宁夏干旱风沙区羊草保苗与种植技术研究--《宁夏大学》2015年硕士论文
宁夏干旱风沙区羊草保苗与种植技术研究
【摘要】：本试验以中科2号羊草为试验材料,在大田中设置8种种植方式、3种播种方式、4种播种深度和4种灌水制度对羊草的出苗、保苗及生长情况进行研究,同时又对人工羊草基地的杂草进行调查及防除试验。通过对不同处理下羊草出苗率、保苗率、形态生长指标、生理生化指标及土壤水分的综合分析,比较每种处理对羊草的保苗及生长情况的影响,从而找到最佳的处理,为后来者提出宁夏干旱风沙区羊草保苗与种植技术提供科研依据。主要研究结果如下：1.所有种植方式均能对中科2号羊草出苗时间、出苗率、保苗率及后期生长产生促进或抑制影响。8种种植方式以促进作用大小排序为覆黑膜(揭膜)起垄覆白膜起垄不覆膜覆草帘子全黑膜点播(不揭膜)覆白膜(揭膜)空白条播全白膜点播(不揭膜),即全白膜点播(不揭膜)的种植方式最差,覆黑膜(揭膜)的种植方式最好。播种方式最好的是条播,其次是点播、最差的是撒播。该试验地最佳的播种深度为3cm。2.在盐池干旱风沙区新开垦荒地上人工种植羊草,采用出苗期每2d灌水15mm,生长期每10d喷灌水40mmm的灌水制度最好。3.基地主要危害杂草种类、数量及杂草群落比较稳定,随季节变化不明显。种类多集中在禾本科、藜科、大戟科、蒺藜和豆科等5科,总量占杂草总量的95.9%。数量最多、危害最大的杂草有画眉草、狗尾草、冰草、地锦草、蒺藜和毛果绳虫实等6种。草甘膦、氟乐灵和2,4-D的混液30d时株防效可达85.7%,对杂草的防除效果最好。生产上可在羊草播前,选用草甘膦、氟乐灵和2,4-D进行混合喷施防除杂草。
【关键词】：
【学位授予单位】：宁夏大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2015【分类号】：S543.9【目录】：
摘要4-5Abstract5-8第一章 文献综述8-15 1.1 引言8-9 1.2 羊草概述9-12 1.3 羊草种植研究进展12-13 1.4 研究内容、目的及意义13-14 1.5 技术实施路线14-15第二章 试验材料与方法15-21 2.1 试验区概况15 2.2 试验材料及用具15-16 2.3 试验设计及测定指标16-19
2.3.1 种植方式、播种方式和播深试验设计及测定指标16-18
2.3.2 水分调控试验设计及测定指标18
2.3.3 杂草防除试验设计及测定指标18-19 2.4 数据测定与处理19-21
2.4.1 数据测定19-20
2.4.2 数据处理20-21第三章 结果与分析21-38 3.1 种植方式、播种方式和播深试验21-29
3.1.1 不同种植方式土壤含水量的变化21-24
3.1.2 不同种植方式羊草其它指标变化24-27
3.1.3 不同播种方式羊草出苗率和保苗率变化27-28
3.1.4 不同播种方式羊草其它指标变化28
3.1.5 不同播种深度羊草其它指标变化28-29 3.2 水分调控试验29-34
3.2.1 不同灌水制度土壤含水量的变化29-32
3.2.2 不同灌水制度其他指标的变化32-34 3.3 羊草种植基地杂草调查及防除34-38
3.3.1 主要杂草种类及发生规律34-36
3.3.2 不同除草剂处理的防除效果36-38第四章 讨论与结论38-41 4.1 种植方式、播种方式、播深与羊草保苗38-39 4.2 水分调控与羊草保苗39-40 4.3 杂草调查防除与羊草种植40-41参考文献41-47致谢47-48宁夏干旱风沙区羊草保苗与种植技术 (部分)48-49附录49-51作者简介51
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飞播造林固沙技术
&nbsp&nbsp 飞机播种（简称飞播）是以种子为材料，利用飞机进行播种的一种方法。飞机播种造林种草固沙恢复植被是治理沙漠化土地的重要措施，也是绿化荒山荒坡的有效手段。飞机播种速度快，节约劳力，一架运5飞机一天飞播量相当于500人劳动量，在地广人稀的沙区是一项有发展前途的植物固沙措施。我国自1985年北方地区推广飞播技术以来，榆林地区、伊盟地区、赤峰地区、阿拉善地区、河北、新疆及黄土高原，大面积推广飞播造林、种草治沙、保持水土、建设草场，取得了很好的效益。我国风沙区类型复杂，气候多变，立地条件不同，每个植物种对环境条件都有特殊的要求。不同生态区域飞播固沙技术也不一样，在飞播固沙中必须掌握一些主要关键技术。 　1．飞播区的选择 　飞播区是指飞机播种的区域地段。选择播区是飞播造林的第一步工作，正确选择播区则是飞播造林种草获得成效的基本要求。多年飞播的实践表明，播区选择恰当与否，与飞行安全和播后种子能否正常发芽生长，以及成苗成林关系极为密切，也关系到飞播成本的高低。50年代末至60年代处，我国西北沙区飞播成效甚微，乃至失败，播区选择不当是其重要原因。 　飞播造林种草要注意较大范围的立地条件，按照拟播树（草）种能正常生长的最基本要求，认真选好播区。选择播区应遵循以下原则： 　以当地林业区划和我国飞播地区类型的划分为依据，选择急需绿化而又成片集中的沙区和沙化退化草场；有适宜飞播造林种草的自然条件；有适宜飞播造林种草的地形条件；有适宜飞播造林种草的社会经济条件。 　2．飞播植物种的选择 　植物种是飞播固沙能否成功的基础。如1958年飞播沙篙，第3年的保存率只有4.3%；年飞播花棒，其有苗面积率为10.5%，比同期飞播沙篙提高6.2%。1974年恢复试验后的当年，因仍飞播沙篙，第3年有苗面积率与1958年相同；1975年改播杨柴，第2年有苗面积率17.4%，而且林相稳定，生长发育良好，第3年有苗面积比第2年增加2.2%；第5年增加7.4%，这主要是杨柴具有自然扩大覆盖沙面的能力；1981年采用杨柴、花棒、白沙篙、沙打旺和草木樨混播，当年有苗面积率为76.5%，第3年有苗面积率54.5%。1983年盖沙黄土区飞播沙打旺、草木择、沙棘等植物种，当年成效达75.2%，第2年保存面积率为58.9％。1984年2月，在砾石戈壁沙荒地飞播梭梭，当年有苗面积率为76%，第9年保存率为42.8%，且生长发育良好。在选择飞播固沙植物种时，不仅要考虑适地适树的原则，而且要充分考虑流动沙丘迎风坡风蚀剧烈，背风坡沙埋严重等特点，选择种子易自然覆沙，发芽生长快、抗风蚀、耐沙埋、自然繁殖力强，有较高经济价值的灌木和草本植物。目前在草原带飞播最成功的植物有花棒、杨柴、沙篙、沙打旺；在荒漠草原带有花棒、蒙古沙拐枣、籽篙、梭梭等。 　3．混播技术 　混播技术在飞播固沙中应用越来越广泛。混播不仅能提高飞播造林种草成效，降低飞播成本；还能充分利用沙地水、光、热条件，有效地改善林地环境条件，提高飞播林的防护效能，以及增加抗御病虫害和自然灾害的能力。 　常见的混播类型有灌木与半灌木混播和灌木与草本混播。前者混播后形成的林草生产率高，防护效果好，稳定性较强。是沙区飞播混交林中应用最广的一种类型。后者多用于沙丘密度小，丘间低地湿润而宽广，又有下湿沙滩地的播区。这一类型利用灌木占据沙丘迎风面和各沙丘的覆沙部位，草本植物占据湿润丘间低地和下湿滩地，二者互相促进幼林迅速郁闭，可减少沙表风蚀和水分蒸发，防止病、虫害的发生和蔓延，巩固提高飞播成效。此外还有乔灌混播类型，这一类型主要用于森林草原地带，利用灌木生长快，成林早的特点，为乔木树种初期防止风蚀和沙埋起到保护作用。 　混播常采用种间混播和带状混播。种间混播是将目的树种和伴生种的种子掺和一起，翻拌均匀后装机飞播，也可按植物种子的大小分播，播完一种再播另一种。但对沙丘密度较大，丘间低地宽广和沙滩地多的播区，可先把灌木种子掺拌一起同时飞播，尔后再把草类种子掺拌一起，由飞机沿丘间低地和下湿沙滩地飞行作业。带状混播又叫隔带混播。是一个植物种与另一个植物种间隔构成的带依次排列的混播方法。这一混播方式适用于干旱、半干旱地区的黄土区和盖沙黄土区，以及改良沙化、退化草场的飞播。 　混播植物种组合是提高飞播成效、稳定飞播林分的一项重要措施。近年来，在飞播治沙实践中已探索出一些科学而合理的灌草混播类型，如在陕西榆林沙区，根据播区的立地条件、宜林面积和降水等条件，把杨柴分别与花棒、白沙篙组合适用于流沙地，与沙打旺、草木樨组合适用于盖沙黄土地或水分较好的沙地，与锦鸡儿组合适用于盖沙黄土区。内蒙古风沙区，根据降水量，特别是种子发芽、保苗时期的有效降水量，分别在不同沙区采用杨柴与白沙篙，杨柴锦鸡儿、草木樨、沙打旺，或与沙拐枣等混播，固沙效果良好。 　混播植物种所占比例，应以有利于目的植物种生长发育为原则一般依植物种、混播类型及立地条件而不同。竞争力强的植物种，混播比例不宜过大；立地条件优越的。混播植物种所占比例不宜过大，立地条件恶劣的地方，可增目的树种比例，减少草本植物比例。不同生态区域的沙地，其飞播混播比例不相同，各沙区可根据所处的生态区域和飞播造林种草的目的来确定混播比例。目前，各地飞播每公顷混播杨柴种子2.8kg、花棒种子6～15&nbspkg、白沙篙种子2.8&nbspkg、沙打旺种子1.5～3&nbspkg、草木樨1.5～3&nbspkg。 　4．飞播期选择 　适宜的飞播期要保证种子发芽所必需的水分和温度条件以及苗木生长的生长期。这样使种子能迅速发芽从而减少鼠害虫害，又能使苗木充分木质化以提高越冬率，还能保证苗木生长。适宜播期还要考虑种子发芽后能避开害虫活动盛期，减少幼苗损失。 　沙区飞播期的选择，首先取决于风情和雨情。飞播的种子裸露沙表，除满足种子发芽的温度外，还需要及时覆沙和覆沙后降水。从选用的飞播种子所需温度和降雨条件来看，除梭梭进行雨季播种外，其他植物种子经过自然覆沙后，沙层温度超过10℃，遇有种子发芽的有效降雨量，连阴2～3天就可发芽。按这样的条件，4月下旬能满足种子发芽的要求，但试验表明4月下旬雨量小，西北风大而频繁，易使种子位移集中而造成失败；5月中下旬或6月上旬是季风的过渡期，东南风频数增加，有利于种子自然覆沙。6月中下旬降水量增加且又临近雨季，可满足自然覆沙后种子发芽所需的水分；７月上中旬进入雨季初期，由于起沙风少，雨量多而干沙层薄，播后的种子不能很好的自然覆沙影响种子发芽，而且播期过迟，生长期太短，幼苗抵抗风沙能力弱，不利于保苗。在我国沙区飞播以5月下旬至6月中旬为宜，并且此时的天气条件也有利于飞播业。 　当然为保证播后降雨，还必须研究该区气候，搞清播期降雨保证率。利用气象站长期资料进行统计，以保证播后有雨或阴天使种子发芽。 　5．播量的确定 　确定合理的播种量对飞播成本和成效的高低有直接关系。对流沙地飞播来说，第一年幼苗密度影响到能否消弱风力，减轻风蚀，最终影响飞播成败。每种飞播植物当年生长季末都要达到一定高度和冠幅，要使沙丘由风蚀转变为沙埋，还要求苗木有一定密度。根据实际调查资料，花棒一年生幼苗每平方米20株，杨柴16株可抵抗风蚀。根据这一密度并参考其他因素合理确定播量是沙地飞播成功的关键因素之一。单位面积播种量，除决定于所要求的幼苗密度外，还要考虑种子纯度、千粒重、发芽率、苗木保存率和鼠虫害损失率等，由于鼠、虫、病、兔害对种子和幼苗的损害变幅较大，根据多年飞播实践经验，主要植物混播播量的计算公式如下： 　&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp&nbsp 　式中S为每公顷用种量(g)；N为每公顷可靠的成苗株数；w为种子千粒重（g)；E为种子发芽率(%)；R为种子净度（%)；F为每平方米实得种子数与每平方米设计种子数百分比；A为鼠、虫、病、兔害损失率（％）（经验数值）；Ｑ为意外损失率（％）（经验数值）。 　以杨柴种子播种量为例，用上述公式计算用种量，纯度为95%，千粒重14.48，种子发芽率53%，种子鼠害和意外损失率25%，虫、病、兔害幼苗死亡率5%，苗木当年保存率70%，杨柴与其它植物种混播，每平方米要求1株时，每公顷用种量为2.8kg。 　每条播带用种量计算公式： 　　 　式中T为每条播带用种量(kg)；L为播带长度（m)；&nbspI为播带宽度（m)；N为单位面积播种量(kg/hm2)。 　从各地飞播固沙经验看，沙丘地混播花棒与籽蒿或杨柴与籽蒿，花棒用种量6.0～7.5kg/&nbsphm2，籽蒿用种量2.25～3.75kg/&nbsphm2，杨柴用种量3.75～5.3kg/&nbsphm2)。缓起伏沙地和平沙地混播花棒与籽篙或沙拐枣与籽篙，花棒用种量3.75～7.&nbsp5kg/&nbsphm2，籽蒿用种量1.5～2.25kg/&nbsphm2，沙拐枣用种量3.75～7.5kg/&nbsphm2；混播锦鸡儿、杨柴、沙打旺，用种量分别为7.5kg/&nbsphm2，2.25kg/&nbsphm2和1.5kg/&nbsphm2。半流动沙地和盖沙黄土地及砾质戈壁混播沙打旺与锦鸡儿或沙打旺与沙棘，用种量沙打旺2.25～3.75kg/&nbsphm2，锦鸡儿和沙棘各为7.5kg/&nbsphm2。 　6．飞播种子处理技术 　飞播固沙最显著的特点，是用飞机把植物种子撒播在地表，靠自然因素使种子发芽和幼苗成活生长，但播在流动沙地上的种子，常受风力作用发生位移，影响飞播成效。为防止播撒在流沙上的种子随风滚动，?要进行大粒化、粘胶化处理。大粒化处理是在种子外面包上一层粘土，使种子重量增加，制成种子丸。大粒化处理不损伤种子，减轻了位移，使种子均匀分布在沙丘各部位，提高了成效。据调查，花棒种子经大粒化处理后飞播，沙丘迎风坡上的成苗面积率由17.6％提高到57.6%，并能使幼苗分布均匀，增强了群体抗风蚀能力。风洞试验表明，未大粒化的花棒种子在地表风速4.4m/s时开始移动，大粒化后的种子在地表风速8.8m/s仍未移动，胶化处理是用骨胶和沙子来代替粘土。如要胶化15.5kg花棒种子，用牛皮胶0.5kg，加水3.75kg，在容器中加热煮沸15分钟以上后，均匀搅拌直至融化成粘合剂，然后将热胶水倒入盛种子的容器中，迅速均匀搅拌（一般不超过2分钟）至种皮粘附着胶水，随即抛撒在铺有干沙的场地上，快速用扫帚来回滚动种子粘住沙粒形成沙粒丸，然后晒干收好备用。种子经胶化处理后，重量上增加了近一半，体积增加不多，达到了既提高固结力，又减轻重量的目的，应用效果良好。 　种子除上述方法外，也可采用骨灰、皂土、蛭石等与多种化学物质混合，例如和肥料、微量元素、生长刺激素、杀虫剂、杀菌剂、灭鼠剂等混合，以发挥处理种子的多种效益。处理的方法是先将种子浸在有粘性的物质里，使种子表面附着一层粘液，然后把种子放在上述化学混合物内进行滚动使种子表面粘上一层粉衣，再晒干，即可用于飞播。 　7．飞播规划设计与作业 　在播种前一年，应在拟进行飞播的地区作好踏查规划和设计工作，掌握沙区的沙丘类型、走向、原有植被种类和覆盖度、沙地土壤水分条件等因子，研究考虑飞机播种固沙可能取得的效率，从而确定具体的飞播范围，然后进行测量，规划出接近于平行主风方向的航播带，埋设入航、出航的标桩，绘制飞播作业图（1/10000）和播区位置图(1/200000)，提出设计说明书。下面对一些关键技术给予说明： 　（1）选择飞机 　我国目前飞播用的飞机有伊尔一14、运5两种。伊尔一14载重可达2250kg，飞行高度300～400m，播幅可达120～130m，日播4--5万亩；运5载重900kg，飞行高度45～200m，播幅75～87m，日播1～2万亩，飞行速度为160km/h。目前撒种装置为电动开关，通过可调的定量盘和扩散器喷撒种子，但在机上不能调整撒种口，故不能随时调整播量，这一点需要改进。 　（2）准备工作 　设计人员要根据飞播作业图和播区位置图，播前到现场踏察，熟悉情况，试航，然后可正式飞播。 　（3）确定航向与作业方式 　航向是指播带方向，考虑到风对飞播的影响，航向应与主风向一致。作业方式为单程式、复程式、交叉式三种。根据播带长短，每架次播种的带数来确定飞行方式。 　单程式：每架次所载种子仅单程播完一带。适用播量大，播带长的播区。 　复程式：每架次所载种子可往返播两带或多带，适用播量小，种子小的播区。 　交叉式：交叉播时，播种地覆盖两次种子，每次用种子一半，第二次和第一次成直角飞行，可保证种子分布更均匀。 　（4）航高与播幅 　影响播幅的因素很多，如果其他因子相同，航高提高可加大播幅。但是播小粒种子易受风速影响，故播幅要小，航高要低。根据播区具体情况确定单程或复程的航带长，确定播幅宽度和航高。根据沙区飞播特点，考虑到飞播效率，确定播带长m，播大、中粒种子带宽50m，航高60～70m，播小粒种子带宽40m，航高45～55m，在静风和0.3～1.5m/s风速时，应及时修正航高，保持播幅宽度。作业时侧风速不应超过5.4m/s，播大、中粒种子的风向角不超过400，播小粒种子不超过200，如超过此限应停止作业。在顺逆风时飞播大、中粒种子风速不超过8m/s，小粒种子不超过6m/s。 　飞播时要保证按设计播量播种，必须调整好定量盘（出种口），以适当航高保证播幅，及时开启出种箱。 　除指挥、联系、保卫、交通、装种、后勤等工作以外，要及时测定每一带播幅，落种密度，做好航带两端、中点地面导航，现在开始应用CPS导航系统。 　播后要进行成效调查．用路线（航带中央）调查方法，飞播当年在发芽后和生长季结束后各调查一次，调查路线上每隔5m（背风坡6m）设1m2样方。当成苗面积率过h，抽样数不足，可增设一条调查线，以保证精度。调查项目包括：地形部位、有苗株数、株高、冠幅、地径、蚀积情况，天然植被情况。计算发芽面积率（lm2样方有一株以上健壮苗为统计单位）。还可以根据需要进行沙地水分、风蚀、风速的定位观测。 　　 　8．鼠、虫、兔、病害的防治 　鼠主要啃食飞播后的种子，发芽越迟受害越重；大皱锶金龟成虫危害杨柴、花棒幼苗，幼虫危害幼苗根系；野兔主要在当年冬季和翌年春季啃食风蚀的花棒、杨柴裸根幼苗；病害主要发生在播后的第2年、第3年；花棒、杨柴幼苗的立枯病也是降低飞播成效的重要原因。对鼠害可采取化学和机械、生物捕杀措施。防治金龟子可用5％的西维因粉剂，也可人工捕杀，或放鸡捕食，一只公鸡一天可食300只金龟子，灭幼虫可用75％甲胺磷乳油100倍液浸泡种子，还可营造紫穗槐隔离带诱杀。兔害可狩猎捕杀，设套捕杀，或用胡萝卜丝拌磷化锌毒杀。如发现花棒幼苗立枯病，应采用化学药剂防治，或在播前或种子处理前采用“乳化991”进行拌种处理。 　9．封禁与管护&nbsp&nbsp 　飞播区实行封禁管护，不仅是防止人畜损坏，保证飞播固沙成功的必要条件，而且也是保护和恢复天然植物的有效途径，逐渐扩大植被覆盖度达到固定流沙的目的。&nbsp 　为了管护好飞播区，播后及时建立管护组织，设置专职护林员或义务护林员，制定封禁条例，并对播区周围群众做好宣传工作，以及在有条件的播区用刺丝沿边线进行围栏封禁等措施，以保证飞播固沙的成效。如内蒙古伊克昭盟台格庙播区，封5年后，全播区的稳定有苗面积率为36.2%，由于杨柴地下茎萌蘖和其他天然植被繁殖，使整个播区植被覆盖率达60%，又如榆林小吉汗播区，实行封禁7年后，全播区的有苗面积率为54.5%，因天然植物种类增多，植物覆盖度每年增加0.47～5.70％。管护工作除保护播区防止人畜破坏，还可移密补稀，以及在播区条件好的地方，栽植松树容器苗等。可见，飞播后采取封禁措施，对巩固和稳定飞播成效，保证飞播成功是非常重要的。&nbsp&nbsp
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