阅读说明：本技术 一种改造沙漠荒地的种植方法 (Planting method for transforming desert wasteland ) 是由 余晓明 于家伊 于 2020-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种改造沙漠荒地的种植方法,A)在每亩重度盐碱沙地表面施撒土壤改良剂300～600kg、盐碱地专用微生物菌肥150～200kg和腐熟农家肥3～5m<Sup>3</Sup>；所述盐碱地专用微生物菌肥为从盐碱土壤中筛选分离得到的微生物菌群,B)将沙地进行旋耕10～15cm,混匀土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥、腐熟农家肥和表层沙土；C)播种桑根草,进行浇灌。所述桑根草为一年生多次收割型杂交苏丹草。本发明通过生物强化腐植化技术快速涵养,调整土壤理化性质；通过抗干旱,抗盐碱促进植物生长的微生物技术,配合科学的耕作技术构建沙壤健康生态系统,促进植物根系生长,增加植物对干旱和盐碱的耐受性,从而增加植物生长。(The invention provides a planting method for transforming desert wastelands, which comprises the steps of A) spreading 300-600 kg of soil conditioner, 150-200 kg of special microbial fertilizer for saline-alkali soil and 3-5 m of decomposed farmyard manure on the surface of each mu of severe saline-alkali sand land 3 (ii) a The special microbial fertilizer for saline-alkali soil is prepared fromScreening and separating microbial floras obtained from saline-alkali soil, B) carrying out rotary tillage on the sandy land for 10-15 cm, and uniformly mixing a soil conditioner, a microbial fertilizer special for the saline-alkali soil, a decomposed farmyard manure and surface sandy soil; C) sowing mulberry root and grass, and irrigating. The mulberry root grass is annual multi-harvest hybrid Sudan grass. The invention rapidly preserves through a biological strengthening humus technology, and adjusts the physical and chemical properties of soil; the method has the advantages that the sandy soil healthy ecological system is constructed by the aid of the microbial technology for resisting drought, resisting salt and alkali and promoting plant growth and the scientific farming technology, root system growth of plants is promoted, tolerance of the plants to drought and salt and alkali is increased, and accordingly plant growth is increased.)

一种改造沙漠荒地的种植方法

技术领域

本发明属于沙漠治理技术领域，尤其涉及一种改造沙漠荒地的方法。

背景技术

沙漠是指地面完全被沙所覆盖、植物非常稀少的沙质荒漠化的土地。地球陆地的三分之一是沙漠。在中国，全国荒漠化土地面积261万平方公里，占国土面积的1/4；沙化土地面积172万平方公里，占国土面积的近1/5。沙漠化的趋势还在加剧。沙漠化作为极其重要的环境、社会、和经济问题正困扰着当今世界，威胁着人类的生存和发展。如何遏制沙漠化的发展，如何开发和利用沙漠化的土地是生态环境建设和可持续发展的重要问题。

沙荒化的土壤常伴随盐渍化，如乌兰布和沙漠。沙漠气候、土壤盐渍化等极端环境条件，限制了植物的生长。绝大部分有经济效益的农作物均不能在此生长，阻碍了沙漠的治理和利用。

现有的沙漠种植技术大多仅依靠植物自身对干旱、盐碱的耐受性，种植耐旱耐盐碱植物的生物改良方法。而大多数农作物对干旱，盐碱的耐受性低，在中低度盐碱条件下，如土壤pH＞8.5、EC值＞4、或全盐含量＞0.5％时，可选用的既耐干旱和盐碱又能产生经济效益的作物品种非常有限；而且在沙漠干旱、盐碱胁迫条件下，特别是在中重度盐碱条件下，植物的发芽和生长受到极大的抑制，发芽率低，导致生物(作物)产量低，短期难予形成经济效益；同时，在耕作技术方面，简单套用常规农田的耕作技术，如深耕深松等技术，不适合沙荒化的土壤特性。

因此，需要一种切实可行且有效的措施，改善土壤环境，提高植物抗逆性，以提高植物在沙荒土壤里的成活率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改造沙漠荒地的种植方法，本发明中的方法能够有效改善重度盐碱沙地的土壤环境，提高植物的成活率和绿色覆盖率。

本发明提供一种改造沙漠荒地的方法，包括以下步骤：

A)在每亩重度盐碱沙地表面施撒土壤改良剂300～600kg、盐碱地专用微生物菌肥150～200kg和腐熟农家肥3～5m³；

所述土壤改良剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤改良剂中有机物总量≥85％，其中生物腐植酸含量≥30％，生物黄腐酸含量≥18％，有机质含量≥75％，易氧化有机质含量≥20％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0％，钠含量≤0.6％；

所述盐碱地专用微生物菌肥为从沙荒盐碱土壤中筛选分离得到的根际微生物菌群，所述根际微生物菌群含有U菌和W菌，所述U菌为Pseudomonas cedrina菌，所述W菌为Pseudomonas putida菌，所述U菌与W菌的含量比为1：(2～4)；

B)将沙地进行旋耕10～15cm，混匀土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥、腐熟农家肥和表层沙土；

C)播种桑根草，进行浇灌；所述桑根草播种量为1-5kg/亩

优选的，所述土壤改良剂按照以下步骤制备得到：

1)将餐厨有机废弃物筛选、去除无机物；

2)然后将筛选后的餐厨有机废弃物干湿分离得到干物质；

3)将壳皮类、秸秆类废弃物和得到的干物质与生物腐质酸转化剂混匀，得到混合物；

4)所述混合物在有氧条件下进行大分子碳结构降解转化反应，得到土壤改良剂，所述转化反应的温度为70～80℃，所述转化反应的时间为8～12小时。

优选的，所述根际微生物中微生物的有效活菌数为0.2～1亿个/克；有机养分(氮磷钾)含量≥12％；有机质含量≥45％。

优选的，所述重度盐碱沙地的pH值为8～10，盐渍度为4～5ms/cm，有机质含量≤0.5％。

优选的，旋耕之后对沙地进行镇压，然后再播种桑根草。

优选的，所述桑根草的播种株距为8～12cm，播种行距为10～20cm；播种深度2-3cm。

优选的，播种桑根草1～2年后，可播种其他经济作物；土壤改良剂和微生物菌肥相应减量施用。

所述其他经济作物为苜蓿，燕麦，高粱，玉米和小麦中的一种或几种。

优选的，所述桑根草为一年生，多次收割型杂交苏丹草。

本发明提供一种改造沙漠荒地的种植方法，包括以下步骤：A)在每亩重度盐碱沙地表面施撒土壤改良剂300～600kg、盐碱地专用微生物菌肥150～200kg和腐熟农家肥3～5m³；所述土壤改良剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤改良剂中有机物总量≥85％，其中生物腐植酸含量≥30％，生物黄腐酸含量≥18％，有机质含量≥75％，易氧化有机质含量≥20％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0％，钠含量≤0.6％；有效活菌数≥2亿个/克，这些活菌是源于土壤的复合菌群，包括放线菌，固氮菌，淡紫拟青霉，绿色木霉，乳酸菌，枯草解淀粉芽孢杆菌等。所述盐碱地专用微生物菌肥为从盐碱土壤中筛选分离得到的微生物菌群，所述微生物菌群含有U菌和W菌，含量≥0.2亿个/克；有机养分(氮磷钾)含量≥12％；有机质含量≥45％；B)将沙地进行旋耕10～15cm，混匀土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥、腐熟农家肥和表层沙土；C)播种桑根草，进行浇灌。所述桑根草为一年生多次收割型杂交苏丹草。本发明通过生物强化腐植化技术快速涵养，调整土壤理化性质；通过抗干旱，抗盐碱促进植物生长的微生物技术，配合科学的耕作技术构建沙壤健康生态系统，促进植物根系生长，增加植物对干旱和盐碱的耐受性，从而增加植物生长；植物的生长既能吸收土壤中的盐份，降低土壤含盐量又能通过根系的活动激活根际微生物活性和种群数量，改善土壤微生物生态环境。同时植物的根系也是一种优质的土壤有机质来源。实践表明，使用本发明中的方法对巴彦淖尔市乌兰布和沙漠改造。土壤改良前，该地片草不长，2018年经土壤改良后种植桑根草，取得如下结果：种子发芽率高于85％；地表绿色覆盖率≥70％；表土层(0～10cm)有机质增加0.2％，pH降低0.5；收割二茬，亩产约500公斤鲜饲草。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明对沙漠荒地的改造流程图；

图2为本发明对比例1的种植结果图。

具体实施方式

本发明提供了一种改造沙漠荒地的种植方法，包括以下步骤：

A)在每亩重度盐碱沙地表面施撒土壤改良剂300～600kg、盐碱地专用微生物菌肥150～200kg和腐熟农家肥3～5m³；

所述土壤改良剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤改良剂中有机物总量≥85％，其中腐植酸含量≥50％，有机质含量≥75％，易氧化有机质含量≥20％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0％，钠含量≤0.6％；有效活菌数≥2亿个/克，这些活菌是源于土壤的复合菌群，包括放线菌，固氮菌，淡紫拟青霉，绿色木霉，乳酸菌和枯草解淀粉芽孢杆菌等。

所述盐碱地专用微生物菌肥为从盐碱土壤中筛选分离得到的微生物菌群，所述微生物菌群含有U菌和W菌，含量≥0.2亿个/克；有机养分(氮磷钾)含量≥12％；有机质含量≥45％；

B)将沙地进行旋耕10～15cm，混匀土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥、腐熟农家肥和表层沙土；

C)播种桑根草，进行浇灌。

所述桑根草为一年生多次收割型杂交苏丹草。

本发明在施撒土壤改良剂之前，优选先平整土地，例如使用激光平地仪导航的土地平整机械平整待耕种的土地。本发明所要改造的是重度盐碱沙地，pH值在8～10之间，盐渍度为4～5ms/cm，有机质含量≤0.5％，如本实施例中的巴彦淖尔市乌兰布和沙漠，pH为9.26，盐渍度(ms/cm)4.43，有机质0.5％，在土壤改良/造前片草不生。

平整土地之后，本发明在每亩沙地上均匀施撒土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥和腐熟农家肥。

在本发明中，所述土壤改良剂按照以下步骤制备得到：

将餐厨有机废弃物筛选、去除非有机杂质，如塑料，金属碎片等；

然后将筛选后的餐厨有机废弃物干湿分离，得到干物质；

将得到的干物质与外源壳皮类、秸秆类废弃物与生物腐质酸转化剂混匀，得到混合物；

所述混合物在有氧条件下进行大分子碳结构降解转化反应，得到土壤改良剂，优选的，本发明将得到的混合物在生物化学反应机中高温好氧发酵，进行大分子碳结构降解转化反应。所述转化反应的温度为70～80℃，所述转化反应的时间为8～12小时，优选为10～11小时。

本发明中所提及的生物腐殖酸转化剂为BGB高温复合菌，所述BGB复合菌为申请号为200610083429.7、名称为“采用复合菌对餐厨有机废弃物进行资源循环处理的方法”的中国专利申请中公开的复合菌，其含有以下菌种：枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等、酵母菌、乳酸菌，各个菌种可单独地按常规方法从低温保存的菌种中挑取菌种划线接种到固体平板培养基，于合适条件下培养，待长出菌落，再接种于液体培养基进行振荡培养，根据需要再进行扩大培养；上述培养的各菌种可以液体形式培养后，按枯草芽孢杆菌、环状芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌等、酵母菌、乳酸菌的活菌数的比例：(1-1.2)∶(0.8-1.1)∶(1.2-1.5)∶(2.2-3)∶(1.2-1.5)∶(0.8-1.2)，进行混合制成液体发酵菌剂，于4℃保存备用；也可单独保存，即时混合、即时使用；也可将液态培养物冷冻干燥得到固体菌粉，制成固体形式的发酵菌剂。本发明中所述的BGB高温复合菌，由北京嘉博文生物科技有限公司制备。

按照上述制备方法得到的土壤改良剂中有机物总量为80～90％，其中腐植酸含量为50～65％％，有机质含量为70～85％，易氧化有机质含量为20～30％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0％，钠含量≤0.6％和有效活菌数1～2亿个/克。

在本发明中，所述土壤改良剂的施撒量第一、二年优选为每亩沙地施撒300～600kg，更优选为400～500kg；第三、四年优选为每亩沙地施撒300～400kg。针对沙荒土壤有机质含量低、保水能力差、盐含量和pH值偏高、土壤微生态系统活性差等突出土壤问题，本发明使用了上述土壤改良剂，在本发明中，所述土壤改良剂的主要作用是通过生物强化腐质化，快速提升土壤有机质含量，改善土壤的团粒结构；快速有效地调节土壤pH，使沙荒土壤过高的pH调节到适宜沙荒地植物发芽、生长、发育的pH范围；调理剂中易氧化有机质，腐植酸等活性有机质与惰性有机质能迅速激活土壤微生物活性，保障速效碳的快速释放供给，满足微生物快速繁殖、培育土壤生物多样性，恢复土壤的自净化、培肥、与抗逆体系的建立，同时确保土壤缓效碳的储备，搭配投入各种外源功能复合微生物菌种，快速构建土壤根际有益微生物菌群，将土壤微生物总量迅速提升至10^7～8数量级，全面平衡和改善土壤微生态环境。

在本发明中，所述盐碱地专用微生物菌肥为从干旱、盐碱沙荒土壤中筛选分离得到的微生物菌群，土壤中存在大量生物，包括细菌，真菌，放线菌，原生动物和酶类。从数量和种群来看，在植物根周围细菌密度远远地高于土壤中的其他部位，这些微生物我们称他们为根际微生物，而本发明中的盐碱地专用微生物菌肥就是从干旱、盐碱沙荒土壤中筛选分离得到的根际微生物。

在本发明中，所述根际微生物是以U菌和W菌为主的微生物菌群，所述U菌为Pseudomonas cedrina菌，所述W菌为Pseudomonas putida菌(恶臭假单胞菌)，所述U菌与W菌的含量比优选为1∶2～3；所述根际微生物中微生物的总含量优选≥0.2亿个/克；有机养分(氮磷钾)含量≥12％；有机质含量≥45％。

本发明中的根际微生物群的作用机制如下：1)通过U菌和W菌的科学搭配使之产生不同比例的可供植物利用的生长激素如生长素，细胞分裂素和赤霉素，以调解植物的生理生化功能，适应环境，促进生长；同时降低植物在环境胁迫下产生过量的乙烯，避免种子在胁迫环境，如沙漠干旱、盐碱，条件下过度休眠，提高种子的发芽率以提高植物的整体抗逆能力；2)提高营养元素的供应，如固氮，溶解植物不可利用的磷和钾，嗜铁，钼等微量元素为植物所利用，并转化和储存氮，磷，钾，铁等营养元素并使之长期有效化；3)降解土壤中的对作物生长有抑制作用的有害物质，如农药残留和化肥污染；4)大量植物促生菌的种群可抑制或减轻植物病害对作物生长发育和产量的不良影响。

使用本发明中的盐碱地专用微生物菌肥对农作物的功效表现为：1)促进农作物的生长和发育，尤其是农作物根系的生长发育；2)提高并加强农作物的生理生化功能；3)改善农作物的土壤营养条件，增加施肥效果，减少化肥施用量；4)提高并加强农作物的抗逆功能，如干旱，盐碱危害等；5)改善土壤结构，培肥地力；6)改善农产品的品质，提高农作物的产量。

在本发明中，所述盐碱地专用微生物菌肥的施撒量优选为每亩沙地施撒100～200kg，更优选为100～150kg。

在本发明中，同时还施撒由腐熟农家肥，优选为腐熟的牛粪农家肥，每亩盐碱沙地施撒3～5m³腐熟农家肥，更优选为4m³。

施肥后，旋耕10～15cm，将土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥和腐熟农家肥与表层沙土混匀。旋耕过深会导致促生长的微生物菌肥的稀释；同时加快底层土壤水分的蒸发。

然后进行镇压，平整土地，保护土壤墒情。

上述土壤改良步骤完成之后，在改良后的土壤上进行播种。

本发明优选选种耐干旱，耐热，耐盐碱的牧草品种，如加拿大杂交桑根草和加拿大杂交谷草，经过1～2年的土壤改良再选种其它有经济价值的作物/牧草，如苜蓿，燕麦，高粱，玉米，或小麦。经过1～2年的土壤改良，土壤改良剂和盐碱地专用微生物菌肥的施用量可适当减少。

在本发明中，所述桑根草播种量优选为1～5公斤/亩，第一、二年更优选为2～4公斤/亩，最优选为3公斤/亩；第三、四年更优选为1.5-2公斤/亩，所述桑根草播种的株距优选为8～12cm，更优选为9～11cm，最优选为10cm；所述播种的行距优选为10～20cm，最优选为15～18cm；所述播种的深度优选为2～3cm。

本发明优选在播种时施撒种肥，在本发明中，所述种肥优选为上文所述的盐碱地专用微生物菌肥。每亩沙地施撒种肥40～70公斤，更优选为50～60公斤，种子和种肥分层播种。

播种后至种子发芽(约7天)，喷灌浇水，保持表土层(0～10cm)湿润为宜。种子发芽后可减少浇水量。

收割时间：第一茬，株高1.2米，留茬15厘米，亩产约200公斤鲜草。割茬后浇水、追施液体有机氮肥。

第二茬，第一年因土壤太贫瘠，第二茬可不收割，作为有机质旋耕入土，增加土壤有机质含量。

第一年优选抗逆性好的加拿大桑根草种植，第二或第三年后可选种其它农作物。

本发明提供一种改造沙漠荒地的方法，包括以下步骤：A)在每亩重度盐碱沙地表面施撒土壤改良剂300～600kg、盐碱地专用微生物菌肥150～200kg和腐熟农家肥3～5m³；所述土壤改良剂由餐厨有机废弃物制备得到，所述土壤改良剂中有机物总量≥85％，其中腐植酸含量≥50％，有机质含量≥75％，易氧化有机质含量≥20％；pH5.5-7.5，水分含量≤8.0％，钠含量≤0.6％；所述盐碱地专用微生物菌肥为从沙荒土壤中筛选分离得到的微生物菌群，所述微生物菌群含有U菌和W菌，有效活菌数≥0.2亿个/克；有机养分(氮磷钾)含量≥12％；有机质含量≥45％；B)将沙地进行旋耕10～15cm，混匀土壤改良剂、盐碱地专用微生物菌肥、腐熟农家肥和表层沙土；C)播种桑根草，进行浇灌。本发明从以下三个方面对重度盐碱沙地进行改良：1、利用生物强化腐殖化技术，土壤改良剂与根际微生物配合使用，快速涵养修复沙荒土壤；2、选种了抗旱耐盐碱的牧草品种；3、使用抗重度干旱、盐碱沙荒地的耕作体系和栽培管理技术。实践表明，使用本发明中的方法对巴彦淖尔市乌兰布和沙漠改造，土壤改良前，该地片草不长。2018年经土壤改良后种植桑根草，取得如下结果：种子发芽率高于85％；地表绿色覆盖率≥70％；表土层(0～10cm)有机质增加0.2％，pH降低0.5；收割二茬，亩产约500公斤鲜饲草。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种改造沙漠荒地的方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1巴彦淖尔市乌兰布和沙漠改造

土壤条件：重度盐碱沙地：pH 9.26，盐渍度(ms/cm)4.43，有机质0.5％，在土壤改良/造前片草不生。

土壤改良的目标：第一，二年，a)恢复土壤环境条件；b)提高植物的成活率；c)提高土壤禄色覆盖率，第二、三年逐年提高牧草经济效益。

具体实施步骤：

1、土壤改良

播种前(5月25日)

平整土地：利用激光平地仪导航的机械平地机平整土地

在地表面均匀施撒土壤改良剂400公斤/亩。

在地表面均匀施撒盐碱地专用微生物菌肥100公斤/亩。

在地表面均匀施撒腐熟的牛粪农家肥3m³/亩。

旋耕10～15厘米，同时将土壤，土壤调理剂，生物促生长菌肥和农家肥混拌均匀。

镇压：平整土地，保护土壤墒情。

2、播种(6月3日)

品种：加拿大杂交桑根草；

播种量：3公斤/亩；

株X行距：10X 15厘米；

播种深度：2～3厘米；

种肥：50公斤盐碱地专用微生物菌肥，种子和种肥分层播种；

3、浇水

播种后至种子发芽(～7天)，喷灌浇水，保持表土层(0-10cm)湿润为宜。种子发芽后可碱少浇水量。

4、收割时间：

第一茬，7月15日，株高1.2米，留茬15厘米，亩产～200公斤鲜草。割茬后浇水、追施液体有机氮肥。

第二茬，9月3日。

第一年因土壤太贫瘠，第二茬可不收割，作为有机质旋耕入土，增加土壤有机质含量。

第一年优选抗逆性好的加拿大桑根草种植，第二或第三年后可选种其它农作物。

土壤改良前，该地片草不长。2018年经土壤改良后种植桑根草，取得如下结果：1、种子发芽率～85％，2、地表～70％绿色覆盖率；2、表土层(0～10cm)有机质增加0.2％，pH降低0.5；3、收割二茬，亩产～500公斤鲜饲草。

对比例1

按照实施例1中的方法对巴彦淖尔市乌兰布和沙漠改造进行改造，不同的是，播种作物为普通高粱。

结果如图2所示，由图2可知，普通的农作物无法在乌兰布和沙漠中生长。

对比例2

将加拿大桑根草在未经改良的乌兰布和盐碱沙漠中按照实施例1中的步骤进行耕种，结果加拿大桑根草在未经改良的乌兰布和盐碱沙漠中无法生长。

对比例3～4

在对比例3中，加拿大桑根草的播种深度＜2cm，其余步骤与实施例1相同；

在对比例4中，加拿大桑根草的播种深度＞4cm，其与步骤与实施例1相同；

结果表明，对比例3和4中的桑根草的出苗率低于30％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。