紫色岩裸岩坡地造土建果园的方法

摘要

紫色岩裸岩坡地造土建果园的方法，其包括以下步骤：（1）在紫色岩丘岗地东南坡，选择坡度小于15°的紫色砂页岩互层裸岩或紫色页岩裸岩缓坡地，作为果园造土的对象；（2）在选定的造土坡地，沿等高线划定爆破线和炮眼点；（3）春季，进行2次分层定向爆破，然后进行薄层堆放，形成壕沟，壕沟与排水沟相连；（4）在夏秋高温季节，期间翻动薄堆砾石1-2次；（5）翌年秋末，将风化破碎的砾石及半风化物、风化物回填，并填入有机肥料；（6）筑等高水平梯土；（7）按标准客土施肥，客入细颗粒土壤；（8）栽果树后，翻耕表土层；（9）间种作物，培肥地力，头2年间种西瓜、豆科作物，培肥土壤，间种西瓜需要每667㎡施干畜禽粪1000﹣1500公斤。使用本发明，可将紫色岩裸岩缓坡地造出土壤，建成果园，实现紫色岩地区难利用土地资源化和高效利用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种紫色岩裸岩坡地造土方法，尤其是涉及一种紫色岩裸岩坡地造土建果园的方法。

背景技术

紫色土山地丘陵，是我国南方和西南主要土地类型之一，其中四川盆地紫色岩分布广泛，面积最大。紫色土壤含钙和磷、钾较为丰富，母岩易打碎风化。中国科学院成都分院土壤研究室曾作过紫色岩打碎后在露天的风化速度试验，结果表明，紫色岩中风化最快的岩石，打碎后可一年风化成土。因此，紫色土壤更新快，是我国独有的宝贵土地资源。特别是紫色土丘陵岗地坡度小，一般离水源较近，便于灌溉，较为适宜发展经济林果。

但是，长期以来，紫色土山丘区森林植被遭到严重破坏，导致植被稀疏，大多土层浅薄，甚至母岩裸露，水土流失严重，并有季节性气候高温干旱，造林种草十分困难，尤以紫色土丘岗地最为典型，使得大多数紫色土地丘岗坡地变成了紫色岩裸岩坡地。

四川农村，采用爆破方法开发紫色岩半裸露坡使紫色岩破碎风化成土地，栽植农作物和树木（李仲明，中国紫色土地，上册，1991）。由于选择的坡面类型坡度较大，或坡度虽不大，但爆破的母岩为紫色砂岩，难风化成土，矿质养分含量不丰富，或技术不配套，坡向当北风，因而成效不显著，这一方法应用研究十分有限。

衡阳盆地的衡阳县六塘乡，在20世纪70年代，采用爆破撩壕方法开发土层薄的紫色土丘岗坡地，种植乌桕，成活率较高，但经济产量很低；衡南县谭子山乡水井村农民采用爆破撩壕方法，在紫色砂岩岗地混合型坡面裸岩坡地开山种植柑桔，死苗率达100%（谢庭生，1983）。近10年来，在衡阳盆地用爆破撩壕方法开发紫色岩半裸露坡地种植芦竹、剌槐、苦楝等耐干旱的薪炭林树种和草本植物获得一定成效（王成林，2003）。

但用爆破撩壕方法开发土层薄（土层厚度在10cm以下）的半裸露紫色岩坡地种植经济林和果树都未成功，尤其是开发紫色岩裸岩坡坡地种植经济林果未见成功。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种既适合全裸露的紫色岩坡地，又适合土层薄的紫色岩坡地的紫色岩裸岩坡地造土建果园的方法，以充分利用紫色土地山丘大量荒芜的难利用土地，发展特色农业，缓解紫色土区的人地矛盾，振兴当地经济。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，其包括以下步骤：（1）在紫色岩丘岗地东南坡，选择坡度小于15°的紫色砂页岩互层裸岩或紫色页岩裸岩缓坡地，作为果园造土的对象；（2）在选定的造土坡地，沿等高线划定爆破线和炮眼点；（3）春季，进行2次分层定向爆破，先开炮眼，使炮眼上方向堆碎石方向倾斜，以使碎石定向定位落地；一眼2炮，第1次放炮炸破表层母岩，第2炮炸破底层母岩，进行薄层堆放（即只推2层砾石），形成壕沟，壕沟上宽1.1-1.3m（优选1.2 m），下宽0.9-1.1m（优选1.0 m）1m，深0.9-1.1m（优选1.0 m），沟长6-20m，与排水沟相连；（4）在夏秋高温季节，每月翻动薄堆砾石1-2次，促进砾石风化成土；（5）翌年秋末，将风化破碎的砾石及半风化物、风化物回填，先回填碎石及粗颗粒风化物，后回填细颗粒风化物；并填入有机肥料；（6）筑等高水平梯土，对坡度小于10°的坡面，爆破2条壕沟，对坡度为10-15°的坡面，爆破1条壕沟，然后分别筑成水平梯土；（7）按标准客土施肥，对2mm颗粒比例在23.5%以下的≤50cm的表土及中上层土，客入（即掺入）细颗粒土壤4.0-5.0万公斤/公顷，并施有机肥2.0-2.5万公斤/公顷；（8）栽果树后，翻耕表土层，加速中上层风化物成土化泥；（9）间种作物，培肥地力，头2年间种西瓜、豆科作物，培肥土壤，间种西瓜, 每667㎡施干畜禽粪1000﹣1500公斤。

所述第（1）步，所述坡度小于15°的紫色砂页岩互层裸岩或紫色页岩裸岩缓坡地，为直线型坡面地、台阶型坡台面地、凹型坡的底面地或凸型坡顶面地。

所述第（2）步，相邻两条爆破线之间的距离及相邻炮眼之间的距离均为4m。

所述第（3）步，炮眼打好后，在炮眼周围4m范围内的地面铺稻草把，再压树干，以加大炸药对岩石横向爆破力，并防止碎石乱飞伤人。

所述第（5）步，所述有机肥料为稻草、无毒垃圾、枯饼、禽畜粪，一层肥料上面盖一层风化物，底层放稻草或无毒垃圾，中层放枯饼，中上层放禽畜粪。

所述第（6）步，筑等高水平梯土时，坡度小于10°的坡面，筑2条各4m宽的梯土；梯面向内倾斜。

所述第（7）步，客入的泥土，为酸性且质地粘重的土壤；所述酸性且质地粘重的土壤优选四纪红土红壤、板页岩红壤或石灰岩红壤，或圹泥和/或沟泥，或由这些土壤发育成的水稻土，四纪红土红壤为首选泥土。

所述第（9）步，果园头2年间种西瓜时，在表土盖一层厚1-3cm的稻草；间种其他直立型一年生作物时，还撒播红三叶或白三叶豆科牧草。

进一步改进的优选方案：

在种植果树后，进行表土覆盖：可用稻草覆盖表土，或种植红三叶、白三叶覆盖表土，以降低表土温度，减少土壤水分蒸发，节省灌溉用水。稻草覆盖厚度可为3-7cm。

还宜在梯埂外侧（又称梯壁）种龙须草护坡，从梯埂外侧下部至上部种2-4行龙须草，形成植物篱护坡，以进一步降低表土温度，减少土壤水分蒸发，节省灌溉用水。所述龙须草行距优选40cm，株距20cm。

本发明由于选择位于东南坡向，坡度在15°以下的紫色砂页岩互层和紫色页岩裸岩缓坡地作为造土建果园的对象，并采取定向爆破、薄堆（即堆2层砾石）、翻动碎石等促进紫色岩碎石风化成土和修水平梯土、客土施肥、稻草覆盖抗旱、间作培肥土壤、植物篱护坡等措施，使紫色岩裸岩缓坡地造出土壤，建成栽培柑桔、葡萄、梨、桃、布朗李等水果的果园，实现紫色岩地区难利用土地资源化和高效利用（每公顷可产水果3-6万公顷,增加产值4.5万元）有利于改变当地土地大量荒芜和经济落后、农村贫困的局面。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

1．选地

（1）坡向的选择。研究表明，湖南、江西、浙江等省紫色土山丘区，在2007年12月至2008年1月的大冰冻时期，最低气温达-10℃，超过了柑橘能忍受的-7℃，平原地区和丘陵区的平地，柑橘园死树率达10%，丘陵区的坡地橘园死树率约10%，而90%东南坡向的橘园橘树的主干均未冻伤，只有部分枝条受轻度冻伤，当年仍正常开花结果。一般年份，东南坡座果率明显高于西北坡。湖南衡南县谭子山镇宋桥树2002年建的柑橘园，2005年和2006年对橘园座果率调查结果表明，东南坡比西北坡高18-4.5%（见表1）。我国南方紫色土山丘区果园种植的水果树主要是柑橘，它的适宜坡向是东南坡。因此，果园选址，要首选东南坡。

表1   宋桥村2005年～2006年椪柑坐果情况表

说明：数果时间分别是1993年10月20日和1994年10月25日。

（2）母岩岩层组合的选择。厚层砂岩、粗细砂岩互层紫色岩风化形成的紫色砂土含磷、钾、钙少，而厚砂薄页岩、薄砂薄页岩、薄砂厚页岩、厚砂厚页岩等紫色砂页岩互层和厚页岩、风化形成的紫色土含磷、钾、钙等矿质养分较多，土壤抗旱性能优于紫色砂土，对植物生长很有利。因此，选择紫色页岩和紫色砂页岩互层。

（3）坡面形态的选择。坡度在15°以下的直线型坡面、凹型坡的底部、台阶型坡的台面、凸型坡的顶部，都属缓坡，坡度小于15°；有的坡面坡度在7°以下，便于裸露母岩和半裸露母岩爆破造土。

2．划定爆破线和炮眼点。

3．春季定点定向二次爆破。先开炮眼，使其上方向堆碎石方向倾斜，并用稻草捆成小把，铺在炮眼周围，再压树干，一眼放2次炮，先炸表层母岩，后炸底层母岩，炸碎的砾石进行薄堆（堆2层砾石）1-2层砾石，炸成的壕沟，上宽1.2m，下宽1m，深1m，每条沟长6-20m，并与排水沟相连。

4．在夏秋高温季节，翻动薄堆砾石1-2次，促进砾石风化成土；进行碎石堆放方法试验，处理1为厚堆，砾石堆4层以上；处理2为中薄堆，砾石推3层；处理3为薄堆（砾石堆2层），并在夏秋季翻动2次。试验结果表明：薄堆并在伏天翻动的砾石，与空气接触面最大，风化速度最快，成土率和化泥率最高，其次是厚堆（砾石堆4层）。厚堆的石块与空气接触面最小，风化最慢。总的趋势，风化后的颗粒组成中，各粒径颗粒含量皆是由粗到细递减，并随着颗粒变细，化泥率和成土率均上升。

表2  某地紫色岩爆破后碎石块不同堆放方法风化物的颗粒组成 单位：毫米%

5．爆破的紫色岩石碎屑物回填。翌年秋末将风化破碎的砾石及半风化物、风化物回填入壕沟，先回填粗颗粒风化物，后回填细颗粒风化物；并分层填入有机肥：难腐烂的有机肥稻草、秸秆等填在最下层，较易腐烂的有机肥枯饼，填在中层，易腐熟的有机肥，如畜禽粪，填在上层，一层肥盖一层风化物。回填方法对梯土耕作层颗粒组成影响较大（见表3）。紫色砂页岩爆破后碎石堆在壕沟两旁，经过1年风化，大部分风化成粒径小于10mm的颗粒，小部分粒径在10mm以上，为了第二年在梯土上种植作物，梯土表层（≤30cm）粒径小于1mm的颗粒所占比例越大越好。因此，在紫色砂页岩风化物回填时，要用耙子先回填粗颗粒风化物和砾石、碎石块，后填细颗粒风化物，提高梯土耕作层细颗粒与土泥的比例。

表3   回填方法对耕作层颗粒粗细的影响        单位：毫米%

6．筑等高水平梯土。坡度小于10°的坡面，爆破2条壕沟，修成宽4m的水平梯土；坡度10-15°的坡面，只爆破1条壕沟，修筑1条2m宽的水平梯土。每块水平梯土，梯面要向内侧微倾，以便梯面径流集中注入排水沟，减少壤中流（在土里内流失的水），减少土层中土肥流失。

7．按标准客土施肥。果树和间种作物的根系，绝大部分分布在≤50cm深的土层中。试验结果显示，≤50cm土层中土壤颗粒组成，小于2mm颗粒占23.5%和25.0%，椪柑成活率达100%，生长发育都正常，彼此差别很小，2年生椪柑着蕾率达90%，小于2mm颗粒占23%，但着蕾率只有80%；小于2mm颗粒占20%，椪柑成活率低于90%，2年生椪柑未着蕾，小于2mm颗粒占18%，椪柑成活率低于85%，2年生椪柑未着蕾（见表4），同时，通过客土施有机肥，培肥土壤，中和土壤石灰性，使紫色土pH值所有下降，有利于作物生长。客入四纪红土红壤、板页岩红壤、石灰岩红壤（又称红黄泥、黄泥、灰黄泥），均能调节土壤酸碱度，尤其以客入四纪红土红壤（红黄泥）效果最佳。施入畜禽粪、枯饼、无毒垃圾和圹泥、沟泥，都能增加耕作层有机质和氮、磷、钾的含量，熟化和培育土壤。

表4   衡南县谭子山镇工联村小于2mm颗粒不同比例2年生椪柑生长情况

说明：每个处理10株椪柑，观察后取平均值，观察时间：2003年。

8. 翻耕表土

在种植椪柑后，冬天结合施猪粪，将砾石和粗砂翻耕上来压肥；2年后测定0-40厘米土层颗粒组成，结果表明：处理1（每年冬天翻耕一次）颗粒明显变小，风化最快，母质成土和化泥较多；处理2（2年翻耕1次）次之；处理3（2年免耕，未翻动）风化最慢（参见表5）。

表5  新开果园翻耕次数对砾石风化的影响   单位：毫米%

土温变化从表土深层逐渐减少，砾石在土中温度影响较小，而暴露在外易受气温、雨水、冰冻的作用而加快物理风化，使砾石不断破碎。另外，翻耕时的机械作用也加速风化。

9．表土覆盖

紫色土丘岗裸岩荒山开发的幼年果园，土壤中石块砾石含量高，颗粒粗，保水能力弱，在7-9月高温少雨季节，表土温度高，土壤水分蒸发强烈。用稻草覆盖，可降低土温，减少水分消耗，节省灌溉用水；伏秋季节晴天中午，可降低地面温度5-30℃，降土中温度1-9℃，灌溉次数减少50%。种植白三叶、红三叶，7月份高温时叶片枯萎覆盖表土，也有降温节水效果，9月底又重新发苗。但果树树冠下面的白三叶、红三叶能安全越夏，从而加剧土壤水分的消耗，因此，稻草覆盖降温节水效果最好（见表6）。

表6  衡阳盆地7-9月幼年果园表土覆盖降温节水效果

10、间种作物，培肥地力，提高土地利用效益。

间种第一年椪柑树的树高与主干粗基本相近，10株的平均值间种树略高于未间种树，似乎不但无影响，反而稍有促进作用。间种第2、第3年，间种西瓜的树高与主干粗明显小于末间种树，生长受到一定影响（参见表7）。

(3)连续间种3年对土壤肥力的影响

从表8看出，间种3年与未间种前比较,土壤pH值比较，即碱性减弱有机质含量显著提高，碱解氮、速效磷钾，除间种一年速效钾降低外，其余均呈增长趋势，而且随间种年限增长，各项指标随之提高。可见，间种西瓜有明显的改土效果，一般地说，间种年限越长，对熟化土壤和提高肥力越有利，因间种西瓜需要翻耕土壤并施入大量猪屎有机肥，自然提高了土壤肥力。但随着主作物椪柑树龄增大，地上部树冠体积扩大，地下部根系逐步发达，吸肥吸水能力不断增强，两者需肥需水矛盾加剧，椪柑生长受到影响，西瓜产量逐年下降，因此，间种西瓜只限于前2年，通过间种西瓜，不仅改良了土壤，而且增加了经济收入，可以边开发边受益，达到了“以短养长、长短结合”的目的。因此，果园前期（1-2年）间种西瓜或其他经济作物也是一个值得重视的配套措施。一般地，未间种作物的果园，柑桔投产初期，每667㎡产柑桔50公斤，而经过间种的桔园，投产初期每667㎡产柑桔500公斤。可见间种对柑桔产量有显著影响。