CN105993265A - 干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥方法，该方法主要针对伊犁河谷新垦区坡度相对大、土层薄、质地偏砂、土壤肥力低的问题，通过冬小麦与苜蓿的时空优化配置间套作，苜蓿留茬收割、绿肥还田提升地力，并优化灌溉与施肥总量、比例与施用模式，通过少量多次、水肥耦合提升水肥效用。研发提出河谷坡地新垦薄层土壤保水培肥技术。适用于干旱区河谷新垦坡地坡度在1/100‑3/100，土壤厚度从20cm‑100cm的砂质薄层土冬小麦种植区的快速保水培肥。实现干旱区河谷新垦坡地的节水、节肥与地力快速培肥。

Description

干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥方法
技术领域
本发明涉及干旱区新垦区土壤改良技术领域，具体涉及干旱区河谷坡地新垦薄层土壤保水培肥方法。
背景技术
耕地作为一种宝贵资源是人类生存、社会发展的根基。保护基本农田，保障粮食安全，是世界各国的基本国策。保护耕地就是保护生命线。伊犁河谷具有良好的水热耦合条件，是新疆乃至西北干旱区土地后备资源主要集中分布地区，具有良好的耕地开发潜力，是新疆主要的粮、油、糖、肉生产基地，在自治区的国民经济中占有非常重要的地位。国家为确保粮食安全而确定的重要的商品粮生产储备基地，为促进“西部大开发”战略实施和新疆农业结构战略调整布局，在伊犁河流域实施了25.33万hm2水土资源开发重点工程建设，现为国土资源部重要的土地整理开发工程实施区。
伊犁河流域当前水土开发的区域大都位于山前冲洪积扇的扇缘部位,坡降大，新垦坡地主要为砂质薄层土，20-100cm沙质薄土层面积占到93％，保水保肥能力差，贫瘠且地力弱。沿袭传统农业的耕作方式，不少新垦区在农业灌溉中依然采用传统的畦灌、漫灌方式，不但造成水资源浪费，且易形成坡面产流和深层渗漏从而把土壤中的养分淋滤携带而走，并加剧土壤侵蚀，导致土壤肥力难以提高；另外渗漏水与坡面产流又会将淋滤的土壤盐分与坡地农田施肥以地下潜水和灌溉回归水的方式进入坡下成熟灌区与河道，造成面源污染，破坏水域生态环境；同时也会影响下游成熟灌区，造成原有成熟灌区土壤次生盐渍化，造成耕地质量下降，影响农田产量。
考虑到伊犁河谷新开垦区土层薄，地力低，下层多砾石，保水保肥能力差，水分渗透进土壤后易于流失，导致土壤的水肥流失，因此在确定合适的水、肥总量的基础上，科学制定施肥比例和灌溉频数，灌溉制度宜少量多次，以降低田间坡面径流的发生，避免引起深层渗漏，应对新垦区土壤不利于保水保肥的缺点。同时，在生产中将苜蓿与冬小麦套种，通过田间配置豆科草本-苜蓿作为绿肥改良土壤，借助苜蓿根系固氮作用，补充土壤养分,提升土壤有机质,提高土壤肥力,改变土壤物理性状，改善农作物养分条件，减少病虫害，抑制杂草。同时，提升新垦坡地地表覆盖度，提高土壤保水、保肥及供肥能力。在提升新垦坡地水土保持能力，保护生态环境的同时，兼顾地区农牧业需求，增加优质牧草提供，对促进农畜和谐发展方面有积极有效的作用。借助粮草时空优化配置，使得新垦土地用养结合，从而缓解了“粮草争田”，实现“藏粮于草”的目的，促成农畜双赢。在此背景下，研发此技术，实现干旱区河谷新垦区土地坡度在1/100～3/100，土壤厚度从20cm-100cm的薄层土的快速保水培肥。
发明内容
本发明目的在于，提供一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥方法，该方法针对伊犁河谷新垦区坡度相对大、土层薄、质地偏砂、土壤肥力低的问题，通过冬小麦与苜蓿的时空优化配置间套作，苜蓿留茬收割、绿肥还田提升地力，并优化灌溉与施肥总量、比例与施用模式，通过少量多次、水肥耦合提升水肥效用。实现干旱区河谷新垦坡地的节水、节肥与地力快速培肥。本发明所述方法适用于干旱区河谷新垦坡地坡度在1/100-3/100，土壤厚度从20cm-100cm的砂质薄层土冬小麦种植区的快速保水培肥。
本发明所述的一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥的方法，按下列步骤进行：
a、9月中下旬，在坡度1/100-3/100，土壤厚度在20-100cm之间的坡面上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，施入基肥为磷酸二铵225kg/hm2，硫酸钾75-120kg/hm2，进行冬小麦播种，播种深度为5-7cm，行间距为12-15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，氮肥为纯氮，总量在175-220kg/hm2之间，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间分别为：4月25日灌溉量25％，5月5日灌溉量20％，5月15日灌溉量15％，5月25日灌溉量15％，6月3日灌溉量15％，6月10灌溉量10％；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为1.5-2cm，行距7.5-15cm，播量30kg/hm2，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为7-10cm，苜蓿刈割1次，收获时间为9月中旬，留茬5-10cm收割，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，生长期灌溉周期为每10-15d灌溉1次，建植期内灌溉3次，灌溉量900m3/hm2，苜蓿分枝灌头水时随水追施尿素75kg/hm2，建植期最后一次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，9月中旬留茬5-10cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。
本发明所述的一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥的方法，其特点是：
一、小麦生长中后期间套苜蓿，利用苜蓿豆科植物根瘤的固氮作用增加土壤的氮肥，同时，利用多年生苜蓿根系对新垦区土壤的穿透和挤压作用，改善土壤理化性能，使土壤疏松，增强通透性、渗水性和保水性，有效调节土壤中水、气、肥、热。
二、优化调控施肥比例与施用模式，增强肥料的有效性，提升作物需肥保障力，秋季苜蓿根茬入土，培肥地力。
三、少量多次灌溉模式能够降低新垦坡地田间径流的发生，也不易引起深层渗漏，是规避新垦区土壤不利于保水保肥缺点的有效措施。
本发明所述的一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥的方法，该方法在新疆伊犁河谷新垦坡地进行试验，具有以下显著效果:
结果表明，在新疆伊犁河谷新垦坡地，针对土层薄、坡度大、肥力低的特点，通过冬小麦与苜蓿间套作、秋季绿肥还田以及灌溉与施肥总量、比例科学合理的确定。较同区域冬小麦单一传统种植区块，土壤有机质含量增加0.2％，土壤速效氮、速效磷、速效钾、牧草产出率分别提高了4.7％、129％、8.1％、10％。冬小麦套种苜蓿后土壤盐分显著下降，土壤容重降低，土壤肥力大幅度提高，土壤物理结构得到有效改善。2年增加产值可达750-1500元/hm2。
具体实施方式
实施例1
a、9月中下旬，在伊犁河谷坡耕地，坡度1/100，土壤厚度在20cm上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，在播种时施入基肥为磷酸二铵225kg/hm2、硫酸钾100kg/hm2，进行冬小麦播种，播种深度为5cm，行间距为15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，时间在小麦返青和拔节期，氮肥为纯氮，总量在200kg/hm2，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间：4月25日，5月5日，5月15日，5月25日，6月3日和6月10，灌溉比例分别为：4月25日灌25％(1125m3/hm2)，5月5日灌20％(900m3/hm2)；5月15日灌溉15％(675m3/hm2)，5月25日灌溉15％(675m3/hm2)，6月3日灌溉15％(675m3/hm2)，6月10灌10％(450m3/hm2)；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为1.5cm，行距15cm,播种量30kg/hm2，苜蓿播种后无需专门灌溉、施肥，只需借助小麦生长季的灌溉与施肥出苗，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为7cm，苜蓿刈割1次，收获时间分别是7月23日和9月19日，苜蓿最后一次刈割留茬10cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，苜蓿生长期灌溉周期每15d灌水1次，建植期内灌水3次，灌溉量900m3/hm2，建植后苜蓿管理主要采用“一刈、一肥、2-3水”的模式进行田间管理，建植期最后一次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，第1茬苜蓿收割后追施尿素75kg/hm2，9月中旬留茬5-8cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。
实施例2
a、9月中下旬，在伊犁河谷坡耕地坡度3/100，土壤厚度在50cm上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，在播种时施入基肥为磷酸二铵225kg/hm2、硫酸钾100kg/hm2，进行冬小麦播种，播种深度为5cm，行间距为15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，时间在小麦返青和拔节期，氮肥为纯氮，总量在200kg/hm2，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间：4月25日，5月5日，5月15日，5月25日，6月3日和6月10，灌溉比例分别为：4月25日灌25％(1125m3/hm2)，5月5日灌20％(900m3/hm2)；5月15日灌溉15％(675m3/hm2)，5月25日灌溉15％(675m3/hm2)，6月3日灌溉15％(675m3/hm2)，6月10灌10％(450m3/hm2)；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为2cm，行距7.5cm，播量30kg/hm2，苜蓿播种后无需专门灌溉、施肥，只需借助小麦生长季的灌溉与施肥出苗，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为10cm，苜蓿刈割1次，收获时间为9月中旬，苜蓿刈割留茬10cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，生长期灌溉周期为每10-15d灌溉1次，建植期内灌溉3次，灌溉量900m3/hm2，苜蓿分枝灌头水时随水追施尿素75kg/hm2，建植期最后1次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，9月中旬留茬5-8cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2，第1茬和第2茬追施尿素75kg/hm2，第3茬追施尿素30kg/hm2。
实施例3
a、9月中下旬，在伊犁河谷坡耕地坡度3/100，土壤厚度在80cm上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，在播种时施入基肥为磷酸二铵250kg/hm2、硫酸钾50kg/hm2，进行冬麦播种，播种深度为5cm，行间距为15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，时间在小麦返青和拔节期，氮肥为纯氮，总量在200kg/hm2，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间：4月25日，5月5日，5月15日，5月25日，6月3日和6月10，灌溉比例分别为：4月25日灌25％(1125m3/hm2)，5月5日灌20％(900m3/hm2)；5月15日灌溉15％(675m3/hm2)，5月25日灌溉15％(675m3/hm2)，6月3日灌溉15％(675m3/hm2)，6月10灌10％(450m3/hm2)；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为1.5cm，行距10cm，播种量30kg/hm2，苜蓿播种后无需专门灌溉、施肥，只需借助小麦生长季的灌溉与施肥出苗，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为10cm，苜蓿刈割1次，收获时间分别是7月23日和9月19日，苜蓿最后一次刈割留茬5cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2,达到灌水质量标准，生长期灌溉周期为每15d灌溉1次，建植期内灌水3次,灌溉量900m3/hm2,建植期最后1次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，第1茬收割后追施尿素60kg/hm2,9月中旬留茬5-8cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。
实施例4
a、9月中下旬，在伊犁河谷坡耕地坡度1/100，土壤厚度在100cm上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，在播种时施入基肥为磷酸二铵200kg/hm2、硫酸钾80kg/hm2，进行冬小麦播种，播种深度为5cm，行间距为15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，时间在小麦返青和拔节期，氮肥为纯氮，总量在200kg/hm2，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间：4月25日，5月5日，5月15日，5月25日，6月3日和6月10，灌溉比例分别为：4月25日灌25％(1125m3/hm2)，5月5日灌20％(900m3/hm2)；5月15日灌溉15％(675m3/hm2)，5月25日灌溉15％(675m3/hm2)，6月3日灌溉15％(675m3/hm2)，6月10灌10％(450m3/hm2)；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为2cm，行距15cm，播量30kg/hm2，苜蓿播种后无需专门灌溉、施肥，只需借助小麦生长季的灌溉与施肥出苗，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为7cm，苜蓿刈割1次，收获时间为9月中旬，苜蓿最后一次刈割留茬8cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，生长期灌溉周期为每10-15d灌溉1次，建植期内灌溉3次，灌溉量900m3/hm2，苜蓿分枝灌头水时随水追施尿素75kg/hm2，建植期最后1次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，9月中旬留茬5-8cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。
实施例5
a、9月中下旬，在伊犁河谷坡耕地在坡度2/100，土壤厚度在40cm上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200m3/hm2，在播种时施入基肥为磷酸二铵225kg/hm2、硫酸钾100kg/hm2，进行冬小麦播种，播种深度为5cm，行间距为15cm，播种量为270kg/hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比例4:6追施2次氮肥，时间在小麦返青和拔节期，氮肥为纯氮，总量在200kg/hm2，其中40％为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60％为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间：4月25日，5月5日，5月15日，5月25日，6月3日和6月10，灌溉比例分别为：4月25日灌25％(1125m3/hm2)，5月5日灌20％(900m3/hm2)；5月15日灌溉15％(675m3/hm2)，5月25日灌溉15％(675m3/hm2)，6月3日灌溉15％(675m3/hm2)，6月10灌10％(450m3/hm2)；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为1.5cm，行距15cm，播量30kg/hm2，苜蓿播种后无需专门灌溉、施肥，只需借助小麦生长季的灌溉与施肥出苗，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为8cm，苜蓿刈割1次，收获时间分别是7月23日和9月19日，苜蓿最后一次刈割留茬5cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝,株高6cm灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，苜蓿生长期灌溉周期每15d灌溉1次，建植期内灌水3次，灌溉量900m3/hm2，苜蓿分枝灌头水时随水追施尿素75kg/hm2，建植期最后一次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，第1茬收割后追施尿素75kg/hm2，9月中旬留茬5-8cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。

Claims (1)

1.一种干旱区河谷新垦坡地薄层土壤保水培肥的方法，其特征在于按下列步骤进行：
a、9月中下旬，在坡度1%-3%，土壤厚度在20-100cm之间的坡面上进行播种前施肥，播前灌底墒水1200ｍ3/hm2，施入基肥为磷酸二铵225kg/hm2，硫酸钾75-120kg/hm2，10月初进行冬小麦播种，播种深度为5-7cm，行间距为12-15cm，播种量为270kg／hm2；
b、冬小麦在全生育期按重量比4:6追施2次氮肥，氮肥为纯氮，总量在175-220kg/hm2之间，其中40%为70-88kg/hm2在返青追施，剩余60%为105-132kg/hm2拔节期追施；
c、冬小麦灌水量为4500m3/hm2，分6次灌溉，灌溉时间分别为：4月25日灌溉量25%，5月5日灌溉量20%，5月15日灌溉量15%，5月25日灌溉量15%，6月3日灌溉量15%，6月10灌溉量10%；
d、在冬小麦拔节后或抽穗初期，以撒播形式间套种苜蓿，播种深度为1.5-2cm，行距7.5-15cm，播种量30kg／hm2，小麦收获时第一茬苜蓿已经出苗，小麦收割留茬高度为7-10cm，苜蓿刈割1次，收获时间为9月中旬，刈割留茬5-10cm，待9月底10月初冬小麦播种前，所有苜蓿与留茬小麦秸秆全部旋耕粉碎入土，培肥地力；
e、小麦收割后，当苜蓿幼苗开始分枝，株高6cm左右时灌头水，灌溉量为1050m3/hm2，达到灌水质量标准，生长期灌溉周期为每10-15d灌溉1次，建植期内灌溉3次 ，灌溉量900m3/hm2，苜蓿分枝灌头水时随水追施尿素75kg/hm2，建植期最后一次灌溉，随水追施尿素30kg/hm2，9月中旬留茬5-10cm收割，刈割后灌溉1次，随水追施尿素1次，施肥定额30kg/hm2。
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