鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,步驟為:在冬季冰雪前或雨季前進(jìn)行粉壟操作;分為整田粉壟和種植帶粉壟兩種方式,整田粉壟耕作深度25-30cm,種植帶粉壟耕作深度30-40cm;并配合建立排水溝渠;施肥;作物種植管理等措施有效改善了鹽堿地不利于作物生長(zhǎng)的問(wèn)題,同時(shí),對(duì)于本發(fā)明方法對(duì)實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境再改造有很大幫助,完全顛覆了以前通過(guò)化學(xué)方法及生物措施,甚至換土的操作理念,對(duì)于中國(guó)4億畝鹽堿地來(lái)說(shuō),推廣價(jià)值大,可見(jiàn)該粉壟耕作方法擁有不可預(yù)期的發(fā)展前景。
【專利說(shuō)明】鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及農(nóng)作物耕作方法,具體為鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 土壤鹽堿化又稱土壤鹽漬化或土壤鹽化,即土壤中可溶性鹽類隨水向表層移動(dòng)并 積累下來(lái),而使可溶性鹽(如石膏)含量超過(guò)〇. 1%或〇. 2%的過(guò)程。土壤鹽堿化后使可溶性 鹽類物質(zhì)在土壤中積累從而導(dǎo)致農(nóng)作物不能生長(zhǎng)或受到抑制,這些易溶鹽主要為:氯化鈉、 硫酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉等,它們的大量存在使土壤溶液中滲透壓上升使作物根系難以吸 收水分,俗稱"被淹"了;另外,而碳酸氫鈉和碳酸鈉等在土壤水溶液中水解產(chǎn)生氫氧根離 子,使土壤PH急劇升高而使農(nóng)作物受到危害;另外,土壤吸收性復(fù)合體中代換性鈉超過(guò)一 定百分比,就會(huì)導(dǎo)致土壤呈現(xiàn)強(qiáng)堿性和不良物理特性最終影響作物正常生長(zhǎng),我國(guó)的鹽堿 化地域十分廣闊,且面積逐年提高,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)約有鹽堿化地14. 8億畝,約占全國(guó)耕地面 積的76%,土壤鹽堿化已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡劣退化的重大問(wèn)題之一。
[0003] 土壤鹽堿化會(huì)造成諸多危害:首先,土壤中可溶鹽的大量存在引起作物生理干旱, 即"缺水",這是因?yàn)橥寥乐械囊兹蓰}導(dǎo)致滲透壓過(guò)高,造成植物體缺水甚至失水;其次,土 壤鹽堿化妨礙作物對(duì)諸多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收,影響作物的營(yíng)養(yǎng)平衡,出現(xiàn)生理紊亂等問(wèn)題;再 次,土壤的強(qiáng)堿性會(huì)降低土壤中的銅、鋅、錳、鐵等植物生長(zhǎng)發(fā)育必需的微量元素,降低其有 效性;最后,土壤鹽堿化程度的加劇會(huì)使土壤環(huán)境不斷惡化,導(dǎo)致土壤粘結(jié),透水透氣性變 差,直接影響作物根系對(duì)水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。
[0004] 目前針對(duì)土壤鹽堿化有諸多方法,如排水洗鹽;使用有機(jī)肥、綠肥、種植水稻、植樹(shù) 造林、刮出鹽層;種植耐鹽樹(shù)木如沙棗、胡楊以及牧草等保護(hù)土層;另外,還有通過(guò)化學(xué)措 施:使用磷石膏、多用鈣質(zhì)化肥、腐殖酸等土壤改良劑來(lái)吸附,交換土壤中過(guò)多的鈉、氯等離 子來(lái)改良土壤鹽堿化程度。但以上諸多方法均存在問(wèn)題,土壤鹽堿化的形成是日積月累天 氣或氣候造成的,采用以上方法均存在"治標(biāo)不治本"的缺點(diǎn),不能長(zhǎng)期應(yīng)用,大量的使用有 機(jī)肥不僅成本高,而且效果并不好,植樹(shù)造林在國(guó)內(nèi)大面積,大領(lǐng)域?qū)嵤┥洗嬖诶щy,而化 學(xué)措施又顯得有"不得已而為之",均不能徹底改變鹽堿化問(wèn)題。廣西農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究 所研究員韋本輝一直致力于高產(chǎn)、蓄水保墑、水土保持耕作方法的研究,他發(fā)明的"粉壟栽 培技術(shù)具有明顯的高效利用水分、養(yǎng)分、光熱等自然資源的特征,增產(chǎn)效果顯著,是一種創(chuàng) 新的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)模式",不僅如此,韋本輝研究員研究在在干旱、半干旱地區(qū)作物高產(chǎn)栽培技 術(shù)方面也做了諸多研究,他提出土壤、水分、光能等自然資源增量利用的"粉壟增量效應(yīng)理 論"和"以根為本"、"營(yíng)養(yǎng)均衡供應(yīng)"、"根深御旱寒強(qiáng)后勁"等作物高效栽培新理論,主持粉 壟農(nóng)耕新方法研究,自主發(fā)明粉壟農(nóng)耕新方法,在遼寧、甘肅、湖南等8個(gè)省在13種作物上 應(yīng)用比傳統(tǒng)耕作增產(chǎn)10-30%,被院士等專家鑒定為省級(jí)成果并認(rèn)定為原創(chuàng)性。
[0005] 發(fā)明人在對(duì)粉壟耕作技術(shù)的推廣實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn),該耕作方法具有較好的治理土壤 鹽堿化的功能,一般說(shuō)來(lái),土壤鹽堿化一般通過(guò)合理耕作和及時(shí)松土讓其得到緩解,促進(jìn)種 子萌發(fā)、作物生長(zhǎng),但仍起不到較好的效果。中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所申請(qǐng)的 專利:一種蘇打鹽堿化旱田的深松耕作方法,專利申請(qǐng)?zhí)枺篊N 1969601A,本發(fā)明突破了蘇 打鹽堿土區(qū)傳統(tǒng)的耕作方法,顯著改善蘇打鹽堿化土壤理化性狀,幅度為15%以上,有效降 低蘇打鹽堿化旱田的土壤含鹽量和土壤PH值,幅度分別為20. 0%和0. 8以上,明顯促進(jìn)作 物根系發(fā)育。可增加作物根系數(shù)量13. 0%以上,根系干重增加200. 0%以上;顯著提高蘇打 鹽堿化中、低產(chǎn)旱田的作物產(chǎn)量和效益。幅度分別為80. 0%和150. 0%以上。其實(shí)現(xiàn)該目標(biāo) 主要通過(guò)三部分組成:1、在春季起壟前和出苗后十五天進(jìn)行兩次深松;2、第一次原壟壟溝 深松40cm,第二次新壟壟溝深松30cm,每次深松間距70cm ;3、工序?yàn)樵瓑艍艤仙钏?撒施 底肥-破開(kāi)原壟,合成新壟-播種-出苗后十五天內(nèi)壟溝深松30cm。該耕作方法雖能改變 土壤中"氣相、固相、液相"比例,增加土壤孔隙度,減少土壤固相,提高通透性,但在土壤底 層的蘇打會(huì)隨深松土上移至中上層,對(duì)作物造成損害,而以上發(fā)明中談及緊依賴兩次深松 土即可達(dá)到改善鹽堿化的目的,顯然有所牽強(qiáng),因?yàn)?,深松土雖然可以改善,但土層中的蘇 打卻難以去除,而隨著后面積累,還將會(huì)造成嚴(yán)重的鹽堿化問(wèn)題。另外,該單位還申請(qǐng)了一 項(xiàng)相關(guān)專利:一種蘇打鹽堿化旱田快速構(gòu)建的方法,具體步驟包括:一、修筑灌排溝渠;二、 平整土地;三、秸桿填埋;四、使用改良劑和有機(jī)肥;五、旋耕起壟;六、種植作物。該構(gòu)建方 法雖非單純耕作方法上改進(jìn),而是一整套方案,但該方案實(shí)施起來(lái)仍有相當(dāng)難度,一是步驟 繁瑣,過(guò)程復(fù)雜;而是步驟五的旋耕起壟難以起到有效作用,還需依靠土壤改良劑,秸桿填 埋,甚至去除土層鹽堿成分等措施,因此,人工及物質(zhì)成本較高,不適合大面積改造鹽堿化 土壤。
[0006] 發(fā)明人通過(guò)對(duì)粉壟深旋耕作方法的深入理解,并在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn),得到了較 以上發(fā)明及現(xiàn)有技術(shù)更佳的一種耕作方法-鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,可以通過(guò)發(fā)明 中的耕作方法對(duì)鹽堿地進(jìn)行耕作即可有效改善土壤環(huán)境,提高作物產(chǎn)量,經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益 俱佳。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,能夠克服現(xiàn)在鹽堿化土 地日益加劇,目前耕作制度無(wú)法有效改善現(xiàn)有狀況的問(wèn)題。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的: 鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,具體包括以下步驟: (1)時(shí)間:在冬季冰雪前或雨季前進(jìn)行粉壟操作;當(dāng)然的,該粉壟耕作方法宜在露天進(jìn) 行,也可以在粉壟完成后灌水,目的是使粉壟的鹽堿土壤在天然降水的作用下,使土壤中的 鹽分隨水分下沉,土壤中的含鹽量得以下降,達(dá)到鹽堿地土壤的"淡鹽"效果;土壤淡鹽后, 有利促進(jìn)作物或植物得以良好的生長(zhǎng)發(fā)育。
[0009] (2)粉壟:采用旋耕螺旋型機(jī)械對(duì)鹽堿地粉壟深旋,具體為:深度松溝,對(duì)鹽堿地 土壤橫向切割,同時(shí)粉土,深旋松土后自然起壟,避免深層土壤上移,分為整田粉壟和種植 帶粉壟兩種方式,整田粉壟耕作深度25-30cm,種植帶粉壟耕作深度30-40cm ;粉壟使鹽堿 地土壤"淡鹽"的原理:一是利用天然降水的下滲運(yùn)動(dòng),使土壤中的鹽分下沉;二是粉壟土 壤疏松在氧氣、微生物等作用下,使土壤中的部分鹽分下移;三是由于粉壟土壤是橫向切 害IJ,土壤疏松,土壤中的毛細(xì)管被切斷,底層土壤中的鹽分不容易像拖拉機(jī)耕作土壤那么容 易上移。這三方面的作用結(jié)果,使得耕作層中的土壤鹽分下降30-50%。鹽堿地中的土壤含 鹽量大量被"淡化",使作物大幅增產(chǎn)。
[0010] (3)建立排水渠道:在每條粉壟條帶邊緣地帶建排水溝或渠,以便在雨水或雪水過(guò) 大時(shí)能順利排出,利于"洗鹽"。
[0011] (4)施肥:粉壟時(shí)或粉壟過(guò)后在土層底部施用甘蔗濾泥或糖蜜制成的有機(jī)肥。
[0012] (5)作物種植管理:根據(jù)不同作物生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),流程化、標(biāo)準(zhǔn)化種植及管理。
[0013] 所述粉壟形成溝寬根據(jù)作物種植栽培特點(diǎn)制定,在20-80cm。
[0014] 所述有機(jī)肥為甘蔗濾泥或粉碎的秸桿加糖蜜經(jīng)過(guò)脫水干燥后加工成粉劑或顆粒 劑肥料,畝用量2000-5000kg。選用甘蔗濾泥和粉碎的秸桿加糖蜜作為肥料基肥的原因如 下:甘蔗是中國(guó)南方地區(qū)第一大制糖原料,單單廣西地區(qū)種植面積在1600萬(wàn)畝左右,每年 用于制糖后的主要副產(chǎn)物就是濾泥和糖蜜。據(jù)分析,甘蔗新鮮濾泥中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分,主 要包括:1-3%的蔗糖、蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分、粗脂肪以及鈣、磷、銅、鐵、錳、鋅、鐵、鈷、硫、 鉀、鈉等中微量元素,除此之外,還含有果膠、蠟等物質(zhì);另外,糖蜜作為甘蔗制糖后的另外 一大副產(chǎn)品,也具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,數(shù)據(jù)顯示,甘蔗廢糖蜜組成包括:對(duì)含干固物75%的 甘蔗廢糖蜜,總糖份占48-56%,其中包括蔗糖30-40%,還原糖15-20%,非發(fā)酵性糖2-4%,有 機(jī)非糖物質(zhì)9-12% ;可溶性膠體和其它糖類4% ;有機(jī)酸(烏頭酸)3. 0% ;還包括少量檸檬酸、 蘋(píng)果酸及瓏拍酸等,少量蠟、固醇、浙青、維生素及含氮物以蛋白質(zhì)(共計(jì)約2-3%),硫酸灰份 10-15%,還含有多種微量元素:其中:鈉0. 1-0. 4%、鉀1. 5-5. 0%、鈣0. 4-0. 8%、氯0. 7-3. 0%、 磷0. 6-2. 0%。而相關(guān)研究表明,使用甘蔗濾泥和糖蜜作為肥料具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,不僅有 機(jī)質(zhì)豐富,可以及時(shí)補(bǔ)充鹽堿化土壤中缺乏的有機(jī)質(zhì),還具有諸多糖類及酸類成分,一方面 可以中和土壤中的氫氧根離子,降低土壤pH,另一方面濾泥和糖蜜的物質(zhì)含有較多配位電 子,可以與土壤中過(guò)剩的離子進(jìn)行配位結(jié)合、吸附,而且形成的配合物較穩(wěn)定,利于減少易 溶鹽分,有效改善滲透壓,促進(jìn)作物種子萌發(fā)和根系發(fā)育。
[0015] 鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,還包括作粉壟后覆膜或鋪蓋作物秸桿,在作物種 植時(shí)要適當(dāng)密植,防止土壤水分蒸發(fā),造成返鹽。
[0016] 本發(fā)明較傳統(tǒng)耕作方法具有良好的改善土壤鹽堿化的進(jìn)步和優(yōu)點(diǎn): 1、該鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,采用的是橫向切割土壤方法,僅有極少量的底部 土層上浮,相對(duì)于傳統(tǒng)的拖拉機(jī)或旋耕機(jī)翻地,可以預(yù)防土壤底部鹽分隨土壤來(lái)到表層,為 害作物根系;粉壟橫向切割土壤,完全切斷了土壤中氣相、固相、液相之間的相互聯(lián)系,土層 單位重新排列組合,而借助雨水及雪水或灌溉用水將土層中多余鹽分沉淀到底層,最后隨 排水渠道排出田外,僅通過(guò)粉壟耕作方法就可以起到較好的"淡鹽"功效。
[0017] 2、該鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,易操作、省時(shí)、省工、省力,不僅可以起到良好 的改善土壤鹽堿化目的,而且對(duì)于實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境再改造有很大幫助,完全顛覆了以前通過(guò) 化學(xué)方法及生物措施,甚至換土的操作理念,對(duì)于中國(guó)4億畝鹽堿地來(lái)說(shuō),推廣價(jià)值大,可 見(jiàn)該粉壟耕作方法擁有不可預(yù)期的發(fā)展前景。
[0018] 3、該鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,推薦使用甘蔗濾泥和糖蜜為有機(jī)肥,不僅可 以規(guī)避松土層底部鹽分的再次危害,而且可以起到中和氫氧根離子,減輕土壤堿性程度,而 且,有助于吸附土壤中多余的可溶性鹽類和離子,同時(shí),補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì),使土壤松動(dòng),透水 透氣性增強(qiáng),利于作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
[0019] 4、該鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,在粉壟耕作基礎(chǔ)上,配合合理密植,就可以有 效改善土壤"返鹽"現(xiàn)象,因?yàn)榉蹓藕?,土壤中鹽分基數(shù)大大降低,而合理適當(dāng)密植就會(huì)減少 水分蒸發(fā),二者配合可以有效、徹底的改變鹽堿化程度,無(wú)需添加任何土壤改良劑,造成生 廣成本提1?。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1 : 2012年,我們派出廣西五豐機(jī)械公司粉壟機(jī)組,專程從從廣西到寧夏進(jìn)行粉壟耕作作 業(yè)。據(jù)寧夏對(duì)引黃灌去農(nóng)墾平吉堡現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)測(cè)定,土壤類型為淡灰鈣土,土壤肥 力中等,土壤剖面分3個(gè)層次,常年平均耕作層20cm,犁底層10cm,黃土層20cm,50cm以下 偏沙壤土。測(cè)定結(jié)果顯示,與對(duì)照相比,粉壟整地種植前0-20cm耕層土壤全鹽含量降低 56. 48%,20-40cm耕層全鹽含量則增加68. 89% ;收獲后測(cè)定,粉壟比對(duì)照0-20cm耕層土壤 全鹽含量降低22. 78%,20-40cm耕層全鹽含量則降低6. 52% ;所種植的玉米,粉壟比對(duì)照每 667m2增產(chǎn)120. lkg。表明,粉壟耕作有良好的"淡鹽"作用,由于土壤疏松,不僅0-20cm耕 層土壤被淡化,而且耕層20-40cm的鹽分收獲后比對(duì)照同層次的土壤鹽分也下降。
[0021] 寧夏引黃灌區(qū)粉壟土壤全鹽含量變化
【權(quán)利要求】
1. 鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,其特征在于:包括以下步驟: (1) 時(shí)間:在冬季冰雪前或雨季前進(jìn)行粉壟操作; (2) 粉壟:采用旋耕螺旋型機(jī)械對(duì)鹽堿地粉壟深旋,具體為:深度松溝,對(duì)鹽堿地土壤 橫向切割,同時(shí)粉土,深旋松土后自然起壟,避免深層土壤上移,分為整田粉壟和種植帶粉 壟兩種方式,整田粉壟耕作深度25-30cm,種植帶粉壟耕作深度30-40cm,使土壤中的鹽分 隨水分下沉,土壤中的含鹽量得以下降; (3) 建立排水渠道:在每條粉壟條帶邊緣地帶建排水溝或渠,以便在雨水或雪水過(guò)大時(shí) 能順利排出,利于"洗鹽"; (4) 施肥:粉壟時(shí)或粉壟過(guò)后在土層底部施用有機(jī)肥; (5) 作物種植管理:根據(jù)不同作物生長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn),流程化、標(biāo)準(zhǔn)化種植及管理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,其特征在于:所述粉壟操作 在露天進(jìn)行,也可以在粉壟完成后灌水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,其特征在于:所述粉壟形成 溝寬根據(jù)作物種植栽培特點(diǎn)制定,在20-80cm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,其特征在于:所述有機(jī) 肥為甘蔗濾泥或粉碎的秸桿加糖蜜經(jīng)過(guò)脫水干燥后加工成粉劑或顆粒劑肥料,畝用量 2000-5000kg。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鹽堿地粉壟淡鹽豐產(chǎn)耕作方法,其特征在于:還包括作粉壟 后覆膜或鋪蓋作物秸桿,在作物種植時(shí)要適當(dāng)密植,防止土壤水分蒸發(fā),造成返鹽。
【文檔編號(hào)】A01B79/02GK104255105SQ201410430266
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】韋本輝, 劉斌, 甘秀芹, 申章佑, 勞承英, 李艷英, 韋元波, 胡泊, 吳延勇, 周佳 申請(qǐng)人:廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所