本發(fā)明涉及濕地生態(tài)水文管理和濕地植物資源化利用,更具體的說(shuō)是涉及一種通過(guò)水文情勢(shì)調(diào)控技術(shù)改善鹽堿泡沼濕地芡實(shí)生長(zhǎng)環(huán)境,從而提高芡實(shí)生產(chǎn)效益的方法。
背景技術(shù):
1、松嫩平原作為世界三大蘇打鹽堿濕地分布區(qū)之一,其輕度鹽堿區(qū)域水土資源匹配良好且集中連片,是東北地區(qū)提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)能、緩解糧食供給壓力的關(guān)鍵土地資源,但當(dāng)前鹽堿地開(kāi)發(fā)多聚焦于耕地改良和糧食作物的種植,對(duì)鹽堿泡沼濕地生物資源的綜合利用關(guān)注不足。這類(lèi)濕地因季節(jié)性積水形成獨(dú)特的“水-鹽-土-生物”耦合環(huán)境,既是生物多樣性的活躍區(qū),也是潛在的高效農(nóng)業(yè)空間?;凇按筠r(nóng)業(yè)”“大食物觀”理念,針對(duì)鹽堿泡沼濕地開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)水生植物,既可規(guī)避傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的鹽堿脅迫風(fēng)險(xiǎn),又能發(fā)揮濕地生物資源優(yōu)勢(shì),通過(guò)“以用代治”“自然資源高效利用”生態(tài)模式,推動(dòng)鹽堿地資源高效利用,為鹽堿濕地的可持續(xù)開(kāi)發(fā)提供新路徑。
2、芡實(shí)( euryale?ferox?salisb.?ex?k.?d.?koenig&sims)為睡蓮科芡屬一年生大型水生草本植物,因花托形和果實(shí)形似雞頭而得名“雞頭米”。其生長(zhǎng)喜溫暖濕潤(rùn)環(huán)境,初生葉為沉水葉,呈箭形或腎形,無(wú)刺;次生葉為浮水葉,革質(zhì)圓形或腎形,葉面粗糙且兩面密生短刺,花期7-8月,果期8-9月。其種子富含蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì),兼具調(diào)節(jié)腎功能、降血糖、調(diào)節(jié)血脂等藥用功效與高營(yíng)養(yǎng)食用價(jià)值。芡實(shí)以往廣泛分布于松嫩平原蘇打鹽堿泡沼濕地中,形成野生芡實(shí)沼澤濕地。野外調(diào)查表明,芡實(shí)對(duì)輕度鹽堿環(huán)境(土壤含鹽量≤0.3%)具有一定耐受性,是鹽堿濕地開(kāi)發(fā)的優(yōu)選經(jīng)濟(jì)植物,但在鹽堿脅迫(土壤含鹽量≥0.5%)下,其成活率不足40%,產(chǎn)量下降50%以上,嚴(yán)重限制了其自然鹽堿濕地中的規(guī)?;N植。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題,基于“鹽隨水來(lái),鹽隨水走”的水利調(diào)控原理和生物對(duì)鹽度的適應(yīng)機(jī)制,通過(guò)水鹽調(diào)控技術(shù)精準(zhǔn)降低土壤鹽分至適宜范圍,并根據(jù)生命周期的差異性需求,適時(shí)調(diào)整水位,適應(yīng)性改善芡實(shí)生境。結(jié)合松嫩平原氣候特征和芡實(shí)需水周期,制定科學(xué)的補(bǔ)水方案,并實(shí)施動(dòng)態(tài)水位調(diào)控技術(shù),在改良鹽堿泡沼濕地的同時(shí),顯著提升芡實(shí)的成活率和產(chǎn)量,為鹽堿濕地“生態(tài)-生產(chǎn)”協(xié)同發(fā)展提供系統(tǒng)性技術(shù)支撐,助力區(qū)域資源高效利用與農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,包括以下步驟:
4、步驟一:岸線土地整理
5、于目標(biāo)濕地周邊利用自然岸線的坡度修建擋水堤壩和進(jìn)水溝渠、排水溝渠;
6、具體的,目標(biāo)濕地可選取臨近大中型天然水體(淡水河流、湖泊或庫(kù)塘等)的地勢(shì)較低的自然鹽堿泡沼濕地或人工恢復(fù)濕地,利用自然岸線的坡度修建擋水堤壩和進(jìn)水、排水渠道,并使用農(nóng)機(jī)夯實(shí);進(jìn)水和出水渠道連接芡實(shí)種植泡沼濕地和淡水水源水體,用于春季引入淡水和排出咸水、生長(zhǎng)季水位調(diào)控,可通過(guò)挖掘80~90cm深的土層并沿外圍堆砌土埂,構(gòu)建芡實(shí)濕地地塊,并挖掘?qū)挒?~2m、深為1~1.5m的環(huán)溝作為進(jìn)水、排水渠。
7、步驟二:種前鹽度調(diào)節(jié)
8、春季野生芡實(shí)萌發(fā)前,通過(guò)進(jìn)水溝渠將淡水輸入到濕地中,淹沒(méi)水層深度為5~8cm,水田打漿后靜止1~5天水質(zhì)渾濁度降低后排水,重復(fù)排灌調(diào)節(jié)鹽度,鹽度合格后維持濕地水深5~8cm;
9、步驟三:生長(zhǎng)期水文動(dòng)態(tài)調(diào)控
10、4月中旬為抑制濕地中非芡實(shí)類(lèi)雜草的生長(zhǎng),防止其對(duì)芡實(shí)生長(zhǎng)的不利影響,保持水深在5~8cm;
11、待氣溫維持在12~14℃時(shí)播種育苗,水深調(diào)節(jié)至4~5cm,并施加有機(jī)底肥;
12、種子生長(zhǎng)初期保持水深4~5cm;
13、隨幼苗生長(zhǎng)逐步提升水深,幼苗葉片直徑達(dá)2~3cm時(shí),水深升至7~10cm;
14、根據(jù)芡實(shí)生長(zhǎng)逐步提高水位,待芡實(shí)長(zhǎng)出4~5枚箭形葉且株高達(dá)10~15cm時(shí),水深調(diào)整至17~20cm;
15、芡實(shí)幼苗生長(zhǎng)期水深調(diào)控以心葉剛露出水面為基準(zhǔn),確保苗心不被淹沒(méi);
16、7月進(jìn)入芡實(shí)快速生長(zhǎng)期,夏季氣溫升高導(dǎo)致植物蒸騰作用加劇,加之雨季降水增加,需強(qiáng)化水深調(diào)控,芡實(shí)旺盛生長(zhǎng)期水深維持在70~80?cm;
17、步驟四:收獲前水位調(diào)整
18、10月初當(dāng)芡實(shí)部分葉片自行腐爛,果實(shí)外種皮呈粉紫至深紫色,且部分種子自然脫落并漂浮于水面時(shí),即為成熟,根據(jù)采收方式進(jìn)行水位調(diào)控。
19、優(yōu)選的,步驟二中打漿采用水田打漿機(jī),翻耕深度10~15cm,促進(jìn)鹽堿地鹽分淋洗并改善土壤結(jié)構(gòu)。
20、優(yōu)選的,步驟二中排灌次數(shù)根據(jù)土壤鹽堿化程度進(jìn)行調(diào)整,確保鹽分得到充分淋洗,調(diào)節(jié)鹽度標(biāo)準(zhǔn)為土壤電導(dǎo)率≤2.5?ds/m。
21、優(yōu)選的,步驟三中所述有機(jī)底肥為植物莖稈粉碎基質(zhì),施用量為2~5kg/m2。
22、進(jìn)一步的,所述植物莖稈為濕地植物的莖稈,粉碎長(zhǎng)度10-30cm。
23、更進(jìn)一步的,所述濕地植物為蘆葦、香蒲、藨草中的一種或多種。
24、優(yōu)選的,步驟三中水位調(diào)整≤3cm/周,避免水位驟變影響幼苗生長(zhǎng)。
25、優(yōu)選的,步驟四中所述采收方式及對(duì)應(yīng)水位調(diào)整措施為:
26、若栽種區(qū)域狹窄,排水,保持水深40~50cm,人工采收;
27、若栽種區(qū)域開(kāi)闊,采用船只采收,采收前蓄水至水深90~110cm。
28、優(yōu)選的,步驟四中采收后降低水位至10cm以下,促進(jìn)芡實(shí)莖葉自然腐解,從而提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,促進(jìn)土壤肥力的恢復(fù)與改善。
29、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知,與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明公開(kāi)提供了一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,具有如下有益效果:
30、本發(fā)明提供了一種基于水文協(xié)同調(diào)控的鹽堿泡沼濕地芡實(shí)種植方法,針對(duì)鹽堿泡沼濕地特有的“水-鹽-土-生物”耦合環(huán)境,結(jié)合芡實(shí)耐鹽堿的生物學(xué)特性,提出全生命周期水文調(diào)控技術(shù)方案。通過(guò)鹽堿地改良的水鹽運(yùn)移技術(shù),精準(zhǔn)調(diào)控耕作層土壤鹽分至適宜范圍,顯著改善根區(qū)鹽脅迫環(huán)境,將芡實(shí)幼苗成活率提升至75%以上;結(jié)合生命周期需求實(shí)施動(dòng)態(tài)補(bǔ)水方案,不僅能精準(zhǔn)補(bǔ)充芡實(shí)濕地生態(tài)系統(tǒng)蒸散需要的水量,同時(shí)還能有效防止鹽水入侵,使單位面積產(chǎn)量相較未經(jīng)鹽分淋洗的鹽堿濕地提高30%。該技術(shù)流程操作性強(qiáng)、適應(yīng)性廣,突破了鹽堿泡沼濕地芡實(shí)生產(chǎn)力低的關(guān)鍵瓶頸,不僅實(shí)現(xiàn)芡實(shí)的規(guī)模化生產(chǎn),還促進(jìn)鹽分遷移調(diào)控與濕地生態(tài)功能恢復(fù),為濕地“生態(tài)-生產(chǎn)”協(xié)同開(kāi)發(fā)提供了可復(fù)制推廣的示范模式,兼具顯著的經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)修復(fù)價(jià)值。
1.一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟二中打漿采用水田打漿機(jī),翻耕深度10~15cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟二中調(diào)節(jié)鹽度標(biāo)準(zhǔn)為土壤電導(dǎo)率≤2.5?ds/m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟三中所述有機(jī)底肥為植物莖稈粉碎基質(zhì),施用量為2~5kg/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,所述植物莖稈為濕地植物的莖稈,粉碎長(zhǎng)度10-30cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,所述濕地植物為蘆葦、香蒲、藨草中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟三中水位調(diào)整≤3cm/周。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟四中所述采收方式及對(duì)應(yīng)水位調(diào)整措施為:
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高蘇打鹽堿泡沼芡實(shí)濕地生產(chǎn)功能的調(diào)控方法,其特征在于,步驟四中采收后降低水位至10cm以下。