CN105409571B - 提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法 - Google Patents

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Abstract

一种提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，包括如下步骤：冬季平整、淡化土壤：初春覆盖地膜：4月下旬至5月初施肥，每公顷土地施入的肥料折合纯N量90‑100kg，P2O5量为42‑45kg，K2O的量为30‑35kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥。施肥后进行棉花播种；棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数4.2‑4.5万株/hm2；6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆；9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。本发明通过改进施肥技术和采用棉花、大豆间作，协同棉花大豆作物共生生长，减少肥料流失、修复盐碱地土壤。对比试验表明，本发明方法对比传统方法可明显提高了棉花产量和大豆产量。

Description

提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法
技术领域
本发明涉及一种农业种植技术，特别是提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法。
背景技术
棉花是重要的经济作物，具有耐盐碱的特点，可在轻中度盐碱地区大面积种植。近年来，通过冬季咸水结冰灌溉、春季咸水冰融冲淋、抑盐保墒等措施的综合利用，已探索出在滨海重度盐碱地大面积种植棉花的方法。棉花的生长周期较长，生育期从当年4月底播种到11中旬摘棉结束，长达180天，对肥料的需求量较高，施肥量不足会影响棉株生长和产量。目前，盐碱地种植棉花在施肥方法上存在的主要问题如下：1、过量施肥现象严重，过量施肥不仅造成资源的浪费和环境污染，还会引起土壤次生盐渍化，加重土壤盐碱危害，影响棉花产量；2、重施氮肥、磷肥，不施钾肥。传统观念认为重盐碱地缺氮、贫磷、富钾，因此无论基肥或追肥都不施用钾肥。经过长期观测研究发现，适量施用钾肥可减轻棉花对钠离子的吸收，缓解盐害，有利于棉花生长发育，提高棉花产量；3、施肥方式上通常采用基肥、追肥并用，在棉花生长期间追肥，无论是翻耕扰动土壤追施还是表明撒施，都增加了劳动成本和作业次数和强度。重盐碱地由于没有灌溉条件，土壤中肥料的运移及作物吸收比水浇地困难，追肥过程中还会对地膜产生物理破坏，加剧水分蒸发的同时伴随土壤盐分的上行，从而导致追肥的效果降低。
棉花属于稀植作物，在光热资源充足的华北地区，棉花单作对光、热、水、土壤资源利用不足，易造成对这些资源的浪费，且长期单作易导致土壤肥力的迅速消耗和土传病等的发生，棉花单作连续种植3年后产量急剧下降。由于盐碱地上可种植作物的局限性，目前尚缺乏重盐碱地棉花间作的成功经验，因此，探索重盐碱地棉花与其他作物间作共生是提高盐碱地适宜性种植效益的重要途径。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种通过改进施肥技术、间作大豆等措施的综合利用，有效提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，包括如下步骤：
a、平整、淡化土壤：于棉花播种前的上年冬季进行土壤淡化；
b、覆盖地膜：初春季节覆盖地膜；
c、施肥：4月下旬至5月初施肥，按照每公顷土壤施入纯N量90-100kg，P2O5量为42-45kg，K2O的量为30-35kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥；
d、播种：施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为28-30cm；
e、定苗：棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数4.5-5.3万株/hm2；
f、间作大豆：6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆；
g、收获：9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。
上述提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，所述施肥步骤肥料中施入的纯N:P2O5:K2O的质量比为26：12：10。
上述提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，所述间作大豆步骤中，采用膜下点播，间作方式为1:1，大豆株距为8-10cm。
上述提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，所述平整、淡化土壤步骤中，在上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表灌溉利用低温结冰，灌水量为150-180mm。
上述提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害。
本发明针对滨海地区重度盐碱地的特点，经长期大田试验研究、探索了一种可提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法。所述方法充分考虑在低平原旱作重盐碱地区种植棉花的施肥要求，合理配置施肥品种、施肥量和施肥方式，实现既保证肥力充足，又避免过量施肥而造成的危害，同时还减低施肥的人工成本。对比试验表明，采用本发明方法在重盐碱地棉花产量比现有技术明显提高。此外，本发明最大限度地利用自然光、热、降雨等气象资源和土壤资源，采用棉花大豆间作，提高水分和肥料的利用率，减少肥料损失、修复盐碱地土壤、平衡营养、协同棉花大豆作物共生生长。本发明可提高盐碱地适宜性种植效益，对农业经济可持续发展具有重要意义。
附图说明
图1是2011年-2013年连续三年的本发明与两种传统方法棉花产量的比较图；
图2是2011年-2013年连续三年的本发明与两种传统方法在棉花收获后土壤盐分含量比较图。
具体实施方式
本发明适用于滨海重盐碱地地区，所述方法针对滨海重盐碱地区淡水资源匮乏，土壤含盐量高(土壤盐分含量大于0.3％)且盐碱并存的特点，于播种前的上年冬季气温稳定在-5℃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。待翌年春季咸水冰融化入渗后立即覆膜，减少土壤盐分随水分蒸发向上迁移表聚，使土壤0-20cm耕层盐分含量在棉花播种期(4月末至5月初)降低到0.3％以下，为保证棉花的出苗创造良好的低盐环境。
本发明所施用的肥料需严格控制施肥量，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥(如“心连心”控失肥)，在保障棉花全生育期的养分供给的同时，可以减少肥料损失、提高肥料利用率，肥效长久；通过严格控制施肥量，减少有效养分在土壤中的残留，防止土壤发生次生盐渍化，改善、修复盐碱地土壤营养环境。本发明方法突破重盐碱地种植棉花不施用钾肥的传统观念，对所施用的肥料中N、P2O5、K2O的有效含量合理配比，严格控制。试验表明，施入一定量的钾肥有利于提高棉花产量，这是由于给土壤中补充钾肥可提高土壤K/Na比，促进作物对K+吸收，减少植株对土壤中高含量Na+的吸收，从而减轻盐害。此外，本发明的施肥方法为只在播种前一次性做基肥施用，棉花生长期间不再追肥。这是由于重盐碱地旱作土壤中肥料的运移及作物吸收比水浇地困难，追肥操作必须抢在雨前或冒雨进行，否则，肥料损失率高，追肥效果差，而赶雨作业对当前缺少青壮年劳力的农户是不现实的；其次，无论翻耕扰动土壤追施还是表明撒施，都增加了劳动成本和作业强度，经济效益下降；再者追肥不可避免对地膜产生物理破坏，夏季高温会引起土壤盐分随水分蒸发而快速上行。
本发明方法根据棉花稀植、行间距大的特点，采用棉花与大豆间作模式，这种模式极大地提高了光、热、水、肥和土壤资源的利用率，避免长期单作种植易导致土壤肥力的迅速耗竭和土传病的发生。特别是通过间作大豆，依靠大豆固氮作用，补充植株对氮素养分需求，可缓解棉株生长后期对土壤氮素的消耗，对维持和提升土壤肥力起重要作用。采用棉花大豆间作，可提高盐碱地生态适宜性种植效益，对区域生态和农业经济可持续发展具有重要意义。
以下提供本发明几个实施例：
下述实施例为本发明方法在滨海重盐碱地区的应用实例。该区位于河北省海兴县，属滨海平原，地势低洼平坦，海拔1.3-3.6m，土壤为滨海盐土，土壤含盐量0.8％以上，为滨海重盐碱地。地下水位浅，平均在1米左右，地下水矿化度高，含盐量在7～20g·L-1。
实施例1：于棉花播种前的上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表大水漫灌，灌水量为150mm；3月份初春季节覆盖地膜；4月下旬至5月初施肥，每公顷土地所施入的肥料折合为纯N量90kg，P2O5量为42kg，K2O的量为30kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥。施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为28cm；棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数4.5万株/hm2；6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆，采用膜上点播，间作方式为1:1，即棉花行间间作1行大豆，形成1行棉花间作1行大豆的模式。大豆株距为8-10cm；棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害；9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。
实施例2：于棉花播种前的上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表大水漫灌，灌水量为180mm；3月份初春季节覆盖地膜；4月下旬至5月初施肥，每公顷土地所施入的肥料折合为纯N量100kg，P2O5量为45kg，K2O的量为35kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥。施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为29cm；棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数5.3万株/hm2；6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆，采用膜上点播，间作方式为1:1，棉花行间间作1行大豆，形成1行棉花间作1行大豆的模式。大豆株距为8-10cm；棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害；9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。
实施例3：于棉花播种前的上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表大水漫灌，灌水量为160mm；3月份初春季节覆盖地膜；4月下旬至5月初施肥，每公顷土地所施入的肥料中折合为纯N量95kg，P2O5量为43.5kg，K2O的量为33kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥；施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为30cm；棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数5万株/hm2；6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆，采用膜上点播，间作方式为1:1，棉花行间间作1行大豆，形成1行棉花间作1行大豆的模式。大豆株距为8-10cm；棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害；9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。
实施例4：于棉花播种前的上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表大水漫灌，灌水量为170mm；3月份初春季节覆盖地膜；4月下旬至5月初施肥，每公顷土地所施入的肥料中折合为纯N量91kg，P2O5量为42kg，K2O的量为35kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控失肥；施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为29cm；棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数5万株/hm2；6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆，采用膜上点播，间作方式为1:1，棉花行间间作1行大豆，形成1行棉花间作1行大豆的模式。大豆株距为8-10cm；棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害；9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉。
本发明方法与两种传统的棉花种植施肥方法的对比试验自2011年-2013年连续进行了3年，相关统计数据对比参看表1-表4。
(说明：两种传统方法与本发明方法的不同之处：一是采用棉花单作，二是施肥方式不同，三是肥料品种不同。其中，传统方法1的施肥量每公顷折合为纯N量150-180kg、P2O5135kg，做基肥于棉花播种前一次施入土壤；传统方法2的施肥量每公顷折合为纯N量150-180kg、P2O5135kg，在棉花播种前做基肥和花铃期做追肥分2次各半施入土壤。2种传统方法都选用当地习惯施用的尿素、二铵或过磷酸钙肥料)
表1棉花花铃期生长状况
(注：表中用不同字母表示观测数据经统计检验达到95％的差异显著性水平，以下图表意义均同)
由表1可以看出，本发明方法的果枝铃和果枝花显著多于传统方法；而传统方法对棉花的叶枝发育影响更显著，说明本施肥方法在棉株花铃期以前主要发育果枝数，果枝结铃早，果枝结铃数是传统方法的2倍以上，这对提高棉花产量奠定了基础。
表2棉花吐絮期生长状况
由表2可以看出，本发明方法在棉花吐絮期叶枝铃数、单株成铃数以及单铃重均显著高于两种传统方法，说明本发明采样的施肥方法对棉株的后期生长依然有效。
表3棉/豆间作与大豆单作对大豆生长的影响
表3显示，本发明大豆与棉花间作比大豆单作对产量性状具有明显优势，大豆的豆荚数，豆粒数，百粒重均显著高于大豆单作，大豆与棉花间虽然作影响大豆的株高，密度比单作稀，但是间作后大豆的单产比大豆单作提高52％。
表4三年平均产量及施肥效益对比
(注：籽棉价格7元/kg，大豆价格5元/kg，间作模式中间作大豆占地42％，产值按照间作单产的42％计算；尿素价格：2元/kg；磷肥价格0.7元/kg；控释肥价格2.4元/kg，施肥用工50元/人·天。)
参看表4，采用本发明方法，棉花3年的平均产量明显高于传统方法，通过投入产出的经济效益分析，本发明方法的施肥效益是传统方法的2倍。同时土地当量比提高到1.19，极大地提高了对自然光、热和土地资源的利用率。
参看图1，本发明方法的籽棉产量，比传统方法1高出17％-54％，比传统方法2高出7％-28％。
参看图2，本发明方法的土壤盐分含量相比两种传统方法明显降低，原因在于：一是棉花生物量量高从土壤中带走的养分和盐分离子多；二是本发明方法的施肥量少，降低了土壤的盐分含量。
田间试验观察显示，本发明方法与传统方法种植的棉花长势和长相也表现出明显的差异。9月初，传统方法1种植的棉花可见棉花叶片发黄，提早吐絮，表现出早衰症状；传统方法2因分两次施肥，棉花的后期营养充足，枝叶翠绿，但果枝吐絮甚少；本发明方法棉花长势旺盛，蕾、铃、絮适时开放，间作大豆已经成熟，果实累累。

Claims (3)

1.一种提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、平整、淡化土壤：于棉花播种前的上年冬季进行土壤淡化；
b、覆盖地膜：初春季节覆盖地膜；
c、施肥：4月下旬至5月初施肥，每公顷土壤所施入的肥料折合为纯N量90-100kg，P2O5量为42-45kg，K2O的量为30-35kg，肥料品种选择掺混凹凸棒土的控释 肥；
d、播种：施肥后即进行棉花播种，播种行距为60cm；株距为28-30cm；
e、定苗：棉花出苗后及时定苗、补苗，亩株数4.5-5.3万株/hm2；
f、间作大豆：6月初棉花幼苗3叶期间，在棉花行间间作大豆；
g、收获：9月下旬收获大豆，并采摘第一批成熟籽棉；
在棉花行间间作大豆，采用膜上点播，间作方式为1:1，大豆株距为8-10cm；
所述施肥步骤的肥料中，N：P2O5：K2O含量的质量比为26：12：10。
2.根据权利要求1所述的提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，其特征在于：所述平整、淡化土壤步骤中，在上年冬季气温稳定在-5℃时抽取当地地下咸水，进行地表灌溉结冰，灌水量为150-180mm。
3.根据权利要求2所述的提高重盐碱地棉花产量及种植效益的方法，其特征在于：棉花和大豆生长期需及时人工除治杂草，喷洒农药，防治病虫害。
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