CN103222387A - 一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法 - Google Patents

一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法 Download PDF

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Abstract

一种盐碱地甜高粱与田菁间作的方法,它包括如下步骤:A、淡化土壤并整地:进行盐碱地耕层土壤淡化,平整土地,施肥,播种;B、间作:甜高粱与田菁间作的行数比为1:3,即1行甜高粱间作3行田菁,田菁与甜高粱的株距均为25-30cm,田菁的行距为33-35cm,甜高粱的行距100-105cm;C、田间管理:在甜高粱2-3叶、田菁3-4叶时进行间苗或补苗,每穴定苗1株;D、收获:甜高粱在籽粒成熟前7-10天收获,收割茎秆及种子,田菁在籽粒成熟爆口前收割。本发明利用两者共生系统的优势互补作用,促进甜高粱与田菁均衡增产,减少化肥投入,并有效缓解盐碱地养分匮乏的障碍,减轻土壤次生盐渍化,提高土地的复合利用率。

Description

—种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及农业种植技术领域,特别是一种甜高粱与田菁间作的种植技术。
背景技术
[0002] 田菁属优良的夏季豆科绿肥和改土作物,耐瘠、耐盐,固氮能力较强,植株养分含量丰富,翻压后改土增产效果显著,被称为“改良盐碱地的先锋作物”。田菁的茎和叶可作饲料、燃料或造纸及纺织的原料,种子提炼出的田菁胶可作为生产半乳甘露聚糖胶的新材料和瓜胶的代用品,也可用作石油井水基压裂液及水腔炸药的胶凝剂,在石油及矿冶工业上有广阔的应用前景。
[0003] 甜高粱是重要的经济作物和生物能源作物,被誉为“生物能源系统中最有力的竞争者”。它属于C4植物(吸收二氧化碳后最初产物为四碳化合物苹果酸或门冬氨酸的植物,较C3植物利于在干旱环境生长),具有较高的光合效率和抗旱、耐涝、耐盐碱、耐贫瘠的特性,生长快,产量高,茎杆富含糖分,粮杆双收,不但粮食不会大量减少,而且会增加相当数量的生物量,为发展能源提 供了原料保障。因此,甜高粱作为生物质能源材料,具有缓解能源紧张的良好前景。
[0004] 田菁或者甜高粱已有不少栽培,由于甜高粱植株高大,生物产量高,在生长过程中需要吸收大量的养分,甜高粱单作易于造成对土壤养分的耗竭。而且由于两种作物均是稀植作物,单作对光能、土壤等自然资源的利用率相对较低,在光能充足而土地资源相对缺乏的地区存在资源浪费的现实。中国专利CN20111023107.4介绍了一种在重盐碱地种植甜高粱的方法,即在冬季利用盐水灌溉,冰融化后盐、淡水分离,使表层土壤脱盐,以适应甜高粱在发芽和幼苗期耐盐性差的特点,提高出芽率。但由于甜高粱生长过程中需要消耗大量肥料,倘若施加化肥过多,肥料构成不合理,都会加重盐碱地的盐碱化,反而不利于植物生长。
发明内容
[0005] 本发明需要解决的技术问题是提供一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,利用两者形成共生系统的优势互补作用,促进甜高粱与田菁共同增产,同时有效缓解盐碱地养分匮乏的弊病,减轻盐害。
[0006] 本发明的技术问题是以下述技术方案实现的:
一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,它包括如下步骤:
A、淡化土壤并整地:进行盐碱地耕层土壤淡化,平整土地,施肥,播种;
B、间作:甜高粱与田菁间作的行数比为1:3,即每I行甜高粱间作3行田菁,田菁与甜高粱的株距均为25-30cm,田菁的行距为33-35cm,甜高粱的行距100_105cm ;
C、田间管理:在甜高粱2-3叶或田菁3-4叶时进行间苗或补苗,每穴定苗I株;
D、收获:如果甜高粱的目标收获物是茎杆,则要在籽粒成熟前7-10天收获,此时可保证其最高含糖量,收割后及时割去穗头,茎杆立即储存;田菁在籽粒成熟爆口前收割。
[0007] 上述适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,所述施肥为播种前每亩施农家肥1200-1500公斤;或者撒施化肥,按照每亩5.5-6.5kgN, 5.0-5.5kgP205的有效用量施用。
[0008] 上述适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,所述氮肥采用包膜缓释尿素。
[0009] 上述适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,所述淡化土壤是指在缺少淡水的重盐碱地区,于播种前的上年冬季气温稳定在_5°C时可抽取当地地下咸水,进行地表大水漫灌,灌水量为150-180mm,灌溉后的咸水因低温冷冻快速结冰。待翌年春季咸水冰融化入渗后立即覆膜。待播种前揭膜,地表稍作晾晒后,整地。
[0010] 上述适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,需在播种前用清水浸种6-12h。
[0011] 上述适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,甜高粱的播种深度为3_4cm,每穴播种2-3粒,田菁的播种深度为4-5cm,每穴播种4_6粒,播种后覆土钯平、踩实,然后立即覆膜压土。
[0012] 本发明由于采用了上述技术方案,解决了盐碱地区甜高粱与田菁间作模式的栽培问题。它充分利用田菁生物固氮的特点,减少化肥的投入,补偿甜高粱因需肥量大而造成对土壤养分耗竭快的缺陷,同时,避免了因单作甜高粱或田菁过程中大量施用化肥产生土壤次生盐溃化的威胁。本发明还可以调节小气候,减少水分蒸发,抑制盐分上升,防止土壤返盐。两种大生物量的植物通过根系吸水和植物蒸腾耗水,降低地下水位,缓解由于高地下水位导致的土壤积盐。另外,植物在生长过程中积累了大量盐分,随着收获植物可以将土壤盐分带走,从而降低土壤含盐量,达到植物修复盐碱地的效果。本发明使土壤的物理性状和营养状况均有改善,是土地贫瘠和盐碱障碍等中低产地区的一种可持续稳产的种植模式。
[0013] 本发明在盐碱障碍耕地上,针对田菁固氮、甜高粱需肥量高,发挥优势互补的原理,采用甜高粱与田菁的行数比为1:3的间作共生模式,利用田菁具有固氮、积磷和抗盐能力,可以补充甜高粱根系对氮、磷等养分的需求。而甜高粱根系发达,可吸取较深土层的土壤水分补充给喜水耐涝的田菁根系,实现旱作。甜高粱与田菁间作还可以通过改善作物群体结构,增强了群体抗逆性, 提高能源作物对光能、土壤等自然资源的利用率。与甜高粱单作相比,甜高粱与田菁采用行数比为1:3的间作模式,土地当量比LER达到1.17,甜高粱单株增产33%-36%。
[0014] 本发明采用甜高粱与田菁间作的模式,在春季翻耕、播种、施肥一体化,每季作物只施肥一次,减少田间农事操作,减轻了农户劳动,同时避免频繁扰动土壤,对土壤起到蓄水保墒作用,增加了土壤对有限水资源的蓄持和利用。
[0015] 本发明利用生物间作共生模式,提高甜高粱产量及茎杆生物量的同时,减少化肥的投入总量,并且对氮、磷的施肥量进行精确控制,施肥结构合理,避免了施肥过多,增加盐碱地的盐碱化,达到生物去盐、治碱的目的。
具体实施方式
[0016] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0017] 盐碱地的土壤盐分含量高,全盐含量普遍在0.3%以上,地下水埋浅、粮食作物难以成活,本发明通过种植抗逆性强的能源作物甜高粱与田菁,改善了种植环境和效果。
[0018] 具体种植步骤如下:
A、淡化土壤并整地:淡化土壤是指如果在全盐含量0.4%以上的滨海重盐碱地区,于播种前的冬季低温时,实施咸水结冰灌溉,具体做法为,于播种前的上年冬季气温稳定在_5°C时抽取当地地下咸水,进行地表大水漫灌,灌水量为150-180mm,灌溉后的咸水因低温冷冻快速结冰。在翌年春季,随着温度升高,由于不同浓度的盐水融点不同,高浓度的盐水先融化渗入土壤,之后淡盐水,最后淡水渗入土壤,达到对表层土壤淋洗、脱盐的目的。在3月上旬盐冰开始融化时覆盖薄膜,以防止水分蒸发和土壤返盐。待4月下旬播种前揭膜,地表稍作晾晒后,立即整地、施肥、播种。如果在全盐含量0.3%以上的黄河三角洲地区,可于春季播种前借引黄河水灌溉一次,同样达到淡化土壤、造墒保苗的效果。具体做法为,在4月下旬利用黄河水引灌,灌溉方式为大水漫灌,灌溉额50-60mm。
[0019] 由于甜高粱和田菁的种子较小,顶土能力较弱,需要对土地精耕细靶,细碎平整。
[0020] B、施肥:每亩可施农家肥1200-1500公斤左右,或者撒施化肥,化肥施肥量按照每亩5.5-6.5kgN, 5.0-5.5kgP205的有效用量施用。若土地较贫瘠,可采用农家肥与化肥按照以上用量同时施用。
[0021] 在播种前,将肥料均匀撒施于地表并翻耕入土,氮肥优选施用包膜缓释尿素。
[0022] C、间作:甜高粱与田菁间作的行数比为1:3,即每I行甜高粱间作3行田菁。田菁与甜高粱的株距均为25-30cm,田菁的行距为33-35cm,甜高粱的行距100-105cm。
[0023] D、播种:甜高粱对温度要求较高,低于15°C种子发芽率大大降低。一般地,当春季气温稳定在18°C以上时即可播种。在环渤海地区,一般播期为4月28日至5月10日。播种前可浸种6-12h,播种时先用人工播种机开沟,沿着垄沟人工点播或穴播。甜高粱播种深度为3-4cm ;田菁种子的播种深度4-5cm。甜高粱每穴播种子2_3粒,田菁每穴播种4_6粒,然后覆土钯平、踩实。
[0024] E、覆膜:播种完立即覆膜压土,防止土壤水分蒸发和盐分上移。
[0025] F、田间管理:出苗后要及时在禾苗处捅破膜,给苗放风。在甜高粱2-3叶、田菁3-4叶时进行间苗(拔去多余的苗)、移苗或补苗,每穴定苗I株,保证达到甜高粱和田菁的种植密度。在5-6叶时及时 人工除治杂草,防治病虫害,保证田菁、甜高粱正常生长。
[0026] G、收获:如果甜高粱的目标收获物是茎杆,则要在籽粒成熟前7-10天收获,此时可保证其最高含糖量,并可以防止鸟食或生虫。收获提早或太晚,茎杆含糖量都会降低,若在籽粒成熟后收获,籽粒成熟度会提高,但茎杆含糖量会下降5-10%。收获方法,先用镰刀贴近地面2-3cm处砍断植株,根据需要保留茎杆,剥掉叶片、砍去穗头。田菁收获可以等籽粒成熟爆口前收割,收割时利刀斜砍,根茬3-5cm整齐一致。可根据需要保留植株的部分器官。
实施例
[0027] 以中科院在河北省海兴县小山村后的重盐碱地实施的甜高粱与田菁间作种植为例,说明在滨海盐碱地种植田菁与甜高粱间作的方法。
[0028] 该区地势平坦,濒临渤海。淡水奇缺,土壤多为滨海潮土。春季0-30cm 土层的含盐量为0.3%-0.8%,土壤pH在8.3以上,属于中-重度盐碱地。土壤有机质含量低,N、P等养分缺乏。夏季7、8月份又易发生内涝灾害。
[0029] 经过2年甜高粱和田菁单作及间作模式的种植,实验情况如下表所示 表I甜高粱和田菁的单作及间作对土壤养分的影响
Figure CN103222387AD00061
注:表中同列数据标记不同字母表示在p〈0.05水平差异显著,标a的数据显著高于标记b的数据,标记ab表示 与标记a或者b的数据差异不显著;这种差异显著性的实现概率为 95%。
[0030] 由表I可以看出,经过连续2年的甜高粱与田菁的间作种植,对土壤的有效养分影响显著。采用甜高粱与田菁1:3间作的模式与单作相比,提高了土壤的全氮及速效磷的含量,其中0-30cm 土层速效磷的含量与甜高粱单作相比提高了 69.8%,与田菁单作相比提高了 67.5%, 30-60cm的土层速效磷的含量与甜高粱单作相比提高了 2.2%,与田菁单作相比提高了 11.2%。间作模式的全氮含量与单作相比提高幅度在4%-15.5%之间。
[0031]
表2甜高粱和田菁的单作及间作对生物量及产量的影响
Figure CN103222387AD00062
表2表明,采用甜高粱与田菁行数比1:3的间作模式与甜高粱单作相比,甜高粱的单株茎杆产量及籽粒产量分别提高0.4%和36.4% ;同时减少化肥投入34%-52%.间作模式的土地当量比LER提高至1.17。

Claims (6)

1.一种适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,它包括如下步骤: A、淡化土壤并整地:进行盐碱地耕层土壤淡化,平整土地,施肥,播种; B、间作:甜高粱与田菁间作的行数比为1:3,即每I行甜高粱间作3行田菁,田菁与甜高粱的株距均为25-30cm,田菁的行距为33-35cm,甜高粱的行距100_105cm ; C、田间管理:在甜高粱2-3叶、田菁3-4叶时进行间苗或补苗,每穴定苗I株; D、收获:如果甜高粱的目标收获物是茎杆,则在籽粒成熟前7-10天收获,收割茎杆及种子;田菁在籽粒成熟爆口前收割。
2.根据权利要求1所述的适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,所述施肥为播种前每亩施农家肥1200-1500公斤;或者撒施化肥,按照每亩5.5-6.5kgN,5.0-5.5kgP205的有效用量施用单元化肥或者等效的复合肥。
3.根据权利要求2所述的适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,所述氮肥采用包膜缓释尿素。
4.根据权利要求1、2或3所述的适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,所述淡化土壤是指在缺少淡水的重盐碱地区,于播种前的上年冬季气温稳定在_5°C时抽取当地地下咸水,进行地表大水漫灌,灌水量为150-180mm,灌溉后的咸水因低温冷冻快速结冰。在翌年春季,咸水冰开始融化时覆盖薄膜,待播种前揭膜,地表稍作晾晒后,整地。
5.根据权利要求4所 述的适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,所述播种需在播种前用清水浸种6-12h。
6.根据权利要求5所述的适用于盐碱地的甜高粱与田菁间作的方法,其特征在于,甜高粱的播种深度为3-4cm,每穴播种2-3粒,田菁的播种深度为4_5cm,每穴播种4_6粒,播种后覆土钯平、踩实,然后立即覆膜压土。
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