一种沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法技术

本发明专利技术涉及沙区土壤改良技术领域，特别是涉及一种呼伦贝尔沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法。在待处理沙化区自下而上依次设置保水防渗层、有机层、化肥层；其中，保水防渗层为改良剂与土壤预混后撒施于待处理沙化区域土壤表面；有机层为将有机肥撒施于保水防渗层上方；化肥层为将预混化肥撒施于有机层上方。本发明专利技术所述方法能够缓解施用化肥引起的酸化效应，提高沙区土壤养分，增强土壤微生物活性，改善土壤团粒结构，起到固土培肥、促进植物生长的作用。应用本发明专利技术所述方法改良呼伦贝尔沙化草地，使表层土壤无机氮、有效磷含量、微生物生物量和土壤酶活性显著增加，植被盖度从11％增加到91％，提高了722.72％。提高了722.72％。

【技术实现步骤摘要】
一种沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法

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[0001]本专利技术涉及沙区土壤改良
，特别是涉及一种呼伦贝尔沙化草地(半湿润半干旱沙地)土壤改良和养分调控促植被恢复方法。

技术介绍
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[0002]呼伦贝尔沙地位于内蒙古东北部呼伦贝尔高原，现有沙化土地面积1.31万平方公里。由于过牧、滥垦滥挖以及气候变迁等综合因素的影响，沙质草地沙漠化进程不断加快，沙化面积和退化面积逐渐变大。与1994年相比，沙化土地面积净增1100平方公里，成为我国四大沙地中唯一呈现扩展的沙地。呼伦贝尔草原日益加剧的土地沙化，不仅对呼伦贝尔市经济社会可持续发展造成了严重影响，而且也对大兴安岭森林以及松嫩平原的生态安全和粮食安全构成了严重威胁。不同于我国西部的沙漠化土壤，呼伦贝尔沙地的气候具有半湿润、半干旱过渡的特点，沙地境内的河流、湖泊、沼泽较多，水分条件优越。沙地内以固定和半固定沙丘为主，风沙土主要分布在沙带及其外围的沙质平原上，在固定的风沙土中，发育着有机质含量较高的黑沙土。因此，有条件通过土壤改良和养分调控促进地力提升和植被恢复。
[0003]化肥有利于缓解沙地植物养分限制，但在沙化土地单独施化肥有两个主要的问题，首先肥料氮磷钾淋溶损失率高，其次尿素矿化过程中的致酸性可引起土壤酸化，导致土壤肥力下降，长期使用不利于植被恢复。生物有机肥含有大量有机质，具有明显的改土培肥作用，但养分含量低释放慢，相同含氮量下施用有机肥成本更高。有机肥部分替代化肥可达到缓解酸化，养分长效释放的作用，但仍存在淋溶损失，无法长期提供良好的土壤微环境，导致植物进入生长旺盛期时水分养分供应不足发育受阻，严重者甚至枯萎凋落，限制了当地植被的恢复。因此提高土壤保水保肥能力、减少风蚀扬尘是呼伦贝尔沙化草地恢复和控制进一步沙化的重要环节。目前仍缺少保水保肥、可操作性强的土壤改良方法。

技术实现思路
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[0004]针对以上不足，本专利技术提供了一种呼伦贝尔沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，不仅达到蓄水保肥改良土壤的目的，同时具有成本低廉、便于操作、避免对沙化草地二次扰动的优点。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，在待处理沙化区自下而上依次设置保水防渗层、有机层、化肥层；其中，保水防渗层为改良剂与土壤预混后撒施于待处理沙化区域土壤表面；有机层为将有机肥撒施于保水防渗层上方；化肥层为将预混化肥撒施于有机层上方。
[0007]所述化肥层铺设后撒土覆盖其上。
[0008]所述保水防渗层厚为0.5～1cm；所述改良剂成分为聚丙烯酸钾盐型保水剂和高分子聚丙烯酰胺粘合剂。
[0009]所述保水防渗层中每种改良剂质量含量为0.1％～0.3％，其中聚丙烯酸钾盐型保水剂和高分子聚丙烯酰胺粘合剂质量比为1:1。
[0010]所述有机层厚度根据有机肥用量而定，施用有机肥用量为1750～1800kg ha
‑1。
[0011]所述化肥层中化肥为预混化肥，预混化肥总质量为700～720kg ha
‑1。
[0012]所述化肥层厚度根据化肥用量而定，预混化肥中各成分质量配比为尿素40～42％、磷酸二铵18～20％、硫酸钾39～40％。
[0013]所述待处理沙地铺设保水防渗层、有机层和化肥层后，各层总养分含量为300～350kg
·
ha
‑1N、140～160kg
·
ha
‑1P2O5、180～200kg
·
ha
‑1K2O。
[0014]所述待处理沙地为地处半湿润半干旱过渡区，以固定沙丘和半固定沙丘为主。
[0015]所述与改良剂预混的土壤和化肥层上覆盖的土壤均为待处理沙地处沙化土。
[0016]本专利技术所提供的呼伦贝尔沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，在功能层下层布置保水防渗功能层，利用保水剂快速吸收缓慢释放的特点，减少水分下渗和硝酸根淋溶，提高肥料利用率，以及添加粘合剂使沙质母质土壤颗粒互相吸附形成絮团，增加土壤团聚体。有机功能层养分释放缓慢，能够长效供肥，且有机物料添加提高微生物生物量，能够培肥增碳，缓解氮肥添加引起的土壤pH下降。化肥层为功能层提供了快速释放的速效养分，保证养分供应。最后撒土覆盖功能层减少养分的挥发损失。三层功能层可将水分和养分暂存于土壤表层，同时增强微生物活性，改良土壤结构，起到缓解沙地漏水漏肥、改善土壤微环境的作用。本专利技术通过一次性撒施布置功能层，减少了因践踏、翻动土表等人为因素而对沙质草地的二次伤害，并且省时省工，降低操作成本。由此应用本专利技术可改良土壤，调控养分，为植物生长提供良好的水养条件，促进沙化区域草地植被恢复，从而减尘固沙，达到缓解呼伦贝尔沙质草地沙漠化目的。
附图说明
[0017]图1为本专利技术中实施例1与对比例1～3的土壤理化性状结果统计图。图中数据为平均值
±
标准差，不同字母表示处理间在p<0.05时差异显著。
[0018]图2为本专利技术应用于呼伦贝尔沙地的样地航拍图。
具体实施方式：
[0019]下述结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不对本专利技术的内容和保护范围构成限制。
[0020]本专利技术所述方法能够缓解施用化肥引起的酸化效应，提高沙区土壤养分，增强土壤微生物活性，改善土壤团粒结构，起到固土培肥、促进植物生长的作用。应用本专利技术所述方法改良呼伦贝尔沙化草地，使表层土壤无机氮、有效磷含量、微生物生物量和土壤酶活性显著增加，植被盖度增加722％。本专利技术还具有操作简单，成本低廉的优点。应用本专利技术可为植物生长提供良好的水养条件，达到呼伦贝尔沙化草地减尘固沙和促进植被恢复的目的。
[0021]下述实施例待处理沙地为呼伦贝尔沙化草地，其地处半湿润半干旱过渡区，沙地以固定沙丘和本固定沙丘为主，有条件通过土壤改良和养分调控解决土壤养分瘠薄，易漏水漏肥的问题，从而达到提高地力和促进植被恢复的目的。
[0022]实施例1
[0023]一种沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，该方法包括如下步骤：
[0024]在草地沙化区域铺设防渗供肥功能层，自下而上依次为，
[0025]S1，铺设保水防渗层，将改良剂与当地风沙土预混后撒施于沙化区域土壤表面，层厚为0.5～1cm，改良剂为聚丙烯酸钾盐型保水剂180kg ha
‑1、高分子量聚丙烯酰胺粘合剂180kg ha
‑1；土壤、保水剂、粘合剂重量比为350：1：1。
[0026]S2，铺设有机层，将有机肥撒施于保水防渗层上方，施用量为1755kg ha
‑1；本实施例采用的有机肥为市售各类生物颗粒有机肥，养分含量(N+P2O5+K2O)≥5％,有机质≥45％。
[0027]S3，铺设化肥层，将预混化肥撒施于有机层上方，预混化肥中各成分用量为尿素298kg ha
‑1、磷酸二铵131kg ha
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，在待处理沙化区自下而上依次设置保水防渗层、有机层、化肥层；其中，保水防渗层为改良剂与土壤预混后撒施于待处理沙化区域土壤表面；有机层为将有机肥撒施于保水防渗层上方；化肥层为将预混化肥撒施于有机层上方。2.按权利要求1所述的沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，所述化肥层铺设后撒土覆盖其上。3.按权利要求1所述的沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，所述保水防渗层厚为0.5～1cm；所述改良剂成分为聚丙烯酸钾盐型保水剂和高分子聚丙烯酰胺粘合剂。4.按权利要求3所述的沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，所述保水防渗层中每种改良剂质量含量为0.1％～0.3％。5.按权利要求1所述的沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，所述有机层厚度根据有机肥用量而定，施用有机肥用量为1750～1800kg ha
‑1。6.按权利要求5所述的沙化草地土壤改良和养分调控促植被恢复方法，其特征在于，所述化肥层中化肥为预混化肥，预混化肥总质量为700～720kg ha
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【专利技术属性】
技术研发人员：李慧，王聪，代泽成，刘贺永，顾柏滔，陆长鸣，尚誉，刘逸飞，孔祥鹏，蔡江平，王志瑞，冯雪，王正文，姜勇，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：发明
国别省市：