干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于植物水肥保持領(lǐng)域，公開了一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，包括均勻分布在植物周圍的肥料坑，每個所述肥料坑內(nèi)均填埋有經(jīng)尿素溶液浸泡過的草把，所述肥料坑上方覆蓋有地膜，所述地膜在對應(yīng)肥料坑的位置開有澆水口，澆水口處覆蓋有土壤。本實用新型通過在植物周圍設(shè)置肥料坑，將用尿素浸泡過的草把填埋在肥料坑內(nèi)，然后在上面鋪設(shè)地膜的方式，實現(xiàn)了長期為植物提供肥料的目的；草把中的微生物生長，提高了植物周圍土壤的溫度，提高了植物根系對水費的吸收能力；澆水口均勻分布，使灌溉更加均勻；澆水口覆蓋有瓦片和土壤，方便灌溉，有利于避免土壤中的水分被蒸發(fā)，瓦片可以將澆水口壓住，防止地膜被風吹開。
【專利說明】干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及植物水肥保持【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]我國北方干旱地區(qū)，年降水量小，植被覆蓋率低，春秋季節(jié)風沙大，水土流失嚴重。因此切實有效的干旱地區(qū)植樹造林的方法非常必要。以黃土高原地區(qū)為例，海拔高度1200米左右、黃沙土型丘陵、風大沙多，年降水在400毫米以下，形成了“十年九旱，不旱則澇”的氣候特點。風沙危害、水土流失和干旱所帶來的生態(tài)危害嚴重制約著當?shù)啬酥寥珖?jīng)濟和社會發(fā)展，構(gòu)成了對中華民族生存發(fā)展的嚴峻挑戰(zhàn)。
[0003]西北干旱地帶植樹造林實踐表明，裸露的山體像人一樣需穿衣戴帽，只有給山穿上衣服，才能減少風雨對山體的侵襲破毀，于是在植被稀疏、風大沙多、水土流失較為嚴重、林木難以成活的山上，采用了以防風、固沙、保持水土為主的“穿鞋、戴帽、扎腰帶、貼封條、鋪毯子”的方法。
[0004]“穿鞋”:為防止山底、河床河沙、干沙移動，人們在山底、河兩岸營造防護林，密植灌木，就像給人“穿鞋”。
[0005]“戴帽”:為固定沙丘，人們又在流動的沙丘上網(wǎng)狀開溝，樹苗結(jié)繩壓條，在山頭上
“戴帽”。
[0006]“貼封條”:在半山坡營造環(huán)形防護林，以減弱風力，當時人們形象地說是“扎腰帶”。為有效地封溝壑、堵洪水，便在風蝕溝沿，沙梁交叉地帶密植造林，即“貼封條”。
[0007]“鋪毯子”:為防止沙層較薄的地帶水分蒸發(fā)，人們以“鋪毯子”的形式種植多年生牧草。
[0008]山坡“魚鱗坑”。魚鱗坑是一種水土保持造林整地方法，在較陡的梁峁坡面和支離破碎的溝坡上沿等高線自上而下的挖半月型坑，呈品字形排列，形如魚鱗，故稱魚鱗坑。魚鱗坑具有一定蓄水能力，在坑內(nèi)栽樹，可保土保水保肥。人們總結(jié)出“松樹保土帶根成活高，楊樹浸泡充分發(fā)芽早、檸條打頂成型好，沙棘沾漿不能水，苜蓿早播能捉苗，自辦苗圃投資少”，“生土熟土兩邊分，一提三踩疏展根、一坑兩水不放松”等傳統(tǒng)植樹造林方法口訣。
[0009]衛(wèi)毅等提出“干旱地區(qū)植樹方法”，其由袋裝技術(shù)、穿孔技術(shù)、客土技術(shù)、滴灌技術(shù)組成。
[0010]以上這些方法都是在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上，應(yīng)對不同的地理條件開發(fā)的技術(shù)，延續(xù)了傳統(tǒng)的“栽種-澆水-補苗”的方法，灌溉方式以傳統(tǒng)的漫灌和滴灌方法為主，不僅灌溉成本高,而且由于成活率低,補苗的成本亦居高不下。
[0011]“干旱地區(qū)植樹方法”雖在一定程度上解決了干旱地區(qū)定植樹木成活率的問題，但是其也有一定弊端。第一，已經(jīng)定植并且成活的苗木，無法使用該項技術(shù)；第二，苗木根系包裹過程中易使根系受傷；第三，薄膜包裹的根系在外界水分條件良好時不能第一時間吸收水分，被根系吸收的水分占徑流和下滲的比例降低；第四，該方法不能有效提高地溫，對于西北干旱地區(qū)地溫低的情況沒有改善。
[0012]客土技術(shù)雖然解決了在多種土壤條件下植樹的問題，但是該技術(shù)成本較高，且植樹成活率不高。
[0013]綜上，現(xiàn)有技術(shù)主要存在的問題是:見旱即灌、不惜成本、費水費肥、成活率低。據(jù)調(diào)查，以山西省右玉縣為例，3年生以下的人工林每年需澆水4-5次，每年每畝灌溉成本約5000元,三年成活率約60 %。如當年生油松每棵價格約15元,補苗成本每年每畝約600元。
實用新型內(nèi)容
[0014](一)要解決的技術(shù)問題
[0015]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有的“穿鞋、戴帽、扎腰帶、貼封條、鋪毯子”等措施都延續(xù)了 “栽種-澆水-補苗”的方式，其灌溉是以傳統(tǒng)的漫灌和滴灌方法為主，不僅灌溉成本高，而且由于成活率低,補苗的成本亦居高不下。
[0016](二)技術(shù)方案
[0017]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，包括均勻分布在植物周圍的肥料坑，每個所述肥料坑內(nèi)均填埋有經(jīng)尿素溶液浸泡過的草把，所述肥料坑上方覆蓋有地膜，所述地膜在對應(yīng)肥料坑的位置開有澆水口，澆水口處覆蓋有土壤。
[0018]其中，所述草把為作物秸桿或雜草，所述草把外纏繞有麻繩，所述草把與麻繩外部包裹有保護層，所述保護層上開有若干小孔。
[0019]其中，所述澆水口處鋪有瓦片，土壤覆蓋在瓦片上面。
[0020]其中，所述肥料坑包括一個或多個。
[0021]其中，所述地膜和草把保護層均為聚乙烯薄膜。
[0022](三)有益效果
[0023]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本實用新型一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，通過在植物周圍設(shè)置肥料坑，將用尿素浸泡過的草把填埋在肥料坑內(nèi)，然后在上面鋪設(shè)地膜的方式，實現(xiàn)了長期為植物提供肥料的目的；草把中的微生物生長，提高了植物周圍土壤的溫度，提高了植物根系對水費的吸收能力；澆水口均勻分布，使灌溉更加均勻；澆水口覆蓋有瓦片和土壤，方便灌溉，有利于避免土壤中的水分被蒸發(fā)，瓦片可以將澆水口壓住，防止地膜被風吹開。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實用新型干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，1、澆水口 ；2、肥料坑；3、草把；4、植物；5、地膜。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0027]如圖1所示，本實用新型一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，包括均勻分布在植物4周圍的一個或多個肥料坑2，每個所述肥料坑2內(nèi)均填埋有經(jīng)尿素溶液浸泡過的草把3，所述肥料坑2上方覆蓋有地膜5，所述地膜5在對應(yīng)肥料坑2的位置開有澆水口 1，澆水口 I處覆蓋有土壤。所述草把3為作物秸桿或雜草，所述草把3外纏繞有麻繩，所述草把3外包裹有保護層，所述保護層上開有若干小孔。所述地膜5和草把3保護層均為聚乙烯薄膜。
[0028]制作草把3時，將農(nóng)業(yè)廢棄物，如蕎麥秸、胡麻桿、玉米秸、麥桿或雜草切成20-30厘米長的段，捆成直徑為10-15厘米的草把3 (用麻繩共扎上中下三道并盡量扎緊)，然后放在5-10%的尿素溶液中浸泡48小時以上,讓其吸足水肥。浸泡時尿素溶液中可加入0.5%的長效殺蟲劑、長效殺菌劑等。然后用0.03mm的聚乙烯薄膜將浸泡完成的草把3和麻繩包裹起來，并在聚乙烯薄膜上面扎5-8個直徑3-5厘米的小孔，使水肥可以與根系周邊土壤進行流通。
[0029]據(jù)植物4樹冠的大小，確定肥料坑2的數(shù)量。一般1-3年生的樹苗，可在周邊呈等邊三角形開設(shè)3個肥料坑2，直徑約15-20厘米，略大于草把3的直徑，肥料坑2深20-30厘米；3-5年生樹苗，可呈正方形開設(shè)4個肥料坑2，直徑同上，坑深約30-40厘米；5_10年生的大樹可挖5-6個肥料坑2，坑深35-50厘米，土層較薄時，肥料坑2可適當淺一些，但必須比埋入的草把3高5厘米左右。肥料坑2的設(shè)置在樹冠投影邊緣稍靠內(nèi)的位置。
[0030]肥料坑2挖好后，將處理好的草把3垂直放入坑內(nèi)，再用50克氯化鉀、50克過磷酸鈣、50克尿素與開穴翻出的土壤混合均勻后回填到草把3周圍，并壓緊。在肥料坑2頂部覆蓋1-3厘米厚的土壤，再施50克尿素，然后澆足水，每個肥料坑2澆水約5公斤。
[0031]地膜5選用0.03mm厚的聚乙烯薄膜，1-3年生小樹每株覆蓋4-5平方米，3-5年生大樹每株覆蓋6-8平方米，地膜5四周用土壓緊，中間用土均勻壓實，并在每個肥料坑2的中心位置，將地膜5開直徑0.5-1厘米的澆水口 1，以供澆水、追肥或承接雨水用。澆水口 I平時用瓦片蓋嚴，然后用土壤壓緊，防止水分蒸發(fā)。需澆水時，通過地膜5的澆水孔，每個肥料坑2澆水5公斤左右。澆完后用瓦片和土塊壓孔，防止風吹破聚乙烯薄膜。
[0032]I)對于不同樹齡的苗木周邊肥料坑2數(shù)量的確定。優(yōu)選的，3年以下幼苗設(shè)置3個肥料坑2 ；5-10年齡樹苗設(shè)置4個肥料坑2 ；10年齡以上的大樹可開設(shè)5-6個肥料坑2。肥料坑2設(shè)置太多或太少均不利于最大程度發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)點。肥料坑2太多，一方面增加了草把3、肥料及人工等成本，另一方面會導(dǎo)致肥料過多，可能會傷及樹木根系。肥料坑2太少，水肥量又不足以維持樹木一年內(nèi)生長的需要。
[0033]2)草把3用聚乙烯薄膜包裹。用薄膜包裹處理后的草把3，3個月后含水量約52%，周邊土壤含水量約15.7% ;而沒有薄膜包裹的草把33個月后的含水量降為約23%，周邊土壤含水量為約13%。說明包裹薄膜的草把3可以較長時間的為樹木提供水肥。
[0034]3)浸泡草把3的尿素溶液濃度為5-10%之間。太高的尿素濃度不但曾加了肥料成本，而且在水分條件一定的情況下，肥料效果不能得到良好發(fā)揮，而低于5%的尿素又無法為樹木提供充足的氮肥。
[0035]4)填埋草把3后要在肥料坑2的頂部地膜5，并用土壓緊周圍。用薄膜覆蓋肥料坑2后，可以保證水分不會從上方蒸發(fā)，而是持續(xù)的由草把3上的孔洞滲入根系周邊土壤，為樹苗提供養(yǎng)料。
[0036]對于西北干旱地區(qū)來說，制約造林成活率的主要因素為水分和溫度，較低的土壤含水量和較低的地溫，是樹木死亡的主要原因。本申請的技術(shù)方案對保持土壤水分和土壤養(yǎng)分以及提高地溫有明顯作用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本申請公布的技術(shù)方案后:
[0037]第一、在植物4生長季節(jié)，其土壤含水量可維持在15%左右，完全適宜植物4生長發(fā)育的需要；
[0038]第二、草把3由秸桿或雜草組成，草把3埋入地下后，通過草把3內(nèi)微生物的活動，能提高土壤的有效溫度，根周土壤溫度提高了 1-3攝氏度，極大促進了根系活動，增強了植物4根系吸收土壤養(yǎng)分和水分的能力；
[0039]第三、根周土壤水分充足，溫度適宜，透氣性好，有利于土壤養(yǎng)分的釋放，土壤中速效氮、磷、鉀的含量分別提高55.1%、43.4%和50.3%。
[0040]第四、草把3被微生物分解時會產(chǎn)生大量的二氧化碳，降低了土壤的pH值，增大了難溶性微量元素化合物的溶解度，使土壤中微量營養(yǎng)元素有效性增加，土壤中鐵元素含量提聞9.1 %,鋒兀素含量提聞7.3%,砸兀素含量提聞3.3%，有助于根系的吸收和利用。
[0041]第五、1-3年生幼苗每年灌溉次數(shù)減少為1-2次，用水量減少50%以上，灌溉成本從原本的5000元每畝，減少為2500元每畝，成本降低50% ;3年成活率從原本的60%提高到85%, 1-3年生的補苗成本從每畝600元降低到每畝125元。
[0042]第六、以山西右玉縣為例,該縣森林覆蓋率為53%,每年新增造林面積為4萬畝以上。采用本申請公布的技術(shù)方案后，全縣每年僅新增造林成本可節(jié)約人民幣I億元以上。
[0043]第七，該項技術(shù)社會效益和生態(tài)效益巨大。不但解決了我國干旱地區(qū)造林的困難，又節(jié)約了當?shù)卦揪蛥T乏的水資源，5-10年生大樹具有良好的水源蓄積能力，可為樹下灌草的生長提供良好條件。可有效改善風沙侵襲和水土流失。
[0044]由以上實施例可以看出，本實用新型公布的技術(shù)方案對改善干旱地區(qū)土壤的理化性狀、提高保水保肥能力、培壯樹體、保證樹木成活率、降低灌溉成本有明顯效果。具有方法簡便，取材容易，投資少，見效快，節(jié)約水資源等特點，可廣泛適用于干旱缺水地區(qū)。
[0045]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，其特征在于，包括均勻分布在植物(4)周圍的肥料坑(2)，每個所述肥料坑(2)內(nèi)均填埋有經(jīng)尿素溶液浸泡過的草把(3)，所述肥料坑(2)上方覆蓋有地膜，所述地膜在對應(yīng)肥料坑的位置開有澆水口(1)，澆水口(I)處覆蓋有土壤。
2.如權(quán)利要求1所述的干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，其特征在于，所述草把(3)為作物秸桿或雜草，所述草把(3)外纏繞有麻繩，所述草把(3)與麻繩外部包裹有保護層，所述保護層上開有若干小孔。
3.如權(quán)利要求1所述的干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，其特征在于，所述澆水口(I)處鋪有瓦片，土壤覆蓋在瓦片上面。
4.如權(quán)利要求1所述的干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，其特征在于，所述肥料坑(2)包括一個或多個。
5.如權(quán)利要求1所述的干旱地區(qū)植物水肥保持系統(tǒng)，其特征在于，所述地膜和草把(3)保護層均為聚乙烯薄膜。
【文檔編號】C05G3/02GK204070020SQ201420372551
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】崔健, 逯非 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心