一种稀土尾砂区樟树矮林的栽植方法及其应用

1.本发明涉及樟树种植技术领域，尤其涉及一种稀土尾砂区樟树矮林的栽植方法及其应用。


背景技术：

2.稀土矿业自20世纪70年代开采以来，为国家经济发展发挥了十分重要的作用。但与此同时，大规模的稀土开采对矿区及其周边土壤资源与生态环境也造成了不同程度的破坏，致使矿区及其周边土壤沙化、土壤污染、水土流失严重，植被难于恢复，给当地农业生产和生态环境造成极大的不利影响。
3.废弃稀土矿区生态恢复与重建的关键是土壤修复，而土壤生态系统功能的恢复是废弃稀土矿区生态恢复的根本保障。由于土壤生态系统自身的复杂性，以及空间地域的差异性和有毒物质污染的特殊性，加大了研究难度，制约了其研究发展进程，已成为科技工作者的一大研究难题。众所周知，矿区土壤修复技术方法大致可分为物理化学修复方法和生物修复方法。常用的物理化学方法包括换土、客土、深耕、施肥和利用土壤改良剂等；生物修复方法大致分为微生物修复、动物修复和植物修复。与传统的物理化学修复技术相比，生物修复技术的成本低，在改良和修复废弃矿区环境、防止水土流失的同时，可以改变地表景观，丰富土壤生物多样性，是一种环境友好型修复技术。尤其是植物修复技术具有更好的稳定性、实用性和可操作性，是一种低投入、可复制、可持续的绿色生态修复方法，因而倍受各界学者关注。但由于稀土尾砂容重大、电导率高、呈强酸性，有机碳、全氮、全磷、速效磷、全钾含量较低，不能满足植物生长对营养元素的需求，不适宜大部分植物生长，导致目前稀土尾砂植物修复实践中仍然普遍存在植物出苗困难、生长缓慢、后期生长退化、成活率不高(一般＜50％)等问题，严重制约了稀土尾砂的开发治理进程。因此，在稀土尾砂上种植植物需选取生长快、抗性强的树种。
4.樟树，是樟科樟属常绿高大乔木，原产于我国东南及西南各地，是我国重要的经济树种，也是长江流域重要的乡土树种。樟树适应性强，能耐短期水淹，具有较强的抗性，还可提制樟脑和樟油。因此，樟树有望成为治理稀土尾砂的优良树种。且已有相关盆栽实验结果表明，樟树对稀土尾砂基质有很好的抗性。但目前有关于在户外稀土尾砂区进行大规模樟树种植的方法，还少有报道。传统的樟树直接播种的栽培方式，存在樟树苗出苗率低且成活率低等问题，并不适用于樟树苗在稀土尾砂区的种植。因此，需另辟新径，研究一种适合在稀土尾砂区生长的樟树苗的栽植方法。


技术实现要素：

5.为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种稀土尾砂区樟树矮林的栽植方法及其应用。
6.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
7.本发明提供了一种稀土尾砂区樟树矮林的栽植方法，包括如下步骤：
8.(1)在栽植前10～15d，对稀土尾砂区的土地结合深翻，依次喷施消毒液和施加底肥，然后耙平，得处理后的土地；
9.(2)3月5日～3月12日，将樟树苗栽植于所述处理后的土地中，覆土，浇透水并保持土壤湿润；
10.(3)待樟树苗高为80～90cm，依次施加菌剂和尿素；
11.(4)施加尿素后3～5d，对樟树苗进行浇灌；
12.(5)9月中下旬，待樟树苗高为1.4～1.6m，将樟树苗的地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm；
13.(6)第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离8～12cm处挖1～3个坑，施加氮磷钾三元复合肥，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.4～1.6m高，继续将地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
14.优选的，步骤(1)中所述深翻的深度为20～25cm；
15.所述喷施消毒液和施加底肥的时间间隔为2～4d；
16.所述消毒液的喷施量为1500～2000ml/公顷，所述消毒液为甲霜灵和高锰酸钾的300～350倍混合水溶液，所述混合水溶液中甲霜灵和高锰酸钾的质量比为1～2:2～4；
17.所述底肥的施加量为3000～3500kg/公顷，所述底肥包括如下重量份的组分：腐熟鸡粪30～40份，稻壳炭25～35份，草木灰25～35份，磷肥25～35份，氮肥20～30份，钾肥15～25份。
18.优选的，步骤(2)中所述樟树苗为一年生樟树扦插苗，所述一年生樟树扦插苗的株高为18～22cm，所述一年生樟树扦插苗带营养袋栽植；
19.所述栽植的深度为15～20cm，所述栽植的行距为1～1.5m，所述栽植的株距为0.8～1.2m。
20.优选的，步骤(3)中所述施加菌剂和尿素的时间间隔为2～4d；
21.所述菌剂的施加量为25～35kg/公顷，所述菌剂为包括丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的混合菌剂，所述混合菌剂中丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的质量比为1:1～3，所述丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的活菌数量独立≥50亿/g；
22.所述尿素的施加量为1000～1500kg/公顷。
23.优选的，步骤(4)中所述浇灌的频率为每8～12d一次，每次浇灌的时间为上午8点～9点和下午5点～6点。
24.优选的，步骤(6)中所述坑的深度为15～20cm，所述氮磷钾三元复合肥的施加量为100～200g/株，所述氮磷钾三元复合肥中氮、磷、钾的质量比为2～4:1～3:1～2。
25.本发明还提供了上述栽植方法在稀土尾砂区土壤修复中的应用。
26.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
27.本发明以一年生樟树扦插苗为栽植原材料，通过整地、合理密植、水肥管理等步骤，保证了樟树苗在稀土尾砂区的良好生长。本发明在每年9月中下旬，待樟树苗长至1.4～1.6m后将其地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬10～15cm，这种将樟树苗每年都保持在最高高度为1.4～1.6m的“矮林化”方式不仅提高了樟树苗的经济效益，更刺激了樟树的生长，使樟树越长越旺，实现了稀土尾砂区的植被修复。且本发明通过合理
种植樟树，不仅改善了稀土尾砂区的生态环境，而且增加了稀土尾砂区农民的经济收入，对稀土尾砂区生态环境的整体修复具有重大意义。
具体实施方式
28.本发明提供了一种稀土尾砂区樟树矮林的栽植方法，包括如下步骤：
29.(1)在栽植前10～15d，对稀土尾砂区的土地结合深翻，依次喷施消毒液和施加底肥，然后耙平，得处理后的土地；
30.(2)3月5日～3月12日，将樟树苗栽植于所述处理后的土地中，覆土，浇透水并保持土壤湿润；
31.(3)待樟树苗高为80～90cm，依次施加菌剂和尿素；
32.(4)施加尿素后3～5d，对樟树苗进行浇灌；
33.(5)9月中下旬，待樟树苗高为1.4～1.6m，将樟树苗的地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm；
34.(6)第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离8～12cm处挖1～3个坑，施加氮磷钾三元复合肥，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.4～1.6m高，继续将地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
35.在本发明中，步骤(1)中所述在栽植前10～15d，对稀土尾砂区的土地结合深翻，依次喷施消毒液和施加底肥，然后耙平，得处理后的土地，进一步优选为在栽植前13d，对稀土尾砂区的土地结合深翻，依次喷施消毒液和施加底肥，然后耙平，得处理后的土地。
36.在本发明中，步骤(1)中所述深翻的深度优选为20～25cm，进一步优选为22～24cm，更进一步优选为23cm。
37.在本发明中，步骤(1)中所述喷施消毒液和施加底肥的时间间隔优选为2～4d，进一步优选为3d。
38.在本发明中，步骤(1)中所述消毒液的喷施量优选为1500～2000ml/公顷，进一步优选为1700～1900ml/公顷，更进一步优选为1800ml/公顷；所述消毒液优选为甲霜灵和高锰酸钾的300～350倍混合水溶液，进一步优选为甲霜灵和高锰酸钾的330倍混合水溶液；所述混合水溶液中甲霜灵和高锰酸钾的质量比优选为1～2:2～4，进一步优选为2:3。
39.在本发明中，步骤(1)中所述底肥的施加量优选为3000～3500kg/公顷，进一步优选为3100～3300kg/公顷，更进一步优选为3200kg/公顷；所述底肥优选包括如下重量份的组分：腐熟鸡粪30～40份，稻壳炭25～35份，草木灰25～35份，磷肥25～35份，氮肥20～30份，钾肥15～25份，进一步优选包括如下重量份的组分：腐熟鸡粪35份，稻壳炭30份，草木灰30份，磷肥30份，氮肥25份，钾肥20份。
40.在本发明中，步骤(2)中所述3月5日～3月12日，将樟树苗栽植于所述处理后的土地中，覆土，浇透水并保持土壤湿润，进一步优选为3月9日，将樟树苗栽植于所述处理后的土地中，覆土，浇透水并保持土壤湿润。
41.在本发明中，步骤(2)中所述樟树苗优选为一年生樟树扦插苗，所述一年生樟树扦插苗的株高优选为18～22cm，进一步优选为20cm，所述一年生樟树扦插苗优选带营养袋栽植。
42.在本发明中，步骤(2)中所述栽植的深度优选为15～20cm，进一步优选为17cm；所述栽植的行距优选为1～1.5m，进一步优选为1.2～1.4m，更进一步优选为1.3m；所述栽植的株距优选为0.8～1.2m，进一步优选为0.9～1.1m，更进一步优选为1m。
43.在本发明中，步骤(3)中所述待樟树苗高为80～90cm，依次施加菌剂和尿素，进一步优选为待樟树苗高为85cm，依次施加菌剂和尿素。
44.在本发明中，步骤(3)中所述施加菌剂和尿素的时间间隔优选为2～4d，进一步优选为3d。
45.在本发明中，步骤(3)中所述菌剂的施加量优选为25～35kg/公顷，进一步优选为28～32kg/公顷，更进一步优选为30kg/公顷；所述菌剂优选为包括丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的混合菌剂，所述混合菌剂中丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的质量比优选为1:1～3，进一步优选为1:2；所述丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的活菌数量独立优选≥50亿/g。
46.在本发明中，步骤(3)中所述尿素的施加量优选为1000～1500kg/公顷，进一步优选为1200～1400kg/公顷，更进一步优选为1300kg/公顷。
47.在本发明中，步骤(4)中所述施加尿素后3～5d，对樟树苗进行浇灌，进一步优选为施加尿素后4d，对樟树苗进行浇灌。
48.在本发明中，步骤(4)中所述浇灌的频率优选为每8～12d一次，进一步优选为每10d一次；每次浇灌的时间优选为上午8点～9点和下午5点～6点。
49.在本发明中，步骤(5)中所述9月中下旬，待樟树苗高为1.4～1.6m，将樟树苗的地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm，进一步优选为9月中下旬，待樟树苗高为1.5m，将樟树苗的地上部分进行平茬，地上留残茬13cm。
50.在本发明中，步骤(6)中所述第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离8～12cm处挖1～3个坑，施加氮磷钾三元复合肥，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.4～1.6m高，继续将地上部分进行平茬，地上留残茬10～15cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环，进一步优选为第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离10cm处挖2个坑，施加氮磷钾三元复合肥，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.5m高，继续将地上部分进行平茬，地上留残茬13cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
51.在本发明中，步骤(6)中所述坑的深度优选为15～20cm，进一步优选为18cm；所述氮磷钾三元复合肥的施加量优选为100～200g/株，进一步优选为150g/株；所述氮磷钾三元复合肥中氮、磷、钾的质量比优选为2～4:1～3:1～2，进一步优选为3:2:1。
52.本发明还提供了上述栽植方法在稀土尾砂区土壤修复中的应用。
53.下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
54.实施例1
55.(1)土地处理：在栽植前10d，对稀土尾砂区的土地结合深翻20cm，使用背负式喷雾器喷施甲霜灵和高锰酸钾的300倍混合水溶液(甲霜灵:高锰酸钾＝1:2)，每公顷喷施1500ml，喷施完成后间隔2d，结合深翻20cm，施加底肥(腐熟鸡粪30份，稻壳炭25份，草木灰25份，磷肥25份，氮肥20份，钾肥15份)，每公顷施加3000kg，施加完成后耙平，得处理后的土
地。
56.(2)3月5日，将一年生樟树扦插苗(株高18cm)栽植于所述处理后的土地中，栽植的深度为15cm，栽植的行距为1m，栽植的株距为0.8m，覆土，浇透水并保持土壤湿润；
57.(3)待樟树苗高为80cm，施加丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的混合菌剂(丛枝菌根真菌:沼泽红假单胞菌＝1:1)，每公顷施加菌剂25kg，施加完成后间隔2d，施加尿素，施加量为1000kg/公顷；
58.(4)施加尿素后3d，对樟树苗进行浇灌，浇灌的频率为每8d一次，每次浇灌的时间为上午8点～9点和下午5点～6点；
59.(5)9月中下旬，待樟树苗高为1.4m，将樟树苗的地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬10cm；
60.(6)第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离8cm处挖1个深15cm的坑，每株施加100g的氮磷钾三元复合肥(氮:磷:钾＝2:1:1)，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.4m高，继续将地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬10cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
61.实施例2
62.(1)土地处理：在栽植前13d，对稀土尾砂区的土地结合深翻23cm，使用背负式喷雾器喷施甲霜灵和高锰酸钾的330倍混合水溶液(甲霜灵:高锰酸钾＝2:3)，每公顷喷施1800ml，喷施完成后间隔3d，结合深翻23cm，施加底肥(腐熟鸡粪35份，稻壳炭30份，草木灰30份，磷肥30份，氮肥25份，钾肥20份，硫酸亚铁10份，硫酸锌7份，氯化锰5份)，每公顷施加3200kg，施加完成后耙平，得处理后的土地。
63.(2)3月9日，将一年生樟树扦插苗(株高20cm)栽植于所述处理后的土地中，栽植的深度为17cm，栽植的行距为1.3m，栽植的株距为1m，覆土，浇透水并保持土壤湿润；
64.(3)待樟树苗高为85cm，施加丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的混合菌剂(丛枝菌根真菌:沼泽红假单胞菌＝1:2)，每公顷施加菌剂30kg，施加完成后间隔3d，施加尿素，施加量为1300kg/公顷；
65.(4)施加尿素后4d，对樟树苗进行浇灌，浇灌的频率为每10d一次，每次浇灌的时间为上午8点～9点和下午5点～6点；
66.(5)9月中下旬，待樟树苗高为1.5m，将樟树苗的地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬13cm；
67.(6)第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离10cm处挖2个深18cm的坑，每株施加150g的氮磷钾三元复合肥(氮:磷:钾＝3:2:1)，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.5m高，继续将地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬13cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
68.实施例3
69.(1)土地处理：在栽植前15d，对稀土尾砂区的土地结合深翻25cm，使用背负式喷雾器喷施甲霜灵和高锰酸钾的350倍混合水溶液(甲霜灵:高锰酸钾＝1:4)，每公顷喷施2000ml，喷施完成后间隔4d，结合深翻25cm，施加底肥(腐熟鸡粪40份，稻壳炭35份，草木灰35份，磷肥35份，氮肥30份，钾肥25份，硫酸亚铁12份，硫酸锌10份，氯化锰6份)，每公顷施加3500kg，施加完成后耙平，得处理后的土地。
70.(2)3月12日，将一年生樟树扦插苗(株高22cm)栽植于所述处理后的土地中，栽植的深度为18cm，栽植的行距为1.5m，栽植的株距为1.2m，覆土，浇透水并保持土壤湿润；
71.(3)待樟树苗高为90cm，施加丛枝菌根真菌和沼泽红假单胞菌的混合菌剂(丛枝菌根真菌:沼泽红假单胞菌＝1:3)，每公顷施加菌剂35kg，施加完成后间隔4d，施加尿素，施加量为1500kg/公顷；
72.(4)施加尿素后5d，对樟树苗进行浇灌，浇灌的频率为每12d一次，每次浇灌的时间为上午8点～9点和下午5点～6点；
73.(5)9月中下旬，待樟树苗高为1.6m，将樟树苗的地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬15cm；
74.(6)第二年待残茬发枝条，在每个残茬周围径向距离12cm处挖3个深20cm的坑，每株施加200g的氮磷钾三元复合肥(氮:磷:钾＝4:3:2)，覆土后浇透水并保持土壤湿润，重复进行上述步骤(3)～步骤(4)，9月中下旬，待樟树长至1.6m高，继续将地上部分进行平茬用于提炼精油或生产樟脑，地上留残茬15cm，重复进行步骤(6)，如此周年循环。
75.对比例1
76.(1)土地处理：在栽植前20d，对稀土尾砂区的土地结合深翻10cm，使用背负式喷雾器喷施浓度为0.02wt％的高锰酸钾水溶液，每公顷喷施2500ml，随后立即施加底肥(农家肥:磷肥＝2:1)，每公顷施加4500kg，施加完成后耙平，得处理后的土地。
77.(2)3月15日，将樟树扦插苗(株高25cm)栽植于所述处理后的土地中，栽植的深度为20cm，栽植的行距为2m，栽植的株距为2m，覆土后浇透水并保持土壤湿润；
78.(3)待樟树苗长至40cm，需确定主干，剪去多余枝干；
79.(4)待樟树苗高为85cm，用10l的水兑35ml微晶蜡和3克碧护混合均匀，用所得的混合液喷洒香樟叶叶面，至叶面滴水；
80.(5)10天后，对樟树苗进行浇灌，浇灌的频率为每7d一次，每次浇灌的时间为中午12点～1点，其余病虫害管理等按照当地习惯进行。
81.实验例1
82.本发明的试验地点位于江西省寻乌县柯树塘废弃稀土矿区。将该区域均分为三部分，分别记作a区、b区和c区。其中，a区采用本发明实施例2的栽植方法栽植100株樟树，为实验区；b区采用本发明对比例1的栽植方法栽植100株樟树，为对照区；c区保持裸露稀土尾砂状态，不作任何处理，为空白尾砂对照区。试验开始于2018年，a区、b区的其他病虫害管理等保持一致，均按照当地习惯进行。2021年7月，采集各区土样，在每个区域的四个角及中间位置选择5个采样点，样方大小为5m
×
5m，分别采集0～15、15～30、30～45cm深度的土样，将各区域各采样点不同深度的土样分别取1kg装入样品袋中。测定各土样的理化性质，并分别统计a区和b区樟树的成活率及生长状况。其中，ph采用ph计法(水土比为2.5:1)，有机碳采用重铬酸钾容量法，碱解n采用碱解扩散法，速效p采用hcl和h2so4溶液浸提-钼锑抗比色法，速效k采用nh4oac浸提-火焰分光光度计法。统计结果如表1和表2所示。
83.表1不同处理对稀土尾砂理化性质的影响
84.[0085][0086]
由表1可知，与对比例1相比，采用本发明的樟树矮林栽植方法可更有效地改善稀土尾砂区的土壤ph值，提高稀土尾砂有机碳、碱解氮、速效磷和速效钾的含量。
[0087]
表2不同处理对樟树生长的影响
[0088]
处理成活率(％)生物量(kg/亩)精油出油率(％)实施例2985504.5～6.5对比例1853000.5～1
[0089]
由表2可知，与对比例1相比，本发明的樟树矮林栽植方法更有利于樟树在稀土尾砂区的生存和生长。
[0090]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。