CN110169226A - 一种坡耕地合理耕层构型调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种坡耕地合理耕层构型调控方法，包括如下步骤：根据坡耕地立地条件，设计该坡耕地的土体构型；利用深松技术按设计要求建立坡耕地耕层的土体构型，所述土体构型包括由下至上依次为保证层、稳定层及活动层；在上述土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良。有效改善耕层土壤的结构层次，提高土体保水、保肥和透气能力；另一方面，根据作物生长需要，通过施加生物炭和土壤改良剂，改善土壤的肥力，满足后续作物生长的需要，有利于农业生产活动中作物增产稳产，从而提高农作物产量。同时，还解决了坡耕地耕层立地条件差、作物产量低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及坡耕地技术领域，具体涉及一种坡耕地合理耕层构型调控方法。
背景技术
随着社会的发展，农业生产活动不断增加，使得坡耕地产生了严重的水土流失。由于坡耕地分布在山坡上，地面平整度差且跑水跑肥跑土严重，因而其作物产量低。坡耕地分布面积不大但分布广，坡耕地土层瘠薄且土壤保水、保肥能力差。随着土壤熟化与土地利用时间的延长，坡耕地延用的传统耕作制度，致使土壤团聚能力遭到严重破坏，土体保水、保土、保肥、透气能力变差，在耕层底部形成坚硬的犁底层也影响土壤的蓄水能力和作物根系的生长发育。深松技术是通过深松机具和拖拉机动力平台联合来完成的一种耕作技术；是用深松铲、无壁犁或凿形犁等松土农具，疏松土壤而不翻转土层的一种新型的耕作方法。深松是农机和农艺结合的一种新耕作制度。但是，由于机具状态差、作业水平低时，会耕层逐年变浅，加重坡耕地水土流失；而且，现有耕层土体构型的处理存在着诸多不足，耕层土体构型不能根据后续作物生长进行土体构型设计。
国内外学者对耕层土体剖面重构进行了很多研究，单一地对土体剖面重构进行表土覆盖取得了一定的效果，但这类土体构型保水保肥性能差，作物不易存活，不能达到农作物增产的效果，达到充分利用耕地价值的效果。因此，需要设计一种坡耕地合理耕层构型调控方法，以解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种坡耕地合理耕层构型调控方法，解决现有坡耕地土体构型保水保肥性能差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据坡耕地立地条件，设计该坡耕地的土体构型；
S2、利用深松技术按设计要求建立坡耕地耕层的土体构型，所述土体构型由下至上依次为保证层、稳定层及活动层；
S3、在所述土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良。
进一步，所述步骤S3中，施加生物炭具体为，将生物炭与基肥一起翻埋在耕层下10-15cm，其中，干土与生物炭的质量比为1000：8-20。施加的土壤改良剂为保水剂，将保水剂喷洒在活动层上。
进一步，当所述土体构型为保证层≥30cm，稳定层为20-30cm，活动层为0-20cm；活动层土壤的含水量为15-20％，土壤容重为1.4-1.6g/cm3，为浅根适生型土体构型。对所述浅根适生型土体构型进行深松，所述深松深度为20-35cm，间隔为40-80cm。
进一步，当所述土体构型的保证层≥40cm，稳定层为20-40cm，活动层为0-20cm；活动层土壤含水量为15-22％，土壤容重为1.2-1.4g/cm3，为深根适生型土体构型。对所述深根适生型土体构型进行深松，所述深松深度在35-50cm。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过坡耕地耕层立地条件的差异来确定该坡耕地的土体构型，由下至上依次建立了土体构型的保证层、稳定层及活动层，并结合在土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良。一方面，有效改善耕层土壤的结构层次，提高土体保水、保肥和透气能力；另一方面，根据作物生长需要，通过施加生物炭和土壤改良剂，改善土壤的肥力，满足后续作物生长的需要，有利于农业生产活动中作物增产稳产，从而提高农作物产量。
2、本发明还解决构建土体构型时操作复杂的问题，该改良方法操作简单，解决了坡耕地耕层立地条件差、作物产量低的问题，同时有利于农业技术推广。
附图说明
图1为本发明坡耕地合理耕层构型改良方法的流程图。
图2为本发明坡耕地合理耕层构型改良方法中浅根适生型土体构型的剖面图。
图3为本发明坡耕地合理耕层构型改良方法中深根适生型土体构型的剖面图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参见图1，一种坡耕地合理耕层构型调控方法，包括如下步骤：
S1、根据坡耕地立地条件，设计该坡耕地的土体构型；
S2、利用深松技术按设计要求建立坡耕地耕层的土体构型，所述土体构型由下至上依次为保证层、稳定层及活动层；
S3、在所述土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良。
其中，所述步骤S3中，施加生物炭具体为，将生物炭与基肥一起翻埋在耕层下10-15cm，其中，干土与生物炭的质量比为1000：8-20。施加的土壤改良剂为保水剂，将保水剂喷洒在活动层上。生物炭以小麦秸秆、玉米秸秆、茶渣为原料，通常在20～100℃·min-1氧热裂解炭化而来。所述基肥为尿素和/或有机肥。施加的土壤改良剂为保水剂，将保水剂喷洒在活动层上，以保持土壤的水分。优选为树脂型钾盐保水剂。
进一步，参见图2，所述土体构型中，保证层≥30cm，稳定层为20-30cm，活动层为0-20cm；并且，活动层土壤的含水量为15-20％，土壤容重为1.4-1.6g/cm3，为浅根适生型土体构型。深松在应在前茬作物收获后立即进行，或在耕地所在的地区的雨季前进行，对所述浅根适生型土体构型进行深松，所述深松深度为20-35cm，间隔为40-80cm。典型农作物如大豆。
进一步，参见图3，所述土体构型中，保证层≥40cm，稳定层为20-40cm，活动层为0-20cm；活动层土壤含水量为15-22％，土壤容重为1.2-1.4g/cm3，为深根适生型土体构型。对所述深根适生型土体构型进行深松，所述深松深度在35-50cm。典型农作物如玉米。
具体实施例，参见表1：
表1各实施例中土体构型改良的相关情况
参见表2，选择TN(全氮)、TP(全磷)、OM(有机质)、AK(速效钾)、PH(酸碱度)、CEC(阳离子交换量)共6个土壤肥力指标作为改良后土体构型与原土体构型的对比，结构参见表2。
表2调控后土体构型与原土体构型的土壤肥力指标对比
| 指标 | 改良后土体构型 | 原土体构型 |
| TN(g/kg) | 1.16±0.26 | 0.74 |
| TP(g/kg) | 0.32±0.17 | 0.29 |
| OM(g/kg) | 17.31±7.12 | 12.85 |
| AK(mg/kg) | 53.06±3.42 | 68.6 |
| PH | 6.12±0.18 | 5.64 |
| CEC(cmol/kg) | 10.25±0.12 | 9.89 |
从表2中可知，调控后的土体构型在TN、TP、OM、PH、CEC这几个土壤肥力指标上远远高于改造前的土体构型。AK低于改造前的土体构型，其原因可能是改造前的土体中有机肥含量过低，导致土体构型中速效钾素含量过低。在后续改良土体构型中，根据土壤立地条件与土壤肥力条件进行调整。
综上，本发明通过坡耕地耕层立地条件的差异来确定该坡耕地的土体构型，由下至上依次建立了土体构型的保证层、稳定层及活动层，并结合在土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良，有效改善土壤的肥力，满足后续作物生长的需要，有利于农业生产活动中作物增产稳产；并有效解决了坡耕地耕层立地条件差、作物产量低的问题。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、根据坡耕地立地条件，设计该坡耕地的土体构型；
S2、利用深松技术按设计要求建立坡耕地耕层的土体构型，所述土体构型由下至上依次为保证层、稳定层及活动层；
S3、在所述土体构型的活动层上施加生物炭和土壤改良剂，实现对坡耕地耕层的土体改良。
2.根据权利要求1所述坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，所述步骤S3中，施加生物炭具体为，将生物炭与基肥一起翻埋在耕层下10-15cm，其中，干土与生物炭的质量比为1000：8-20。
3.根据权利要求1所述坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，所述步骤S3中，施加的土壤改良剂为保水剂，将保水剂喷洒在活动层上。
4.根据权利要求1所述的坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，当所述土体构型为保证层≥30cm，稳定层为20-30cm，活动层为0-20cm；活动层土壤的含水量为15-20%，土壤容重为1.4-1.6 g/cm3，为浅根适生型土体构型。
5.根据权利要求1所述的坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，当所述土体构型的保证层≥40cm，稳定层为20-40cm，活动层为0-20cm；土壤含水量为15-22%，土壤容重为1.2-1.4 g/cm3，为深根适生型土体构型。
6.根据权利要求4所述坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，对所述浅根适生型土体构型进行深松，所述深松深度为20-35cm，间隔为40-80cm。
7.根据权利要求5所述坡耕地合理耕层构型调控方法，其特征在于，对所述深根适生型土体构型进行深松，所述深松深度在35-50cm。
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