南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林地垒土的方法

技术领域

本发明涉及一种薄土层林地垒土的方法，尤其涉及一种南方红壤、紫色土 丘岗区薄土层经济林地垒土的方法。

背景技术

南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林(包括果林，下同)地多分布在紫色 土、花岗岩红壤、板页岩红壤、砂岩红壤坡地；台阶型坡的坡面约1-2m宽， 直线型坡坡度15°-25°，土层厚度15-39cm。

据有关资料显示，在土层厚度<40Cm时，起垄栽培比平栽，果树总根数量 增加35％以上，直径2mm以下吸收根增加30％以上，即起垄栽培的果树根系 发达。这是因为，起垄栽培增加了土层厚度，使根系微环境水、热稳定，为根 系生长发育创造了良好的环境，促发较多的吸收根。发达的根系能吸收更多的 养分和水分，从而有利于树体生长发育和花芽分化，提高坐果率，增加产量。

国家规定基本农田只能种农作物，不能种树；坡度大于15°的坡耕地要退 耕还林还草。因此，应当充分利用现有经济林地，发展高效林业，对于坡度在 15°-25°、土层15-39cm厚的直线型坡和坡度在7°以下，土层只有15-20cm 厚的台阶型坡的低产经济林地，必需采用增厚土厚的方法改造，使这2个土 地类型变成中高产经济林地。起垄栽培虽有增厚土层的作用，但增厚土层和增 产效果有限，只能增厚土层10cm左右，连同新土层、底土层、土体厚道也只 有40多cm，不到50cm，而经济林树种要求种植穴深60cm以上，并且这种方 法只能在栽树前整地时使用，对现有经济林果地已经用不上了。必须寻找另外 的曾厚土层的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种便 于广泛推广应用，可减少水土流失，又能培养土壤肥力，改善土壤理化性质的 南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林地垒土的方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种南方红壤、紫色土丘岗区 薄土层经济林地垒土的方法，包括以下步骤：

(1)垒土经济林地选择：在红壤、紫色土丘岗区选定“台阶型坡簿土层经 济林地、花岗岩红壤缓坡薄土层经济林地、砂岩红壤、紫色土直线型坡薄土层 经济林地、紫色土丘陵蜂窝状坡面薄土层经济林地等经济林果地作为垒土的对 象；

(2)聚土垒土：对所选定的台阶型坡簿土层经济林地，在其内侧挖排水蓄 水兼用沟，沟与树蔸相邻，将土堆在树蔸周围，初步垒成园柱形或多边棱柱形 (例如四边棱柱形、六边棱柱形等)土堆；将花岗岩红壤缓坡薄土层经济林地 树蔸上方的坡土移到树蔸周围初步垒成园柱形土堆；砂岩红壤、紫色土直线型 坡薄土层经济林地，由于坡度较大，只在树内侧开排水蓄水兼用沟，用开沟的 土堆在树蔸下初步垒成园锥形土堆，穴内侧再深挖一锄(即15-25cm深)，称 “山圹整地”；紫色土丘陵蜂窝状坡面薄土层经济林地，由于坡面呈蜂窝状， 树苗栽在“蜂窝”内，只用树蔸上方及两旁的坡土移到树蔸周围初步垒成堆， 窝外侧筑埂；

(3)土堆整形：根据步骤(2)所述各土地类型的微地形，整修树蔸周围 初步垒成的各土堆，分别整修成盆形土堆、园锥形土堆、圆柱形土堆、多边棱 柱形土堆(例如，四边棱柱形土堆、六边棱柱形土堆等)等；

(4)土堆覆盖：可以种植牧草覆盖或用秸秆覆盖，也可用紫色页岩片覆盖； 树蔸土堆以外其它坡面撒播牧草。

步骤(1)中，所述南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林地，按坡型分类， 还有凸型坡、混合型坡；按坡度分类，还有陡坡，甚致急坡(>25°)；但面积 均较小。本发明所选定的土地类型基本能代表南方红壤、紫色土丘岗区薄土层 经济林地的主要类型。

进一步，步骤(2)中，所述台阶型坡簿土层经济林地挖沟，沟宽20-40cm (优选30cm)，沟深35-45cm(优选40cm)；土堆形状，堆成半径为50-60cm 的园柱形或边长60-130cm的棱柱形土堆(优选边长100-130cm的四棱柱形土 堆或一边边长110-130cm，另一边边长60-80cm的四棱柱形土堆)，土堆高 20-40cm；所述花岗岩红壤缓坡薄土层经济林地树蔸周围的土堆为圆柱形，半 径45-55cm，高15-25cm；所述砂岩红壤、紫色土直线型坡薄土层经济林地， 用树内侧开排水沟的土垒成的圆锥形土堆，基部直径50-60cm，高25-35cm； 所述紫色土丘陵蜂窝状坡面薄土层经济林地，树蔸周围的土堆高出蜂窝坑坡面 10-40cm，土堆下方筑埂，埂高20-30cm，开一个出水吉口。

进一步，步骤(3)中，为了减少经济林地水土流失，并使树木凋落物腐烂 后分解的养分留着台面土壤中，台阶型坡簿土层，经济林地树蔸周围的土堆， 垒成多边棱柱形的，厢面向内倾斜1-3°，以使降雨时土表的水分向内侧流动， 增加水分的下渗量和排蓄水兼用沟的蓄水量。

进一步，步骤(4)中，所述牧草优选白三叶草和百喜草等，牧草宜适时刈割， 刈割草料返回土地；园锥形土堆宜用秸秆覆盖。

所述适时刈割，通常是，草高30-40cm时刈割，留茬3-6cm(优选5cm) 高。

牧草草种播种前，最好对草种进行播前处理，如百喜草要进行“变温处理”， 并宜用钛肥溶液和溶磷菌剂悬浊液调黄土拌种；白三叶草也宜用钛肥溶液和溶 磷菌剂悬浊液调种过2年以上白三叶草的根际土壤(接种根瘤菌)拌种。

百喜草“变温处理”处理的方法是，先用冷水(指播种时期自然气温状态 下未加热的水)浸湿，边浸边搓，使其吸水，然后用44-46℃(优选45℃)温 水浸泡11-13h(优选12h)。凉干后，可再用所述钛肥溶液和溶磷菌剂悬浊 液调黄土拌种。通过“变温处理”，能提高百喜草种子内酶的活性，打破种子 休眠，促使种子完成后熟，从而提高种子发芽率。

所述拌种用钛肥溶液由1ml钛肥液兑水18-22kg(优选20kg)配制而成， 所述溶磷菌剂悬浊液由1g溶磷菌粉剂加水180-220g(优选200g)配制而成。

本发明与现有起垄栽培法的不同之处在于：一是起垄栽培是植树前的整地 方法，而垒土是经济林、果园成林后的补救方法，便于在现有经济林、果园中 推广应用；二是聚士可依据不同类型土地，采用不同的聚土方法；三是聚集的 土堆要塑形，堆顶整成盆形、园锥形、园柱形、多边棱柱形等，盆形可以接纳 更多雨水供林木根系吸收利用；四是土堆种牧草覆盖，既可减少水土流失，又 能培养土地肥力，改善土壤理化性质；用秸秆覆盖，也有供肥、覆盖双重效果； 紫色砂页岩台阶型土中含有母质片岩，用紫色页岩薄片覆盖，既能接纳降雨， 又能在高温时由于石片两面温差影响，能使空气中水气在底部凝结成水滴湿润 土表，具有调温保湿效应；方形、长方形厢面向内倾斜1-3°，可减少水土流 失，增加土壤中的含水量。因此，采用牧草、秸秆、紫色页岩薄片覆盖，既能 覆盖土表，减少水土流失，又能培养土地肥力，对土壤调温保湿，改善土壤理 化性质；而多边棱柱形土堆，厢面向内倾斜，即可减少水土流失，又增加土壤 含水量。

本发明选择不同红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林地作为实施垒土方法 的对象，采取不同的方法聚土，并将聚的土堆整成盆形、园锥形等，种植牧草 覆盖，用秸秆覆盖，用紫色页岩薄片覆盖，树蔸外其它坡面种植牧草等技术措 施，即实施聚土-土堆整形-全覆盖的垒土方法，使南方红壤、紫色土丘岗区薄 土层经济林地林木根际土壤增厚、培肥，较现有起垄栽培法，林木根系更为发 达，土壤中可供林木根系吸收的水分及养分更多，有利果树生长更快更好，并 提高经济林地林木抗旱能力，从而可大幅度改变当地薄土层林地低产、低质的 局面，产出可成倍提高。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例中拌种用钛肥溶液由保定钛肥厂生产(商品名称“泰宝”)，溶磷菌 粉剂由台湾联发生物科技股份有限公司生产(购自南京联发生物科技有限公 司)。

1.垒土经济林地选择

(1)实施地域选择：实施地域选定湖南省衡南县谭子山镇和宁乡县枫木桥 乡，地处湘中和湘北，为蒸水河中下游(谭子山)和沩水河中下游(枫木桥乡) 的多级阶地,有海拔61.8-74.5m,的河谷平地，有相对高差30-50m的岗地，有 海拔300m以下，相对高程50-80m的丘陵，还有海拔500m以下的低山；据在1 /50000的地形图上测算，地貌组合中，低山、丘陵、岗地、河谷平原、水面 分别占总面积的7.81％、39.72％、34.94％、15.13％、2.4％，是典型的丘岗交错 分布为主兼有低山地、平原的地域；土壤类型有四纪红土红壤、砂岩红壤、花 岗岩红壤、紫色土、紫砂土等；中亚热带湿润季风气候，年平均气温 16.2-17.8℃，≥10℃(80％保证率)的活动积温达4700-5500℃，年降水量为 1268.8-1352.4mm，年日照时数为1695.3-1713.2h；选定的区域在中国南方红 壤、紫色土丘岗区具有代表性；

(2)实施土地土层、坡度的选择：以湖南省衡南县、宁乡县为例，对历史资 料进行分析，20世纪50年代，经济林地土层1m以上的比例达26.34％；而 据第2次土壤普查资料推算，经济林地土层厚度>80cm、60-80cm、40-60cm、 <40cm的分别占12.3％、16.6％、47.4％、23.7％；由此说明：南方红壤、紫色土 丘岗区经济林地土层厚度变薄明显；另据调查，土层厚度与坡度密切相关，一 般条件下，土层厚度会随坡度的增加而减少，但也有不少缓坡地段，虽然坡度 不大，由于水土流失严重，土层也薄，因此，土层<40Cm的经济林地，坡度大 的地方有，坡度小的地方也有，所以，选择薄土层经济林地不受坡度限制；

(3)实施土地类型选择：最终在湖南省衡南县谭子山镇和宁乡县枫木桥乡 红壤、紫色土丘岗区选定以下四类土地进行垒土试验：“台阶型坡簿土层经济 林地、花岗岩红壤缓坡薄土层经济林地、砂岩红壤、紫色土直线型坡薄土层经 济林地、紫色土丘陵蜂窝状坡面薄土层经济林地。

2、聚土垒土

对所选定的台阶型坡簿土层经济林地，在其内侧挖排水蓄水兼用沟，沟宽 30±2cm，沟深40±cm；沟与树蔸相邻，将土堆在树蔸周围，整成园柱形土堆， 半径为55±2cm，土堆高30±2cm；将花岗岩红壤缓坡薄土层经济林园地树蔸 上方的坡土移到树蔸周围垒成圆柱形，半径50±2cm，高20±2cm；砂岩红壤、 紫色土直线型坡薄土层经济林地，由于坡度较大，己经等高挖小穴栽树，只在 树内侧开排水蓄水兼用沟，所述砂岩红壤、紫色土直线型坡薄土层经济林地， 用树内侧开排水沟的土垒成的圆锥形土堆，基部直径55±2cm，高30±2cm； 所述紫色土丘陵蜂窝状坡面薄土层经济林地，树蔸周围的土堆高出蜂窝坑坡面 25±2cm，土堆下方筑埂，埂高25±2cm，开一个出水吉口；

3、土堆整形

各土地类型树蔸下的土堆分别整修成圆柱形、盆形、园锥形、四边棱柱形。

4、土堆覆盖

种植牧草：盆形土堆上用紫色页岩薄片覆盖、种植牧草白三叶草和百喜草， 在白三叶长到30±2cm高时，百喜草长到38±2cm高时刈割，留茬3.5-5cm高； 刈割草料返回土地；园锥形土堆用秸秆覆盖，再用紫色页岩薄片覆盖；圆锥形 砂岩红壤土堆，因无薄岩石片，用秸秆覆盖；树蔸土堆以外其它坡面撒播种植 牧草白三叶草和百喜草；

白三叶草和百喜草种子播种前，进行以下处理：

百喜草种子先进行“变温处理”处理：先用冷水(指播种时期自然气温状 态下未加热的水)浸湿，边浸边搓，使其吸水，然后用45℃温水浸泡12h； 凉干后，再用钛肥溶液和溶磷菌剂悬浊液调黄土拌种。

白三叶草用钛肥溶液和溶磷菌剂悬浊液调种过3年白三叶草的根际土壤(接 种根瘤菌)拌种。

所述拌种用钛肥溶液由1ml钛肥液兑水20kg配制而成，所述溶磷菌剂悬浊 液由1g溶磷菌粉剂加水200g配制而成。

本发明具有以下积极技术效果：

(1)垒土的减流减沙效果：垒土经过聚土-整形-覆盖等3个程序，聚土增 厚土层，保蓄水能力提高；整形能留住更多雨水，延长起流(雨水开始形成地 表)时间；覆盖减弱水势能，推移质泥沙减少。据测定，次降雨径流量减少 85.4％-91.5％，悬移质泥沙量平均减少93.2％-97.6％，推移质泥沙量减少 97.2％-100％(参见表1)。

表1南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林(果)地垒土的减流减沙效果

*土地类型是各薄土层林(果)地的简称。径流量、输沙量是2012年(实施 垒土2年))历次降雨(主要是大雨、暴雨)测定结果均值；对照值取自2009 年(实施垒土前)。

(表中的“悬移质输沙量(kg)”、“推移质输沙量(kg)”均是单位面积的输沙 量)

(2)垒土改善根际土壤的效果：垒土经过聚土-整形-覆盖等3个程序，聚土增 厚土层，整形能留住更多雨水，覆盖，一能减小土温的变幅，二能提供肥源， 培肥土壤。据测定，土层增厚23.6-30.2cm，增61.7-88.5％，土层都达60cm 以上；0-20cm土层有机质含量提高7.68-14.92g/kg，提高46.3-89.4％(表2)。

表2南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林(果)地垒土改善根际土壤 的效果

*表中所列数据均是2013年(垒土笫4年)观测结果。

土层为15点均值，含水率用土壤水分速测仪测定，均是0-5Cm、5-10Cm、10-15Cm、、 15-20Cm含水率均值。

土温是7月、1月多次温差的均值。

有机质均是10个相近结果均值。

枣园地有机质提高幅度小，与覆盖材料有关，紫色页岩薄片覆盖肥源有限。

(3)垒土促进林木生长的效果：垒土增加了土层厚度，使根系微环境水、 热稳定，为根系生长发育创造了良好的条件，促发较多的吸收根，据观测，在 0-50cm的土层中，果树垒土比常规总根数量增加28.3％，直径2mm以下吸收 根增加23.5％。果树根系发达，能吸收更多的养分和水分，从而有利于树体生 长发育。据观测，幼龄桔树垒土比常规年干周长、冠径、有效梢条数分别多 1.27cm、18.09cm、42.6％；漆树垒土比常规年地径增长量、树高、冠径分别多 0.34cm、35.9cm、26.5cm，换算为百分增长量，分别增加44.7％、68.5％、47.2％； 枣树年周长生长量、新梢长度、百叶鲜重分别多0.5cm、10.5cm、7.8g，换算 为百分增长量，分别增加41.6％、40.9％、25.2％；桃树百叶鲜重、百叶厚、新 梢粗度分别重7.34g、厚1.98mm、粗0.6mm，换算为百分增长量，分别增加9.1％、 12.3％、9.4％(参见表3)。

表3南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林(果)地垒土促进林木生长的效果

*"冠径"指树冠直径，"有效梢"数指长20Cm以上的末级梢数， 地径指嫁接囗向向上2Cm处树干直径。

漆树是实生苗前3年的生长年均值。枣树是10年生灰枣。桃树是6年生桃。

(4)垒土提高林木经济价值的效果：南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济 林地实施垒土比常规种植能促进林木生长，毫无疑问，垒土提高林木经济价值 的效果明显。以日本野漆树而论，它是一种高效特用经济林树种，它的主要经 济用途是生产漆籽，提取木蜡，故漆籽的产量与漆籽的含蜡率(漆籽品质)决定 日本野漆树的经济价值。同理，柑桔、枣、桃也要产量高、果实品质好。据测 定，10年生柑桔单株产量、可食率，垒土比常规分别高12.9％、0.7％；7年生 日本野漆树，单株产量、漆籽含蜡率分别高49.7％、12.9％；7年生枣，单株产 量、可溶性糖含量分别高32.8％、2.79％；6年生桃座果率、单果重、可溶性固 形物含量分别高7.5％、20.3％、0.7％(参见表4)。

表4南方红壤、紫色土丘岗区薄土层经济林(果)地垒土提高林木经济价值的效 果

*各种林木均选用差异较明显项目列表。

以上试验结果表明，合理充分利用南方红壤、紫色土丘岗区的土地资源， 提高土地的种植水平以及产量，对于实现流域农业生产和经济的全面提升具有 重要意义。薄土层经济林(果)地土层薄，土层薄与土壤养分含量低相关联，因 此，土壤贫瘠又是薄土层经济林(果)地生态系统脆弱的又一关键影响因素。坡 地土层薄且瘠，导至水肥供应强度低，林木生长差，产量低。但是，通过实施 垒土，增厚土层，培育土壤肥力，就可以改善林果生长环境，提高林果产量和 质量，实现区域农林业经济全面提升。

说明书未详细描述的内容，属于本领域技术人员熟知的现有技术。