一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法

2024-02-25 17:02:15 2

一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法
【專利摘要】本發明屬於生態系統控制方法，具體涉及一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法。本發明提供了一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法，該方法早春播種紫花苜蓿，通過深耕、細耙，耱平，播種後鎮壓，灌溉，追肥方式有效的控制了刺萼龍葵的入侵，為替代防止外來入侵物種刺萼龍葵提供了保障。
【專利說明】一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及生態系統控制方法，具體涉及一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法。
【【背景技術】】
[0002]外來生物入侵已成為全世界共同關注的問題。隨著國際貿易和旅遊業的快速發展，生物入侵在我國正不斷加劇，如紫莖澤蘭(Eupatorium adenphorum)、薇甘菊(Mikaniamicrantha)、大米草(Spartina anglica)等外來植物的入侵已經對我國的生物多樣性、生態系統安全、區域經濟發展，甚至對人類社會造成了巨大的危害。
[0003]刺萼龍葵(Solanum rostratum Dunal)又名堪薩斯薊、黃花刺爺,是一種值得高度重視的具有潛在重大危害的外來有害植物。該植物為茄科茄屬一年生草本植物，原產於北美洲，現已遍布除佛羅裡達州以外的整個美國境內，並擴散到加拿大、墨西哥、俄羅斯、韓國、孟加拉國、奧地利、保加利亞、捷克、斯洛伐克、德國、丹麥、南非、澳大利亞、紐西蘭等國家和地區。我國最早於1981年在遼寧省朝陽市發現刺萼龍葵，現主要逸生於遼寧朝陽、阜新、建平、瀋陽、大連，吉林白城，河北張家口萬全，北京密雲、延慶、門頭溝，山西陽高，新疆烏魯木齊等地區。
[0004]刺萼龍葵在中國的潛在分布區極廣，全國除西藏、青海、海南及兩廣南部外的其他地區均可適生。刺萼龍葵在 大部分地區發生大面積蔓延，並且蔓延的趨勢還在不斷增強，給當地生態環境和人類健康造成嚴重危害。刺萼龍葵對草場及農田中棉花、玉米等經濟作物的生長產生嚴重危害，影響牲畜皮毛的品質，牲畜誤食後可引起中毒死亡，同時還傳播病蟲害，嚴重威脅到入侵地的生物多樣性和生態安全，刺萼龍葵已被列入2013年國家重點管理外來入侵物種(第一批)名錄中。
[0005]國內對刺萼龍葵的研究剛剛起步，且多集中於對其生物生態學、入侵危害以及應急防治措施等方面。刺萼龍葵有著極強的適應能力和傳播能力。耐陰、耐旱、耐高溫；繁殖能力強，能產生大量的種子，靠種子傳播和入侵，並且種子具有休眠期，小而輕，可隨風或隨水流傳播擴散，常生長於開闊的生境，如荒地、草原、田野、河岸、過度放牧的牧場、穀倉前、畜欄、路邊、垃圾場等地，亦可侵入農田、果園、瓜地、庭院等地。
[0006]當前對刺萼龍葵的防治大多採用人工拔除、機械和化學防除等方式，但人工拔除費時費力，在大面積發生地區可操作性不強，且機械防除的刺萼龍葵殘根斷莖仍可萌生新的幼苗，防除成功率不高；利用除草劑百草枯和草甘膦等進行化學防除，可使刺萼龍葵植株達到較高的死亡率，但大量施用農藥會對生態環境造成較大汙染。在刺萼龍葵的傳入地引入原產地的天敵因子，如寄生性、捕食性天敵或病原菌，重新建立一種生態平衡。此方法可謂是一種長期控制外來入侵雜草的有效方法。
[0007]近年來，諸多學者開展了對土著植物和牧草與外來入侵植物競爭影響的研究，發現一些本地植物和優良牧草對外來入侵植物具有很強的競爭作用，能夠較好地控制外來植物的生長發育和擴散。如利用白蝶合果芋(Syngonium podophllum)、細葉萼距花(Cuphea hyssopifolia)形成密集植被可有效控制外來入侵植物貓爪藤[Macfadyenaunguis-cati (L)A.Gentry]的萌生和生長;用本地植物灰綠藜(Chenopodium glaucumL.)控制新入侵植物黃頂菊(Flaveria bidentis);用紫穗槐(Amorphafruticosa)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、小冠花(Coronilla varia)、草地熟(Poa pravensis)和菊芋(Helianthus tuberosus)聯合替代控制豚草(Ambrosia artemisiifolia)具有較好的效果；用溼性臂形草[Brachiaria Subquadripara(Trin.)Hitchc]、三葉豆[Cajanuscajan (L.)Mjllspaugh]、非洲狗尾草[Setaria sphacelata(Schum) Stapf ex Massesycv.Narok]等替代控制紫莖澤蘭也已初見成效。但是目前還未有關於刺萼龍葵天敵的報導。
【
【發明內容】
】
[0008]本發明的目的在於提供一種安全、有效，可持續的治理外來惡性雜草刺萼龍葵入侵及控制其蔓延的方法。
[0009]為實現上述目的，本發明採用以下技術方案:
[0010]本發明提供了一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法，包括種植紫花苜蓿；其中種植包括下述步驟:
[0011]1)深耕18~25cm、細耙，耱平；
[0012]2)早春播種，播種深度為3~5cm，覆土 1~3cm後鎮壓，灌溉，追肥；
[0013]種子的純度≥98%，淨度≥95%，含水量≤ 14%，發芽率≥80%,種子用價≥80% ；
[0014]灌溉為噴灌、畦灌或地下滲灌。
[0015]本發明中提到的純度=(供試種子粒數一異種或品種粒數)-供試種子粒數 X 100%
[0016]淨度=(樣品總質量一雜質質量一其它植物種子質量)+樣品總質量X 100%
[0017]發芽率=發芽試驗終期全部正常發芽種子數+供試種子數X 100%
[0018]種子用價=淨度X發芽率X 100%。
[0019]本發明提供的方法中，深耕的深度為18~22cm，播種深度2~4cm，覆土厚度1~2cm,條播行距為15~30cm。
[0020]本發明提供的方法中，用苜蓿根瘤菌劑對種子進行根瘤菌接種處理，接種處理方法為包衣、拌種和浸種。
[0021]本發明採用的紫花苜蓿為北方型苜蓿。
[0022]本發明採用的紫花苜蓿施肥以施磷肥為主；適當追施鉀肥；在苜蓿生長的幼苗期或每年返青後，根系固氮能力較弱，追施一定量的氮肥能提高產量；PH最好在6.7以上，土壤PH過低，播種前最好在地表25cm地土層中均勻施用石灰；並在最近2年未種過苜蓿的土地中種植苜蓿最好接種根瘤菌，以促進幼苗早一些形成根瘤。
[0023]本發明提供了一種利用紫花苜蓿防止及遏制刺萼龍葵入侵天然生態系統的方法，採用紫花苜蓿作為控制刺萼龍葵入侵的植物，在刺萼龍葵易入侵的生態系統中種植紫花苜蓿，控制刺萼龍葵入侵；播種後進行適當鎮壓，(選用鋪蓋無紡布、草苫子、乾草)以保墒情。播種時採用手搖式播種機或人工手動撒播，人工手動撒播時將要撒播的種子混沙土後進行。[0024]本發明採用的紫花苜蓿為抗寒能力優異的北方型紫花苜蓿，東北北部及內蒙古等地適宜休眠級在I~3級的紫花苜蓿，東北南部適宜選擇休眠級在4~5級的紫花苜蓿品種。如超人，寒苜一號，金皇后，苜蓿王。
[0025]本發明提供的種植方法中:
[0026]I)深耕利於根系生長，細耙、耱平和壓實利於控制播種深度和萌發出苗，壓實還可避免自然沉實過程中時常發生的「吊根」現象；
[0027]2)早春播種在開春土壤解凍之初可以利用寶貴的凍融水抓苗，且紫花苜蓿苗期生長緩慢，易遭雜草危害，早春播種雜草威脅較輕，晚春和夏季則較重；
[0028]3)播後鎮壓可使種子與土壤接觸緊密，有利於種子吸水發芽，鎮壓還具有提墒的功能，有利於種子所處的淺表土壤保持溼潤狀態；
[0029]4)北方春旱普遍，第I茬為重點灌溉器，寒冷地區土壤水分對紫花苜蓿越冬十分重要，結凍之前須進行冬灌。
[0030]本發明採用紫花苜蓿為多年生豆科牧草，具有產量高、品質優、適應性強，壽命長的紫花苜蓿作為控制刺萼龍葵入侵的植物。通過在刺萼龍葵易入侵的生態系統中，種植紫花苜蓿，達到控制刺萼龍葵入侵的效果。利用多年生紫花苜蓿生長迅速的特點，同時又具有光競爭優勢，每年春季發芽早，在刺萼龍葵出苗之前形成一定的高度，與刺萼龍葵相競爭，遮擋住刺萼龍葵的葉，從而起到抑制刺萼龍葵生長的效果，可以迅速實現對刺萼龍葵入侵地的覆蓋，一旦實現植被建成，能夠持續有效抵禦外來入侵植物刺萼龍葵對生態系統的入侵，控制其危害和蔓延。通過引入種植並加以合理的配置和科學管理，該物種完全能夠在刺萼龍葵易入侵和已經入侵的生態系統中發揮作用，從而有效地阻止刺萼龍葵入侵擴散行為，為替代防治外來入侵物種刺萼龍葵入侵和可持續治理提供了基本保障。
【【具體實施方式】】`
[0031]對刺萼龍葵的替代控制實驗表明通過適宜的種植時間、合理的種植方式和科學的管理方法，將紫花苜蓿種植到刺萼龍葵入侵的天然草原生態系統中，能夠有效的的遏制刺萼龍葵入侵和擴散的目的。防止和控制刺萼龍葵入侵生態系統技術是一個整地後結合引入種植紫花苜蓿，並進行生態系統管理技術的集成。本發明通過以下的實施例進一步詳細描述。
[0032]1.生物替代治理前的刺萼龍葵清除技術
[0033]試驗地點為吉林省白城市平臺鎮，屬於刺萼龍葵發生嚴重的疫區之一。進行試驗的生態系統為天然草原，無大型植被覆蓋，年均植被蓋度70%以上，為刺萼龍葵易入侵的生態系統。在此生態系統中，於刺萼龍葵出苗前，對入侵地塊進行翻耕處理，並撒施複合肥。
[0034]2.紫花苜蓿的種植技術
[0035]牧草種植時間在整地後隨即進行。試驗設兩個處理，分別為紫花苜蓿、未播種對照，依次命名為A1、A2，每個處理5個重複。紫花苜蓿播種方式為撒播。由於此生態系統為刺萼龍葵發生地塊，其無需播種能夠自主萌發。
[0036]播種時，為使種子分布均勻，各植物種子可按1:10比例摻入細沙土，均勻撒於表土層。播種之後將地面鎮壓踩實，使種子與土壤顆粒密切接觸。
[0037]3.生態系統管理技術[0038]紫花苜蓿為人工草地建植常用牧草，適應性好，適合管理粗放而且瘠薄土壤生長，在播種後發芽快，生長迅速，播後20天即進入快速生長期，發揮佔據空間生態位優勢和抑制刺萼龍葵的生長和再度入侵的作用，其多年生特性保證了一次建植能夠多年持續抑制刺萼龍葵生長。
[0039]此外，所有替代治理的地段始終要嚴格禁止與生態系統管理無關的人類活動，尤其是放牧，因牲畜取食和踐踏將對替代植物的成活和生長造成不良影響。
[0040]紫花苜蓿適宜刈割期是營養生長期至開花期，每年可刈割I~2次，畝產乾草300~600kg，利用年限為4~5年，劉割時留茬高於20釐米，過低的刈割會影響對刺萼龍葵的抑制作用。 [0041]替代試驗結果:按照上述大田試驗方法至第二年，Al試驗處理刺萼龍葵發生率在1%以下，很難觀察到刺萼龍葵植株；而對照樣地刺萼龍葵植株株高均達30cm以上。此外，由於刺萼龍葵在溫度適宜的6~9月份均可發生出苗，完成生育期，而紫花苜蓿在這段時間內(特別是雨季)處於生長盛期，對後期出苗的刺萼龍葵持續抑制作用也較為理想。總之，替代控制試驗既完全達到了有效控制外來有害植物入侵的目標，也能夠保證一定的經濟效益。
[0042]土壤種子庫是指存在於確定面積的土壤表面及其下的土層中具有活力的種子的總和，是種群定居、生存、繁衍和擴散的基礎，本發明通過土壤種子庫數值作為雜草控制效果的檢驗指標。
[0043]1.首先對示範區(每個小區大小為24X16m，研究區域位於吉林省白城市洮北區平臺鎮與內蒙交界的自然草場[N45.57°、E122.85° ]，刺萼龍葵發生面積大)進行機械翻耕，並儘量去除石塊，翻耕後將地耙平；
[0044]2.劃定小區之後，根據各小區的設置進行播種，最好選擇在雨後播種，播種後進行適當鎮壓，以保墒情。播種時，可用手搖式播種機進行播種，若無該機器，將要撒播的種子混沙土後進行人工手動撒播；
[0045]3.種植完畢適當鎮壓後，並鋪蓋相關保水設施(如無紡布，草苫子，乾草等)，以達到保水目的，利於出苗。
[0046]種植方法:
[0047]
小區替代植物播種量與播種方法
I~紫花苜猜紫花苜蓿750g，混土攪拌均勻後撒播壓實。
2~紫花苜猜紫花苜蓿550g，混土攪拌均勻後撒播壓實。
3~紫花苜猜紫花苜蓿650g，混土攪拌均勻後撒播壓實。
4~紫花苜猜紫花苜蓿850g，混土攪拌均勻後撒播壓實。
[0048]I替代控制實驗開始之前刺萼龍葵密度與種子庫調查
[0049]表1實驗開始前刺萼龍葵密度
【權利要求】
1.一種利用多年生牧草生態修復刺萼龍葵入侵退化草場的方法，所述方法包括種植紫花苜蓿；所述種植包括下述步驟: 1)深耕18~25cm、細耙，耱平； 2)早春播種，播種深度為3~5cm，覆土1~3cm後鎮壓，灌溉，追肥； 所述種子的純度≥ 98%，淨度≥ 95%，含水量≤14%，發芽率≥80%，種子用價≥ 80% ； 所述灌溉為噴灌、畦灌或地下滲灌。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述深耕的深度為18~22cm。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述條播行距為15~30cm。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於用苜蓿根瘤菌劑對種子進行根瘤菌接種處理。
5.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述接種處理方法為包衣、拌種和浸種。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述播種深度2~4cm。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述覆土厚度1~2cm。
8.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述紫花苜蓿為北方型苜蓿。
【文檔編號】A01B79/02GK103621215SQ201310682104
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】付衛東, 張國良, 張瑞海, 宋振, 張衍雷 申請人:中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所