CN112772328B - 一种保障马铃薯稳产优质同时培肥土壤的水肥调控下马铃薯-箭筈豌豆间作方法 - Google Patents

一种保障马铃薯稳产优质同时培肥土壤的水肥调控下马铃薯-箭筈豌豆间作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种保障马铃薯稳产优质同时培肥土壤的水肥调控下马铃薯‑箭筈豌豆间作方法。该包括如下步骤：(1)每年4月中下旬采用高垄双行种植，垄上种植两行马铃薯，施用复合肥，箭筈豌豆种植在垄沟，绿肥行施用氮肥，并铺设滴灌带；(2)6月中旬灌溉；(3)6月下旬灌溉；(4)盛花期对箭筈豌豆进行粉碎、翻压于垄上、腐解；(5)8月中旬灌溉；(6)9月上旬灌溉。本发明这不仅可以保证马铃薯产量，提高马铃薯品质，还能提升土壤肥力，实现“以小肥换大肥”，“边生产边修复”的目标。通过该模式的推行，可以实现内蒙古地区马铃薯的高效可持续生产。

Description

一种保障马铃薯稳产优质同时培肥土壤的水肥调控下马铃 薯-箭筈豌豆间作方法
技术领域
本发明涉及农作物种植领域，涉及一种保障马铃薯稳产优质同时培肥土壤的水肥调控下马铃薯-箭筈豌豆间作方法。
背景技术
灌溉和施肥是影响作物生产的两个关键因子。目前内蒙古自治区马铃薯产业存在马铃薯单产水平较低，资源利用效率低的问题，具体表现为水资源短缺，主产区水分利用率不高，以及化肥投入不平衡。长期连作马铃薯，氮肥的过量施用和不合理灌溉，使得农田土壤根层变浅，出现板结、盐碱化加剧等退化问题，严重影响了马铃薯的产量和品质。
绿肥，特别是豆科绿肥，由于其特殊的固氮能力，可以代替部分化肥，减少氮肥在农业生产过程中的投入量，从而避免过施氮肥引发的一系列环境问题，在土壤培肥改良上起着重要的作用。箭筈豌豆是一种优质的豆科绿肥，具有耐寒、耐旱、耐碱和耐瘠等特性，并在改土肥田和改善生态环境等方面发挥着重要作用。并且绿肥本身就是“小水库”，其含水量高达80％-85％，翻压绿肥可以在一定程度上增加土壤含水率。种植绿肥是减少蒸发，增加地面覆盖，减轻风蚀，保持土壤水分的有效措施。
绿肥一般采用轮作或间套作的模式与当地作物农作制相结合。针对内蒙古地区的自然气候条件，一年一季种植的模式，养分过量投入以及水分相对缺乏的问题，基于边修复边生产的思路，提出了水肥调控下箭筈豌豆-马铃薯间作的种植模式。间作种植技术能够提高光、热、肥等的利用效果，在生产的同时，改良土壤，提高农业生产系统的生产力。为了防止可能出现的间作绿肥和主作物马铃薯的水、肥竞争问题，在间作模式上配合节水灌溉及绿肥少量施肥的调控技术，形成一种适宜当地，培肥优产的水肥调控下的马铃薯-箭筈豌豆新型间作种植模式。
发明内容
发明目的：本发明目的是提供一种基于水肥调控马铃薯-箭筈豌豆间作的土壤改良和马铃薯稳产优质的种植模式。
技术方案：一种基于水肥调控马铃薯-箭筈豌豆间作的土壤改良和马铃薯稳产优质的方法，包括如下步骤：
(1)每年4月中下旬采用高垄双行种植，垄上种植两行马铃薯，施用复合肥，箭筈豌豆种植在垄沟，绿肥行施用氮肥，并铺设滴灌带；
(2)6月中旬灌溉，用水量优为50-60m3/hm2；
(3)6月下旬灌溉，用水量优选50-60m3/hm2；
(4)盛花期对箭筈豌豆进行粉碎、翻压于垄上、腐解；
(5)8月中旬灌溉，用水量优选50-60m3/hm2；
(6)9月上旬灌溉，用水量优选50-60m3/hm2。
作为本发明的一种优选，所述的复合肥N:P:K＝25:12:10；施肥量为170-200kg/hm2。
作为本发明的进一步优选，所述的复合肥施肥量为187.5kg/hm2。
作为本发明的一种优选，所述的绿肥行施用氮肥为尿素，施肥量为80-100kg/hm2。
作为本发明的进一步优选，所述的尿素施肥量为90kg/hm2。
作为本发明的一种优选，步骤(2)、(3)、(5)、(6)中用水量为56.25m3/hm2。
有益效果：本发明针对内蒙古的区域特色选择箭筈豌豆作为绿肥作物与马铃薯间作，并进行水肥调控。由于箭筈豌豆的保水性能和翻压后的培肥能力，使得生产过程中灌水量和氮肥施用量减少，这不仅可以保证马铃薯产量，提高马铃薯品质，还能提升土壤肥力，实现“以小肥换大肥”，“边生产边修复”的目标。通过该模式的推行，可以实现内蒙古地区马铃薯的高效可持续生产。
附图说明
图1为马铃薯-箭筈豌豆间作模式示意图；
图2为不同处理对马铃薯产量的影响；
图3为不同处理对马铃薯品质的影响；
具体实施方式
实施例1
针对实际农业生产过程中，内蒙古地区气候干旱，并且长期的单一连续种植降低土壤肥力，进而使得马铃薯产量降低，但大量施用氮肥则会造成土壤板结、盐碱化加剧等一系列环境问题。基于边生产边修复的思路，在内蒙古自治区农牧业科学院武川旱作试验站进行马铃薯-箭筈豌豆间作试验，该实验于2019年4月开始，设置高低两种水分条件，并布置马铃薯单作、马铃薯-箭筈豌豆间作处理，六个处理具体说明如表1所示，试验小区面积为43.75m2(6.25m*7m)，7月29日箭筈豌豆盛花期，对箭筈豌豆进行粉碎、翻压于垄上、腐解。马铃薯于9月18日收获，试验期间不进行追肥。
表1六个处理说明
Figure BDA0002888283690000031
收集盛花期箭筈豌豆植株样品测定氮素养分含量，收集翻压腐解20天后和收获期耕层土壤样品测定土壤肥力，统计收获期马铃薯产量，并进行品质测定。
实施效果1.箭筈豌豆长势及养分积累情况
水分和氮肥施用并不影响箭筈豌豆的地下部生物量。相比低水分处理(GL)，提高水分(GH)能够显著促进箭筈豌豆的地上部的生长(P<0.05)，低水分氮肥施加条件下(GLN)地上部生物量能够与高水分处理(GN)相当，高水分氮肥施加下(GHN)地上部生物量略有提升，但与GH和GLN处理无显著差异(P>0.05)。箭筈豌豆根瘤数以及地上地下部N素养分含量表现出与地上部生物量一致的趋势。总养分积累GHN处理显著高于其他处理，GLN和GH处理相当，GL处理养分积累最低。
表2箭筈豌豆长势及养分积累情况
Figure BDA0002888283690000032
实施效果2.马铃薯产量变化情况
统计分析结果表明，不同处理下马铃薯产量无显著差异(P>0.05)，即水肥调控，间作箭筈豌豆并不影响马铃薯产量(图2)。从平均值上看，间作绿肥能够提升马铃薯产量，高水分处理也有增产效应，绿肥加施氮肥效果最佳。从节水减肥角度，低水分箭筈豌豆间作处理(GL)可以保障马铃薯产量，低水分氮肥施加箭筈豌豆间作处理(GLN)马铃薯产量最佳。
实施效果3.马铃薯品质变化
相比马铃薯单作，箭筈豌豆间作处理下，马铃薯块茎中干物质、还原糖、维生素C含量显著增加(图3)。间作处理下，不同水平水分和氮肥施加并不显著影响马铃薯块茎品质(P>0.05)。从平均值看，高水分和氮肥施加提升马铃薯品质最佳，但低水分GL和GLN处理与高水分施氮GHN处理下马铃薯品质指标，包括干物质、还原糖和维生素C含量均无显著差异。
实施效果4.土壤理化性质的变化情况
箭筈豌豆翻压20天后，相比单作处理，绿肥间作处理下垄上土壤SOM，TN，AK，NH4 +-N含量显著提高，间作处理下水分和氮肥施加之间无显著差异。垄上土壤中NO3 --N在氮肥和水分同时施加的间作处理下最高，在单作处理下最低。单作和间作不改变垄上土壤pH和AP含量。垄沟土壤性质也表现出与垄上相似的趋势。
马铃薯收获后，相比单作处理，绿肥间作处理下垄上土壤SOM，TN，AK，NH4 +-N含量显著提高，间作处理下水分和氮肥施加之间无显著差异。单作和间作不改变垄上土壤pH和AP含量。垄沟土壤性质也表现出与垄上相似的趋势。
表3箭筈豌豆翻压后和马铃薯收获期的土壤理化性质和肥力状况
Figure BDA0002888283690000041
Figure BDA0002888283690000051
本发明创新技术、搭配合理，基于边生产边修复的思路，利用箭筈豌豆作为绿肥作物，在低水分节水灌溉且在绿肥行少施氮肥(GLN)的条件下，由于箭筈豌豆的保水性能和翻压后的培肥能力，使得生产过程中灌水量减少，不仅可以提升当地土壤肥力，还能提高当地马铃薯品质，实现了“以小肥换大肥”减少当地氮肥施用，并为当地构建合理的农作物绿肥联合模式提供参考。

Claims (4)

1.一种内蒙古地区基于水肥调控马铃薯-箭筈豌豆间作的土壤改良和马铃薯稳产优质的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）每年4月中下旬采用高垄双行种植，垄上种植两行马铃薯，施用复合肥，箭筈豌豆种植在垄沟，绿肥行施用氮肥，并铺设滴灌带；所述的复合肥N:P:K=25:12:10；施肥量为170-200kg/hm2, 所述的绿肥行施用氮肥为尿素，施肥量为80-100kg/hm2;
（2）6月中旬灌溉，用水量为50-60m3/hm2；
（3）6月下旬灌溉，用水量为50-60m3/hm2；
（4）盛花期对箭筈豌豆进行粉碎、翻压于垄上、腐解；
（5）8月中旬灌溉，用水量为50-60 m3/hm2；
（6）9月上旬灌溉，用水量为50-60 m3/hm2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的复合肥施肥量为187.5kg/hm2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的尿素施肥量为90kg/hm2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）、（3）、（5）、（6）中用水量为56.25m3/hm2。
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