[发明专利]以虉草为优势种构建生态拦截沟渠植物群落的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种利用虉草为优势种构建生态拦截沟渠植物群落，对农业面源中氮磷流失实现生态拦截的技术和方法，属农业面源污染控制和水环境治理等技术领域。

背景技术：

太湖流域水环境治理是当前国家环境整治工作的重点工程之一，环太湖三省一市均出台一系列治理措施以确保太湖水环境安全。其中，江苏省将生态拦截沟渠工程作为治理农田氮磷流失的有效措施，在省域内沿太湖地、市大力推广和应用。生态拦截沟渠工程是指在具有一定宽度和高差的农田排水沟渠中，分段构筑拦水低坝，夯实沟底、边坡后，分段构建对氮、磷具有强净化能力的复合植物群落，从而在水速减缓、水力停留时间延长的情况下，通过植物吸收、根际微生物转化以及沟渠土壤吸附等综合效应，对农田氮磷流失实施有效拦截的生物技术工程。研究表明，该工程对农田径流中总氮、总磷的去除效率分别达到48.4％和40.5％。而部分经济作物和景观植物的选用，又增添了工程的经济效益和景观美化效应。

在生态拦截沟渠工程中，植物群落的构建技术是影响工程实施成效的关键。目前，主要选用的植物有芦苇、香蒲、水葱、茭草、美人蕉、鸢尾、菖蒲、狗牙根、黑麦草及空心菜和水芹等，其中，芦苇和香蒲常被作为植物群落的优势种，而其他植物常作为伴生种，起净化效应互补或经济效益或景观点缀等作用。虽然由此构建的植物群落对农田氮、磷流失具有较好的拦截效果，但却也存在以下不足：作为优势种的芦苇和香蒲，净化能力虽强，但植株较大，且不耐刈割，雨季时常影响沟渠排水；其次，芦苇和香蒲生长期主要集中在春夏两季，周年净化效果和绿化效果均较差；而芦苇和香蒲的植株残体收割困难，且几无利用价值，常因没有收割而加剧沟渠阻塞和二次污染。因此，选用一种净化能力强、生长期长、耐刈割且有刈割价值的植物作为生态拦截沟渠的优势物种，意义重大。

虉草是一种广泛分布于北温带及以北地区的多年生冷季型根茎禾草，喜生长在河湖岸边及沟渠等浅水及潮湿地带，可种子繁殖，也可根茎移栽，株高1.5-1.7m，根系发达，抗逆性强，能在低于株高的水位下正常生长，并对深水淹没有很强的适应性。由于去污能力强，在欧洲常被作为人工湿地植物进行污水处理，目前在我国的人工湿地中也有应用。而虉草营养成分高、适口性好、且耐刈割等特点，使之在一些国家和地区被作为一种优质牧草进行种植。目前，该植物在长江下游江滩湿地及环太湖地区广有分布，除炎热夏季稍有落黄外，几乎周年有根茎萌发和生长。因此，本发明将克服现有生态拦截沟渠工程中存在的一些不足，因而具有较高的应用价值。

发明内容：

本发明为克服现有技术中的不足，通过选用虉草为生态拦截沟渠植物群落的优势种，克服现有工程中因优势种群植株过于高大且不便刈割而影响排水、以及这些植物生长期较短，难以实现周年净化效应等问题。

由于虉草根茎移栽费工费时，本发明采用劳动强度较小的播种方式构建虉草种群。为实现以上目的，本发明主要采取以下步骤：

(1)及时采种与贮存：长江中下游一般在5月下旬左右为虉草种子的最佳采收期，脱粒晒干后置于阴凉处保存备用。

(2)确定播种区域及合理播种：于沟渠基本干涸的11月中下旬播种，播种量为500粒/m²，于沟底、边坡浅松土8-10cm后，将草种与细土混匀后均匀播撒并整平压实表土，浇透水。出苗前及苗期视土壤墒情确定灌溉次数和灌溉量，原则上确保土壤湿润。以虉草为优势种、辅以一定量的水葱、美人蕉、鸢尾、菖蒲、菹草、黑藻类、金鱼藻等挺水和沉水植物构建工程的植物群落，其中虉草栽种面积占整个植被面积的50-60％以上。

(3)苗期管理：出苗20天后，视苗情酌情喷施一定质量浓度为0.5％尿素溶液。

(4)越冬管理：在越冬期对虉草幼苗喷施一次质量浓度为1％的磷酸二氢钾溶液，如果气温低于-5℃时，将加盖一层稻草保温。

(5)刈割管理：春季后株高达到0.5米时刈割，适当增加6-7月雨季时的刈割次数，确保沟渠排水畅通，刈割一直持续到深秋。

由于虉草抗逆性强，野生状况下可良好地生长，因此，以上虉草栽培过程中的肥水管理仅限于播种当年，次年无需重复以上提及的肥水管理措施。

那么依照本发明公布的方法后，有益效果主要有以下三方面：通过增加雨季刈割次数，避免出现生态拦截沟渠雨季排水不畅现象；刈割的虉草可作为牛羊及家兔等家畜的优质饲草；沟渠植被绿期延长，既提高了工程的周年净化效果，又增加了工程的景观效果。

具体实施方式