本發(fā)明涉及農(nóng)作物耕作方法，具體為干旱半干旱地區(qū)粉壟深旋儲(chǔ)水保苗促長(zhǎng)耕作方法。

背景技術(shù)：
粉壟栽培技術(shù)是廣西農(nóng)科院經(jīng)濟(jì)作物研究所研究員韋本輝發(fā)明的一項(xiàng)利用拖拉機(jī)帶動(dòng)機(jī)械螺旋型鉆頭垂直、橫向切割粉碎土壤并可直接種植作物的新型耕作技術(shù)。雜交水稻之父，中國(guó)工程院院士袁隆平曾經(jīng)提出：作物要獲得理想高產(chǎn)，就必須“良種+良田+良法”。實(shí)踐表明，“粉壟”為進(jìn)一步提升耕地良田化、耕作良法化提供了可能。在廣西農(nóng)科院的一片試驗(yàn)田里，工作人員只需用一臺(tái)粉壟機(jī)，就能完成土地翻耕的所有任務(wù)，幫助農(nóng)民徹底告別了“犁、耙、打”的耕作歷史。長(zhǎng)期從事旱地和節(jié)水農(nóng)業(yè)研究的張正斌也稱它為“粉壟深旋耕技術(shù)”，他表示：“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”。眾所周知，干旱與水資源短缺是干旱地區(qū)的基本環(huán)境特征，在現(xiàn)有耕作模式的前提下，土壤種植農(nóng)作物的水分主要來(lái)自變幻無(wú)常的天氣，“靠天吃飯”成為干旱地區(qū)廣大農(nóng)民勞作者的口頭禪，據(jù)調(diào)查，通常將年降水量在200mm以下的地區(qū)稱為干旱區(qū)，年降水量在200-500mm之間的地區(qū)稱為半干旱區(qū)。一般研究的干旱區(qū)（aridarea）是二者的總稱。一般而言，造成該地區(qū)干旱的主要原因?yàn)樗终舭l(fā)量大于降水量，耕作地區(qū)無(wú)法合理保存僅有的降水，造成干旱地區(qū)持續(xù)干旱，農(nóng)作物產(chǎn)量低，土壤有機(jī)質(zhì)少，板結(jié)嚴(yán)重，無(wú)法提供農(nóng)作物所需要的水分及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；尤其是西北地區(qū)，干旱地區(qū)干旱、土地鹽堿化和沙漠化是干旱-半干旱區(qū)主要的自然災(zāi)害，沙漠化規(guī)模大，影響長(zhǎng)遠(yuǎn)，是我國(guó)乃至人類面臨的最為嚴(yán)重的環(huán)境挑戰(zhàn)。改變干旱地區(qū)的這一局面是國(guó)家亟待解決的課題。韋本輝研究員在耕作模式方面做了大量研究，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。其中專利：旱地作物粉壟栽培方法，專利授權(quán)公告號(hào)：CN101779537B，摘要：公開了一種旱地農(nóng)作物的耕作栽培方法，采用旋耕螺旋型機(jī)械深度松溝、粉土，將耕作層和犁底層松土粉碎且部分犁底層的客土上浮與耕作層的土混合自然成壟，壟畦成梯形，溝寬25-30厘米，溝深80-100厘米的粉土分布呈“T”型，粉壟壟面寬可達(dá)70-80厘米，壟高20-25米；或者溝寬50厘米、溝深60-70米的，則壟面寬約90厘米，高約20厘米，機(jī)溝粉土成壟后，即可播種或種植?？筛鶕?jù)不同作物種植需求決定采用不同的行距和溝深規(guī)格。采用本發(fā)明方法，土壤耕作全層呈疏松狀態(tài)，且深溝旋耕中起到了客土改土作用，提高了土壤的保水保肥能力和通透性，有利于作物根系深扎對(duì)水肥的利用，病害和雜草相對(duì)減少，作物產(chǎn)量大幅度提高，一般可增產(chǎn)20％以上，高的可達(dá)100％以上。除此之外，蓄水保墑的耕作研究還有：1、專利公布號(hào)：CN102783328A，名稱：旱地麥區(qū)休閑期蓄水保墑耕作方法。發(fā)明人：高志強(qiáng)、趙紅梅、賀立恒、鄧聯(lián)峰、白東、崔凱和孫敏。摘要：公開了一種旱地麥區(qū)休閑期蓄水保墑耕作方法，即在前茬小麥?zhǔn)斋@后，7月上中旬遇雨施用肥料，然后深翻，使地表肥料和秸稈全部還田，保持地面凹凸不平，8上中旬進(jìn)行耙耱收墑，同時(shí)化學(xué)除草一次。本發(fā)明技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比可增加冬小麥播種前0-300cm土壤蓄水量，可增加土壤有機(jī)質(zhì)肥力。本發(fā)明技術(shù)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，蓄水效果明顯，集耕作培肥秸稈還田為一體，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝的有機(jī)結(jié)合，耕作保水與培肥蓄水的協(xié)調(diào)互作，達(dá)到了麥作休閑期伏雨深蓄及其跨季節(jié)利用的目的。本發(fā)明廣泛適用于黃土高原旱地麥區(qū)，在常年生產(chǎn)條件下較傳統(tǒng)的耕作技術(shù)小麥產(chǎn)量可提高20%以上。2、專利公布號(hào)：CN102714941A，名稱：一種旱地蓄水保肥成壟壓實(shí)耕作法。發(fā)明人：余東立、王君、些升申、劉營(yíng)營(yíng)、俞雙恩。摘要：提供一種旱地蓄水保肥成壟壓實(shí)耕作法，屬于農(nóng)業(yè)水土工程技術(shù)領(lǐng)域。包括以下步驟：首先將施肥帶土壤摸平和擠壓，破壞土壤大孔隙的連續(xù)性，以形成致密的施肥帶，再將肥料施于施肥帶上，在施肥帶上部起壟，并將壟面壓實(shí)，使壟間形成壟溝，然后在壟溝進(jìn)行種植。壟寬為30cm，壟高8-10cm，壟邊坡的坡長(zhǎng)比為1：1，壟溝寬20cm。壓實(shí)壟面土壤密度控制在1.4g/cm3-1.5g/cm3。高密度的壟土在施肥帶上形成一個(gè)水分運(yùn)動(dòng)障礙層，使得降雨主要以產(chǎn)流方式匯集于壟溝內(nèi)，減少穿過(guò)施肥帶的入滲水流，從而有效的阻滯水肥向深層土壤的淋洗遷移，既提高了集雨效率，又達(dá)到聚水保肥、減少環(huán)境污染的作用。以上兩項(xiàng)發(fā)明雖然可以蓄水保墑，但沒(méi)有深耕粉土、覆膜防治水分蒸發(fā)儲(chǔ)水能力有限，專利公布號(hào)：CN102783328A的發(fā)明僅僅通過(guò)土壤的高低不平蓄水保墑，而專利公布號(hào)：CN102714941A的發(fā)明，通過(guò)壟的壓實(shí)起高來(lái)保水，而本發(fā)明人是在粉壟深旋基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，保持了粉壟深旋耕作方法的優(yōu)點(diǎn)，如改善土質(zhì)、提高通透性、客土上浮改善土壤質(zhì)量等，而僅僅通過(guò)簡(jiǎn)單的匯水、保水雖然可以起到一定的保水效果，但與粉壟深旋儲(chǔ)水從本質(zhì)上來(lái)改善土壤，儲(chǔ)水從而改善干旱地區(qū)的生態(tài)平衡有著很大區(qū)別。目前，如何應(yīng)對(duì)目前干旱地區(qū)繼續(xù)惡化的課題，眾多專家進(jìn)行了大量工作，但仍沒(méi)有較好的方法實(shí)現(xiàn)作物-干旱-水分-效益的生態(tài)平衡。由此可見，建立一套對(duì)西北干旱地區(qū)的深耕粉土且能儲(chǔ)水功能的耕作方法不僅有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，而且能延緩甚至阻止干旱地區(qū)的繼續(xù)惡化導(dǎo)致沙漠化的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種干旱半干旱地區(qū)粉壟深旋儲(chǔ)水保苗促長(zhǎng)耕作方法，能夠克服現(xiàn)有耕作過(guò)程中不利于土壤保水儲(chǔ)水，造成土地質(zhì)量日益退化，農(nóng)作物產(chǎn)量低、沙漠化趨勢(shì)的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：采用旋耕螺旋型機(jī)械對(duì)耕作區(qū)中間深耕，兩側(cè)淺耕，同時(shí)粉土，深旋松土后自然起壟，形成兩側(cè)有淺松土溝圍繞，并帶一定角度斜面的“T”型壟畦，壟畦兩側(cè)淺溝深10-15cm；采用的旋耕螺旋型機(jī)械配有長(zhǎng)短兩組旋耕鉆，數(shù)列長(zhǎng)型旋耕鉆分布在中間，兩側(cè)各有一個(gè)短型旋耕鉆，這樣的設(shè)計(jì)可以使耕作區(qū)深度松溝，而兩側(cè)的短螺旋鉆可以形成淺溝與深溝相連接，有利于匯集雪水或雨水；按以上方法所形成的壟與壟之間為非耕作區(qū)，間隔5-20米，即該耕作模式主要為改善西北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，之間的隔離帶被農(nóng)作物或草樹保護(hù)，可以阻止風(fēng)沙入侵，持續(xù)破壞。開引流渠道，在非耕作區(qū)到壟畦邊建立引流渠道，渠道深10-40cm，寬10-30cm，引流渠道的起點(diǎn)設(shè)立在非耕作區(qū)，挖坑儲(chǔ)水，每個(gè)儲(chǔ)水坑引出多個(gè)引流渠道，通往壟畦。覆膜，采用人工覆膜或者機(jī)械覆膜設(shè)備覆膜，在覆膜的同時(shí)還配有鎮(zhèn)壓土操作，防治地膜隨風(fēng)移動(dòng)；腹膜后開種植孔，在離種植孔周圍建圓形或矩形的凹槽，凹槽底部夯實(shí)，便于儲(chǔ)水。所開儲(chǔ)水凹槽為圓形或矩形。覆膜可以減少耕作區(qū)的水分蒸發(fā)，當(dāng)溫度升高，土壤水分蒸發(fā)后遇到地膜可以凝結(jié)成水滴，阻止水分蒸發(fā)，同時(shí)采用不透光膜如黑色地膜可以防治雜草的生長(zhǎng)，具有除草功能。而種植孔周圍的凹槽可以給植物局部?jī)?chǔ)水，像一個(gè)小型的“儲(chǔ)水罐”，保證植物持續(xù)有水供應(yīng)，不至于因缺水影響生長(zhǎng)。理所當(dāng)然的，種植孔與種植的植物特性有關(guān)，當(dāng)種植草或較小的作物時(shí)，種植孔孔徑小，當(dāng)種植灌木或較大的作物時(shí)，種植孔可以建的稍大。在壟畦面上所開種植孔中種草植樹或農(nóng)作物，并按照不同植物的特點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行日常管理。適合在干旱地區(qū)生長(zhǎng)的農(nóng)作物有淮山、紅薯、馬鈴薯、小麥、玉米、高粱、大豆等；適合的草有谷稗、玉米草、菊苣俄菜、魯梅克斯、紫花、苜蓿、三葉草、黑麥草、苦荬菜、高丹草、雜交狼尾草、沙打旺草、木樨、小冠花、紅豆草、聚合草、細(xì)綠萍、鵝頭稗等；適合的樹種有杜梨、香椿、沙棗、火炬、白蠟、合歡、臭椿、黑松、構(gòu)樹、欒樹、苦楝、泡桐等。種植時(shí)可以選擇單一種植或者套種。除此之外，耕作方法還包括：一、在粉壟深旋前，先在操作區(qū)撒施肥料，然后再進(jìn)行深旋混土，一般來(lái)說(shuō)不管種植草、樹或農(nóng)作物，都需要營(yíng)養(yǎng)，在旋耕前，將所需肥料均勻撒在耕作區(qū)內(nèi)，或者采用施肥旋耕一體化機(jī)械一次性完成，干旱地區(qū)土壤貧瘠，應(yīng)多使用有機(jī)肥料如作物秸稈、動(dòng)物糞便和無(wú)機(jī)肥的復(fù)混肥，有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)和植物所需氮磷鉀等養(yǎng)分。二、在非耕作區(qū)靠近壟畦30-100cm處做斜面，利于雪水或雨水流入畦內(nèi)，非耕作區(qū)建設(shè)一定角度的斜面，有利于雪水或雨水沿斜面流入耕作區(qū)的溝內(nèi)，便于儲(chǔ)水。三、在種植植物時(shí)，也可以先播種后覆膜，待破土出苗后，再在地膜上開孔和凹槽；四、在植物種植后對(duì)植物進(jìn)行病蟲害防治。耕作步驟中粉壟、施肥、覆膜還可以由一體化機(jī)械完成，具體包括施肥、旋耕、粉土和覆膜壓土。優(yōu)選的，粉壟、施肥、覆膜一體化機(jī)械還可以安裝播種、扦插、撒藥設(shè)備，實(shí)現(xiàn)耕作和栽培一體化農(nóng)事操作流程；具體為在立式旋耕機(jī)或鏈?zhǔn)叫麢C(jī)上安裝播種或扦插設(shè)備；同時(shí)配有裝藥箱或斗，底部有放藥孔，這樣就可以在機(jī)器上將肥料、農(nóng)藥、地膜一次性施入，減少人工重復(fù)投入成本，提高工作效率。所述撒藥為將防治地下害蟲、土傳病害或抑制土壤雜草生長(zhǎng)的農(nóng)藥做成合適的農(nóng)藥劑型，然后由撒藥裝置在旋耕操作時(shí)一次性施入，可以將藥劑組成液劑，兌水稀釋后裝入藥箱，也可以做成顆粒劑裝入藥箱，由放藥孔施入。采用了本發(fā)明的粉壟深旋儲(chǔ)水保苗促長(zhǎng)耕作方法有以下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步：1、保持了深耕深翻耕作方法的優(yōu)點(diǎn)，即：客土改良作用，病害雜草減少，作物增產(chǎn)，適用作物范圍廣，作業(yè)面相對(duì)減少，節(jié)省了機(jī)耕時(shí)間，與肥料混合提高利用率，方便標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，減輕工作壓力，提高生產(chǎn)效率等。2、儲(chǔ)水效果更佳，利用本發(fā)明的粉壟深旋儲(chǔ)水耕作模式，可以更加有效的儲(chǔ)存雪水和雨水到壟溝內(nèi)，覆膜防治水分蒸發(fā)散失，保持墑情，對(duì)干旱地區(qū)作物生長(zhǎng)蓄水有著至關(guān)重要的價(jià)值。3、在非耕地區(qū)建設(shè)引水渠道，可以更大限度的收集水分，因?yàn)樵诜歉麉^(qū)雨水保存量低，不利于水分保持，引水渠道可以提高雨水進(jìn)入壟畦壟溝的機(jī)會(huì)。4、種植孔周圍建立凹槽并將底部壓實(shí)更方便儲(chǔ)水，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)，最大限度的利用水分，凹槽積水后一部分被植物蒸騰作用和生長(zhǎng)所需要，一部分深入壟溝儲(chǔ)存起來(lái)，保持了耕作區(qū)內(nèi)的水分充足。5、壟與壟之間不再連片耕作，而是保持非耕區(qū)，這樣可以降低改造干旱地區(qū)的成本，隨著幾年后耕作區(qū)的草、樹或農(nóng)作物發(fā)展，這樣的耕作區(qū)-非耕區(qū)-耕作區(qū)可以最大限度的改善干旱地區(qū)的生態(tài)平衡，最終建立一個(gè)新的效益-水分-植物或作物的新的平衡模式，這種模式也阻止了干旱地區(qū)持續(xù)惡化向沙漠化發(fā)展的進(jìn)程，避非成為下一個(gè)“羅布泊”。6、采用粉壟施肥覆膜一體化種植機(jī)械進(jìn)行耕作，可以大大提高生產(chǎn)效率，減少人工投入，在干旱地區(qū)進(jìn)行耕種勞作是一件艱苦的工作，一體化機(jī)械的使用大大減輕了勞動(dòng)者的工作負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高工作效率。7、除農(nóng)作物外，還可以種植草、樹等品種，可以起到明顯的改善土壤繼續(xù)沙化的問(wèn)題。附圖說(shuō)明圖1是本發(fā)明干旱半干旱地區(qū)粉壟深旋儲(chǔ)水保苗促長(zhǎng)耕作方法開溝的溝渠斷面形狀示意圖。圖2是螺旋鉆旋耕機(jī)械的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明是耕作區(qū)-非耕作區(qū)-耕作區(qū)排列示意圖。具體實(shí)施方式：發(fā)明人韋本輝研究員不僅對(duì)南方干旱地區(qū)的粉壟深旋耕作方法進(jìn)行了獨(dú)創(chuàng)發(fā)明，又對(duì)該發(fā)明在西北地區(qū)進(jìn)行了實(shí)踐。實(shí)施例1：2012年6月份，韋本輝研究員帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)到甘肅省蘭州市區(qū)某縣進(jìn)行了規(guī)模為100畝地的粉壟深旋儲(chǔ)水保苗促長(zhǎng)耕作方法實(shí)踐，該地塊以前種植馬鈴薯居多，多年來(lái)由于天氣干旱，引水不便，導(dǎo)致年年低產(chǎn)甚至絕收，韋研究員對(duì)傳統(tǒng)的鉆式旋耕螺旋型開溝機(jī)進(jìn)行了改造，在平行排列的長(zhǎng)鉆頭兩側(cè)分別安裝了短型鉆頭和螺旋器，同時(shí)在底部安裝了覆膜機(jī)，覆膜機(jī)上部為三個(gè)箱，一個(gè)為肥料箱，一個(gè)為農(nóng)藥箱，一個(gè)為種子箱，本次實(shí)踐田塊種植作物為50畝馬鈴薯，品種為中薯13號(hào)，50畝地谷稗。1、肥料：使用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥，畝用80kg，種肥同播。2、采用旋耕螺旋型機(jī)械對(duì)耕作區(qū)中間深耕，兩側(cè)淺耕，同時(shí)粉土，深旋松土后自然起壟，形成兩側(cè)有淺松土溝圍繞壟畦兩側(cè)淺溝，并帶一定角度斜面的“T”型壟畦，壟溝深H約80-100cm，壟上層淺溝h深15cm，壟面寬A為40-80cm，壟高N為15-20cm，根據(jù)地形每畝共開壟溝8行，中間間隔12m作為非耕地。3、非耕地的改造。開引流渠道，在壟與壟間的非耕作區(qū)到壟畦邊建立引流渠道，渠道深10-40cn，寬10-30cm，引流渠道的起點(diǎn)設(shè)立在非耕作區(qū)，挖坑儲(chǔ)水，每個(gè)儲(chǔ)水坑引出2-4條引流渠道，通往壟畦，并在靠近壟畦80cm處做引水斜面。4、覆膜，在覆膜的同時(shí)還配有鎮(zhèn)壓土操作，防治地膜隨風(fēng)移動(dòng)；腹膜后開種植孔，在離種植孔周圍建圓形或矩形的凹槽，凹槽底部夯實(shí)，便于儲(chǔ)水。馬鈴薯田塊種植孔徑約為8-12cm，谷稗種植孔為5cm。周圍的凹槽為10-15cm*10-15cm的方形凹槽，凹槽深約8-12cm，底部用硬質(zhì)容器壓實(shí)。5、畝用3%辛硫磷顆粒劑10kg，與有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥拌在一起，一起下地。6、記錄天氣降水量，從種植到收獲，共降雨2次，據(jù)統(tǒng)計(jì)部門記錄，共降雨188mm。經(jīng)過(guò)調(diào)查分析，使用該方法進(jìn)行的馬鈴薯和谷稗長(zhǎng)勢(shì)良好，耕作區(qū)的土壤有一定濕度，經(jīng)檢測(cè)，濕度為71%，對(duì)照地區(qū)濕度為13.5%，而且土壤顆粒大，干燥，硬，板結(jié)嚴(yán)重，測(cè)產(chǎn)表明，馬鈴薯平均畝產(chǎn)3025.56kg，對(duì)照地塊馬鈴薯僅有1689.5kg，增產(chǎn)約44.16%；谷稗長(zhǎng)勢(shì)良好，畝產(chǎn)鮮草8568.6kg，增產(chǎn)54.1%，最終加工成飼料出售，大大提高了經(jīng)濟(jì)效益。