CN109348771A - 草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法 - Google Patents

Abstract

一种草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，步骤为：步骤一、在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面12～15cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为15～20cm的圆盘锯片（13）锯耕深层土壤形成松土层（15），松土层（15）之下为硬土层（18）；表土层（19）利用粉垄螺旋钻头（9）入土5～8cm旋耕成粉垄层（17）；粉垄层（17）与松土层（15）间形成隔层；步骤二、按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；步骤三、按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。该方法具有挖掘草坪活土、保水、生态等“自然力”供给水平，减少草坪灌溉和管理成本，提高草坪丰草生态质量的特点，具有极大的推广价值。

Description

草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法

技术领域

本发明涉及农作物耕作方法，具体为一种草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法。

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，是广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所韦本辉研究员及其团队历经10余年的研究成果，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。袁隆平、李振声等10多位院士对粉垄技术给予肯定评价。2012年刘旭院士等专家成果鉴定“具原创性”；2018年1月13日，农业部组织院士专家评价“是一个非常重大的发明”，是“土壤耕作技术上的重大创新，达到同类研究国际领先水平”。2017年农业部已定为“粉垄绿色生态农业技术”列入国家主推技术。

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，发明人之一的韦本辉研究员也进行了深入研究，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草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，在保护草坪现有植被土层基础上，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具对草坪植被土层以下部分土层进行碎土，构建新的草坪上层、下层土壤不乱的”超级草坪松土与贮水层”，实现挖掘草坪活土、保水、生态等“自然力”供给水平，减少草坪灌溉和管理成本，提高草坪丰草生态质量目的。

本发明的技术方案是这样实现的：

草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，包括如下步骤：

（1）草坪底层深层碎土、浅层粉垄同时进行：在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面12～15cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为15～20cm的圆盘锯片锯耕深层土壤形成松土层，松土层之下为硬土层；表土层利用粉垄螺旋钻头入土5～8cm旋耕成粉垄层；粉垄层与松土层间形成隔层，减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层浅松土、中层土壤不动、深层土壤疏松的“夹心”型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）草坪的栽培：按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；

（3）草坪生长期的管理和养护：按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。所述的螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，包括拖拉机、粉垄传动箱和圆盘锯片，所述的粉垄传动箱和圆盘锯片安装在拖拉机后部的牵引架上，粉垄传动箱位于圆盘锯片的前方；粉垄传动箱下安装有多个粉垄螺旋钻头；粉垄螺旋钻头的位置高于圆盘锯片的位置；粉垄螺旋钻头和圆盘锯片分别通过动力装置驱动，圆盘锯片能沉入到表土层下部，圆盘锯片将表土层下部的硬土层锯削为松土层；粉垄螺旋钻头将表土层粉垄成粉垄层。可使用除草药肥和杀虫药肥进行草坪杂草和害虫的防治。所述除草药肥中除草剂成分为精喹禾灵；杀虫药肥中杀虫剂有效成分为二嗪磷、噻虫胺。精喹禾灵主要防除草坪中的阔叶杂草，二嗪磷、噻虫胺用于防治草坪的地下害虫如蛴螬、地老虎及蝼蛄。

所述的粉垄传动箱铰接安装牵引架上，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粉垄液压马达。

所述的拖拉机后侧的驱动及牵引架上安装有变速箱；变速箱的下部通过驱动轴壳连接有传动箱；驱动轴安装在驱动轴壳内，驱动轴的上端与变速箱内的动力输出齿轮连接，驱动轴的下端与传动箱内的动力输入齿轮连接；圆盘锯片分别安装在传动箱的两侧通过传动轴上；为驱动轴提供动力的动力装置与变速箱连接。

所述为驱动轴提供动力的动力装置为锯耕液压马达，锯耕液压马达固定安装在变速箱上。

所述的变速箱铰接在牵引架上；牵引架上还安装有圆盘锯片升降液压缸，圆盘锯片升降液压缸的伸缩轴与驱动轴壳连接。

所述的传动箱的前部和后部都安装有用于破土的犁刀。

所述的犁刀的截面呈箭头形，犁刀的张开角度大于传动轴的长度，避免泥土堵塞在传动轴处。

本发明的有益效果为：

（1）本发明草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，在保护草坪现有植被土层基础上，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具对草坪植被土层以下部分土层进行碎土，构建新的草坪上层、下层土壤不乱的“超级草坪松土与贮水层”，实现挖掘草坪活土、保水、生态等“自然力”供给水平，减少草坪灌溉和管理成本，提高草坪丰草生态质量目的。

（2）本发明草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，在草坪作物种植前，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。

（3）本发明草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，比传统草坪耕作的耕作层加深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，实现绿色生态增草目的。

附图说明

图1是螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具的结构示意图；

图2是图1中驱动轴壳的横截面俯视示意图；

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、粉垄液压马达，6、锯耕液压马达，7、圆盘锯片升降液压缸，8、变速箱，9、粉垄螺旋钻头，10、驱动轴壳，11、驱动轴，12、传动箱，13、圆盘锯片，13、传动轴，15、松土层，16、犁刀，17、粉垄层，18、硬土层，19、表土层。

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

草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，包括如下步骤：

（1）草坪底层深层碎土、浅层粉垄同时进行：在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面12cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为15cm的圆盘锯片13锯耕深层土壤形成松土层15，松土层15之下为硬土层18；表土层19利用粉垄螺旋钻头9入土5～8cm旋耕成粉垄层17；粉垄层17与松土层15间形成隔层，减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层浅松土、中层土壤不动、深层土壤疏松的“夹心”型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）草坪的栽培：按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；

（3）草坪生长期的管理和养护：按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。

所述的螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，包括拖拉机1、粉垄传动箱4和圆盘锯片13，所述的粉垄传动箱4和圆盘锯片13安装在拖拉机1后部的牵引架2上，粉垄传动箱4位于圆盘锯片13的前方；粉垄传动箱4下安装有多个粉垄螺旋钻头9；粉垄螺旋钻头9的位置高于圆盘锯片13的位置；粉垄螺旋钻头9和圆盘锯片13分别通过动力装置驱动，圆盘锯片13能沉入到表土层19下部，圆盘锯片13将表土层19下部的硬土层18锯削为松土层15；粉垄螺旋钻头9将表土层19粉垄成粉垄层17。

所述的粉垄传动箱4铰接安装牵引架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9转动的粉垄液压马达5。

所述的拖拉机1后侧的驱动及牵引架2上安装有变速箱8；变速箱8的下部通过驱动轴壳10连接有传动箱12；驱动轴11安装在驱动轴壳10内，驱动轴11的上端与变速箱8内的动力输出齿轮连接，驱动轴11的下端与传动箱12内的动力输入齿轮连接；圆盘锯片13分别安装在传动箱12的两侧通过传动轴14上；为驱动轴9提供动力的动力装置与变速箱6连接。

实施例2

草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，包括如下步骤：

（1）草坪底层深层碎土、浅层粉垄同时进行：在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面13cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为18cm的圆盘锯片13锯耕深层土壤形成松土层15，松土层15之下为硬土层18；表土层19利用粉垄螺旋钻头9入土5～8cm旋耕成粉垄层17；粉垄层17与松土层15间形成隔层，减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层浅松土、中层土壤不动、深层土壤疏松的“夹心”型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）草坪的栽培：按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；

（3）草坪生长期的管理和养护：按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。

所述的螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，包括拖拉机1、粉垄传动箱4和圆盘锯片13，所述的粉垄传动箱4和圆盘锯片13安装在拖拉机1后部的牵引架2上，粉垄传动箱4位于圆盘锯片13的前方；粉垄传动箱4下安装有多个粉垄螺旋钻头9；粉垄螺旋钻头9的位置高于圆盘锯片13的位置；粉垄螺旋钻头9和圆盘锯片13分别通过动力装置驱动，圆盘锯片13能沉入到表土层19下部，圆盘锯片13将表土层19下部的硬土层18锯削为松土层15；粉垄螺旋钻头9将表土层19粉垄成粉垄层17。

所述的粉垄传动箱4铰接安装牵引架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9转动的粉垄液压马达5。

所述的拖拉机1后侧的驱动及牵引架2上安装有变速箱8；变速箱8的下部通过驱动轴壳10连接有传动箱12；驱动轴11安装在驱动轴壳10内，驱动轴11的上端与变速箱8内的动力输出齿轮连接，驱动轴11的下端与传动箱12内的动力输入齿轮连接；圆盘锯片13分别安装在传动箱12的两侧通过传动轴14上；为驱动轴9提供动力的动力装置与变速箱6连接。

所述为驱动轴9提供动力的动力装置为锯耕液压马达6，锯耕液压马达6固定安装在变速箱7上。

所述的变速箱6铰接在牵引架2上；牵引架2上还安装有圆盘锯片升降液压缸7，圆盘锯片升降液压缸7的伸缩轴与驱动轴壳10连接。

所述的传动箱12的前部和后部都安装有用于破土的犁刀16。

实施例3

草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，包括如下步骤：

（1）草坪底层深层碎土、浅层粉垄同时进行：在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面12～15cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为15～20cm的圆盘锯片13锯耕深层土壤形成松土层15，松土层15之下为硬土层18；表土层19利用粉垄螺旋钻头9入土5～8cm旋耕成粉垄层17；粉垄层17与松土层15间形成隔层，减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层浅松土、中层土壤不动、深层土壤疏松的“夹心”型结构，构建独特的“土壤水库”；

（2）草坪的栽培：按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；

（3）草坪生长期的管理和养护：按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。

所述的螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，包括拖拉机1、粉垄传动箱4和圆盘锯片13，所述的粉垄传动箱4和圆盘锯片13安装在拖拉机1后部的牵引架2上，粉垄传动箱4位于圆盘锯片13的前方；粉垄传动箱4下安装有多个粉垄螺旋钻头9；粉垄螺旋钻头9的位置高于圆盘锯片13的位置；粉垄螺旋钻头9和圆盘锯片13分别通过动力装置驱动，圆盘锯片13能沉入到表土层19下部，圆盘锯片13将表土层19下部的硬土层18锯削为松土层15；粉垄螺旋钻头9将表土层19粉垄成粉垄层17。

所述的粉垄传动箱4铰接安装牵引架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9转动的粉垄液压马达5。

所述的拖拉机1后侧的驱动及牵引架2上安装有变速箱8；变速箱8的下部通过驱动轴壳10连接有传动箱12；驱动轴11安装在驱动轴壳10内，驱动轴11的上端与变速箱8内的动力输出齿轮连接，驱动轴11的下端与传动箱12内的动力输入齿轮连接；圆盘锯片13分别安装在传动箱12的两侧通过传动轴14上；为驱动轴9提供动力的动力装置与变速箱6连接。

所述为驱动轴9提供动力的动力装置为锯耕液压马达6，锯耕液压马达6固定安装在变速箱7上。

所述的变速箱6铰接在牵引架2上；牵引架2上还安装有圆盘锯片升降液压缸7，圆盘锯片升降液压缸7的伸缩轴与驱动轴壳10连接。

所述的传动箱12的前部和后部都安装有用于破土的犁刀16。

所述的犁刀16的截面呈箭头形，犁刀的张开角度大于传动轴14的长度，避免泥土堵塞在传动轴14处。

发明人之一的韦本辉研究员将实施例1、2和3草坪栽培方法与常规栽培方法在相同条件下培育60天，取草坪生长数据，得到如下结论：

通过测量草坪的生长高度及根长，可以看出，通过本发明实施例1、实施例2和实施例3种植的草坪60天的生长高度相对于常规栽培高出43.3%、40.5%和42.4%，根长相对于常规栽培增长18.7%、 17.78%和26.67%。本发明草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法构建新的草坪上层、下层土壤不乱的“超级草坪松土与贮水层”，实现挖掘草坪活土、保水、生态等“自然力”供给水平，底部“土壤水库”保水保肥，提高了水肥利用率，相应的减少草坪灌溉和管理成本，提高草坪丰草生态质量的目的。

Claims (8)

1.草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、草坪底层深层碎土、浅层粉垄同时进行：在草坪种植前，采用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，深入地面12～15cm以下的土壤层，利用螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具上直径为15～20cm的圆盘锯片（13）锯耕深层土壤形成松土层（15），松土层（15）之下为硬土层（18）；表土层（19）利用粉垄螺旋钻头（9）入土5～8cm旋耕成粉垄层（17）；粉垄层（17）与松土层（15）间形成隔层，减少土壤扰动，增强保护性耕作性能；形成上层浅松土、中层土壤不动、深层土壤疏松的“夹心”型结构，构建独特的“土壤水库”；

步骤二、草坪的栽培：按照草坪的常规种植栽培方法播种或移栽，种植过后3～5年不需松土；

步骤三、草坪生长期的管理和养护：按草坪常规栽培规程进行田间水肥管理。

2.根据权利要求1所述的草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，其特征在于：所述的螺旋钻头圆盘锯片双层粉垄耕具，包括拖拉机（1）、粉垄传动箱（4）和圆盘锯片（13），所述的粉垄传动箱（4）和圆盘锯片（13）安装在拖拉机（1）后部的牵引架（2）上，粉垄传动箱（4）位于圆盘锯片（13）的前方；粉垄传动箱（4）下安装有多个粉垄螺旋钻头（9）；粉垄螺旋钻头（9）的位置高于圆盘锯片（13）的位置；粉垄螺旋钻头（9）和圆盘锯片（13）分别通过动力装置驱动，圆盘锯片（13）能沉入到表土层（19）下部，圆盘锯片（13）将表土层（19）下部的硬土层（18）锯削为松土层（15）；粉垄螺旋钻头（9）将表土层（19）粉垄成粉垄层（17）。

3.根据权利要求2所述的草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，其特征在于：所述的粉垄传动箱（4）铰接安装牵引架（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（9）转动的粉垄液压马达（5）。

4.根据权利要求2所述的草坪粉垄底层碎土贮水丰草生态方法，其特征在于：所述的拖拉机（1）后侧的驱动及牵引架（2）上安装有变速箱（8）；变速箱（8）的下部通过驱动轴壳（10）连接有传动箱（12）；驱动轴（11）安装在驱动轴壳（10）内，驱动轴（11）的上端与变速箱（8）内的动力输出齿轮连接，驱动轴（11）的下端与传动箱（12）内的动力输入齿轮连接；圆盘锯片（13）分别安装在传动箱（12）的两侧通过传动轴（14）上；为驱动轴（9）提供动力的动力装置与变速箱（6）连接。

5.根据权利要求4所述的稻田隔层碎土高效耕作机具，其特征在于：所述为驱动轴（9）提供动力的动力装置为锯耕液压马达（6），锯耕液压马达（6）固定安装在变速箱（7）上。

6.根据权利要求4所述的稻田隔层碎土高效耕作机具，其特征在于：所述的变速箱（6）铰接在牵引架（2）上；牵引架（2）上还安装有圆盘锯片升降液压缸（7），圆盘锯片升降液压缸（7）的伸缩轴与驱动轴壳（10）连接。

7.根据权利要求4所述的稻田隔层碎土高效耕作机具，其特征在于：所述的传动箱（12）的前部和后部都安装有用于破土的犁刀（16）。

8.根据权利要求7所述的稻田隔层碎土高效耕作机具，其特征在于：所述的犁刀（16）的截面呈箭头形，犁刀的张开角度大于传动轴（14）的长度，避免泥土堵塞在传动轴（14）处。