CN104488493A - 内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法，是在秋季对田地进行化学改良，播前撒施基肥浅旋待种，田内起大小垄，覆全膜，视墒情同时播种或保墒择期播种，解决了内陆干旱、冷凉地区盐碱地土壤盐碱、早春干旱、气温低、出苗率差、无霜期短、玉米难以成熟的问题，能够降低耕区盐分，提高出苗率，加速作物成熟，且增产幅度大。

Description

内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法
技术领域
本发明属于土壤改良和农作物种植技术领域，涉及一种盐碱地作物种植方法，特别是涉及一种在内陆干旱、冷凉地区盐碱地种植玉米的方法。
背景技术
中国现有1亿hm2盐碱地，大部分分布在华北、西北和东北等干旱、半干旱地区，主要包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西、内蒙古、山西东北部，绝大多数属于内陆干旱、冷凉地区盐碱地。
上述内陆干旱、冷凉地区盐碱地的盐碱类型多以苏打盐碱为主，盐分高，碱性强。耕层土壤含盐量一般在3～5g/kg，有的高达10g/kg；pH值一般在8.3～9.2，有的高达10以上；碱化度一般在10～30%，高的达到50～70%。由于土壤胶体吸附较多的钠离子，通气、透水性能差，土质粘重、板结，干时收缩地表龟裂，湿时泥泞，耕性极差。
由于内陆干旱、冷凉地区盐碱地地属高寒冷凉地区，降雨量小于400mm，蒸发量1500～2000mm，无霜期80～130天左右，大于10℃的有效积温1270～1300℃。春季干寒多风，再加上盐碱的危害，玉米播种出苗困难，时间长，苗情弱。同时由于有效积温过低，无霜期短，盐碱危害生长缓慢，造成玉米成熟困难。因此，解决上述地区早春的干旱、低温、盐碱三重危害具有重要意义。
当前对盐碱地的改良措施主要以化学措施、水利措施改良土壤为主，农艺措施主要以地膜覆盖、秸秆还田、增施有机肥和耐盐碱作物种类筛选为主，虽然有一定作用，但是难以同时解决早春低温、干旱、盐碱的三重危害。普通的半膜覆盖较裸地种植要好，但由于土壤低温和地表失墒迅速的矛盾，导致覆膜播种的时间难以掌握，时间过早，土壤低温导致种子难以发芽，最终烂在土壤里；时间过晚，地表失墒严重，干旱和盐害同时侵害，出苗率低。
当前的全膜覆盖技术主要应用于干旱、半干旱地区的旱作农业中，主要的研究集中在节水、增温、机械化操作和连年施用等方面，在盐碱地治理中还未见有实施。且集化学改良、全膜覆盖、垄沟种植、择期播种等多项技术于一体的盐碱地改良综合技术体系更是没有。
201210404046.0号专利申请公开了一种提高盐碱地玉米产量的起垄播种方法，但该方法的改良剂仅预施于垄台之下，播种在垄台之上，且没有覆膜，既起不到保温增墒的作用，又没有垄沟集雨淋洗耕区盐分的作用，不适宜干旱、冷凉地区盐碱地的实施。
200910113360.1号专利申请公开了一种重盐碱地开沟覆膜滴灌土壤改良技术，但该方法未考虑前期土壤预处理即化学改良的问题，单纯依靠滴灌的淋洗，不能淋洗掉交换性钠离子，同时覆膜只是半膜覆盖垄沟，土壤增温缓慢，难以迅速提高土壤温度。
发明内容
本发明的目的是解决内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米产量低，难以成熟的问题，提供一种内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法。
本发明所述的内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法包括以下步骤：
1）化学改良
平整田地，田地周边起垄，秋季撒施脱硫石膏500～3000公斤/亩、牛粪3～5方，并深耕入土，大水漫灌，每亩灌溉150～200m3，以蓄水压盐；
2）基肥施用
春播前，待土垄棱角干后施基肥，每亩施相当于10～15公斤N、7～10公斤P2O5、5～8公斤K2O的基肥，撒施后浅旋待种；
3）起垄覆膜
在田地内起小垄和大垄，小垄大垄间隔排列，小垄底宽40cm、高10cm，大垄底宽70cm、高13cm，大垄、小垄均以地膜覆盖，膜边覆土宽度≥80mm、覆土厚度3～5cm；
4）择期播种
待膜内5～10厘米地温达到10℃后，在大垄与小垄之间的沟内播种，播深5～6cm，平均行距55cm，株距27～33cm，亩播3670～4400株，每株下籽2～3粒玉米种子。
所述步骤1）中，田地周边起垄的高度为30～40cm，撒施脱硫石膏和牛粪后深耕的翻耕深度不少于40cm。
进一步地，对于重度盐碱地，每亩撒施脱硫石膏2000～3000公斤、牛粪3～5方；对于中度盐碱地，每亩撒施脱硫石膏1000～2000公斤、牛粪2～3方；轻度盐碱地每亩撒施脱硫石膏500～1000公斤、牛粪2～3方。
本发明中，当气温回升较快，风沙较小，5～10厘米地温稳定通过10℃，耕层土壤含水量为田间持水量的65～70%时，所述起垄、覆膜与播种一次性完成；当风沙大、气温过低，地温未达10℃，表层土壤水分迅速蒸发时，先起垄覆膜保墒增温，待膜内5～10厘米地温稳定通过10℃后，再进行播种。
本发明的内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法采用了秋季施用脱硫石膏、早春全膜覆盖的方法，不仅置换出土壤中交换性钠离子使其易于淋洗，而且视墒情起垄、覆膜、沟播一次或分次实施，地温高、墒情好的条件下一次性实施，地温低、失墒快的条件下先起垄覆膜保墒增温，再择期播种分次实施，解决了土壤低温和干旱的矛盾。同时，由于垄沟的集雨作用，沟内盐分被淋洗出耕区，减少了盐碱对种苗的危害，极大地提高了玉米的出苗率。
与普通盐碱地玉米种植方法比较，本发明种植方法具有以下有益效果。
一、降低耕区盐分：结合化学改良剂的施用，采用本发明方法可以加速盐分淋洗，使作物耕区盐分大幅下降。
二、提高出苗率：在苗期可以增加耕区土壤温度和含水量，大幅提高出苗率。
三、加速成熟：由于耕区水分充足，盐分轻，温度高，较常规玉米种植方法，苗情更壮，生长更迅速，成熟期更短，提早成熟10天左右，解决了当地无霜期短，玉米难以成熟的问题。
四、增产幅度大：本发明方法在盐碱地应用后，可大幅提高产量，较常规种植增产50%以上。
五、操作简单，选择性强：可采用“全膜覆盖起垄沟播一体机”在宜耕期起垄、覆膜、播种一次性完成，亦可依据墒情提前起垄覆膜保墒，待地温升高后再人工播种。
经过多年试验，采用本发明种植方法，结合使用化学改良剂改良土壤，将全膜覆盖双垄沟播技术应用于盐碱地上，能够保墒增温，降低耕区盐分，减少盐碱侵害，提高玉米出苗率，加速玉米成熟，大幅提高单产。与常规玉米种植方法比较，轻度盐碱地可增产30～40%，中、重度盐碱地增产50～200%，是干旱、冷凉地区盐碱地玉米种植的一种很好的栽培模式。
具体实施方式
实施例1
本实施例在山西省朔州市山阴县古城镇盐碱荒地进行先起垄覆膜，后择期播种的玉米种植方法示范试验。同时采用常规种植作为对照。
山西省朔州市山阴古城镇盐碱改良示范区位于山西省大同盆地西南边缘，地势平缓低洼，土壤以苏打盐化潮土为主，土质粘重、通透性差，地下水埋深1.5m左右，pH9.68，土壤全盐量0.6%，碱化度ESP有45.1%，土壤容重1.73g/cm3，属极重度苏打盐碱地。
在该示范区进行了下述玉米全膜覆盖种植方法具体操作步骤如下：
一、秋季化学改良：平田整地后，周边起30～40cm高垄，秋季撒施脱硫石膏2000公斤/亩，牛粪5方/亩，深翻入土，耕深40cm左右，立垄不耙，大水漫灌，灌溉量150m3/亩，蓄水压盐。
二、春施基肥：当季早春风沙大，土壤失墒很快，但气温很低，4月平均温度10.9℃，为了保障土壤墒情，4月20日撒施高氮复合肥（18-18-18）50公斤/亩，旋耕待种。
三、起垄覆膜：旋耕后，立即使用“全膜覆盖起垄沟播一体机”起垄覆膜，起大小垄，小垄底宽40cm，高10±3cm，大垄底宽70cm，高13±3cm。选用宽1.3m，厚0.008mm的地膜全部覆盖。小垄沟距40cm，大垄沟距70cm。膜边覆土宽度≥80mm、覆土厚度3～5cm。机械作业速度每小时3～5Km，配套动力＞16KW。沟内少量覆土，每隔5～6m横压一条土带，以免大风掀膜。
四、点种沟播：4月25日覆膜5天后，气温回升，地温稳定通过了10℃。由于覆膜的原因，土壤墒情很好，0～10cm土壤水分24%。采用人工点播的方法播种，在沟内点播，株距30cm，亩播4000株。
苗期调查，全膜土壤水分高出常规种植30%，全膜双垄沟种植出苗率87%，常规种植出苗率60%。收获前9月25日调查，0～30cm土壤全盐量较常规种植减少40%。10月1日收获，收获期调查，全膜双垄沟株高243.4cm，茎粗2.5cm，对照株高261.2cm，茎粗2.3cm。全膜双垄沟种植技术籽粒重340.5公斤/亩，对照275.8公斤/亩，增产23.5%。
实施例2
本实施例在山西省大同市天镇县三十里铺乡兰玉堡村盐碱地进行全膜覆盖一次性播种方式的玉米种植示范试验。同时采用常规种植作为对照。
示范地三十里铺乡兰玉堡村地处大同天阳盆地，据全国第二次土壤普查的山西土壤志中划分，属极重度苏打盐碱地。播前土壤调查pH8.9，全盐量0.86%，碱化度21.4%。水溶性钠离子占阳离子30.3%，碳酸氢根20.4%，属中度苏打盐碱地。
在该示范区进行玉米全膜覆盖种植的具体操作步骤如下：
一、化学改良：平田整地后，周边起30～40cm高垄，秋季撒施脱硫石膏1500公斤/亩，牛粪4方/亩，深翻入土，耕深40cm左右，立垄不耙，大水漫灌，灌溉量200m3/亩，蓄水压盐。
二、春施基肥：当季4月平均温度10.7℃，由于秋季灌溉量较大，早春土壤墒情较好，4月25日左右日平均气温稳定在12.2℃，4月27日撒施高氮复合肥（18-18-18）50公斤/亩，旋耕待种。
三、起垄、覆膜、机播：旋耕后，立即使用“全膜覆盖起垄沟播一体机”播种，起大小垄，小垄底宽40cm，高10±3cm，大垄底宽70cm，高13±3cm，选用宽1.3m，厚0.008mm的地膜覆盖。沟内播种，每株下籽2～3粒，播深5～6cm，平均行距55cm，株距27cm或33cm，亩播3670～4400株。膜边覆土宽度≥80mm、覆土厚度3～5cm。机械作业速度每小时3～5Km，配套动力＞16KW。沟内少量覆土，每隔5～6m横压一条土带，以免大风掀膜。
结果显示：1）全膜覆盖苗期土壤水分含量高出常规种植21.4%，出苗率为94%，显著高于常规种植85%的出苗率。2）从土壤温度调查看出，全膜覆盖在苗期略高于常规种植，但增温较快，拔节期则高出常规种植4℃，大喇叭口期后随着气温的逐渐升高，增温效果降低，两者逐渐趋同。3）收获前，全膜覆盖处理的土壤含盐量较常规种植下降了44.7%。4）收获期产量调查，全膜覆盖比常规种植增产110.4%。5）全膜覆盖下玉米生长迅速，及早进入生殖生长，因此株高停长较早，而茎粗较粗；常规种植的玉米进入生殖生长较晚，在后期雨季时营养生长旺盛，灌浆过晚，导致植株虽然较高，但茎粗较细，产量低；且全膜覆盖处理的收获期比常规播种早7天左右。

Claims (6)

1.内陆干旱、冷凉地区盐碱地玉米全膜覆盖种植方法，包括以下步骤：
1）化学改良
平整田地，田地周边起垄，秋季撒施脱硫石膏500～3000公斤/亩、牛粪3～5方，并深耕入土，大水漫灌，每亩灌溉150～200m3，以蓄水压盐；
2）基肥施用
春播前，待土垄棱角干后施基肥，每亩施相当于10～15公斤N、7～10公斤P2O5、5～8公斤K2O的基肥，撒施后浅旋待种；
3）起垄覆膜
在田地内起小垄和大垄，小垄大垄间隔排列，小垄底宽40cm、高10cm，大垄底宽70cm、高13cm，大垄、小垄均以地膜覆盖，膜边覆土宽度≥80mm、覆土厚度3～5cm；
4）择期播种
待膜内5～10厘米地温达到10℃后，在大垄与小垄之间的沟内播种，播深5～6cm，平均行距55cm，株距27～33cm，亩播3670～4400株，每株下籽2～3粒玉米种子。
2.根据权利要求1所述的种植方法，其特征是所述步骤1）中，田地周边起垄的高度为30～40cm。
3.根据权利要求1所述的种植方法，其特征是所述步骤1）中，撒施脱硫石膏和牛粪后深耕的翻耕深度不少于40cm。
4.根据权利要求1所述的种植方法，其特征是对于重度盐碱地，每亩撒施脱硫石膏2000～3000公斤、牛粪3～5方；对于中度盐碱地，每亩撒施脱硫石膏1000～2000公斤、牛粪2～3方；轻度盐碱地每亩撒施脱硫石膏500～1000公斤、牛粪2～3方。
5.根据权利要求1所述的种植方法，其特征是当5～10厘米地温达到10℃时，所述起垄、覆膜与播种一次性完成。
6.根据权利要求1所述的种植方法，其特征是当5～10厘米地温未达10℃，先起垄覆膜保墒增温，待膜内5～10厘米地温达到10℃，再进行播种。
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