一种草地专用肥及退化草地快速恢复的方法与流程

本发明涉及生物技术领域中，具体涉及一种草地专用肥及退化草地快速恢复的方法。

背景技术：

当前，我国超过90％的天然草地已发生不同程度的退化。“打草场连年打草、放牧场连年放牧”导致天然草地的养分随着草产品和畜产品的输出不断地从草地生态系统中带走而得不到有效地归还。这样，草地生态系统的养分循环被人为地破坏了，导致土壤肥力逐年下降，草地逐渐退化。恢复退化草地对于我国生态环境安全和草原牧区的可持续发展具有重要意义。为了恢复退化的草地，当前生产上主要采取了围栏封育、浅耕翻、牧草补播等措施。但是迄今，恢复退化草地的植被盖度和生产力，特别是恢复优质牧草比例依然是草地恢复的难点。

过度利用导致草地的养分平衡被打破是草地退化的主要原因之一。因此草地施肥应该是维系草地养分循环、提高植被盖度和草地生产力的有效途径。但是，天然草地的施肥并没有成为我国退化草地恢复的主要技术措施。目前我国的草地施肥多在牧草生长季进行，以夏季为主。但是事实上，我国草原地区多处于干旱半干旱区，夏季施肥一般效果不理想，肥料利用率只有30％左右。施肥后如果遇到充足的降水则效果显著，牧草产量显著提高；反之，施肥后如果遇到长时间的干旱，肥料浪费严重，特别是地表施肥，挥发严重，利用效率很低，施肥效果不显著。如果遇到连续的高温天气，不仅肥料挥发严重，大量的氨气还对植物造成毒害。因此一些研究认为天然草地施肥只具有生态效益，在经济上是不合算的。目前，针对我国天然草地的特点，生产上急需一种经济高效的施肥方法。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种草地专用肥及退化草地快速恢复的方法，本发明通过适宜的施肥时期和特制的草地专用肥，能够快速(一年)恢复退化草地的生产力，显著提高优质牧草在群落中的比例。

本发明提供的一种退化草地快速恢复的方法，包括如下步骤：在融雪期给退化草地施肥。

上述方法中，所述融雪期为冬春交替时首次白天气温连续五天超过零摄氏度起的30-45天之内；具体可为内蒙古草原区的3月25日至4月25日之间。

上述方法中，所述退化草地为退化的草甸草原或退化的典型草原。

上述方法中，所述退化草地具体为植被盖度低于35％，生产力水平低于50kg/亩(75g/m²)，优质牧草比例低于20％的草甸草原或典型草原。

上述方法中，所述的优质牧草是指羊草、冰草、早熟禾、黄花苜蓿、扁蓿豆、野豌豆等禾本科和豆科牧草。

上述方法中，所述的优质牧草比例是指羊草、冰草、早熟禾、黄花苜蓿、扁蓿豆、野豌豆等禾本科和豆科牧草的地上生物量在群落地上生物量中的质量百分比。

上述方法中，所述施肥的施肥量为20-25kg/亩。

上述方法中，所述施肥的肥料由尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硼砂、硫酸锌和钼酸钠组成。

上述方法中，所述肥料中成分的质量比为：尿素:磷酸二铵:硫酸钾:硼砂:硫酸锌:钼酸钠为20000:(2500-3500):(8000-12000):(0.10-0.25):(0.02-0.05):(0.01-0.03)；具体为20000:(2800-3200):(8000-11000):(0.15-0.20):(0.02-0.04):(0.01-0.03)；更具体为20000:(2800-3000):(9000-10000):(0.18-0.20):(0.03-0.04):(0.01-0.02)；更进一步为20000:3000:10000:0.18:0.04:0.02。

一种草地专用肥，由尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硼砂、硫酸锌和钼酸钠组成。

上述的草地专用肥，所述尿素、磷酸二铵、硫酸钾、硼砂、硫酸锌和钼酸钠的质量比为20000:(2500-3500):(8000-12000):(0.10-0.25):(0.02-0.05):(0.01-0.03)；具体为20000:(2800-3200):(8000-11000):(0.15-0.20):(0.02-0.04):(0.01-0.03)；更具体为20000:(2800-3000):(9000-10000):(0.18-0.20):(0.03-0.04):(0.01-0.02)；更进一步为20000:3000:10000:0.18:0.04:0.02。

所述快速恢复为一年将退化草地的生产力和优质牧草比例恢复到天然草地的水平。

我国北方草原每年冬季都会积累一定量的冬雪，春季3月-4月份会出现一个冻融交替的融雪期，此期间正好是多年生牧草分蘖分化的重要时期，此期间的养分对于多年生优质牧草如羊草、早熟禾、无芒雀麦等的分蘖分化有很好的促进作用。在此期间，施肥水分有保障，肥跟水走，水肥耦合效果好。融雪期气温较低，肥料挥发少，随着雪水的融化，施肥逐渐渗入到土壤中，便于植物的吸收，可以显著提高肥料的利用效率。而且，渗入到土壤中的养分在以后的整个生长季内会随着降雨的发生而不断发挥效用。

本发明融雪期施肥有助于提高群落生产力，提高多年生优质牧草的竞争能力，从而使优质牧草在群落中的比例显著增加。

附图说明

图1为不同处理对群落中的优质根茎型禾草(羊草)的作用效果。其中，图1中的a为羊草密度；图1中的b为羊草生物量；图1中的c为羊草占比。

图2为不同处理对群落中的优质丛生禾草(早熟禾)的作用效果。其中，图2中的a为早熟禾密度；图2中的b为早熟禾生物量；图2中的c为早熟禾占比。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。

下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。

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。

实施例1草地专用肥的制备

将200kg尿素、30kg磷酸二铵、100kg硫酸钾、1800mg硼砂、400mg硫酸锌和200mg钼酸钠混合均匀，制成草地专用肥。

实施例2退化草地施肥恢复实验

退化草地施肥恢复实验于2016年在内蒙古自治区呼伦贝尔市谢尔塔拉农牧场天然草地恢复试验示范基地进行，该草场改良前已经退化，2016年空白处理(对照)区草地植被盖度30.1％，牧草生产力每平方米69.3g，优质牧草比例11.6％。

退化草地恢复实验设计方法如下：实验采用完全随机设计，设置3个处理，分别为空白处理(对照)、融雪期(4月4日)施肥处理和夏季(6月25日)施肥处理，每个区20米宽、50米长，每个处理设5次重复。

试验时间：2016年4月4日至2016年8月25日。

(一)空白处理区

1、处理方式

空白处理区不进行任何处理。

2、数据的获得

2016年8月25日，在每个空白处理区设置1个样方(1m×1m)，在样方内测量植被盖度和物种数、测定每个物种的高度、密度和地上生物量(牧草产量)，样方内所有物种的密度之和作为群落密度，样方内所有物种的地上生物量之和作为群落地上生物量，以密度计算的所有物种的加权平均高度作为群落的高度，豆科牧草和禾本科牧草的地上生物量之和占样方总地上生物量的质量百分比作为优质牧草的比例。

(二)融雪期施肥处理区

1、处理方式

2016年4月4日(融雪期)，每个融雪期处理区(50米长，20米宽)用肥料抛撒机(抛撒幅宽20米)施入实施例1中的草地专用肥，施用量为每区33公斤。

2、数据的获得

数据的获得同空白处理区中的步骤2。

(三)夏季施肥处理区

1、处理方式

2016年6月25日(雨前)，每个夏季施肥处理区(50m长，20米宽)用肥料抛撒机(抛撒幅宽20米)施入上实施例1中的草地专用肥，施用量为每区33公斤。

2、数据的获得

数据的获得同空白处理区中的步骤2。

实验结果见表1、图1、图2。由表1的结果可知，融雪期(4月4日)和夏季(6月25日)施用实施例1所述的草地专用肥，均显著提高了植被盖度；但二者的效果存在极显著差异，融雪期施肥处理的植被盖度增加了1.4倍，而夏季施肥处理的植被盖度只增加了30.2％。从每平方米的物种数量看，融雪期施肥处理的物种数显著高于空白处理，而夏季施肥处理的物种数与空白对照没有显著差异。

从群落密度看，融雪期(4月4日)和夏季(6月25日)施肥均显著提高了群落密度，以融雪期施肥效果最显著，其群落密度比空白处理增加了1.7倍，而夏季施肥只增加了89.9％。

从群落高度看，融雪期(4月4日)和夏季(6月25日)施肥显著提高了群落高度，以融雪期施肥的促进效果为佳，其群落高度比空白处理提高了94.3％，而夏季施肥只提高了36.6％。

从地上生物量看，融雪期(4月4日)和夏季(6月25日)施肥显著提高了群落地上生物量，以融雪期施肥的促进效果为佳，地上生物量比空白处理提高了1.9倍，而夏季施肥提高了1.1倍。

从优质牧草比例看，融雪期(4月4日)和夏季(6月25日)施肥均极显著提高了群落中优质牧草的比例，其中，融雪期施肥处理的优质牧草比例比空白处理提高了4.7倍，而夏季施肥提高了1.9倍。

这些结果说明，施用本发明的草地专用肥可以显著提高植被盖度、群落高度、群落密度和群落的地上生物量(牧草产量)。同时，可以极显著地促进优质牧草比例的增加，进而使牧草品质显著改善。从施肥效果看，使用同等量的草地专用肥，融雪期施用的效果显著优于夏季。

表1 融雪期和夏季施肥处理对退化草地的恢复效果

注：不同的大(小)写字母表示处理之间的差异达到0.001(0.05)显著水平。

图1为不同处理对群落中的优质根茎型禾草(羊草)的作用效果。与空白处理相比较，融雪期施肥显著增加了羊草的生物量和密度以及羊草占群落生物量的比例，这是优质牧草增加的主要原因之一。与夏季施肥处理相比较，融雪期施肥对于羊草的密度和生物量增加效果也非常显著，但是对羊草占群落生物量的比例二个施肥时期的效果差异不显著。

图2为不同处理对群落中的优质丛生禾草(早熟禾)的作用效果。与空白处理相比较，融雪期施肥显著增加了早熟禾的密度、生物量和早熟禾占群落生物量的比例，这是优质牧草增加的另一个主要原因之一。两个施肥时期处理相比较，融雪期施肥对早熟禾的促进作用均显著优于夏季施肥处理。

由上述数据可见，融雪期施肥比传统的夏季施肥具有更好的恢复效果。通过本发明的方法，退化的天然草地快速恢复，通过一个生长季的恢复，其生产力水平和和优质牧草所占的比例均显著提高。多年生根茎禾草—羊草和多年生丛生禾草—早熟禾的增加是草地恢复的主要原因。本发明对于我国大面积退化的天然草地的恢复具有重要意义。