CN109348752B - 旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法 - Google Patents

Abstract

旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法，包括如下步骤：（1）在旱地作物种植前，采用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具深入地面12～15cm以下的土壤层，利用铧犁（9）沉入到耕作层（10）下部将硬土层（12）犁耕成犁耕层（10），犁耕层（10）之下为硬土层（6）；旱地耕作层（13）利用粉垄螺旋钻头（7）入土5～8cm旋耕成粉垄层（11）；形成上层碎土、中层松土、深层不动型结构，构建独特的“土壤水库”；（2）将所需种植的旱地作物播种或移栽，并按照作物所需常规种植管理模式进行日常管理。通过这种底层松土处理的旱地，能够促进旱地作物生长发育、增产提质，实现提高旱地活土、保水、生态等“自然力”供给水平，提高旱地作物生产能力。

Description

旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法

技术领域

本发明涉及农作物耕作方法，具体为一种旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法。

背景技术

几千年来，我国传统的作物耕作方法用机械、畜力或人力进行土壤耕作，创造有一定深度的疏松的耕作层，作业方式包括耕、耙、耪、耢、中耕和镇压等，这些耕种方式可以促进土壤通气，调节土壤温度，促进养分转化等效果；但也有不利的方面：（1）翻耕使湿土裸露，加快了土壤水分的散失，不利于保墒，尤其在春旱情况下。（2）翻耕加速土壤有机质的氧化分解，导致土壤有机质含量下降。（3）翻耕需要较大动力投人，加大农业生产成本。（4）长期翻耕容易形成犁底层，造成土壤紧实，影响土壤的通透性等。（5）在干旱、半干旱地区，翻耕后的田地土壤裸露，容易造成土壤风蚀，导致土壤肥力退化，形成沙尘暴，破坏生态环境。

粉垄技术可集增产、提质、保水、生态于一体的超深活土农耕技术，它以发明的粉垄机械“螺旋耕作钻头”垂直入土、比传统耕作深垦深松1～3倍、一次性完成整地任务，在22个省（市、自治区）33种作物上应用，增产10～50%、品质提高5%以上、天然降水增贮量1倍、生态环境明显改善等，成为继人力、畜力、拖拉机之后“第四代”农耕模式。

粉垄技术超深耕活化多种土地资源，修复土壤、增贮天然降水、改善生态的巨大科学与应用潜能，可构建绿色生态大格局农业，有望使我国由单一“耕地农业”，实现向“耕地+盐碱地+退化草原+边际土地+江河水体+近海水域”等“绿色超级农业”格局转变，使粮食、肉奶、鱼类等农产品得以优质化产出，天然降水更多贮留陆地变成可利用的水资源，整体破解现行农业资源与人口发展需求不相匹配，导致为了保障粮食安全，农业生产方式上不得不追求高产或超高产，堆施化肥及使用更多的农药，造成土壤及水体、空气又易被污染的困境与难题。可见，粉垄技术在我国各地的推广和应用中取得了巨大成效。

在通过粉垄技术构建“土壤水库”领域，发明人也进行了深入研究，如：1.一种旱地粉垄雨养高效种植甘蔗方法，利用粉垄机械及粉垄耕作技术，对没有灌溉条件的甘蔗种植旱地，进行粉垄超深旋耕耕作；粉垄前将全生育期所需要的肥料，70～80%撒施于地面，然后进行粉垄作业，使肥料均匀深埋于耕作层内，并使甘蔗根系垂直分布深扎；有坡度的甘蔗种植行按照等高线开行种植，平地旱地种植行间（排水沟）每10米左右设小坝蓄水，在最大化将天然降水下渗积累到“土壤水库”的同时，以水协调土壤中养分、施肥肥分等，在全生育期内实现营养均衡供给甘蔗根系利用，达到高产增效的目的。2.一种草原粉垄聚水丰草耕作方法，采用大马力旋耕机械进行适度深耕，具体要求为：a、以耕幅80～200cm进行条状粉垄，深度为30～40cm；b、在牧草种植区边缘地带每隔15～20m进行粉垄耕作一次，使粉垄土壤高出地面10～12cm，松土槽底部呈“U”字形，便于储水和护水；同时配合建立引流渠道、覆膜、牧草种植及管理等措施，起到保持草原地区水土平衡，提高牧草产量，最终提高畜牧业发展的作用，对于草原地区的经济和生态效益提高有着十分重要的作用和意义。3.一种干旱半干旱地区粉垄深旋储水保苗促长耕作方法，采用旋耕螺旋型机械对耕作区中间深耕，两侧浅耕，同时粉土，深旋松土后自然起垄，形成两侧有浅松土沟围绕，并带一定角度斜面的“T”型垄畦。在非耕区开引流渠道，垄畦上覆膜，开种植孔，并在种植孔周围建立储水凹槽蓄水保墒，同时配合施肥施药等规范化农事操作，由一体化机械一次性完成，大大提高了劳动效率，同时该耕作方法可以有效提高土壤含水量30%以上，作物增产40%以上，显著增加了经济效益，并建立了一个新的生态平衡，在西北干旱地区具有较大的推广价值。

可见，以上“土壤水库”的建立均是通过人为建造种植槽或“U”型坑的方式来起到蓄水保墒功能，而非通过耕作让土壤本身发挥贮水功能。目前，我国无论旱地植被如草原、绿化、旱地作物如玉米、甘蔗、红薯、马铃薯、花生、小麦等还是水田作物如水稻都面临旱季补水问题，而通过耕作方式一次性完成对土壤的改造，提高土壤蓄水能力，相对于以上发明技术更有推广和应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法，利用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具对旱地耕作层以下部分土层进行犁耕，构建新的旱地上层、下层土壤不乱的“超级旱地耕作层”，既相对保持现有熟化旱地耕作层土壤及其营养状态，又能活化其底部土壤资源，能够促进旱地作物生长发育、增产提质，实现提高旱地活土、保水、生态等“自然力”供给水平，提高旱地作物生产能力。

本发明的技术方案是这样实现的：

旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法，包括如下步骤：

（1）旱地底层犁耕、耕作层粉垄同时进行：

在旱地作物种植前，采用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具深入地面12～15cm以下的土壤层，利用铧犁沉入到耕作层下部将硬土层犁耕成犁耕层，犁耕层之下为硬土层；旱地耕作层利用粉垄螺旋钻头入土5～8cm旋耕成粉垄层；减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层碎土、中层松土、深层不动型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）旱地作物的种植：将所需种植的旱地作物播种或移栽，并按照作物所需常规种植管理模式进行日常管理，日常管理内容包括浇水、施肥、病虫草害防治及收获，经过步骤1耕作处理的旱地在作物生长季节内无需做松土处理。

所述的螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具，包括拖拉机、粉垄传动箱和铧犁牵引杆，所述的粉垄传动箱和铧犁牵引杆安装在拖拉机后部的牵引架上，粉垄传动箱安装在铧犁牵引杆的前方；粉垄传动箱下安装有多个粉垄螺旋钻头；铧犁牵引杆底端安装有铧犁；粉垄螺旋钻头将耕作层粉碎成粉垄层；铧犁沉入到耕作层下部将硬土层犁耕成犁耕层。

所述的粉垄传动箱铰接安装在牵引架上，牵引架上安装有粉垄升降液压缸，粉垄升降液压缸的伸缩轴与粉垄传动箱连接；粉垄传动箱上安装有驱动粉垄螺旋钻头转动的液压马达。

所述的铧犁牵引杆铰接安装在牵引架上，牵引架上安装有铧犁升降液压油缸，铧犁升降液压油缸的伸缩轴与铧犁牵引杆连接。

本发明的有益效果为：

（1）本发明在保护旱地现有耕作层基础上，利用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具对旱地耕作层以下部分土层进行碎土，构建新的旱地上层、下层土壤不乱的“超级旱地耕作层”，既相对保持现有熟化旱地耕作层土壤及其营养状态，又能活化其底部土壤资源，形成以构建 “超级地下土壤水库”为主体的新的能够促进旱地作物生长发育和增产提质的土壤生态环境；实现提高旱地活土、保水、生态等“自然力”供给水平，提高旱地作物生产能力。

（2）本发明在旱地耕作中，将铧犁沉入到耕作层下部将硬土层犁耕成犁耕层，犁耕层之下为硬土层；旱地耕作层利用粉垄螺旋钻头入土5～8cm旋耕成粉垄层，将地面的空气氧气带入被犁耕的土中，彻底“激活”旱地作物深层土壤，形成“土壤蓄水库”。

（3）本发明在旱地作物种植前，采用入土5～8厘米的旋耕碎土，既可减少耕作能耗降低生产成本，又减少土壤扰动，增强保护性耕作性能。

（4）本发明旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作的生态栽培方法，比传统旱地耕作的耕作层加深1～2倍，底层土壤活化、贮存的天然降水数量多，土壤氧气、微生物数量增加，可适当减少化肥农药施用量和灌溉用水量，实现绿色生态增产提质目的。

（5）本发明旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法适合于多种旱地作物，可以作为旱地作物耕作的标准方法。

附图说明

图1是螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具的结构示意简图；

图中序号的部件名称为：

1、拖拉机，2、牵引架，3、粉垄升降液压缸，4、粉垄传动箱，5、液压马达，6、铧犁升降液压油缸，7、粉垄螺旋钻头，8、铧犁牵引杆，9、铧犁，10、犁耕层，11、粉垄层，12、硬土层，13、耕作层。

具体实施方式

为了更加详细的介绍本申请的技术，下面结合附图及实施例，对本申请的技术做进一步说明。

实施例1

小麦种植。发明人通过对粉垄机械的进一步改造，委托机械加工厂定制螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具，可实现上层粉垄浅耕，底层犁耕土壤耕作方式。在2017年10月2日河北石家庄藁城、栾城县、衡水阜城县、沧州东光县及邯郸临漳县进行了小麦底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法。包括如下步骤：

（1）旱地底层粉垄深层碎土、浅层轻耕同时进行：

在小麦种植前，采用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具深入地面12～15cm以下的土壤层，利用铧犁9沉入到耕作层10下部将硬土层12犁耕成犁耕层10，犁耕层10之下为硬土层6；旱地耕作层13利用粉垄螺旋钻头7入土5～8cm旋耕成粉垄层11；减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层碎土、中层松土、深层不动型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）小麦的种植：10月2日播种，品种为济麦22，播种量20～22kg/亩，播种方式为机播。

（3）管理：施肥为使用本发明的耕具底层链接施肥系统，在耕作时同时将小麦底肥拨入田中，使用肥料为鲁西生产的NPK：20-20-5的复合肥（低氯），冬天上冻水；打春后清明节前浇返青水，追施高氮肥（NPK：30-0-5），亩用量40kg/亩；病虫草害防治：春节前不需防治病虫害，防治一遍野麦子和节节麦，春后回暖防治播娘蒿；在4月底5月初“一喷三防”，防治蚜虫、红蜘蛛；纹枯病、锈病；干热风；6月份收获。

（4）收获时，几块推广试验地平均产量为622kg/亩，高出对照常规耕作模式种植的小麦103kg/亩，小麦生长期间不脱肥，根部生长旺盛，吸水肥能力强，茎秆粗壮，不易倒伏，籽粒饱满，千粒重显著高于常规种植地块。

所述的螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具，包括拖拉机1、粉垄传动箱4和铧犁牵引杆8，所述的粉垄传动箱4和铧犁牵引杆8安装在拖拉机1后部的牵引架2上，粉垄传动箱4安装在铧犁牵引杆8的前方；粉垄传动箱4下安装有多个粉垄螺旋钻头7；铧犁牵引杆8底端安装有铧犁9；粉垄螺旋钻头7将耕作层13粉碎成粉垄层11；铧犁9沉入到耕作层10下部将硬土层12犁耕成犁耕层10。

所述的粉垄传动箱4铰接安装在牵引架2上，牵引架2上安装有粉垄升降液压缸3，粉垄升降液压缸3的伸缩轴与粉垄传动箱4连接；粉垄传动箱4上安装有驱动粉垄螺旋钻头7转动的液压马达5。

所述的铧犁牵引杆8铰接安装在牵引架2上，牵引架2上安装有铧犁升降液压油缸6，铧犁升降液压油缸6的伸缩轴与铧犁牵引杆8连接。

实施例2

马铃薯种植。发明人在河北秦皇岛昌黎县、广西崇左凭祥、大新县进行了马铃薯底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法。包括如下步骤：

（1）旱地底层犁耕、耕作层粉垄同时进行：

在马铃薯种植前，采用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具深入地面12～15cm以下的土壤层，利用铧犁9沉入到耕作层10下部将硬土层12犁耕成犁耕层10，犁耕层10之下为硬土层6；旱地耕作层13利用粉垄螺旋钻头7入土5～8cm旋耕成粉垄层11；减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层碎土、中层松土、深层不动型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）马铃薯的种植：河北马铃薯选择在5月12日种植，广西马铃薯种植时间在5月2日，种薯品种为早大白，种植方式为起垄挖坑种植。

（3）管理：施肥为使用本发明的耕具底层链接施肥系统，在耕作时同时将马铃薯底肥拨入田中，使用肥料为：鲁西生产的NPK：15-15-15的复合肥（低氯）50kg，金正大生产的NPK15-6-24复合肥50kg，广西田园生化股份有限公司生产的马铃薯药肥（0.1%二嗪磷）50kg，有机肥（有机质含量≥40，有机质养分为腐植酸钾）40kg；采用覆膜种植。出苗后防除杂草，并及时追肥水肥。

（4）收获时，几块推广试验地平均产量为4213kg/亩，高出对照常规耕作模式种植的小麦435kg/亩，马铃薯试验推广田的种植表现为长势旺盛，不旺长，土豆结薯后地下生长速度快，薯块光滑整齐，茎秆粗壮，叶片小而圆，品质好。

所述的螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具，包括拖拉机1、粉垄传动箱4和铧犁牵引杆8，所述的粉垄传动箱4和铧犁牵引杆8安装在拖拉机1后部的牵引架2上，粉垄传动箱4安装在铧犁牵引杆8的前方；粉垄传动箱4下安装有多个粉垄螺旋钻头7；铧犁牵引杆8底端安装有铧犁9；粉垄螺旋钻头7将耕作层13粉碎成粉垄层11；铧犁9沉入到耕作层10下部将硬土层12犁耕成犁耕层10。

所述的粉垄传动箱4铰接安装在牵引架2上，牵引架2上安装有粉垄升降液压缸3，粉垄升降液压缸3的伸缩轴与粉垄传动箱4连接；粉垄传动箱4上安装有驱动粉垄螺旋钻头7转动的液压马达5。

所述的铧犁牵引杆8铰接安装在牵引架2上，牵引架2上安装有铧犁升降液压油缸6，铧犁升降液压油缸6的伸缩轴与铧犁牵引杆8连接。

本发明旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法适应的旱地作物还有山药、红薯、甘蔗（新植蔗）、玉米、花生、大田蔬菜。经过本发明耕作方法后，土壤底层蓄水能力更强，作物在土壤中扎根深，须根多，茎秆粗壮，叶色浓绿，产量相对于常规种植高，有显著性差异，适合在旱地作物种植区大力推广和应用。

Claims (1)

1.旱地底层粉垄碎土贮水丰产保护性耕作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，旱地底层犁耕、耕作层粉垄同时进行：

在旱地作物种植前，采用螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具的粉垄螺旋钻头（7）入土5～8cm将旱地耕作层（13）旋耕成粉垄层（11）；利用铧犁（9）深入地面12～15cm以下的土壤层，沉入到耕作层（13）下部将硬土层（12）犁耕成犁耕层（10），犁耕层（10）之下为硬土层（12）；利用减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层碎土、中层松土、深层不动型结构，构建“土壤水库”；

步骤二，旱地作物的种植：将所需种植的旱地作物播种或移栽，并按照作物所需种植管理模式进行日常管理，日常管理内容包括浇水、施肥、病虫草害防治及收获，经过步骤（1）耕作处理的旱地在作物生长季节内无需做松土处理；

所述的螺旋钻头与铧犁相配的双层耕具，包括拖拉机（1）、粉垄传动箱（4）和铧犁牵引杆（8），所述的粉垄传动箱（4）和铧犁牵引杆（8）铰接安装在拖拉机（1）后部的牵引架（2）上，粉垄传动箱（4）安装在铧犁牵引杆（8）的前方；牵引架（2）上安装有粉垄升降液压缸（3），粉垄升降液压缸（3）的伸缩轴与粉垄传动箱（4）连接；粉垄传动箱（4）上安装有驱动粉垄螺旋钻头（7）转动的液压马达（5）；牵引架（2）上安装有铧犁升降液压油缸（6），铧犁升降液压油缸（6）的伸缩轴与铧犁牵引杆（8）连接；粉垄传动箱（4）下安装有多个粉垄螺旋钻头（7）；铧犁牵引杆（8）底端安装有铧犁（9）；粉垄螺旋钻头（7）将耕作层（13）粉碎成粉垄层（11）；铧犁（9）沉入到耕作层（13）下部将硬土层（12）犁耕成犁耕层（10）。

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