張冬梅王建麗尤佳牟林林申忠寶韓微波潘多鋒關(guān)楓
(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院草業(yè)研究所,黑龍江 哈爾濱 150086;2嫩江市海江鎮(zhèn)推廣技術(shù)中心,黑龍江 嫩江 161400)
土地鹽堿化治理一直以來(lái)都是人類面臨的一個(gè)世界性難題。全世界相關(guān)國(guó)家和機(jī)構(gòu)以及各方面專家對(duì)鹽堿地進(jìn)行植被恢復(fù)和開發(fā)利用非常關(guān)注[1]。松嫩平原是我國(guó)蘇打鹽堿地主要分布區(qū),近年來(lái),由于環(huán)境變化和人為干擾,鹽堿地面積不斷擴(kuò)大,鹽堿化程度日益加劇[2],尤其是鹽堿化更為突出,嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn),影響生態(tài)環(huán)境。因此,恢復(fù)治理松嫩平原蘇打鹽堿地迫在眉睫。羊草(Leymus chinesis)是松嫩平原堿化草甸主要優(yōu)勢(shì)種[2],也是我國(guó)北方蘇打鹽堿地草原改良的主要優(yōu)良牧草[3],是松嫩平原西部鹽堿化草地群落演替過(guò)程中的頂級(jí)植被[3]。羊草具有抗寒、耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿等特性,對(duì)我國(guó)的鹽堿化、退化草地改良、水土保持等方面都有著重要的生態(tài)功能和環(huán)境保護(hù)作用。因此,開展蘇打鹽堿地羊草生產(chǎn)技術(shù)研究,可大幅度提高植被蓋度、高度和牧草產(chǎn)量,有利于植被與土壤生物的多樣性恢復(fù),提高草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)性能。
羊草是我國(guó)北方地區(qū)廣泛分布的多年生禾本科優(yōu)良牧草,在我國(guó)主要分布在東北的松嫩平原、內(nèi)蒙古高原的東部和華北、西北的山區(qū)、平原和黃土高原[4]。在半干旱半濕潤(rùn)地區(qū)的沙質(zhì)壤土和輕粘壤質(zhì)的黑鈣土、栗鈣土、堿化草甸土和柱狀堿土的環(huán)境中生長(zhǎng)良好[4]。羊草是多年生的禾本科牧草,地下橫走根莖發(fā)達(dá),莖稈直立,根莖在地下形成根網(wǎng)。羊草的繁殖力很強(qiáng),既可有性繁殖也可無(wú)性繁殖,建立的人工草地可利用時(shí)間達(dá)20a以上。羊草的耐鹽堿能力很強(qiáng),在pH值8.5以下的土地均能良好的生長(zhǎng)。羊草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高,適口性好,被人們稱為牲畜的“細(xì)糧”,羊草還是我國(guó)唯一可以出口創(chuàng)匯的飼草。羊草地可以放牧,羊草還可以收獲進(jìn)行青飼或青貯,但最重要的利用方式還是調(diào)制干草。
2.1.1 選地
盡量選擇土地平坦整齊,土質(zhì)良好,土壤pH 8.5以下,開墾后不會(huì)引起鹽堿化,方便耕作和管理的地塊,由于羊草不耐澇,地塊長(zhǎng)期積水會(huì)導(dǎo)致羊草大量死亡,所以選地要選擇排水良好的地塊,盡量避開低洼易澇地塊。
2.1.2 整地
地塊選好后,對(duì)播種地塊進(jìn)行耙翻,耕翻的時(shí)間最好選在夏季,夏季高溫多雨,有利于耕翻后土壤微生物對(duì)植物殘?bào)w進(jìn)行分解,高溫會(huì)加速土壤的熟化[5]。地塊耙翻深度一般在15~18cm。整地時(shí)需要注意,在土地干旱的情況下,在耕翻后要及時(shí)把地面靶平、土整細(xì)碎,可以減少土壤水分流失,否則會(huì)影響播種質(zhì)量和出苗率[7]。為保證播種后出苗整齊,在播種前后要鎮(zhèn)壓1次,播種深度應(yīng)盡量保持一致[4]。對(duì)于鹽堿地來(lái)說(shuō),則要注意表層土淺翻,以躲過(guò)暗堿,這是確保羊草出苗率的基礎(chǔ)。
2.2.1 種子處理
2.2.1.1 清選
播前要對(duì)種子進(jìn)行清選,可以風(fēng)選或篩選,去除混在羊草種子中的雜品和其它不符合種植要求的種子。種子經(jīng)過(guò)清選后,可以提高純度,同時(shí)可以保證發(fā)芽率和出苗的整齊度。
2.2.1.2 浸種
羊草播種前可將羊草種子加水5~7.5kg·5kg-1,浸種2~3d。浸種時(shí)溫度最好為20~25℃,每天換水4~5次,浸種后要陰干,即可播種。
2.2.2 施基肥
羊草的利用年頭多,產(chǎn)草量高,需要的肥多,所以必須施足基肥。底肥最好施用有機(jī)肥,在施用有機(jī)肥時(shí)一定要充分腐熟,將腐熟的有機(jī)肥拌上黑土施入30~45t·hm-2,在翻地前均勻施入[4]。若施用化肥應(yīng)以氮肥為主,適當(dāng)搭配磷、鉀肥,基肥用二銨(P46%,N18%)80~120kg·hm-2[5]。羊草施足了基肥,可以維持肥效3a以上。
2.3.1 播種時(shí)期
松嫩平原蘇打鹽堿區(qū),羊草種子的發(fā)芽率基本是隨著播種時(shí)間的延后,發(fā)芽率增加,一般以夏季雨前為宜,時(shí)間基本在5月末—7月中下旬。
2.3.2 播種方式
羊草播種主要有條播和平播,在蘇打鹽堿地上,一般采用條播,行距20~30cm,覆土1~2cm。平播適用于大面積播種,主要利用機(jī)械進(jìn)行播種,行距一般是30cm,播種后要立即鎮(zhèn)壓,以達(dá)到保墑、促進(jìn)發(fā)芽的目的。
2.3.3 播種量和播種深度
2.3.3.1 播種量
由于羊草種子的發(fā)芽率低,而且幼苗死亡率高,快速形成草地靠增加播種量是不行的,反而還會(huì)使草地的生產(chǎn)力降低,所以要適當(dāng)掌握播種量[10],經(jīng)過(guò)對(duì)羊草播種量的反復(fù)試驗(yàn)得出,羊草播種量一般在45~60kg·hm-2,在質(zhì)量差、雜草多的地塊,并且種子質(zhì)量不佳的,鹽堿較重的地塊應(yīng)加大播種量,播種量應(yīng)適當(dāng)增加至60~75kg·hm-2。
2.3.3.2 播種深度
覆土的深淺對(duì)羊草種子的出苗和生長(zhǎng)發(fā)育都有影響。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果表明,覆土一般以2~4cm為宜,播種后及時(shí)鎮(zhèn)壓來(lái)保墑,促進(jìn)發(fā)芽。
2.4.1 水肥管理
追肥能提高羊草產(chǎn)量和品質(zhì),一般在返青期進(jìn)行,以施用氮肥為主,根據(jù)實(shí)際情況施用磷鉀肥。施尿素75~150kg·hm-2,追施鉀肥要在土壤中缺少時(shí),達(dá)到影響牧草生長(zhǎng)的情況下,追施硫酸鉀45~75kg·hm-2。每年刈割后施尿素75~90kg·hm-2。追肥后應(yīng)立即灌水1次,灌溉要根據(jù)氣候條件進(jìn)行,如果趕上雨季,雨量較大,出現(xiàn)積水澇淹現(xiàn)象,要及時(shí)排水防止長(zhǎng)時(shí)間浸泡導(dǎo)致羊草死亡。
2.4.2 除草
羊草幼苗纖細(xì),易被雜草侵害,要適時(shí)除草。在羊草2~3葉時(shí),用齒耙耙地滅草率達(dá)90%以上[7]。生育后期要及時(shí)拔除灰菜、黃蒿等雜草。羊草單播草地,在早期出苗后噴施除草劑2,4-D丁酯防除闊葉類雜草[6]。
2.4.3 病蟲害防治
羊草一般很少發(fā)生病害,羊草易遭蟲害,主要有草地螟、粘蟲、蝗蟲等。大量發(fā)生時(shí),可將葉子吃光導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。要特別注意早發(fā)現(xiàn)早防治。防治方法可以采取生物防治法(如進(jìn)行草地牧雞)或藥物防治法(如噴灑敵殺死、巴丹、樂(lè)果等)[8]。
2.4.4 更新復(fù)壯
羊草具有發(fā)達(dá)的橫走莖,生長(zhǎng)年限過(guò)長(zhǎng),會(huì)使土壤的通透性變差,產(chǎn)草量低,當(dāng)羊草生長(zhǎng)到第5、6年后就要采取措施切斷根莖進(jìn)行更新復(fù)壯。在蘇打鹽堿地上更新復(fù)壯主要采用淺翻輕耙和松土補(bǔ)播。
淺翻輕耙主要是切斷羊草根莖,加速其繁殖,通過(guò)改善土壤的理化特性,調(diào)節(jié)水肥氣熱,提高土壤的微生物的活動(dòng)及肥力,從而增加羊草的無(wú)性繁殖能力,增加羊草株數(shù)、提高產(chǎn)量[9,10]。翻耙應(yīng)在6月中下旬降透雨后,淺耕翻利用機(jī)引三鏵或五鏵犁淺翻15~18cm,采用圓盤耙1~2遍,翻深10~15cm。
松土補(bǔ)播的基本原理與淺翻輕耙相似,在退化嚴(yán)重的羊草場(chǎng)進(jìn)行,在植被稀疏的地塊更佳。通常以夏季雨前適宜,耙翻深度在15cm左右,補(bǔ)播深度在2~4cm,播后立即鎮(zhèn)壓以保持水分,利于出苗[9]。
2.5.1 刈割
羊草的刈割宜在7月中下旬—8月中下旬,選擇3d晴朗無(wú)雨的天氣進(jìn)行刈割,留茬高度一般在5~8cm為宜。
2.5.2 晾曬
收割后在原地自然晾曬,盡可能避開陰雨天氣,盡量攤曬均勻,及時(shí)多次翻曬通風(fēng),使牧草充分暴露在空氣中,加速牧草的干燥度,牧草含水量降至15%左右即可攏起堆垛貯藏。
2.5.3 打捆
散干草體積大,貯存和運(yùn)輸不方便,為了方便貯運(yùn),降低干草損失的同時(shí)并保持干草的最優(yōu)品質(zhì),常把干草打捆壓縮成長(zhǎng)方形或圓形的草捆貯藏。羊草含水量在20%左右即可打捆,用撿拾捆草機(jī)撿拾干草條,壓制成高密度方草捆。
2.5.4 貯存
堆垛貯藏時(shí),中間必須盡力踏實(shí),四周邊緣整齊,中央比四周高,搭上防雨布。草捆垛一般長(zhǎng)20m,寬4~5m,高18~20層干草捆,每層布設(shè)0.3m的通風(fēng)道,其數(shù)量根據(jù)青干草含水量與草捆垛的大小而定[11]。
2.5.5 二次壓縮打捆
在進(jìn)行商品草生產(chǎn)銷售時(shí),要用高密度打捆機(jī)將常規(guī)打捆機(jī)打的草捆進(jìn)行二次加壓,目的是縮小草捆的體積,增加干草的密度,方便貯藏和長(zhǎng)途運(yùn)輸。
鹽堿地在耕翻時(shí)應(yīng)特別注意地上表土厚度和鹽堿土層的厚度。要躲過(guò)暗堿,實(shí)行表土淺翻,做到淺翻輕耙,以防破壞草皮,露出暗堿,造成土壤進(jìn)一步堿化而成為不毛之地。在堿性過(guò)大,草皮層較薄,不宜耕翻之地可采用深松作業(yè)或耙茬播種。耕翻的地塊,翻后要及時(shí)耙壓,達(dá)到外松內(nèi)實(shí),使出苗整齊,出苗率高,并有利于保苗。
羊草種子在播種前一定要進(jìn)行選種,并檢驗(yàn)種子的純度、干凈度和發(fā)芽率,并達(dá)到播種的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。在松嫩平原鹽堿地的播種時(shí)間以進(jìn)入夏雨前適宜,一般不超過(guò)7月下旬,如果播種過(guò)早則會(huì)影響種子的發(fā)芽出苗率,播種太晚導(dǎo)致幼苗太小,不利于越冬。因此在寒冷干旱的北方,羊草的播種時(shí)間應(yīng)選在高溫多雨的6中下旬—7月初,這樣播種后羊草的產(chǎn)量較高。播種后要及時(shí)鎮(zhèn)壓,可以增加土壤的緊密度。
羊草播種的第1年生長(zhǎng)比較慢,植株纖弱,競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng),易遭雜草侵害,所以,應(yīng)在播種前后及時(shí)清除雜草??扇斯こ菀部梢圆捎没瘜W(xué)除草法,在播種前除草效果最佳;在雨量較大的季節(jié),草地如果出現(xiàn)積水淹澇現(xiàn)象,要及時(shí)疏導(dǎo)排水,防止長(zhǎng)時(shí)間雨水浸泡造成羊草大量死亡;當(dāng)羊草生長(zhǎng)到第5、6年后就需要切斷根莖進(jìn)行更新復(fù)壯,因羊草為根莖性禾草,生長(zhǎng)年限太長(zhǎng),錯(cuò)綜復(fù)雜的根莖,會(huì)形成密致的草皮,致使土壤的通透性不良,導(dǎo)致產(chǎn)草量降低。
在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期對(duì)牧草進(jìn)行刈割,可以獲得最高產(chǎn)量和最佳養(yǎng)分含量。羊草通常在孕穗到開花期之間刈割。
通過(guò)本技術(shù)在蘇打鹽堿地種植羊草后,草地的植被蓋度、產(chǎn)草量和土壤理化性質(zhì)得到明顯地改善,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。
采用本技術(shù)種植后的草地,其植被蓋度達(dá)到70%,通過(guò)人工種植羊草后,鹽堿化草地的生產(chǎn)力極顯著地增加。改良了草原的地上生物量。
100hm2鹽堿地經(jīng)過(guò)種植羊草改良后可年產(chǎn)草27萬(wàn)kg,可供450頭奶牛飼草消耗,農(nóng)民收入增加15萬(wàn)元,提高了經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)增加了當(dāng)?shù)厝嗣竦木蜆I(yè)機(jī)會(huì)。更重要的是提高了社會(huì)效益,有利于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和建設(shè),改善了土壤結(jié)構(gòu),培肥了地力,實(shí)現(xiàn)了自然資源的合理配置,使農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[12]。
人工草地面積的增加,可以促進(jìn)松嫩鹽堿地區(qū)的牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展。黑龍江省是我國(guó)十大草原區(qū)之一,是全國(guó)草業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域。然而,黑龍江省現(xiàn)有的人工草地面積不足4.7萬(wàn)hm2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)內(nèi)發(fā)達(dá)省份。通過(guò)對(duì)蘇打鹽堿地種植人工羊草,將使黑龍江省蘇打鹽堿地得到良好改善。生產(chǎn)羊草作為優(yōu)質(zhì)的飼草,可以保障我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展,相較于秸稈粗飼料,喂養(yǎng)優(yōu)質(zhì)牧草的牲畜,其出欄周期明顯縮短、肉類質(zhì)量顯著增加。當(dāng)前,牧草已進(jìn)入以質(zhì)論價(jià)的時(shí)期,優(yōu)質(zhì)草產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力更強(qiáng)。同時(shí),草原植被得到恢復(fù),促進(jìn)了當(dāng)?shù)氐男竽翗I(yè)發(fā)展,成為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)健康發(fā)展的支撐條件,改善環(huán)境后,可以吸引大量外地投資,從而帶動(dòng)其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展,促進(jìn)了城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)生態(tài)建設(shè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)效益同步發(fā)展。
利用本技術(shù)種植羊草可使蘇打鹽堿地的pH值下降,降低鹽堿地的土壤容重。改良后蘇打鹽堿地的有機(jī)質(zhì)含量增加,改良降低鹽堿草地的堿化度,本技術(shù)適用于我國(guó)北方中輕度蘇打鹽堿地,在松嫩平原鹽堿化草原生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮突出的作用,讓堿斑茫茫的鹽堿地變成青草依依、綠水悠悠的大美草原,恢復(fù)和鞏固草原的涵養(yǎng)水源、保持土壤、防風(fēng)固沙、固碳儲(chǔ)氮、凈化空氣、維護(hù)生物多樣性等生態(tài)功能,再現(xiàn)“風(fēng)吹草低見牛羊”的景象,并最終實(shí)現(xiàn)“青山綠水就是金山銀山”。