一种油沙豆半自然更新与放牧结合的防沙固沙方法

1.本发明涉及生态环境治理领域，适用于极端干旱区沙漠边缘(绿洲前沿)地区，是一种利用半自然更新模式种植油沙豆，把种草与放牧相结合的新型生态经济型防沙固沙方法。


背景技术：

2.我国极端干旱区(如塔里木盆地)的沙漠前沿地区，风沙发生频繁，危害严重。尤其是春季，地面裸露，风沙发生更为频繁，而此时，恰是一年一度播种季，往往发生农业设施、种子幼苗被吹走，或者被沙埋的现象，对农业生产造成严重损失。
3.现有沙漠前沿防沙固沙，一般是依靠传统外围基干防护林，但是在早春时节，防护林没有长出树叶，地面也没有返青，此时防护林的固沙效应最弱。面对这种沙漠前沿的风沙危害，当前一般采用物理机械方式来阻止风沙的侵入，但这样不仅需要一定的经济投入，还需要定期的维护和重建，同时也不会产生生态和经济效益。因此，寻找一种耐旱耐沙埋、又能产生一定经济效益的先锋植物，建立一种新的生态防沙固沙技术方法，对干旱区农业生产，以及防护林建设都具有重要意义。
4.油沙豆又名油莎草，具有全能坚果、生命之果的美誉。其地下根状茎，是优质小坚果，营养丰富，含油率高，可作油料作物；其叶片粗蛋白等营养成分含量高，适口性强，是优质的饲料。因其原产于北非和地中海的干旱沙漠区，因此具有生长旺盛、分蘖力强、产量高、耐旱、耐瘠薄等特征。油沙豆更显著的特点是其根系和地下根状茎能够形成网状结构，具有极强的固沙作用；同时，其地上茎柔韧而有弹性，还具有极好的抗风蚀作用。因此，油沙豆非常适合在沙漠前沿、荒漠和荒坡地带作为固沙植物种植。
5.基于上述特征，油沙豆可以作为良好的固沙先锋植物和经济作物来应用，这就需要建立一套适宜的技术方法。本发明通过人工辅助手段，在塔里木盆地的沙漠前沿区域建立一种半自然更新、结合放牧的防沙固沙新模式，同时兼顾生态和经济效益。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于：提供一种油沙豆半自然更新与放牧结合的防沙固沙方法，该方法包括播种、灌溉、刈割、免采收、留种、放牧多个步骤的循环，实现油沙豆一次播种多年更新的目标。本方法充分利用油沙豆耐旱、耐沙埋、固沙能力强的生物学特点，利用油沙豆根系和地下根状茎能形成网状结构，采取免采收免耕作的措施，避免了春季田间裸地的出现，实现防风固沙的作用；通过科学的配置、种植和管理经营，构建一种新型绿洲外围生态防沙固沙的模式。本发明对改善生态环境、促进农民增收、实现生态工程建设的可持续发展都具有重要意义，为极端干旱区沙漠前沿春季风沙危害严重的问题提供了新的途径。
7.本发明所述的一种油沙豆半自然更新结合放牧的防沙固沙方法，按下列步骤：
8.a、在沙漠前沿地区铺设滴灌带，选择饱满大小均匀的油沙豆种子，在5月20日-6月10日进行播种，播种行距30cm，株距15cm，深度5cm，采取先干播种子，播种完成后通过滴灌
带进行灌溉，保持表层10cm深度土壤湿润，直到出苗；
9.b、出苗后，观察油沙豆生长状况，待油沙豆叶片发生中午萎蔫时即开始滴灌，灌水量以水分渗透土壤深度20cm为标准；
10.c、在7月20-30日油沙豆生长最旺盛时节，采用割草机，近地表留茬10cm收割油沙豆地上茎叶，打包晾干或青储作为饲料；
11.d、待9月5日-9月20日，观察油沙豆叶尖开始发黄时，停止给水，以后至来年春季不再灌水，保证整个冬季田间土壤处于完全干燥状态；
12.e、保持油沙豆植株、根系和块茎干燥，完全留存在土壤里，不进行任何田间收割和收获；
13.f、第二年3月开春后，在油沙豆地放牧，任由家畜啃食油沙豆地上部分茎叶；
14.g、待4月底至5月初，地温回升达到油沙豆萌发需要时，停止放牧，在田间铺设滴灌带管线，开始滴灌，灌溉水量以土壤表层20cm深度湿透为准，重复步骤c、步骤d和步骤e；
15.h、自第三年以后，每年重复前一年的模式，实现放牧-灌溉-出苗-刈割-免收获-放牧的循环，形成一次播种多年留种，灌溉后多年自然出苗，确保油沙豆在田间的不断自然更新。
16.本发明所述的一种油沙豆半自然更新结合放牧的防沙固沙方法，该方法通过控制灌溉、停水时间、保持土壤干燥，突破油沙豆种子越冬的限制，确保未采收留存的种子顺利越冬，实现油沙豆在田间的自然更新；采取夏季刈割和春季放牧的措施，利用油沙豆叶片营养丰富适口性强的特性，缓解饲料短缺的问题，本方法适宜于极端干旱区沙漠前沿或绿洲前沿风沙发生频繁的农区，立足于油沙豆的生态生理学特性，突破野外种子越冬的限制，实现油沙豆田间自我更新，方法简单、易行，投入成本低，且结合刈割和放牧，兼顾生态和经济效益，为极端干旱区沙漠前沿防风固沙提供了一种新技术，也为当地农民增收提供了一种新途径。
17.本发明所述的一种油沙豆半自然更新结合放牧的防沙固沙方法，该方法原理：一是通过施加人工干预措施，实现油沙豆一次播种多年受益的更新循环；二是免收获，既避免了早春裸地的出现，发挥油沙豆叶和根系的固沙作用，减轻春季风沙危害，还降低种子和耕作播种的成本；三是结合夏季刈割和春季放牧的措施，充分利用油沙豆叶片营养丰富适口性强的特性，缓解长期存在的饲料短缺问题，实现一定的经济效益。
18.本发明所述的一种油沙豆半自然更新结合放牧的防沙固沙方法，该方法经过了实践检验，提供了一种新颖的、操作性强的技术手段，有效地解决了早春风沙危害问题，具有重大的推广价值，彰显技术进步。
具体实施例
19.实施例1
20.典型沙漠化土地油沙豆防风固沙与模式集成示范项目；
21.2020-2021年在塔克拉玛干沙漠东北缘沙漠前沿的新疆孔雀河下游巴音郭勒蒙古自治州库尔勒市哈拉玉宫乡念森林果业农业合作社，运用本方法，在沙漠边缘种植了200亩油沙豆放牧示范地，具体操作按下列步骤进行：
22.a、在沙漠前沿地区铺设滴灌带，选择饱满大小均匀的油沙豆种子，避开主要农作
物播种期，2020年5月21日开始播种至5月27日播种完成，播种行距30cm，株距15cm，深度5cm，采取先干播种子，播种完成后通过滴灌带进行灌溉，沙土保水能力差，不用担心板结，保持表层10cm深度土壤湿润，直到出苗；
23.b、出苗后，观察油沙豆生长状况，待油沙豆叶片发生中午萎蔫时即开始滴灌，灌水量以水分渗透土壤深度20cm为标准，保持这种灌水模式，其间不施加其他田间管理措施；
24.c、于2020年7月20-30日油沙豆生长最旺盛期间，采用割草机，近地表留茬10cm收割油沙豆地上茎叶，每亩收割鲜草1000千克，打包晾干或青储作为饲料；
25.d、待2020年9月5日后，每日观察油沙豆生长情况，观察到叶尖发黄时，于9月10日灌最后一次水，此后停止给水，至来年春季不再灌水，保证整个冬季田间土壤处于完全干燥状态；
26.e、保持油沙豆植株、根系和块茎干燥，完全留存在土壤里，不进行任何田间收割和收获；
27.f、2021年3月开春后，风沙危害开始加重，在油沙豆地放牧100头绵羊，任由绵羊啃食油沙豆地上部分茎叶；
28.g、待2021年4月底至5月初，地温回升达到油沙豆萌发需要时，停止放牧，在田间铺设滴灌带管线，开始滴灌，保持表层10cm深度土壤湿润，直到出苗；出苗后，观察油沙豆生长状况，待油沙豆叶片发生中午萎蔫时即开始滴灌，灌水量以水分渗透土壤深度20cm为标准；
29.于2021年7月20-30日期间，采用割草机近地表留茬10cm的方式收割鲜草，每亩收获鲜草1000千克，打包晾干或青储作为饲料，除灌溉外田间不进行任何管理措施；
30.于2021年9月15日观察到叶尖开始发黄时，停止给水，以后至来年春季不再灌水，保证整个冬季田间土壤处于完全干燥状态，不进行任何田间工作；
31.h、自第三年以后，每年重复前一年的模式，实现放牧-灌溉-出苗-刈割-免收获-放牧-等的循环，形成一次播种多年留种，灌溉后多年自然出苗，确保油沙豆在田间的不断自然更新。
32.本发明所述的一种油沙豆半自然更新结合放牧的防沙固沙方法，该方法相比附近在4月底播种的棉田裸地，降低了地表风蚀50％以上，防护效益显著。2021年5月底调查油沙豆出苗情况，出苗密度与2020年相当，但幼苗分布不再是播种时的均匀分布，而是沿滴灌带的集群分布，显示出自然更新植物的特征，实现了一次播种，多年受益。通过本发明所述方法在该区产生了显著的防沙固沙效益，同时也产生了每亩1500元的经济效益，引起了当地农民和政府的高度重视，显示出其巨大的应用推广前景。