一种植物间作改良滨海盐碱地的方法与流程

本发明属于土地改良技术领域，具体涉及一种植物间作改良滨海盐碱地的方法。

背景技术：

盐碱地是盐地和碱地的总称。我国盐碱地的分布面积较广，约有一亿公顷，根据我国土壤类型和气候条件变化决定盐碱土分布区有滨海盐渍区、黄淮海平原盐渍区、荒漠及荒漠草原盐渍区、草原盐渍区四个类型。其中，滨海盐碱地是我国重要的盐碱地土地类型，现有18000多千米的海岸线，分布位置较广。沿海地区的土地盐渍化和次生盐渍化问题十分严峻，过高的土壤含盐量是制约土地复垦的关键因素。

滨海盐碱地和其他类型盐碱地相比，具有其自身独有的特征。主要表现为：一、土壤含盐量随着距海的距离而变化。距海越远，脱离潮汐影响的时间越长的土壤盐分含量越低。二、土壤盐分与海水盐分组成基本一致。滨海盐碱土在垂直方向上的土体盐分分布与地层沉积岩性、地下径流、水质特征及人类活动有密切关系。土体盐分含量主要分布在底土层，盐分组成与海水盐分基本一致，主要以cl^-为主，cl^-含量约占阴离子总量的70-90％，其次为so4^2-，hco3^-最少。阳离子组成以na⁺含量为主。三、地下水位高，矿化度大，可溶性盐分含量高。滨海盐碱地自由水面一般在第四纪岩层中厚度较大，约1.5m左右，雨季则升至地表。地下水矿化度最高达100-150g/l，一般地区都在10-30g/l。滨海盐碱土中富含可溶性盐分，1m土体平均含盐量大于0.4％，高者可达2-3％，个别甚至可达到5-8％。

淡水资源越来越匮乏，开发利用盐碱地发展海水灌溉已成为当今研究的热门领域之一。海水灌溉农业充分利用了滩涂这种非耕地资源，海水这种非灌溉水资源以及盐生植物进行农业生产的新型水利灌溉技术。国外利用海水进行农田灌溉的土壤和作物方面倾注了大量研究。我国海水灌溉农业属于新兴技术，还处于初步研究阶段。滨海地区淡水资源匮乏，地下微咸水和咸水资源丰富，如能充分利用，可大量节约淡水。传统认为，直接利用微咸水或咸水进行灌溉，会造成盐分在土壤表层和土体各层积聚，而使土壤进一步盐碱化，造成土壤物理性状恶化，直接危害植物。近些年的研究表明，咸水灌溉虽然能增加土壤中盐分，但也能增加土壤湿度，降低土壤溶液的浓度。

在治理盐碱地的各项措施中，生物耐盐性的改良普遍认为是最为有效的改良途径。通过生物技术措施改良盐碱地，逐渐改变土壤的物理特性，使土壤结构发生变化，质地变得疏松，透气和贮水能力增强。我国在滨海盐土的大面积种稻改良以及种植绿肥改良方面都取得了明显效果。盐碱地上种植碱蓬等真盐生植物进行盐碱土的预处理，即使植物移出系统，土壤理化性质也可以得到明显改善。

利用植物改良、修复盐碱地具有成本低、效果好、无污染、可持续发展等优点，是盐碱地绿化的最佳途径之一。对于滨海盐碱地而言，既能充分利用滨海地区的土地和水资源，也对缓解耕地不足这一问题起到了重要的作用。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中盐碱地修复成本高、效果不明显、可持续性差等问题，提供一种植物间作改良滨海盐碱地的方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种植物间作改良滨海盐碱地的方法，按照下述步骤进行：

s1、种植前4-6周，采用深耕犁耙，将盐碱地进行翻耕、平整，翻耕的深度在30-50cm，挖排水沟；

s2、将混合物料抛洒在土中，再次翻耕、平整、做畦，畦宽1-1.5m；在确定好行距的种植地上，所述混合物料是钙肥、腐熟的粪肥、生物残渣和土壤改良剂组成；按尺寸定点挖穴，行与行之间平行间隔，穴径为10-25cm；株行距为(0.2-0.5)m×(0.2-0.5)m，所述株行距过大或过小均不利于植物的光合作用，进而减弱土壤的改良效果；

s3、将穴中的土放入粉碎机中粉碎后回填至穴中；

s4、穴底放入蚯蚓粪，然后放入幼苗或处理过的种子；

s5、定期浇水。

优选地，所述混合物料是由以下重量份数的各物质组成：钙肥8-10份、腐熟的粪肥6-8份、生物残渣3-5份和土壤改良剂2-3份；

优选地，所述钙肥包括有机钙肥和/或无机钙肥。

进一步优选地，所述无机钙肥为石灰、磷酸钙、碳酸钙、硫酸钙、硝酸钙、过磷酸钙、磷酸二氢钙和磷酸一氢钙中的至少一种；

进一步优选地，所述有机钙肥为醋酸钙、edta螯合钙、氨基酸螯合钙、草酸钙和柠檬酸钙中的至少一种。

更进一步优选地，所述无机钙肥为石灰、磷酸钙、磷酸二氢钙和磷酸一氢钙中的至少一种；

最优选为石灰和/或过磷酸钙；如石灰和过磷酸钙的混合物；

当石灰与过磷酸钙按重量比为1:(1-10)混合时，可有效地减少土壤对磷的固定，调节土壤对微量元素的供应，改善土壤微生物生活条件，增强土壤的通气透水性，从而提高土壤的通气透水和保肥能力。

优选地，所述生物残渣包括以下重量份的各组分：糠皮150-250份、麻渣100-150份、甘蔗渣100-150份、棉籽壳100-150份。

优选地，所述土壤改良剂按重量份数计，是由主要成分促根剂2-6份、可溶腐殖质30-40份、氨基酸肥7-10份、缓释剂6-9份、保水剂0.5-1份、嗜盐杆菌0.2-0.5份，和耐盐根瘤菌0.5-0.8份混合后密封发酵10-20天形成。

进一步优选地，所述促根剂为萘乙酸、萘乙酸盐、吲哚乙酸、吲哚丁酸、吲哚丁酸盐、吲哚乙酸盐、6-苄基腺嘌呤、激动素、三十烷醇、比久、2，4-d、硼、vb1、环烷酸钠、黄腐酸和邻苯二酚中的至少一种。

更进一步优选地，所述促根剂为萘乙酸、萘乙酸盐、吲哚乙酸、吲哚丁酸、吲哚丁酸盐和吲哚乙酸盐中的至少一种。

最优选地，所述促根剂为萘乙酸、萘乙酸盐、吲哚乙酸和吲哚乙酸盐中的至少一种，如萘乙酸钠，或吲哚乙酸，或萘乙酸钠与吲哚乙酸的混合物。

优选地，所述缓释剂为粉煤灰。

所述保水剂是一种交联密度很低、不溶于水、高水膨胀性的吸水力特别强的高分子聚合物，其具有快速吸收水分、改良土壤结构、促进生长的特点，而且将保水剂与农药肥料混用，在其储存水分的同时也能把农药肥料保存起来缓慢释放，不会因蒸发、渗漏和流失而把农药肥料浪费掉，从而提高农药肥料的利用率，起到节省肥料和农药的效果。

常见的保水剂包括以下几种：

1)淀粉系列，包括淀粉接枝、羟甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉和淀粉黄原酸盐；

2)纤维素系列，包括纤维素接枝、羟甲基化纤维素、羟丙基化纤维素和黄原酸化纤维素；

3)合成聚合物系列，包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类和无机聚合物类；

4)蛋白质系列，包括大豆蛋白、丝蛋白类和谷蛋白类；

5)其他系列，包括果胶、藻酸、壳聚糖；

6)混合系列，各种不同类别的保水剂的混合物，如淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物和丙烯酰胺-丙烯酸盐共聚交联物。

优选地，所述保水剂为淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物，其具有吸水倍率和速率较大，成本相对较低，易于降解的优点。

其中，所述淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物的主要成分为：淀粉18％-27％+丙烯酸盐62％-71％+水10％+交联剂0.5％-1.0％，实验室对黄土浸提液的吸水对比试验表明，该类保水剂在遇水后的15-20分钟内即可吸收自重150-160倍的水分。

优选地，所述间作植物为菊芋、仙人掌、中国蓖麻和碱蓬中的至少两种；

进一步优选地，所述间作植物为菊芋、仙人掌、中国蓖麻和碱蓬。

其中，菊芋，属菊科植物，具有以下特点：(一)抗逆性强：在年积温2000℃以上，年降水150mm以上，-40℃至-50℃的高寒沙荒地只要块茎不裸露均能生长；(二)抗旱抗风沙：菊芋块茎在沙下30cm内均可利用本身的养分、水分及强大的根须正常萌发；块茎、根系储存水分能力强，待干旱期维持生长所需；随着根茎发达，起到固沙作用；(三)再生性极强：一次种植可永续繁衍。大旱时，地上茎叶全部枯死，但一旦有水，地下茎又重新萌发；每一复生块茎，都分蘖发芽，年增殖速度可达20倍，菊芋籽落地扎根，四处繁衍；(四)无病虫害：在生长期内，无须施肥、打药、除草、管理，一旦形成连片，人、畜都很难破坏其繁衍发展。

菊芋的播种选在春季解冻后，选择20-25g重的块茎播种，株行距0.5×0.5m，播种深度10-20cm；播种时种薯芽向上，播种深度优选为8-12cm，进一步优选为10-12cm。

所述仙人掌喜强烈光照，耐炎热、干旱、瘠薄，生命力顽强，管理粗放，生长适温为20～30℃，生长期要有昼夜温差，最好白天30～40℃，夜间15～25℃。

仙人掌的播种，从生长势强、无病虫害的母株上选取生长健壮、成熟的茎节作插穗。用无锈的刮刀从母株上切取插穗，每次切取前后，都要用酒精对刀具进行擦拭消毒。切取后的插穗不宜立即扦插，应先将其放在空气比较干燥的室内晾上5-7天，待切口干涸、茎肉开始收缩后才扦插。对生根困难的品种，用植物生长激素浸泡插穗基部，能大大提高成活率，具体方法是：用50至100ppm植物生长调节剂ggr溶液浸插穗基部0.5-1h，或用200ml/l的萘乙酸溶液浸插穗基部4h。将插穗基部浅埋入基质内2-3cm,如插穗难以直立，可以将其平置在基质上；也可用经物体支撑后用压紧插穗两旁的土，使其与土密接。

中国蓖麻引自印度，自海南至黑龙江北纬49°以南均有分布。华北、东北最多，西北和华东次之，其他为零星种植。热带地区有半野生的多年生蓖麻。

蓖麻一般在“惊蛰”至“立夏”播种。华南和西南的一些省区播种较早些，华东、华北的一些省区一般在4～5月份。西南一些省区春、夏、秋三季均可播种，华南热带地区冬天也可以播种。

蓖麻种子处理：在播种前，用40～50℃温水把种子浸泡24小时后取出，埋在湿润的沙子里，经5～7天后发芽，发芽后就可立即播种。如要迟播的，可用温水浸泡种子48小时，使硬壳变软，籽粒吸足水分，以加快种子发芽速度，经过浸泡后的种子可及时播种，也可进行催芽，待一部分种子露芽时，即可播种。

艾蒿分布广，除极干旱与高寒地区外，几乎遍及全国。生于低海拔至中海拔地区的荒地、路旁河边及山坡等地，也见于森林及草原地区，局部地区为植物群落的优势种。生产中主要以根茎分株进行无性繁殖，需要注意分株的时间。但也可用种子繁殖。一般进行种子繁殖在3月份播种，根茎繁殖在11月份进行。

碱蓬为藜科一年生草本，商品性好，株型美观，有“翡翠珊瑚”的雅称，鲜嫩茎叶营养丰富，具有特别的海鲜味，口感好。而且可入药主治食积停滞、发热等。碱蓬的嫩茎叶既可鲜食，又可制造成干，便于贮藏和运输，因此碱蓬的菜用开发具有较好的前景。可种植于渠岸、河谷、路旁、田边等含盐碱的土壤上。

碱蓬喜高湿、耐盐碱、耐贫瘠、少病虫害，是一种天然的无公害绿色食品，适于沿海地区沙土或沙壤土种植。碱蓬要求土壤有较好的水分条件，但由于茎叶肉质，叶内贮有大量的水分，故能忍受暂时的干旱。种子的休眠期很短，遇上适宜的条件便能迅速发芽出苗生长。但大多数的种子在夏季雨后迅速发芽出苗。在碱湖周围和在盐碱斑上多星散或群集生长，可形成纯群落，也是其他盐生植物群落的伴生种。

碱蓬可种子繁殖，在盐碱地上播种，可适当加大播种量，增加单位面积播种量。

碱蓬可实现四季播种，秋冬播种效益较佳。秋冬季11月中旬起即可播种，将当年采收的碱蓬种子，在播前用500mg/l的kmno4溶液浸种20min后，换清水浸种4h，每亩用种750g左右。用尖嘴锄开1～2mm深的浅沟，行距10cm，用细沙或过筛细土拌种均匀捻播，用扫帚轻扫，然后压实畦面，以利保墒出苗。上覆地膜，加盖拱棚，3～4d幼苗出土后即撤去地膜。

所述滨海盐碱地的含盐量为0.2-0.5g/kg，ph值为7.5-8.0。

所述蚯蚓粪养分全面，富含有机质、腐植酸及微生物菌群，可改善土壤物理性能，使粘土疏松，使砂土凝结；可促使土壤空气流通，加速微生物繁殖，有利于植物吸收养分；可增强保水、保肥性；能吸着盐基成分起交换作用，防止过量化肥的使用带来的危害；能分解土壤中的矿物质，供植物利用；与其它化学肥料混合使用，肥效长久；对植物、人、畜无害，还可以增强植物对病虫害的抵抗力，抑制植物土传病害，改善作物品质，恢复作物自然风味。

本发明提供的植物间作改良滨海盐碱地的方法，一方面通过生物残渣适当改良滨海盐碱地土壤环境为植物成活生长提供营养，提高间作植物成活率，迅速适应盐碱地环境；另一方面，所使用的盐碱地改良剂包括促根剂、可溶性腐植酸、氨基酸肥、缓释剂、保水剂、嗜盐杆菌、耐盐根瘤菌，有利于促进植物生根、降低盐碱地的盐分；再者，所选植物为多年生植物，抗逆性强，病虫害较少，能较快适应滨海盐碱地生长。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明的方法能有效地提高土壤的保水性、排水性、保肥性，提高了植物的成活率；而且采取植物间作的方法种植可有力地调节土壤的酸碱度。

说明书附图

图1为实施例1中植物间作分布示意图；

图2为实施例4中植物间作分布示意图；

图3为实施例6中植物间作分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步阐述。这些实施例仅是出于解释说明的目的，而不限制本发明的范围和实质。

其中，如无特别说明，本发明的实施例以含盐量为0.2-0.5g/kg，ph值为7.5-8.0的滨海盐碱地为实验土壤，实验过程中均不喷洒农药；试验过程中所加入的物料如混合物料、土壤改良剂均是以亩为单位，如实施例1中土壤改良剂为250kg/亩。

实施例1

一种植物间作改良滨海盐碱地的方法，按照下述步骤进行：

s1、种植前4周，采用深耕犁耙，将盐碱地进行翻耕、平整，翻耕的深度在30cm，挖排水沟；

s2、将混合物料抛洒在土中，再次翻耕、平整、做畦，畦宽1m；所述混合物料是由以下重量的各物质组成：石灰100kg、过磷酸钙800kg、腐熟的粪肥800kg、生物残渣300kg(糠皮105kg、麻渣45kg、甘蔗渣65kg、棉籽壳85kg)和土壤改良剂250kg；

其中，土壤改良剂是由萘乙酸钠12.91kg、吲哚乙酸12.91kg、可溶腐殖质150.6kg、氨基酸肥34.4kg、粉煤灰30.12kg、淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物4.3kg、嗜盐杆菌2.15kg，和耐盐根瘤菌2.58kg混合后密封发酵15天形成；

在确定好行距的种植地上，按尺寸定点挖穴，行与行之间平行间隔，穴径为15cm，株行距为0.3m×0.3m；

s3、将穴中的土放入粉碎机中粉碎后回填至穴中；

s4、穴底放入蚯蚓粪，然后放入幼苗或处理过的种子；

s5、每隔7-15天浇水；

其中，本实施例植物间作分布如附图1所示。

实施例2

一种植物间作改良滨海盐碱地的方法，按照下述步骤进行：

s1、种植前4周，采用深耕犁耙，将盐碱地进行翻耕、平整，翻耕的深度在30cm，挖排水沟；

s2、将混合物料抛洒在土中，再次翻耕、平整、做畦，畦宽1m；所述混合物料是由以下重量的各物质组成：石灰100kg、过磷酸钙800kg、腐熟的粪肥800kg、生物残渣300kg(糠皮130kg、麻渣45kg、甘蔗渣65kg、棉籽壳60kg)和土壤改良剂250kg；

其中，土壤改良剂是由萘乙酸钠12.91kg、吲哚乙酸12.91kg、可溶腐殖质150.6kg、氨基酸肥34.4kg、粉煤灰30.12kg、淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物4.3kg、嗜盐杆菌2.15kg，和耐盐根瘤菌2.58kg混合后密封发酵15天形成；

在确定好行距的种植地上，按尺寸定点挖穴，行与行之间平行间隔，穴径为15cm，株行距为0.3m×0.3m；

s3、将穴中的土放入粉碎机中粉碎后回填至穴中；

s4、穴底放入蚯蚓粪，然后放入幼苗或处理过的种子；

s5、每隔7-15天浇水；

其中，本实施例植物间作分布同实施例1。

实施例3

一种植物间作改良滨海盐碱地的方法，按照下述步骤进行：

s1、种植前4周，采用深耕犁耙，将盐碱地进行翻耕、平整，翻耕的深度在30cm，挖排水沟；

s2、将混合物料抛洒在土中，再次翻耕、平整、做畦，畦宽1m；所述混合物料是由以下重量的各物质组成：石灰100kg、过磷酸钙800kg、腐熟的粪肥800kg、生物残渣300kg(糠皮170kg、麻渣35kg、甘蔗渣45kg、棉籽壳50kg)和土壤改良剂250kg；

其中，土壤改良剂是由萘乙酸钠12.91kg、吲哚乙酸12.91kg、可溶腐殖质150.6kg、氨基酸肥34.4kg、粉煤灰30.12kg、淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物4.3kg、嗜盐杆菌2.15kg，和耐盐根瘤菌2.58kg混合后密封发酵15天形成；

在确定好行距的种植地上，按尺寸定点挖穴，行与行之间平行间隔，穴径为15cm，株行距为0.3m×0.3m；

s3、将穴中的土放入粉碎机中粉碎后回填至穴中；

s4、穴底放入蚯蚓粪，然后放入幼苗或处理过的种子；

s5、每隔7-15天浇水；

其中，本实施例植物间作分布同实施例1。

实施例4

与实施例1相比，区别仅在于，植物的间作分布如附图2所示。

实施例5

与实施例1相比，区别仅在于，步骤s2中用氨基酸螯合钙替代过磷酸钙。

实施例6

与实施例1相比，区别仅在于，植物的间作分布如附图3所示。

实施例7

与实施例1相比，区别仅在于，所述淀粉接枝丙烯酸盐共聚交联物用壳聚糖替代。

效果情况统计

1、对本申请前述实施例1-7的植物间作方法改良后的滨海盐碱地的植物成活率进行统计，结果如下表1。

为了进行对比，试验人员采用本申请前述方法中的s1-s5的操作，区别仅在于，未采用间作的方式种植以上各植物，即单一物种种植的方法，成活率统计结果为：

菊芋69％，蓖麻56％，碱蓬65％，仙人掌94％。

2、土地改良效果

对经本申请实施例1-7改良(时间为一年)前后的土壤测量土壤含盐量和ph值，统计结果如下表2：

同理，为了进行对比，试验人员采用本申请前述方法中的s1-s5的操作，区别仅在于，未采用间作的方式种植以上各植物，即单一物种种植的方法，对改良前后的土壤测量土壤含盐量和ph值，

结果如下表3。

由以上表中数据可以看出，本发明提供的植物间作改良土壤的方法植物成活率高、生长迅速，同时对滨海盐碱地的含盐量和ph值均有较明显的改善作用，而且效果远好于单一植物种类种植。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。