區(qū)保苗很有好處。
施肥造林前施農(nóng)家肥45-75t/公頃。以后可在高埂處套種綠肥植物毛苕子或苜蓿。二者都抗旱、抗寒、耐鹽，對增加土壤肥力和實現(xiàn)全年綠色覆蓋，防治鹽漬非常有利。
澆水除定根水要澆足外，頭一年4-6月視墑情每月澆水一次。
通過近五年引種栽培試驗，采取低穴種植，增大種植密度，套種綠肥植物等避鹽種植技術(shù)措施，在沿黃灌溉鹽漬區(qū)蘭州試驗地引種杜仲獲得成功，為鹽漬化土地生物治理與經(jīng)濟開發(fā)提供了一個發(fā)展前進廣闊的經(jīng)濟樹種。
經(jīng)三年栽培杜仲后，原生鹽漬地土壤鹽分有了明顯的變化。見下表1種植杜仲土壤鹽分測定(單位g/kg)表1

2.采用本發(fā)明在鹽漬地種植枸杞。
枸杞(Lycium barbarum L.)是一種馳名中外的中藥材，因果實中含有人體必需的微量元素、多種維生素和枸杞多糖，對人體生命代謝和免疫功能有明顯作用，尤其是枸杞多糖的免疫功能，可同防治艾滋病首選藥物AZT相匹敵，引起國際醫(yī)學界的極大興趣。
將鹽漬區(qū)的土地劃分為埂、畦相間。使畦地表面低于埂地表面為25-35cm。在低畦處種植枸杞，畦的寬度為0.4-0.8M，埂寬1或1.5米，再造與之相平行的另一組枸杞。
把經(jīng)過培育的樹苗栽在低畦內(nèi)，保持土壤疏松，畦埂要踏實?；蚨ㄖ惭裢恋陀诘乇砻鏋?0cm，并保持穴內(nèi)土壤疏松，穴沿踏實并筑土埂。
枸杞能在原生鹽漬地(荒地)或次生鹽漬棄耕地上種植，不需占用優(yōu)質(zhì)耕地，這是創(chuàng)造經(jīng)濟效益的第一個方面。另外，種枸杞當年種植、當年掛果，第二年每畝能產(chǎn)干果50公斤，第三年能達到150公斤以上，第五年進入盛果期。如果以最低收購價12元/kg計算，第二年產(chǎn)值每畝700元，第三年就可達到1800元，第四年后收入更高。無疑會給鹽漬區(qū)帶來顯著的經(jīng)濟效益。
經(jīng)三年種植枸杞后，原生鹽漬地土壤鹽分有了明顯的變化。見下表2種植枸杞土壤鹽分測定(單位g/kg)表2

從表中可看出，土壤鹽份隨毛細管作用升至埂上或穴周圍，而不傷害植物根系，有利于幼苗扎根成活。在利用低畦高埂栽培植物中，經(jīng)測埂上土壤鹽份高達1-2％以上，低畦處鹽份在0.6％左右。
另外，采用本發(fā)明在重鹽漬地種植桎柳、玫瑰、楊樹和桑樹等植物均獲得成功。尤其是采用林草間作，在畦內(nèi)種樹，在埂上種耐鹽的牧草(苜蓿等)改造鹽漬更為有效。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是(1)將鹽漬區(qū)的土地劃分為埂、畦相間；(2)使畦地表面低于埂地表面；(3)在低畦處播種籽種或載種苗木；(4)種完后在畦內(nèi)灌水。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是所述埂的寬度為0.5-2M；所述畦的寬度為0.4-0.8M。
3.如權(quán)利要求1、2所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是畦地表面低于埂地表面為25-50cm。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是還包括了A.當年2-3月采集苗木；B.將苗木先進行假植，假植溝深50cm，留一面斜坡，層層放苗；苗木充分散開，根系不重疊；用土先將苗木根系埋上，澆透水，再用土覆蓋至苗高2/3以上，樹梢蓋少許麥草；C.當年4月5日以后開始種植；D.采用高密度栽培；E.當年11月初灌一次冬水，灌飽灌足，半月后在根部培土約半尺高；F.平茬抹芽；G.窄喬寬灌栽培模式。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是還包括了在低畦處載苗，栽完后墟土填在穴內(nèi)，使土壤低于高埂，踏實穴??；栽植后及時澆一次透水。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是還包括了所述的高密度栽培為行距0.3-0.8m，株距0.7-1.5m，交叉栽培成三角形。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是還包括了有所述的平茬是翌年3月中旬把根部培土耙平，將頭年枝條從距地面5cm處剪掉(平茬)；抹芽為喬木苗只留一個壯芽，其它芽抹掉；灌木則留3-5個芽，多余的抹掉。
8.如權(quán)利要求7所述的內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其特征是還包括有所述的窄喬寬灌栽培模式為兩行構(gòu)成一帶，帶與帶間隔1.5-2m；一行栽培的苗木可培育為喬木或灌叢、另一行栽培的苗木則培育成灌叢。
全文摘要
本發(fā)明主要涉及鹽漬土地的防鹽種植方法，尤其涉及在內(nèi)陸鹽漬土地上的防鹽種植方法。屬生態(tài)農(nóng)業(yè)。一種內(nèi)陸鹽漬土壤的防鹽種植方法，其主要特點是(1)將鹽漬區(qū)的土地劃分為埂、畦相間；(2)使畦地表面低于埂地表面；(3)在低畦處播種籽種或載種苗木；栽完后墟土填在穴內(nèi)，使土壤低于高?。?4)種完后在畦內(nèi)灌水。本發(fā)明采用生物為主的方法，改良利用了大片鹽漬土，使許多植物在中等甚至重度鹽漬環(huán)境(耕作層0－100cm土壤全鹽超過1％)中種植成功，如枸杞可在土壤全鹽2％種植成活，杜仲在土壤全鹽1.6％種植成活，還有桎柳、玫瑰、楊樹等植物也種植成活。本發(fā)明節(jié)約能源，操作簡單，在內(nèi)陸鹽漬區(qū)防治鹽害，效果顯著。
文檔編號A01B77/00GK1714613SQ200410026320
公開日2006年1月4日 申請日期2004年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月4日
發(fā)明者賈恢先 申請人:甘肅農(nóng)業(yè)大學