[发明专利]一种利用农作物秸秆提高固沙灌木成活率的器具

说明书

本发明公开了一种利用农作物秸秆提高固沙灌木成活率的器具，该主体包括：(1)上固定环，用于固定作物秸秆上部；(2)下固定环，用于固定作物秸秆下部；(3)导水槽，用于引导和收集雨水；(4)固定支架，用于固定整个作物秸秆；(5)导水管，将导水槽中收集的雨水输送到深层土壤；(6)秸秆骨架，骨架由水稻、小麦或玉米秸秆组成。该方法通过增加单位土地面积的降雨量，提高土壤有效含水量，同时降低风对固沙灌木的伤害，进而显著提高了干旱沙区固沙灌木的成活率。本发明操作简单，成本低廉，有效解决了秸秆无污染、高效再利用的难题，而且提高了固沙灌木成活率，进而降低了苗木成本、人工成本和管理成本，显著提高了干旱沙区防沙、治沙工作的效率。

技术领域

本发明涉及一种农作物秸秆资源再利用的器具，即利用低成本的农作物秸秆提高固沙灌木成活率，其目的是降低农作物秸秆利用过程中的环境污染和打破使用途径的局限性，同时利用农作物秸秆提高固沙灌木的成活率，降低苗木成本、人工成本和管理成本，提高沙漠化治理效率，最终实现农作物秸秆利用和提高植被覆盖率、治理沙害共赢的目的。

背景技术

我国作物秸秆产量巨大，1978－2016年，中国农作物秸秆总产量呈直线上升趋势。1978年我国主要农作物秸秆产生总量约3.00×10⁸t，2009年增加到6.98×10⁸t， 而2016年总产量约达到了9.84×10⁸t，其中玉米、水稻和小麦三大类作物秸秆产量达到 8.22×10⁸t，占秸秆总量的84%。随着农作物单产的提高，农作物秸秆作为农业生产过程中的副产品，一部分作牛羊的青饮料之外，大部分被当作废弃物被焚烧，造成环境污染。我国秸秆综合利用模式主要包括秸秆还田利用型、循环利用型、新材料加工等几种模式。由于区域性、季节性、结构性，以及技术成熟程度、经济成本、利用效率等问题，秸秆过剩现象不断凸显，秸秆资源化利用面临严峻挑战。因此，创新秸秆利用模式已迫在眉睫。

利用人工植被进行沙漠化（或沙害）防治在我国已有近 60 年的历史，也是国际上公认的沙区生态重建和沙害防治最为有效的方法和途径之一。然而，在利用人工植被进行沙区生态重建和沙害防治却遇到了很多问题。大量研究表明，植物-土壤水分关系是干旱沙区生态重建和恢复的核心科学问题， 大气水和地下水只有转化成土壤水时才能被植被所利用， 土壤水分是维持沙区植被系统格局和过程的驱动力，土壤水文过程控制植物的生长、植被演替和景观分异等主要过程。土壤水分是干旱半干旱区不同尺度生态水文过程的关键影响因素，在受水分限制的荒漠生态系统中，水与植被之间存在的正反馈机制将土壤水分与植被密切联系起来。土壤水分的空间分布及其有效性支配着植被格局的形成和植被盖度。综上所述，土壤水分，尤其是在固沙植物栽植的初期，决定了固沙植物的成活率，进而决定了防沙、治沙的效果和沙漠化防治的进程。

国内外大量的长期研究表明，在干旱沙区，影响造林成活率的主要因素就是土壤水分条件，土壤水分条件好的地方造林成活率高，水分条件差的地方，造林成活率低。土壤水分补给量是决定土壤植被承载力大小的物质基础。在无灌溉条件下以及地下水埋深较深不能被植物利用的条件下，降水是最主要的土壤水分来源，降雨对土壤水分的变动有决定性影响。一般而言，随着降雨量的增加，土壤的有效含水量也随之增加。因此，可以认为，降水量的多少，决定土壤有效含水量的多少。干旱沙区常年有风，风速快且风向多变，往往对幼苗带来降大的伤害。因此，对风起减缓和疏散，有效的减少了风对植物幼苗的损害，也是提供成活率的重要措施。

鉴于此，如何利用农作物秸秆增加单位面积的降水输入量，以及降低风对幼苗的伤害，将是解决农作物秸秆资源再利用和提高固沙植物成活率矛盾的关键环节。

发明内容

基于上述，本发明的目的在于提供一种利用农作物秸秆提高固沙灌木成活率的器具，即利用农作物秸秆提高固沙灌木成活率的方法。先使用金属框和农作物秸秆组成倒三角台体状，然后将其固定在固沙灌木幼苗周围。以其特殊的结构来增加单位土地面积降水输入量，降低风对固沙灌木幼苗的伤害，提高固沙植物栽植成活率。