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