盐碱地植被快速复壮技术的研究

沈刚　姜楠　吴海英　周红昕　李子勇

摘 要：在旱作条件下模拟大田播种吉生一号羊草进行田间小区试验，采用正交设计，三因素四水平共计16个处理，每个处理面积20m2，3次重复。分别观察土壤处理剂、磷肥及生物有机肥同时作用的重度盐碱地上羊草生长及产量情况，试图找到一种快速恢复退化草地植被的方法。经过3a的观察、2a的产量对比分析，结果显示：在播种当年各处理之间在株高上没有明显差别，在单位面积株高的比较中只有处理10（施磷肥300kg/hm2、土壤处理剂30kg/hm2、生物有机肥450kg/hm2）显著高于处理9和处理4，其它处理间未达到显著差异。出苗数比较中达到差异显著（P<0.05），处理10显著高于其它各处理，为株数比较中最佳组合。第2年及第3年的返青株数上也没有显著差异（P>0.05），处理10的返青数最高。处理10、3、5在第2年覆盖度达到100%，对照处理1为73.3%，第3年为86.3%。干草产量在播种第2年和第3年均达到差异极显著水平（P<0.01），处理10极显著高于其它各处理，干草产量分别为4.8t/hm2、4.97t/hm2。

关键词：盐碱地；快速恢复；羊草

中图分类号：S287 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20161131003

我国拥有4亿hm2天然草地，占全球总面积的13%，据世界第2位，占全国陆地面积的40%。不仅是重要的绿色屏障，而且也是畜牧业生产基地和野生动物的栖息地。近年来在开发利用草地资源过程中，滥开垦，过度放牧，造成大面积草原退化、沙化、盐碱化，生态环境严重恶化。目前我国90%以上的草原已经或正在退化，其中中度退化的草原达1.3亿hm2[1]。天然草原覆盖度降低到20%～35%，草地生产能力较20世纪50年代普遍下降30%～50%[2]。目前，对草地退化的原因有2种看法：自然因素和人为因素。以自然因素占主导地位的学者认为，气候因素特别是年降水量的变化决定着草地的发展方向，多雨年有利于中国北方干旱、半干旱地带草地的生长，而持续的干旱则促使草地的退化[9、10]；以人为因素占主导地位的学者认为，人类的过度农垦、放牧、以及水资源的不当利用是造成草地退化的主要原因，而自然因素變化引起的退化影响较小[11、12]。目前比较一致的观点认为，气候因素对草地退化的发展过程起影响作用，而人为因素则起决定性作用[13、14]。而草地的恢复方法较多，可归纳为2类：自然恢复和人工措施使其恢复。自然恢复时间较长，经过10a的时间可以恢复到近似为退化前草地状况，即以羊草和针茅为主的草原群落[16]。人为措施主要有：松土、浅耕翻等改善土壤物理性状的措施，增施肥料，尤其是氮肥，以改善土壤的营养状况的措施，不播本土优良牧草以增加植被恢复速率的措施和通过轻度合理放牧来促进草地恢复的措施。

羊草（Leymuschinensis）作为一种具有耐盐碱、耐贫瘠、抗旱、抗寒等优良特性的禾本科多年生优良牧草，成为我们改良退化草场的首选，羊草叶量多、营养丰富、适口性好，各类家畜一年四季均喜食，有“牲口的细粮”之美称。羊草调制成干草后，粗蛋白质含量仍能保持在10%左右，且气味芳香、适口性好、耐贮藏。羊草喜湿润的沙壤质栗钙土和黑钙土，在pH5.5～9.4时皆可生长，最适于pH6～8。在排水不良的草甸土或盐化土、碱化土中亦生长良好。羊草根茎发达，根茎上具有潜伏芽，有很强的无性更新能力。早春返青早，生长速度快，秋季休眠晚，青草利用时间长。生育期可达150d左右。生长年限长达10～20a。本文通过施用土壤处理剂、生物有机肥、磷肥，播种吉生一号羊草，运用适合当地土质特点的整地及播种方法，改良退化草地，效果显著，借此为快速恢复退化草地提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

吉林省白城市通榆县，属北温带大陆性季风气候，年平均气温6.6℃，极端最低气温-25.9℃，极端最高气温40.5℃，无霜期平均162d，平均年降水量332.4mm。试验地位于该县北20km N4452'、E12254'，试验地块为退化草地pH值9.5，全盐量0.59%，地势平坦。

1.2 试验材料

吉生一号为吉林省生物研究所科研人员培育的国内第一代人工羊草，具有高产、抗旱、耐盐碱等优良特性。粗蛋白含量7.12%～9.55%（完熟期）[3]、粗纤维32.09%、粗脂肪2.02%，是奶牛及羊的理想饲料，可提高奶牛的产奶量[4]。磷肥为过磷酸钙，长山化肥厂生产，含有效P2O5 14%～20%。禾本科牧草以磷肥为底肥氮肥为追肥在提高牧草的长势和产草质量上效果更佳[5]。

土壤处理剂为新型多功能保水剂，由胜利油田长安控股集团有限公司生产。生物有机肥是特定功能生物与主要以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。

1.3 试验设计

试验为三因素四水平（第1水平为零0，即第1处理为对照）的正交设计，共16个处理（见表1），3次重复。每个处理面积20m2（长10m×宽2m），处理间隔0.15m，重复间隔1m。采用顺序交错排列减小土地差异给各处理间产生的影响。最外侧设一圈保护行宽2m，小区总面积1529.5m2。播种时间为6月初，播前施入磷肥、生物有机肥和土壤处理剂，播量22.5kg/hm2。

1.4 试验测定项目

采用内经1m×1m正方形木框对每个处理进行样方测定，每处理取代表性3点。

株高：用直尺测量每个样方中20株的自然高度，单位：cm。

出苗数：播后1个月查每个样方中苗数，单位：株/m2。

返青数：播后第2、3年每样方中株数，单位：株/m2。

密度：单位面积内的植株数，单位：株/m2。

覆盖度：采用目视估计法直接得出结果，单位：%。

干重：将每样方中鲜草全部割下（留茬0.03m）放室内自然风干后称重，单位：t/hm2。

1.5 试验数据处理

用Spss软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 播种当年磷肥、土壤处理剂及生物有机肥对株高的影响

株高随着磷肥施量的增加成正比增长，也就是说磷肥有效地促进植株的生长，几个水平间没有达到显著差异（P>0.05）。

土壤处理剂及生物有机肥各水平对株高的影响没有明显规律，没有达到显著差异（P>0.05）。

株高调查各处理间的比较，通过新复极差测验等多重比较得出：只有处理10显著高于处理9和处理4，其它处理间均无显著差异（见表2），处理10与对照处理1之间没达到显著差异，分别为0.084m、0.067m。

2.2 磷肥、土壤处理剂及生物有机肥对出苗数的影响

磷肥及生 物有机肥各水平间达到了差异显著水平（P<0.05），磷肥300kg/hm2施量的出苗数显著高于最高施量450kg/hm2的出苗数，与不施肥的水平间差异未达到显著，说明施磷肥对出苗数没有明显促进作用，过量施入反而会影响出苗数。随着生物有机肥的增加，出苗数随之增加，最高施量水平的出苗数显著高于不施水平。生物有机肥对出苗数有明显的促进作用。土壤处理剂各水平间未达到显著差异，只有第2水平高于其它3个水平，株数高出60%左右（见表2）。

出苗数（株数）各处理间多重比较中，处理10显著高于其它各处理，极显著高于除了处理3以外的其它各处理，为出苗数比较中的最佳处理（见表2），即施磷肥300kg/hm2、土壤处理剂30kg/hm2、生物有机肥450kg/hm2。说明处理10的各因素水平最有利于羊草的发芽及保苗，它提供了更好的生存条件。

2.3 播后2a的返青数比较

播后第1年返青处理10为102株/m2，高出对照处理53株/m2近1倍，高出排在第2位的处理30.8%，处理间的新复极差测验的多重比较达到了显著差异水平，但处理10与对照间差异不显著（见表2）。

播后第2年返青处理10为193株/m2，高出对照28.7%，但多重比较中也没达到差异显著水平。随着时间的推移，各小区内羊草经过分蘖和横走根茎的繁殖，单位面积内羊草数量会趋于相等，各处理单位面积的返青数会趋于相等，达到一个平衡水平。

2.4 播后第2、3年密度比较

第2年的密度比较中各处理间未达到差异显著，处理10密度最大741株/m2，比对照处理1高出8%（见表3）。

第3年各处理未达到差异显著水平，密度最大的处理10高于对照44.6%。

2.5 覆盖度比较

在第2年处理3、5、10均达到100%，其它处理在40%～93.3%之间，对照为73.3%。第3年仍然是处理3、5、10达到100%覆盖度，其它处理都有增长，在55%～95.3%之间，对照为86.3%（见表3）。

2.6 干重比较

第2年干重各处理間的多重比较中处理10极显著高于其它各处理，干草产量达到4.8t/hm2，对照处理1为2.2t/hm2，其它处理为1.77～3.67t/hm2。第3年处理10极显著高于其它各处理（P<0.01），产量为4.97t/hm2对照干草产量为2.4t/hm2，其它处理为1.97～4.37t/hm2，处理10为干草产量比较中的最佳处理（见表3）。

3 讨论与结论

经过3a的田间观测结果分析显示：处理10在当年的株数、第2、3年的干草产量达到4.83t/hm2、4.97t/hm2，在各处理间的多重比较中显著高于对照及其它各处理。在覆盖度上第2年就达到了100%，处理10：施磷肥300kg/hm2、土壤处理剂30kg/hm2、生物有机肥450kg/hm2相比其它各处理，它的各因素水平最有利于羊草的萌发和保苗、使得退化草地恢复过程中的地面植物覆盖度第2年达到100%、产草量显著高于未经处理的对照、经济效益可以达到最大。这个处理组合是本实验的最佳处理，可作为类似当地土壤和气候地区草地恢复的借鉴方法之一。

本研究的方法只是众多改良措施中的一种，其优点是能够改善土壤的理化性质，疏松板结土壤，增强土壤的保水、保肥能力，为植物根系生长提供良好的生存条件。植被恢复速度快。缺点是前期投入较多，工时较长，相比围栏封育[6]、火烧[7]、松土改良[8]要投入更多的人力、物力。

退化草地改良方法的选择应当充分考虑当地的自然环境条件，选择适合当地条件的改良方法，才能达到预期的改良效果，防止造成资源浪费和新的草地退化。对于退化严重的天然草地，完全耕翻+播种改良措施明显优于带状翻耕+播种，其中完全翻耕+播种+P肥效果最好。

参考文献

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