干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺的制作方法

1.本发明涉及一种作物植株覆盖方法，特别指干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺。


背景技术：

2.农用地膜覆盖成本低、使用方便、增产幅度大，是一项既能防止水土流失，又能提高作物产量的常用措施。因此，长期以来在大田作物里大面积推广应用。但是地膜覆盖栽培中相应产生一些不良影响，比如，首先多年覆盖地膜，残膜清除不净，造成土壤污染；由于盖膜后有机质分解快，作物利用率高，肥料补充的少，使土地肥力下降或因覆盖膜的管理不当也会造成早熟不增产，甚至减产现象。特别是在农牧交错带干旱沙地、贫瘠土地上，不宜采用地膜覆盖栽培。因为旱沙地覆盖地膜后，土壤温度在中午时易产生高温，在干旱比较严重的情况下反而会造成减产。在贫瘠土地上，覆盖膜后不便追肥，播种时施用基肥不足，覆盖也不能增产。覆盖地膜后很难与地面贴紧，刮大风时地膜容易吹破，刮跑。因此，在农牧交错地带旱沙地、贫瘠土地上，不适于采用地膜覆盖方式栽培牧草和其他作物，必须摸索出一条切实可行的覆盖方式，达到地膜覆盖的效果，增加土壤温度，保水保肥，对环境没有污染和破坏，促进作物生长，早熟高产、稳产的目的。
3.据有关资料介绍，国外一些气候干旱、沙性土地的国家，为了防止土壤中的水分蒸发，通常会在作物植株周围的地面上覆盖一层大豆油包覆沙子的形式。他们首先将等量的沙子和大豆油结合起来，将混合物加热，然后将其冷却。这个过程使油部分聚合，在每一粒沙子周围形成一层涂层。将涂覆的沙子在水中清洗，再进行干燥，从而去除多余的油。最后把油沙铺覆在作物根系附近。实践观察，由于其疏水性(防水性)的特性，油沙层有助于防止地下水分因毛细管作用而向上蒸腾，即使水仍然通过土壤向上游走，但基本上被沙子“阻隔”，使其无法蒸发。研究结果表明，油沙覆盖栽培作物可增产30％～40％，且有不破坏土壤结构保水保肥、为作物生长提供很好的条件，并起到保护环境作用。覆膜寿命只能是作物生长的一个期限，而油沙覆盖一次可持续4～6年。虽然油沙覆盖一次性投资大，但有可能开发用于替代塑料薄膜覆盖物。在我国用油沙覆盖沙地栽培作物，特别是在北方干旱草原沙地种植牧草，至今仍处于空白阶段。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺。本工艺针对上述在农牧交错地带干旱半干旱草原沙地、贫瘠土地上不能采用地膜覆盖方式栽培牧草和其他作物的问题，摸索出切实可行的用油沙覆盖沙地栽培方法，其原理基于：土壤本身具备保水保肥的能力，是因为土壤颗粒之间存在万向约束力，而且，有机物的吸水和保水能力远比土壤颗粒强，如果利用有机物(如油、有机粘合物等)附着于沙土表面增强亲和力，这种约束就会使土壤能够“抱住”植物根系，从而维持植物稳定，保水、保肥和透气，降低蒸发。这样，沙漠土壤就形成了良性循环还起到保护环境作用，为牧草栽培提供生长条件。
5.其次，改变微地形，即让地表变得起伏不平，利用地形形成积雨面积，使种植在最低点的耐旱沙生植物获取更多的水分。油沙覆盖栽培增产可达30％～40％，不破坏土壤结构。
6.本发明的技术问题是由如下方案解决的：干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺：
7.一、原料
8.①
细沙，选择当地沙地上细沙，要进行筛选，确保干净、无草、无石块及杂质，沙粒平均直径0.5～5.0mm；
9.②
油料：凡是有机化合物产生的油类物质均可，如大豆油、棉籽油、菜籽油、草籽油及其他动植物生成的废油。
10.二、油沙加工工艺
11.①
混合：将细沙与油按1：1～2重量比混合，在搅拌机中搅拌均匀，使油膜均匀涂敷在沙粒表面，以增强沙粒的粘结能力和保水能力；
12.②
蒸煮：为了增加油分子对沙土粘结能力，应在大锅里煮沸1小时左右；
13.③
晾晒：捞出油沙，摊放在平台上，进行晾晒，使其含水量降低到13％～15％，以流动性好为宜。
14.三、撒播工序
15.①
每亩用量：根据牧草栽培农艺要求，以苗带宽度150～200mm、苗带间距为500mm、厚度2mm计算，每亩大约用油沙量0.4～0.534吨/亩(沙土容重为1.3～1.7g/cm3，取1.5g/cm3计算)。
16.②
地面播撒工具：用专用免耕播种机撒播，该专用牧草免耕播种机可一次完成开沟播种、苗带镇压、喷油沙带、覆土镇压工序。该机除装有通用的种子箱、化肥箱、排种器、排肥器、种肥开沟器外，还增设安装沙箱，沙箱内设有搅拌器，防止油沙粘连，加快流动。在沙箱底部安装有专用油沙螺旋排沙器，螺旋排沙器下端通过喷砂管与扁形喷沙头连接，螺旋排沙器出口端安装有油沙排量调节板。可根据需求，随时调节喷沙量。每行喷沙头为扁形，便于喷撒在种床上方喷出带状沙带，在排沙机构上应带有地面仿形机构，以确保喷洒均匀。或者使用撒播机，在免耕后的土地种床上方喷洒。
17.③
地面播撒工序：
18.该机工作顺序为：当免耕机在田间前行时，
19.第一步，先由种肥开沟器开沟施播种子和化肥；
20.第二步，用20～30cm宽度平式滚轮镇压器在种床上部地面上镇压出平的苗带沟；
21.第三步，用安装在同一行扁形喷沙头在苗带上，喷洒覆盖宽度这150～200mm、1～3mm、厚油沙带；
22.第四步，由v型镇压器镇压，其作用是，在苗带横断面形成v型沟渠，便于保墒和防御风蚀。
23.四、效果
24.在干旱半干旱地区土地或沙土地表面喷洒油沙，能起到防止水分蒸发，保水增肥，防止水土流失的效果。有助于牧草在干旱半干旱严重条件下生长。
25.每5年可覆盖1次，以错开上一行为好。
26.五、撒播用量
27.播撒地面厚度以1-3mm为宜，可以在免耕机每行撒播宽度150-200mm,根据牧草种类农艺要求，确定苗带间距300～500mm，每亩大约用油沙量应不低于0.4～0.534m3，也可以无间距大面积地面喷洒。
28.本干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺，主要是在干旱半干旱草原沙地种植牧草前，在地面苗带上部，覆盖一层油沙，代替地膜覆盖，提高沙土保水保肥的性能，减少地表蒸发、养分流失，有效地提高水肥利用效率，节约水资源，保护生态环境，为作物生长创造条件。将本发明油沙覆盖栽培与采用地膜覆盖栽培技术进行投资比较，结果如表1所示。
29.表1的结果表明：本发明的油沙覆盖栽培与采用地膜覆盖栽培技术投资进行比较，在干旱半干旱地区，采用油沙覆盖具有以下特点：
30.表1采用本发明的油沙覆盖栽培与采用地膜覆盖栽培技术投资效益对比较表(元/亩)
[0031][0032]
本干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺的优点是：
[0033]
(1)沙子可就地取材，油可以使用废弃油料，加工和铺洒全部可实现机械化作业，操作简便；
[0034]
(2)本发明的油沙覆盖栽培方法由于采用在地面根系附近形成有机物油沙覆盖，有机物的吸水和保水能力远远比土壤颗粒强，附着于沙土表面增强亲和力，这种约束就会使土壤能够“抱住”植物根系，从而维持植物稳定，并且保水、保肥和透气，降低蒸发，这样沙漠土壤就形成了良性循环。由于不利于地下水分蒸发，利于植物生长时所需的水分、养分吸收，可显著地改善作物生长环境；
[0035]
(3)油沙覆盖减少地表蒸发、养分流失，提高了水肥利用效率，节约水资源，对土壤无污染，保护了生态环境，其寿命可达5年，而地膜覆盖对土地产生污染，每年必须捡拾除膜清理，只能使用1年；
[0036]
(4)研究表明，采用油沙覆盖栽培可有效提高干旱半干旱地草场沙地牧草产量，达到丰产高效的效果。
附图说明
[0037]
图1是油沙覆盖地面剖面图
[0038]
图中：
[0039]
g土地 f油沙覆盖层 a油沙覆盖层宽度 l苗带间距
具体实施方式
[0040]
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明做一详细阐述，以使本干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为明确的界定。
[0041]
干旱半干旱草原沙地牧草栽培油沙覆盖工艺：
[0042]
一、原料
[0043]
①
细沙：选择当地沙地上细沙，要进行筛选，确保干净、无草、无石块及杂质,沙粒平均直径0.5～5.0mm；
[0044]
②
油料：凡是有机化合物产生的油类物质均可，如大豆油、棉籽油、菜籽油、草籽油及其他动植物生成的废油。
[0045]
二、油沙加工工艺
[0046]
①
混合：将细沙与油按1：1～2重量比混合，在搅拌机中搅拌均匀，使油膜均匀涂敷在沙粒表面，以增强沙粒的粘结能力和保水能力；
[0047]
②
蒸煮：为了增加油分子对沙土粘结能力，应在大锅里煮沸1小时；
[0048]
③
晾晒：捞出细砂，晾晒在平台上，进行晾晒，使其含水量降低到13％～15％以流动性好为宜。
[0049]
三、撒播工序
[0050]
如图1所示，g-为地面：
[0051]
1每亩用量：根据牧草栽培农艺要求，以苗带宽度
[0052]
150～200(a)mm、苗带间距为500(l)mm、厚度2mm(f)计算，
[0053]
每亩大约用沙量0.4～0.534m3/亩。
[0054]
②
地面播撒工具：用专用免耕播种机撒播，该专用牧草免耕播种机可一次完成开沟播种、苗带镇压、喷油沙带、覆土镇压工序。该机除装有通用的种子箱、化肥箱、排种器、排肥器、种肥开沟器外，还增设安装沙箱，沙箱内设有搅拌器，防止油沙粘连，加快流动。在沙箱底部安装有专用油沙螺旋排沙器，螺旋排沙器下端通过喷砂管与扁形喷沙头连接，螺旋排沙器出口端安装有油沙排量调节板。可根据需求，随时调节喷沙量。每行喷沙头为扁形，便于喷撒在种床上方喷出带状沙带，在排沙机构上应带有地面仿形机构。或者使用撒播机，在免耕后的土地种床上方喷洒。
[0055]
③
地面播撒工序：
[0056]
该机工作顺序为：当免耕机在田间前行时，
[0057]
第一步，先由种肥开沟器开沟施播种子和化肥；
[0058]
第二步，用20～30cm宽度平式滚轮镇压器在种床上部镇压出平的苗带沟；
[0059]
第三步，用安装在同一行扁形喷沙头在苗带上，喷洒覆盖宽度为150-200mm，厚度为1～3mm油沙带；
[0060]
第四步，由v型镇压器镇压，其作用是，在苗带横断面形成v型沟渠。
[0061]
四、效果
[0062]
在干旱半干旱地区土地或沙土地表面喷洒油沙，能起到防止水分蒸发，保水增肥，防止水土流失的效果。有助于牧草在干旱半干旱严重干旱条件下生长。
[0063]
每5年可覆盖1次，以错开上一行为好。
[0064]
依照上述实施例所述的油沙覆盖种植方法种植的牧草作为试验组，以裸草地牧草种植效果作为对照组，对对照组和试验组种植过程中的土壤湿度、出苗期、牧草产量进行调查，调查对比数据如表2所示，对照组和试验组的种植地点均为内蒙古自治区苏尼特左旗干旱草场牧草种植试验基地。试验作物均为披碱草、沙打旺、苜蓿混播牧草。
[0065]
表2油沙覆盖与裸草地牧草种植效果对比表
[0066][0067]
注：
①
试验地址：内蒙古锡林郭勒盟苏尼特左旗干旱草场牧草种植试验基地(试验时间2022年6月～9月)
[0068]
②
试验地与对照地草地各15亩，条件相同。
[0069]
③
土壤湿度测定日期播种后第五天，土壤深度50mm，两块对照地同时测量表2研究结果表明，在我国北方干旱半干旱农牧交错位带沙土地区，采用油沙覆盖栽培牧草增产效果显著，可达30％～40％；出苗时间提前5～7天，与裸地对比湿度增加20-30％。油沙覆盖能减少水分蒸发50-70％不破坏土壤结构，有保水保肥作用，为作物生长提供很好的条件，起到保护环境作用，比覆膜使用期长，油沙覆盖一次可持续4～6年，所以，油沙覆盖技术有可能被开发成塑料薄膜覆盖物持续的替代品，填补我国北方干旱半干旱农牧交错位带沙土地区草场种植牧草应用油沙覆盖的空白。