CN110800559B - 一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，通过小麦或燕麦与苜蓿的保护性套种，能防止春季风沙大将浅播的苜蓿种子吹走，有利于苜蓿早播扎根保墒，促进生长，有利于苜蓿幼苗的生长；其次，根据风沙区苜蓿需水规律，建立了科学灌溉技术模式，解决了无效蒸发和无效灌溉问题，实现节约用水30％以上；另外，通过测定土壤的元素，建立风沙区苜蓿土壤养分丰缺指标施肥系统，解决了过量施肥和养分损失严重的问题，实现节约用肥30％以上，增产10％～20％，达到节约成本，增加收入，提高肥料利用率，降低环境污染的效果；最后，本方法中确定了苜蓿的收割期，提高苜蓿的品质，使其蛋白质含量到达最大。
Description
技术领域
本发明涉及植物种植方法技术领域，具体为一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法。
背景技术
苜蓿是奶牛等草食动物的重要优质饲草，被誉为“牧草之王”，其根系强大，根瘤菌可以固定空气中的游离氮，是很好的土壤改良和水土保持牧草，一次种植可多年利用。近年来国家政策大力支持发展草产业，发展草业是促进农牧交错带经济发展的重要途径，我国苜蓿产业的发展正呈逐年上升的趋势。陕北榆林是国家草产业战略布局区，是我国北方长城沿线半干旱农牧交错过渡带毛乌素沙地南缘的陕北榆林沙区，地域辽阔，地势平缓，具有良好的苜蓿生长条件，适合大面积机械化种植，进行商业化生产。在陕北沙地种植苜蓿能充分利用土地和气候资源，实现种草养殖增收，产业扶贫增效，防风固沙增绿，经济、社会、生态效益显著。
目前陕北风沙区种植苜蓿主要存在的问题是：
1、风沙区土壤沙性较重，保水、保肥、保温性能皆较差，春季土地风蚀严重，出苗率、越冬率难以保证。
2、灌水缺乏科学依据，我国北方淡水资源紧张，如何将水资源利用效率最大化是当地苜蓿生产面临的主要挑战。
3、施肥缺乏科学依据，养分损失浪费严重，经济成本增加。
4、因收割时期不确定而影响到苜蓿的品质，进而影响到苜蓿的安全越冬和第二年的返青。
因此，如何解决上述问题，实现陕北风沙区种植苜蓿优质高产，成为本区域人员亟需解决的一个问题。
发明内容
针对风沙区种植苜蓿产量低的问题，本发明提供一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，有效的提高了风沙区苜蓿的亩产量。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，包括以下步骤：
S1、在种植区内套种保护作物和苜蓿，并使每行苜蓿与每行保护作物互成夹角；
S2、根据若干年的降雨量平均值，确定种植区的灌溉水量，根据灌溉水量对种植区分别在播种前、刈割期、入冬前和冬季至返青前进行灌溉；
S3、测定种植区土壤中的元素含量，包括磷、钾和微量元素含量，根据元素含量进行对种植区进行施肥；
S4、对种植区的苜蓿每年进行4次刈割，刈割时期为苜蓿初花期后的1-3天。
优选的，步骤1中，所述保护作物为小麦或者燕麦；
在种植区预先播一茬小麦或者燕麦，待小麦或者燕麦在出苗后至拔节前，再在种植区播种苜蓿。
优选的，所述每行保护作物与每行苜蓿的夹角为45°。
优选的，所述苜蓿的行距为8cm，所述保护作物的行距为12-15cm。
优选的，在步骤S1种植保护作物和目前之前，对种植区的土地进行整平和土壤改良。
优选的，所述土壤改良的方法为，测量土壤中的有机质含量，当有机质含量为1.5％～2.0％，施有机肥0～15t/hm2；当有机质含量1.0％～1.5％，施有机肥15～30t/hm2；有机质含量1.0％以下，施有机肥30～75t/hm2。
优选的，步骤S2中的灌溉方法如下：
播种前灌溉，灌水深度为5～30cm，灌水量为80～300m3/hm2，灌水周期为1～3.5天；
刈割期灌溉，灌水深度为30cm以上，灌水量为300m3/hm2；
入冬前灌溉，灌水总量为700～1000m3/hm2，分两次灌溉，首先灌溉600～900m3/hm2，待水封冻后再灌溉100m3/hm2。
优选的，步骤S3中，当土壤中有效磷含量小于0.15mg/kg，则施磷肥量大于540kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.15～0.3mg/kg，则施磷肥量为486±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.3～0.5mg/kg，则施磷肥量为432±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.5～1mg/kg，则施磷肥量为378±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为1～1.7mg/kg，则施磷肥量为324±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为1.7～3.2mg/kg，则施磷肥量为270±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为3.2～6.0mg/kg，则施磷肥量为216±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为6.0～12mg/kg，则施磷肥量为162±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为12～22mg/kg，则施磷肥量为108±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为22～40mg/kg，则施磷肥量为54±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量大于40mg/kg，则种植区不施磷肥。
优选的，步骤S3中，当土壤中有效钾含量小于12mg/kg，则施钾量大于540kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为12～24mg/kg，则施钾肥量为432±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为24～49mg/kg，则施钾肥量为324±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为49～100mg/kg，则施钾肥量为216±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为100～205mg/kg，则施钾肥量为108±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量大于205mg/kg，则种植区不施钾肥。
优选的，步骤S3中磷肥和钾肥每年施3次，分别在播种苜蓿前、苜蓿第2茬再生初期以及第4茬再生初期施肥一次；
微量元素肥料在苜蓿的播种前进行施肥。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，通过小麦或燕麦与苜蓿的保护性套种，能防止春季风沙大将浅播的苜蓿种子吹走，有利于苜蓿早播扎根保墒，促进生长；同时能够有效提前苜蓿的播种期近一个月，有利于当年扎根，确保了安全越冬；燕麦的遮阴效果有效减少了田地间土壞水分蒸发量，有利于苜蓿幼苗的生长。小麦或者燕麦收割时，采取高茬收割，既保证了小麦或者燕麦的收割，又能使苜蓿正常生长，增加了收人，弥补了苜蓿种植当年收人低的不足；其次，根据风沙区苜蓿需水规律，建立了科学灌溉技术模式，解决了无效蒸发和无效灌溉问题，实现节约用水30％以上。另外，通过测定土壤的元素，建立风沙区苜蓿土壤养分丰缺指标施肥系统，解决了过量施肥和养分损失严重的问题，实现节约用肥30％以上，增产10％～20％。达到节约成本，增加收入，提高肥料利用率，降低环境污染的效果。最后，本方法中确定了苜蓿的收割期，提高苜蓿的品质，使其蛋白质含量到达最大。
进一步，合理密植在保证苜蓿正常生长的同时，增大单位面积产量，降低茎叶比，提高苜蓿干草品质，有效防控杂草的发生。
附图说明
图1为本发明保护作物和苜蓿套种的分布图。
图中：1、保护作物；2、苜蓿。
具体实施方式
下面结合附图并以榆林地区为例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，包括以下步骤：
步骤1，选择苜蓿的种植品种。
具体为，选用国内北方抗逆性较强的苜蓿品种，国外抗寒指数1～1.5级或秋眠级1～3级的苜蓿品种。
优选为，中苜三号、甘农三号或WL323。
步骤2，对种植区域的土地进行整平处理。
具体为，清除土壤表层上的岩石、树桩，及不予保留之乔木和灌木，清理深度为50㎝左右，削岗填洼，消除凸凹不平，使土地的平整度偏差不超过±5cm；
然后，深翻土地30cm以上，并细耙土壤，每平方米直径≥3cm土块不超过10个。
最后，耱平地面，平整度偏差不超过±3cm，压实表土，成人行走鞋印下陷深度0.5～1cm。
步骤3、对种植区的土壤进行改良。
具体方法如下，测量土壤中的有机质含量，将有机肥均匀施入耕作层土壤。
当土壤中的有机质含量为1.5％～2.0％，施有机肥0～15t/hm2；
当土壤中的有机质含量为1.0％～1.5％，施有机肥15～30t/hm2；
当土壤中的有机质含量为1.0％以下，施有机肥30～75t/hm2；
步骤4、在种植区先播一茬保护作物，待保护作物出苗后至拔节前，套种苜蓿2，每行苜蓿与每行保护作为形成30°～60°，优选为45°。
参与图1，所述保护作物1为小麦或者燕麦，保护作物的行距为15-20cm，优选为15cm。
苜蓿选用籽粒饱满、含水量适宜(10％～12％)、净度高(≥95％)、发芽率高(≥85％)、种子用价高(≥80％)的种子。播种前采用根瘤菌剂拌种等方式接种根瘤菌，或选用确已有效接种根瘤菌的包衣种子。
苜蓿的播种方式为条播，行距8cm，深开沟3～4cm，浅播种覆土1～2cm，播种量18㎏/hm2。
步骤5、根据往年的降雨量平均值，确定种植区的灌溉水量，根据灌溉水量对种植区分别在播种前、刈割期、入冬前和冬季至返青前进行灌溉；
灌溉的具体方法如下：
(1)灌溉方式：喷灌。
(2)喷灌灌溉量：全年灌溉690mm(6900m3/hm2)。
(3)喷灌灌水深：30～60cm。
(4)喷灌灌水量：每次30～50mm(300～500m3/hm2)。
(5)喷灌灌水周期：6～12天。
(6)喷灌灌水次数：全年灌水15～25次。
(7)灌水时期：0～30cm土层土壤相对含水量降至65％时开始灌溉；或0～30cm土层土壤有效水存留比例降至35％时开始灌溉；或自前次灌溉以来土壤水分亏缺量达到灌水定额时开始灌溉。
(8)喷灌机行停模式：走10秒停60～100秒；转1圈耗时3.5～5.5天。
(9)播种前灌溉的具体方法如下：
播种前灌足底水，灌水深度30cm以上，灌水定额30mm(300m3/hm2)以上。
播种后：灌水深度5～30cm；先浅后深，逐渐加深。灌水定额8～30mm(80～300m3/hm2)；先小后大，逐渐加大。灌水周期1～3.5天；先短后长，逐渐增长。行停模式为走10秒停10～60秒(转1圈耗时1～3.5天)；先快后慢，逐渐减慢。
(10)刈割期灌溉：刈割前3天结束灌水，灌水深度30cm以上，灌水定额30mm(300m3/hm2)以上，或于草捆移出当日迅即灌水，可先快转、小量、浅灌，随后实施规范灌溉。
(11)入冬前灌溉：适宜灌溉期为11月上旬至11月下旬。灌水定额70～100mm(700～1000m3/hm2)。两步实施：前期灌足底水60～90mm(600～900m3/hm2)，后期浅浇封冻水10mm(100m3/hm2)。
(12)冬季至返青前灌溉：灌水时期为2～3cm表层土壤变干，灌水深度5～20cm；先浅后深，逐渐加深。灌水定额5～20mm(50～200m3/hm2)；先小后大，逐渐加大。行停模式为走10秒停0～40秒(转1圈耗时0.5～2.5天)；先快后慢，逐渐减慢。
步骤6、测定种植区土壤中的元素含量，包括磷、钾和微量元素含量，根据元素含量进行对种植区进行施肥；
(1)磷肥：测定土壤有效磷含量，依据表1确定施肥量。
表1陕西榆林沙地苜蓿土壤有效磷丰缺指标和年适宜施磷量(P2O5,kg/hm2)
(2)钾肥：测定土壤速效钾含量，依据表2确定施肥量。
表2陕西榆林沙地苜蓿土壤速效钾丰缺指标和年适宜施钾量(K2O,kg/hm2)
(3)微量元素肥料：播种当年一次性基施，若采用追施，则年施肥量为表3推荐施肥量的1/4。
表3陕西榆林沙地苜蓿土壤微量元素丰缺临界值及年推荐施肥量
| 元素 | 临界值(mg/kg) | 肥料 | 施肥量(kg/hm<sup>2</sup>) |
| 锌 | 0.5 | 七水硫酸锌 | 15～30 |
| 硼 | 0.5 | 硼砂 | 8～15 |
| 铁 | 3.5 | 硫酸亚铁 | 15～60 |
| 锰 | 2 | 硫酸锰 | 15～30 |
| 铜 | 0.2 | 硫酸铜 | 8～30 |
| 钼 | 0.10 | 钼酸铵 | 0.5～1.0 |
(4)施肥次数
磷肥和钾肥：每年1～3次。
微量元素肥料：4年1次。亦可每年追施1次。
(5)施肥时期：
磷肥和钾肥：播种前；第2茬再生初期；第4茬再生初期。
微量元素肥料：播种前；再生初期。
(6)越冬肥：
适宜施肥期为8月下旬至9月中旬，施肥时期为第4茬再生初期，施肥种类为钾肥和磷肥。施肥量因土壤肥力而异，通常钾(K2O)和磷(P2O5)皆以45～75kg/hm2为宜。
步骤7、对种植区的苜蓿进行刈割：
(1)刈割次数：播种当年1～3次；建成草地4次。
(2)刈割时期：紫花苜蓿现蕾-初花期3-4天。建成草地第1茬6月1日之前刈割；建成草地第2茬7月5日之前刈割；建成草地第3茬8月10日之前刈割；建成草地第4茬10月25日至11月15日刈割。
(3)末次刈割：9月5日之前或10月25日之后；9月15日至10月5日为极度危险期，不可进行末次刈割。
在初花期收割，苜蓿的蛋白质最高。
经实测，根据上述方案在风沙区沙地种植苜蓿，亩产苜蓿干草平均达到1060kg，亩产苜蓿干草最高达到了1290kg。
本发明提供的一种提高风沙区苜蓿产量和品质的种植方法，首先，通过保护作物与苜蓿先后播种形成套种模式，并适当增加播种量，缩小苜蓿行距，由过去25cm，缩小到最佳行距8cm，保护作物对苜蓿形成一个保护性作用；
然后，通过应用20年(1996～2015)逐旬平均气象数据，研究了风沙区苜蓿需水规律和灌溉定额，揭示了苜蓿不同生产时期的需水量、需水强度、灌溉需水量和灌溉定额。其次，根据当地气候条件，确定苜蓿的合理目标产量，根据土壤肥力和目标产量计算出适宜施肥量。最后，依据气候特征和苜蓿生长发育规律确定陕北风沙区苜蓿合理刈割模式。
本发明具有以下有益的技术效果：
1、通过小麦或燕麦与苜蓿的保护性套种，能防止春季风沙大将浅播的苜蓿种子吹走，有利于苜蓿早播扎根保墒，促进生长；有效提前苜蓿的播种期近一个月，有利于当年扎根，确保了安全越冬；燕麦的遮阴效果有效减少了田地间土壞水分蒸发量，有利于苜蓿幼苗的生长。小麦或者燕麦收割时，采取高茬收割，既保证了小麦或者燕麦的收割，又能使苜蓿正常生长，增加了收人，弥补了苜蓿种植当年收人低的不足。
2、合理密植，在保证苜蓿正常生长的同时，增大单位面积产量，降低茎叶比，提高苜蓿干草品质，有效防控杂草的发生。
3、揭示了陕北风沙区苜蓿需水规律，建立了科学灌溉技术模式，解决了无效蒸发和无效灌溉问题，实现节约用水30％以上。同时亦与苜蓿安全越冬及避免风蚀密切相关。
4、探明了陕北风沙区苜蓿需肥和土壤供肥特性，构建了陕北风沙区沙地苜蓿土壤养分丰缺指标推荐施肥系统，解决了过量施肥和养分损失严重的问题，实现节约用肥30％以上，增产10％～20％。达到节约成本，增加收入，提高肥料利用率，降低环境污染的效果。
5、研究发现了秋季刈割危险期和极端危险期，提出了合理刈割时期和模式，提高了苜蓿品质一个等级，确保了苜蓿的安全越冬。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在种植区内套种保护作物和苜蓿，并使每行苜蓿与每行保护作物互成夹角；
所述保护作物为小麦或者燕麦；在种植区预先播一茬小麦或者燕麦，待小麦或者燕麦在出苗后至拔节前，再在种植区播种苜蓿；
S2、根据若干年的降雨量平均值，确定种植区的灌溉水量，根据灌溉水量对种植区分别在播种前、刈割期、入冬前和冬季至返青前进行灌溉；
播种前灌溉，灌水深度为5～30cm，灌水量为80～300m3/hm2，灌水周期为1～3.5天；
刈割期灌溉，灌水深度为30cm以上，灌水量为300m3/hm2；
入冬前灌溉，灌水总量为700～1000m3/hm2，分两次灌溉，首先灌溉600～900m3/hm2，待水封冻后再灌溉100m3/hm2；
S3、测定种植区土壤中的元素含量，包括磷、钾和微量元素含量，根据元素含量进行对种植区进行施肥；
步骤S3中磷肥和钾肥每年施3次，分别在播种苜蓿前、苜蓿第2茬再生初期以及第4茬再生初期施肥一次；微量元素肥料在苜蓿的播种前进行施肥；
当土壤中有效磷含量小于0.15mg/kg，则施磷肥量大于540kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.15～0.3mg/kg，则施磷肥量为486±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.3～0.5mg/kg，则施磷肥量为432±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为0.5～1mg/kg，则施磷肥量为378±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为1～1.7mg/kg，则施磷肥量为324±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为1.7～3.2mg/kg，则施磷肥量为270±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为3.2～6.0mg/kg，则施磷肥量为216±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为6.0～12mg/kg，则施磷肥量为162±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为12～22mg/kg，则施磷肥量为108±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量为22～40mg/kg，则施磷肥量为54±10kg/hm2；
当土壤中有效磷含量大于40mg/kg，则种植区不施磷肥；
当土壤中有效钾含量小于12mg/kg，则施钾量大于540kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为12～24mg/kg，则施钾肥量为432±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为24～49mg/kg，则施钾肥量为324±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为49～100mg/kg，则施钾肥量为216±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量为100～205mg/kg，则施钾肥量为108±10kg/hm2；
当土壤中有效钾含量大于205mg/kg，则种植区不施钾肥；
S4、对种植区的苜蓿每年进行4次刈割，刈割时期为苜蓿初花期后的1-3天。
2.根据权利要求1所述的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，其特征在于，所述每行保护作物与每行苜蓿的夹角为45°。
3.根据权利要求2所述的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，其特征在于，所述苜蓿的行距为8cm，所述保护作物的行距为12-15cm。
4.根据权利要求1所述的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，其特征在于，在步骤S1种植保护作物和目前之前，对种植区的土地进行整平和土壤改良。
5.根据权利要求4所述的一种风沙区提高苜蓿产量和品质的种植方法，其特征在于，所述土壤改良的方法为，测量土壤中的有机质含量，当有机质含量为1.5％～2.0％，施有机肥0～15t/hm2；当有机质含量1.0％～1.5％，施有机肥15～30t/hm2；有机质含量1.0％以下，施有机肥30～75t/hm2。
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