紅壤坡耕地建復(fù)合草帶截留土壤養(yǎng)分的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅壤坡耕地建復(fù)合草帶的方法，尤其是涉及一種建復(fù)合草帶截留 土壤養(yǎng)分的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅壤分布在海拔300m以下的丘陵崗地和海拔500m以下的低山下部，面積較大，僅 中國(guó)湖南省就多達(dá)863. 72 X IO4 h m2,占湖南省面積的40. 77%，其中紅壤坡耕地17. 15 X IO4h m2，占紅壤總面積的1. 98%，包括紅壤經(jīng)濟(jì)林(果）地和旱耕地，是中國(guó)南方主要土地類型 之一。
[0003] 然而，紅壤坡耕地坡度較大，一般>5°，有的甚至>25°。為了避開規(guī)律性的干 旱，旱土只種一季早春作物，地面覆蓋極其有限；加之紅壤地區(qū)均是降水量多，且大雨、暴雨 多旳立地環(huán)境，水土流失嚴(yán)重。例如，據(jù)測(cè)定，湖南省衡南縣年降雨量達(dá)1324. 6mm，在此條 件下，砂巖紅壤全墾建梯營(yíng)建的柑橘園地，年徑流深達(dá)865. 9mm，年泥沙流失量達(dá)21. 89t/h m2。又如，湖南省寧鄉(xiāng)縣年降雨達(dá)1423. 6_，花崗巖紅壤全墾建梯營(yíng)建的日本野漆樹園地， 年徑流深述876. 9mm，年泥沙流失量達(dá)22. 07t/h m2。
[0004] 對(duì)以上兩種紅壤坡耕地分別進(jìn)行如下幾個(gè)處理：造梯土建園、梯土建園+覆蓋免 耕，年徑流深、年泥沙流失量較未建梯的園地平均分別減少32. 5%和43. 7% ;特別是，如果進(jìn) 行梯土建園+覆蓋免耕+建草帶處理，則年泥沙流失量?jī)H為3. 56t/h m2,與該類土地允許侵 蝕量值2. 5t/h m2相近。
[0005] 但是，對(duì)建梯+覆蓋+草帶的紅壤坡耕地，盡管年泥沙流失量接近允許侵蝕量值， 土壤養(yǎng)分的流失卻依然較多。據(jù)化驗(yàn)，建梯+覆蓋+草帶紅壤坡耕地，一年中40m2小區(qū)由 暴雨形成的降雨徑流和泥沙中，速效氮、速效磷、速效鉀的含量分別達(dá)324. 65mg、25. 43mg、 5437. 12mg，相當(dāng)于年施肥量的1/5-1/3。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種紅壤坡耕 地建復(fù)合草帶截留土壤養(yǎng)分的方法，以既截留徑流，減少水土流失，又能減少侵蝕泥沙中所 含養(yǎng)分，減少紅壤坡耕地養(yǎng)分流失，培育地力，發(fā)展特色農(nóng)業(yè)，振興區(qū)域經(jīng)濟(jì)。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種紅壤坡耕地建復(fù)合草帶截留土壤 養(yǎng)分的方法，包括以下步驟： (1) 牧草品種構(gòu)成及選擇：建復(fù)合草帶使用的草種，至少由2種功能不同，可以分別同 時(shí)截留土壤中速效氮、速效磷和速效鉀養(yǎng)分的牧草品種的草種混合構(gòu)成； (2) 整地與施肥：在紅壤坡耕地等高開條播帶；當(dāng)為紅壤坡耕地梯土果園時(shí)，在每梯的 外緣開條播帶；帶內(nèi)施肥； (3) 種子播前處理：草種播種前，對(duì)非豆科牧草種子，用溶磷菌劑懸濁液調(diào)黃泥拌種； 對(duì)豆科牧草種子，用溶磷菌劑懸濁液調(diào)種植過該豆科牧草的根際土壤或淤泥拌種； (4) 播種：將經(jīng)過步驟（3)處理的牧草種子均勻地撒播在條帶內(nèi)，再覆蓋一層細(xì)土或細(xì) 沙； (5) 田間管理：包括出苗前后澆水、查苗補(bǔ)種、除雜草、追提苗肥、別割等。
[0008] 進(jìn)一步，步驟（1 )，為了優(yōu)選草種及品種搭配，本發(fā)明者收集禾本科牧草百喜草、桂 收1號(hào)、烏瓦雀稗草、早熟禾、野燕麥，豆科牧草白三葉草、紅三葉草、紫花苜蓿、小冠花、草 木樨，進(jìn)行排列組合，建復(fù)合草帶，共有25個(gè)處理；根據(jù)一年中暴雨條件下，每次降雨的徑 流和泥沙樣本中速效氮、速效磷、速效鉀的含量加權(quán)平均，得各復(fù)合草帶土壤養(yǎng)分流失量， 依據(jù)流失量值大小，從中優(yōu)選百喜草和白三葉草混合搭配作為構(gòu)建復(fù)合草帶的草種。
[0009] 所述百喜草（Paspalum nqdadun Flugge)是禾本科雀稗屬多年生草本植物。百喜 草實(shí)生苗生長(zhǎng)1年后，分蘗形成的匍匐莖可達(dá)10條左右，匍匐莖每年生長(zhǎng)30-40cm，兩年后， 緊密纏結(jié)地表的匍匐基可高達(dá)3325-4216條/m2,形成致密、厚實(shí)、盤根錯(cuò)節(jié)的草層。研究與 應(yīng)用實(shí)踐證明，百喜草在環(huán)境改良與生態(tài)恢復(fù)方面具有理想的效果，如在油類污染的土壤 上種百喜草后，土壤中污染物能顯著降低，這是因?yàn)樗雇寥牢⑸飻?shù)量增加了 287倍，從 而加劇了污染物的降解；用百喜草構(gòu)成草蘺對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)污水進(jìn)行過濾處理，能顯著降低TSS、 COT、TKN等的濃度；因此，百喜草用于建復(fù)合草帶，其截留氮素作用較強(qiáng)。
[0010] 白三葉草（Trifqlium repene L)為豆科三葉草屬多年生草本植物。白三葉草繁 殖容易，耐粗放管理，與雜草有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，被廣泛的應(yīng)用在水土保持與園林綠化，白三 葉草在生態(tài)修復(fù)方面也有廣泛的應(yīng)用，如白三葉草對(duì)重金屬具有吸收作用等。尤其是，研究 表明，白三葉草具有很強(qiáng)的截留土壤中磷、鉀的作用。
[0011] 進(jìn)一步，步驟（2)中，所述條播帶即播種牧草建帶的播種溝，溝寬宜為35-45cm (優(yōu) 選40cm)，溝深8-12cm (優(yōu)選IOcm);播種溝內(nèi)宜施有機(jī)肥，優(yōu)選干雞奠與菜枯餅的混合物 (混配比例不限)，施用量宜為，每667 m2施80-100kg。
[0012] 牧草生長(zhǎng)需要大量的碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫等元素，同時(shí)也需要硼、錳、 鋅、鐵、鉬等微量元素。禾本科牧草對(duì)氮需要強(qiáng)烈，對(duì)施氮肥反應(yīng)敏感，氮肥是增加產(chǎn)量的關(guān) 鍵因素，因?yàn)槭┑誓芴岣吣敛荻痉痔Y的存活率，增加可育分枝數(shù)；磷肥對(duì)牧草種子產(chǎn)量 有促進(jìn)作用；鉀肥是流動(dòng)養(yǎng)分，需要經(jīng)常補(bǔ)充。
[0013] 進(jìn)一步，步驟（3)中，對(duì)優(yōu)選的百喜草種子作"變溫"處理，即先用冷水(指播種時(shí)自 然氣溫狀態(tài)下未加熱的水)浸濕并搓揉，使其吸水，再倒去冷水，用38°C~42°C (優(yōu)選40°C) 的溫水浸泡22-26h (優(yōu)選24h)，然后涼干，與白三葉草種混合；再用種過2年以上白三葉草 的根際土壤或含根瘤菌的污泥(接種根瘤菌）調(diào)溶磷菌粉劑懸濁液拌種；所述溶磷菌粉劑懸 濁液由Ig溶磷菌粉劑兌水450-550g (優(yōu)選480-520g，更優(yōu)選500g)配制而成；土壤重量可 為草種重量的8-12% (優(yōu)選10%);溶磷菌粉劑懸濁液用量：能使根際土壤濕潤(rùn)，泥土能粘在 草種上即可。
[0014] 磷是作物生長(zhǎng)所需的大量元素之一，每年要向土壤施大量可溶性磷肥，但是，作物 對(duì)當(dāng)季所施磷肥的利用率一般只有5-10%，大部分磷肥實(shí)際上以無效態(tài)累積于土壤中，因 此，應(yīng)當(dāng)挖掘土壤中潛在的磷庫(kù)資源，降低化肥過量施用所造成的環(huán)境污染。當(dāng)?shù)赝寥缿Y制 的淤泥含有適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥?、作物的根瘤菌，用淤泥拌種，可以接種適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀粭l件 的根瘤菌，把空氣中的氮吸收到根瘤之中，供作物利用。
[0015] 據(jù)試驗(yàn)"溶磷菌"是對(duì)存在于植物根際和自然土壤中能使難溶性或不溶性的磷轉(zhuǎn) 化為易于被植物吸收利用的可溶性磷的微生物的總稱；第1株溶磷菌是前蘇聯(lián)學(xué)者蒙金娜 于1935年從土壤中分離得到的，以后，不同種類溶磷菌相繼從玉米、小麥、果樹、林木、牧草 等作物根際分離獲得；它們分屬不同的種類，包括勒克氏菌屬、腸桿菌屬、芽孢桿菌屬、假 單孢菌屬、克雷伯氏菌屬、節(jié)桿菌屬、鏈霉菌屬等等。這些溶磷菌的功能有能分解難溶性有 機(jī)磷的、能分解難溶性無機(jī)磷的、既能分解有機(jī)磷，也能分解無機(jī)磷的(參見"溶磷真菌的 溶磷機(jī)制" [A]，簡(jiǎn)宣裕、吳繼光；臺(tái)灣地區(qū)微生物肥料之開發(fā)與利用研討會(huì)?？痆C]，1994， 99~113 )。優(yōu)選既能分解有機(jī)磷，也能分解無機(jī)磷的溶磷菌種群。
[0016] 對(duì)百喜草種子作"變溫"處理，是因?yàn)榘傧膊莘N子具有休眠特性，不浸種，發(fā)芽速度 慢，也不整齊。
[0017] 進(jìn)一步，步驟（4)中，宜將優(yōu)選的百喜草與白三葉草種加適量細(xì)土，細(xì)土與種子重 量之比為1 : 1混勻播種，這樣有利于白三葉在高溫干旱季節(jié)枯草率降低，確保白三葉四季 常綠，能不間斷地截留土壤養(yǎng)分；百喜草冬季枯葉，南方冬季雨水少，大雨、暴雨更少，對(duì)截 留土壤養(yǎng)分影響不大。
[0018] 所述覆蓋用的細(xì)土或細(xì)沙的厚度優(yōu)選I. 0-1. 5cm。
[0019] 進(jìn)一步，步驟（5)中，所述田間管理中，出苗前后澆水，出苗前宜每天早晚各澆水1 次，出苗后每天早上澆水，設(shè)有噴灌系統(tǒng)的，采用噴澆最好，保持土壤濕潤(rùn)；查苗補(bǔ)種是指， 出苗后，檢查發(fā)現(xiàn)有缺株斷帶情況的，進(jìn)行補(bǔ)種；除雜草，是指百喜草、白三葉草苗期生長(zhǎng)緩 慢，應(yīng)及時(shí)除雜草，在形成草層覆蓋后的前2-3年要除去大雜草；可采用人工拔除雜草；追 提苗肥，必要時(shí)（如發(fā)現(xiàn)幼苗發(fā)黃時(shí)），在出苗后15-20d，每667 m2追尿素2. 5-3. Okg和磷 鉀肥各4. 5~5. 5kg ;草層自然高度達(dá)20-30cm時(shí)，一般要進(jìn)行刈割，留茬3-5Cm ;種（栽） 植一年內(nèi)的百喜草開花時(shí)，是刈割適期；刈割的草料返回土地作肥料或作家禽飼料、草魚餌 料。
[0020] 本發(fā)明所建的復(fù)合草帶，草種選用可以分別同時(shí)截留土壤中速效氮、速效磷和速 效鉀養(yǎng)分的牧草品種的草種混合構(gòu)成，建成的復(fù)合草帶，粗壯的匍匐莖緊貼地表，且根系發(fā) 達(dá)，對(duì)土壤有較強(qiáng)固著力；草層厚而且致密，免受降雨沖擊，提高了土壤的初滲率和穩(wěn)滲率， 也就是說，其枯落物覆蓋能夠有效改變降雨與地表徑流、壤中流的關(guān)系，改善降雨、徑流的 垂直空間分配，因而使徑流減少，壤中流和基流顯著增加；泥沙是由徑流攜帶，徑流少，泥沙 自然就少；泥沙是養(yǎng)分的主要載體（98%的養(yǎng)分是隨泥沙流失），泥沙少，養(yǎng)分流失也就少， 加上本復(fù)合草帶截留土壤養(yǎng)分效果優(yōu)于其它草帶，所以截留土壤養(yǎng)分效果好。
[0021] 以優(yōu)選的百喜草+白三葉草復(fù)合草帶為例，百喜草地上部和地下部均有C/N比高， 腐殖化系數(shù)高，將草帶刈割返回土地均能顯著提高土壤有機(jī)碳和復(fù)合有機(jī)碳含量，極有利 于土壤培肥，加上截留的土壤養(yǎng)分在草帶內(nèi)累積，復(fù)合草帶培肥地力效果好。百喜草+白三 葉草復(fù)合草帶具有良好的培肥地力的作用，還很適合參與作物輪作系統(tǒng)。如百喜草+白三 葉草-花生、百喜草+白二葉草-西瓜等。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0023] 以下實(shí)施例使用的溶磷菌粉劑由臺(tái)灣聯(lián)發(fā)生物科技股份有限公司生產(chǎn)(南京聯(lián)發(fā) 生物科技有限公司有售)。
[0024] 1草種選擇 (1) 百喜草復(fù)合草帶養(yǎng)分流失量差異試驗(yàn)：將測(cè)定的百喜草與5個(gè)豆科牧草構(gòu)建的復(fù) 合草帶一年中暴雨條件下次降雨養(yǎng)分流失量匯總，結(jié)果是：百喜草+白三葉〈百喜草+紅三 葉〈百喜草+紫花苜?！窗傧膊?草木樨〈百喜草+小冠花。百喜草+白三葉復(fù)合草帶速效 氮流失量為51. 65mg，只為其它4個(gè)復(fù)合草帶的7. 84-18. 55% ;速效磷流失量7. 34mg，為其 它4個(gè)草帶的34. 04-57. 51% ;速效鉀流失量543. 12mg，為其它4個(gè)草帶的9. 81-42. 85%(參 見表1); 表1百喜草復(fù)合草帶養(yǎng)分流失量差異*
(2) 白三葉草復(fù)合草帶養(yǎng)分流失量差異試驗(yàn)：將測(cè)定的白三葉草與5個(gè)禾本科牧草 構(gòu)建的復(fù)合草帶一年中暴雨條件下