CN102792846B - 基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法 - Google Patents

基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种咸水灌溉与暗管排水排盐技术相结合小麦玉米两熟高产栽培方法，从而实现在春季有效补充土壤水分，夏季排除积累盐分，改变盐碱地耕层土壤盐分年际间积累规律，实现“小麦-玉米”一年两熟栽培模式。包括如下步骤：A、田间埋设暗管；B、咸水导出；C、冬小麦种植；D、夏玉米栽培种植。本发明在田间设计了灌溉排盐的系统网络，结合特定的种植方法保证小麦与玉米的水分需求。最终实现中度盐碱地上“小麦-玉米”一年两熟的种植。

Description

基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法
技术领域
本发明涉及一种基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，尤其是涉及小麦-玉米在滨海中重度盐碱地上轮作的高产栽培方法，属于农业种植栽培领域。
背景技术
暗管排水排盐技术是在田间一定深度埋设渗水管将上层下渗的水分或下层上升的水分通过自流或强排集中排出田间，从而带走盐分达到改良盐碱地的一项技术，它能起到排水、排盐、排涝、控制地下水位等作用。将排水管埋入地下可避免明沟排水占用大量耕地和边坡塌陷的问题,控制地下水位,抑制土壤毛细水上升引起的土壤返碱。在我国半湿润季风气候影响下，滨海盐渍地区水盐运动的规律表现为：春季蒸发量大、降雨少，地表强烈蒸发积盐；夏季降雨占全年降水量的70%-80%，土壤盐分经雨水淋洗下移，土壤处于脱盐阶段；秋季由于地下水位埋深浅，土壤再次积盐；冬季干燥寒冷，土壤中水分主要以气态形式向上层转移凝结，盐分运动基本停止。因此，该区域主要是以每年种植一季棉花或春玉米为主的，一年一茬种植。
盐渍土地区土壤肥沃，小麦在该地区生产的限制因素为盐分和水分。小麦出苗期对盐分不敏感，滨海盐碱区种植时期在9月下旬，由于夏季雨水充沛，此时地下水埋深较浅，耕层土壤含水量很高，小麦一般均可出苗；春季返青期由于小麦体内的养分和化学物质开始转移和消耗，植株较小，再加上本阶段降水较少，蒸发较强烈，盐分积累迅速，往往导致小麦不能正常返青，而直接死亡；小麦抽穗、灌浆期耐盐能力提高，但是尚未进入雨季，水分又成为产量的限制因素。因此在春季和夏季对盐碱地进行灌溉十分必要，而对于滨海盐碱区，在无淡水情况下其地下咸水的合理利用尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种咸水灌溉与暗管排水排盐技术相结合的方法，从而实现在春季有效补充土壤水分，夏季排除积累盐分，改变盐碱地耕层土壤盐分年际间积累规律，实现“小麦-玉米”一年两熟栽培模式。
其技术方案是这样实现的：这种基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，包括如下步骤：
A、田间埋设暗管：
暗管直径6～16cm，暗管周壁180°一侧设置渗水孔；暗管间距20～80米，埋深0.8～2.6米，长度50～200米，坡降比0.3～0.7%；
B、咸水导出：
暗管端部田头设置集水井，集水井之间通过输水管路连接，将汇集的咸水导入蓄水池或排水明渠；
C、冬小麦种植：
秋季选择降雨后小麦播种，采用机械条播的方式，播种量每亩14公斤，行距30厘米；
春季返青期采用畦灌的方式灌溉集水池中雨水与地下水混合的咸水，每亩60-120m3/亩；
抽穗至灌浆期采用畦灌的方式灌溉咸水每亩60-120m3/亩；
D、夏玉米栽培种植:
及时收获小麦，麦收后趁墒抢种，全程不用灌溉；
在3叶1心时进行间苗，5叶1心时进行定苗，留苗密度6万株/公顷，株距30cm；
拔节期追施尿素10kg/亩，大喇叭口期追施尿素15kg/亩；
玉米80%以上的穗包叶变黄干枯，籽粒乳线消失，基部出现黑色层，含水量在32%以下，苞叶蓬松时，可以收获。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤A所述的暗管渗水孔为交错设置的窄缝或筛孔。
基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤A所述的埋设暗管时，周围铺设的过滤材料，分为两层，贴近暗管第一层铺设石子，粒径0.5～1.5cm，厚度20～40cm，贴近暗管第二层铺设粗砂，粒径1～5mm，厚度15～40cm。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤A所述的暗管，是指聚丙烯光滑管，聚乙烯平行环波纹管或双螺旋形波纹管中的其中一种或几种，其抗压能力大于8个大气压。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤B所述咸水导出包括当土壤耕层0～30cm土壤水分饱和，地表出现明水时开始用水泵排水，当地下水埋深大于0.6～1.3m时停止抽水；使暗管中的水流控制在0.3～1.5m/s之间。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤C所述秋季小麦播种还包括施肥整地：每亩施有机肥2000-3000公斤，含有效成分N 7-8公斤氮肥，含有效成分8-10公斤的磷肥，含有效成分7.5-9公斤的钾肥7.5-9公斤的钾肥，混匀后翻入土壤中，翻耕后耙耢保墒备用。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤C所述冬小麦种植优选耐盐小麦品种小偃系列，尤其是小偃81和60。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤C所述冬小麦种植返青期灌溉用咸水其全盐含量为4～8g/L，所述的灌溉方式为大水畦灌，所述的灌溉量为60-80m3/亩；所述的抽穗期灌溉用咸水其全盐含量为4～15g/L，所述的灌溉方式为大水畦灌，所述的灌溉量为60～80m3/亩。
所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，步骤D所述夏玉米栽培种植还包括：播种玉米时施肥纯N 14kg/亩，P2O5 10kg/亩，K2O 10kg/亩。
本发明的技术进步效果表现在：在田间设计了灌溉排盐的系统网络，结合特定的种植方法保证小麦与玉米的水分需求。秋季抢墒播种，小麦返青期灌一次咸水，缓解无降雨、强烈蒸发造成的耕层土壤含水量低，土壤溶液盐分浓度过高造成的植物生理缺水受害现象。抽穗至灌浆期灌一次咸水，为小麦灌浆保证充足的水分，保证籽粒的饱满，提高穗粒重，从而提高小麦产量。夏季利用暗管排水技术，强行排除地下水，增加地下水下渗洗盐能力，有效降低灌溉咸水的盐分残留，降低土壤盐分和涝渍害对玉米生长的危害。同时控制地下水位使蒸发水量减少，降低秋季返盐，为第二年小麦出苗营造低盐分含量空间。最终实现中度盐碱地上“小麦-玉米”一年两熟的种植制度。
附图说明
图1田间暗管布置示意图
图2单根暗管埋设截面示意图
图3小麦-玉米轮作体系土壤全盐含量年际变化图
图4基于暗管处理的“小麦-玉米”生产体系产量性状对照图
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明并不限于以下实施方式。
小麦-玉米两熟高产栽培种植模式区域选择：
本发明的应用区域选择的土壤含盐量为3～5‰的中度盐碱低产田和荒地，地下水埋深浅，小于1米；浅层地下水含盐量的矿化度为5～20g/L；土壤质地较轻，入渗能力良好。
（一）暗管埋设
田间埋设暗管如图1,2所示，暗管为聚乙烯平行环波纹管波纹管，周壁180°设置渗水窄缝或者筛孔。暗管直径10cm，渗水孔宽0.5mm，长5cm，间距2cm。暗管间距50米，埋深1.6米，长度110米，坡降比0.5%。暗管周围铺设过滤材料，贴近暗管第一层铺设石子，粒径0.5-1.0cm，厚度30cm，贴近暗管第二层铺设粗砂，粒径1-4mm，厚度30cm。外围填土，整平后备用。由于埋设了暗管，不再使用明沟，所以明沟被填平增加了耕地。
（二）小麦栽培种植
1、施肥整地
每亩施有机肥2000-3000公斤，含有效成分N 7-8公斤氮肥，含有效成分（P2O5）8-10公斤的磷肥，含有效成分（K2O）7.5-9公斤的钾肥7.5-9公斤的钾肥，混匀后翻入土壤中，翻耕后耙耢保墒备用。
2、小麦播种
小麦于2010年9月20日播种，小麦品种选择小偃81、小偃60等耐盐品种。播种采用机械条播的方式，播种量每亩14公斤。行距30厘米。
3、返青期灌溉咸水
春季返青期，3月25日灌溉集水池中（雨水与地下水混合）咸水，咸水浓度10.1g/L，每亩60-80m3。采用畦灌的方式灌溉。
4、抽穗至灌浆期灌溉咸水
于5月8日灌溉浅层地下咸水，咸水浓度在13g/L,每亩60-80m3。采用畦灌的方式灌溉。
5、其他管理和当地习惯相同，适时除草和进行病虫害防治。
（三）玉米栽培种植技术
1、玉米播种
及时收获小麦，麦收后趁墒抢种，播种时施肥纯N 14kg/亩（折合尿素30kg/亩），P2O510kg/亩（折合过磷酸钙50kg/亩），K2O 10kg/亩（折合硫酸钾23kg/亩）。
2、间苗和定苗
在3叶1心时进行间苗，5叶1心时进行定苗。留苗密度6万株/公顷，株距30cm。
3、追肥
拔节期追施尿素10kg/亩，大喇叭口期追施尿素15kg/亩。
4、收获
玉米80%以上的穗包叶变黄干枯，籽粒乳线消失，基部出现黑色层，含水量在32%以下，苞叶蓬松时，可以收获。
5、其他管理和当地习惯相同，全生育期无灌溉，适时除草和进行病虫害防治。
（四）暗管排水洗盐
田间水分溶盐后渗入暗管，暗管汇集至积水井，积水井汇集至积水池，通过水泵抽水，将高浓度盐水排放至主干渠，最终汇入海中。暗管排水有两个重要时期，一个是小麦的生长时期，浇水后利用暗管排水控制水位，第二个是在玉米生长期借助降水淋洗盐分。
因为盐碱地灌溉地下咸水后容易造成土壤含盐量升高，影响下茬作物种植，至6-7月雨季来临，采用暗管技术加速盐分淋洗过程和淋洗效果，排水排盐，将土壤中的盐分控制在耕层以下，为作物生长提供相对较低的土壤含盐环境，耕层盐分得到淋洗，为夏玉米创造良好的生长环境。这一技术将使河北滨海地区“小麦-玉米”一年两熟制度变为可能。
本发明的技术方案分别与2011年5月、7月和8月间进行了三次强行排水。开始排水时机选择在土壤饱和后，地表出现明水，地下水埋深小于30cm时进行。结束排水时机选择在地表无明水，地下水埋深在80cm以下时停止。所述的暗管排水淋盐主要是在主汛期抽水，利用暗管排除田间明水和土壤重力水，将地下水位控制在0.6～1.3米，降低土壤盐分和涝渍害对玉米生长的危害。
本发明应用效果：
1、土壤全盐含量变化
在3月下旬和5月下旬，由于向田间分别灌入7g/L和13g/L的咸水，土壤全盐含量在3月下旬时浇水的显著低于未灌溉的对照，见图3，A点，而在五月底灌水对照的土壤全盐含量显著高于未灌溉和灌溉后使用暗管排水的处理。这说明在盐碱地灌溉高浓度的咸水可以在短时间内降低土壤全盐含量，提高土壤水分，从而有利于作物生长，而后期由于蒸发返盐，灌溉带入土壤中的盐分蒸发至土壤耕层，导致耕层盐分大量富集见图3，B点，尽管此时小麦已经到了收获季节，对其影响不大。但是在6月份由于蒸发量大，其较高的盐分富集不利于玉米的生长。采用暗管抽水后，显著地降低了土壤中的含盐量见图3，C。此时进入雨季，雨水的淋洗使整个试验地的盐分整体下降。但是仅采用咸水灌溉，而无暗管抽水的地块，其盐分始终高于非灌溉对照。说明尽管有雨季的淋盐作用，咸水灌溉后在秋季还是会造成盐分的富集。而暗管排水排盐后，可以有效的排除土壤中残留的盐分，在秋季其盐分含量低于对照如图3所示。
2、本发明对作物产量的影响
通过咸水灌溉的小麦，在亩穗数、千粒重和籽粒产量上均高于未灌溉处理。在对小麦实施灌溉后，其埋设暗管与否对小麦亩穗数、千粒重和籽粒产量无显著影响，如图4所示。然而，埋设暗管后，玉米的亩穗数较对照显著增加，尤其经过暗管排涝排盐后，显著地增加了穗粒重，进而显著地增加了玉米籽粒产量。在未铺设暗管的地区，在小麦生长季进行咸水灌溉与对照在亩穗数、穗粒重和产量上没有显著差异。但是土壤中的含盐量有所增加，土壤中盐分的集聚有可能在今后的“小麦-夏玉米”轮作体系中对玉米的生长和产量产生影响。

Claims (9)

1.基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征包括如下步骤：
A、田间埋设暗管：
暗管直径6～16cm，暗管周壁180°一侧设置渗水孔；暗管间距20～80米，埋深0.8～2.6米，长度50～200米，坡降比0.3～0.7%；
B、咸水导出：
暗管端部田头设置集水井，集水井之间通过输水管路连接，将汇集的咸水导入蓄水池或排水明渠；
C、冬小麦种植：
秋季选择降雨后小麦播种，采用机械条播的方式，播种量每亩14公斤，行距30厘米；
春季返青期采用畦灌的方式灌溉蓄水池中雨水与地下水混合的咸水，60-120m3/亩；
抽穗至灌浆期采用畦灌的方式灌溉咸水每亩60-120m3/亩；
D、夏玉米栽培种植:
及时收获小麦，麦收后趁墒抢种，全程不用灌溉；
在3叶1心时进行间苗，5叶1心时进行定苗，留苗密度6万株/公顷，株距30cm；
拔节期追施尿素10kg/亩，大喇叭口期追施尿素15kg/亩；
玉米80%以上的穗包叶变黄干枯，籽粒乳线消失，基部出现黑色层，含水量在32%以下，苞叶蓬松时，可以收获。
2.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤A所述的暗管渗水孔为交错设置的窄缝或筛孔。
3.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤A所述的埋设暗管时，周围铺设的过滤材料，分为两层，贴近暗管第一层铺设石子，粒径0.5～1.5cm，厚度20～40cm，贴近暗管第二层铺设粗砂，粒径1～5mm，厚度15～40cm。
4.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤A所述的暗管，是指聚丙烯光滑管，聚乙烯平行环波纹管或双螺旋形波纹管中的其中一种或几种，其抗压能力大于8个大气压。
5.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤B所述咸水导出包括当土壤耕层0～30cm土壤水分饱和，地表出现明水时开始用水泵排水，当地下水埋深大于0.6～1.3m时停止抽水；使暗管中的水流控制在0.3～1.5m/s之间。
6.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤C所述秋季小麦播种还包括施肥整地：每亩施有机肥2000-3000公斤，含7-8公斤氮肥，含8-10公斤的磷肥，含7.5-9公斤的钾肥，混匀后翻入土壤中，翻耕后耙耢保墒备用。
7.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤C所述冬小麦种植耐盐小麦品种小偃系列，是小偃81和60。
8.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤C所述冬小麦种植返青期灌溉用咸水其全盐含量为4～8g/L，所述的灌溉方式为大水畦灌，所述的灌溉量为60-80m3/亩；所述的抽穗期灌溉用咸水其全盐含量为4～15g/L，所述的灌溉方式为大水畦灌，所述的灌溉量为60～80m3/亩。
9.根据权利要求1所述的基于暗管排水排盐的中度盐碱地小麦玉米两熟高产栽培方法，其特征在于：步骤D所述夏玉米栽培种植还包括：播种玉米时施肥纯N14kg/亩，P2O510kg/亩，K2O10kg/亩。
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