发明内容
本发明的目的在于提供一种滴灌覆膜棉花的栽培方法,通过滴灌覆膜棉花种肥同播肥料的选择、配比、施用,及水肥一体化协调、化控技术相结合,实现氮磷养分缓释、有机微生物配合、水、肥高效利用,解决滴灌棉花磷肥投入时间、空间分布不合理,磷肥利用效率低等问题,为棉花根区创造健康的水、肥、微环境,实现滴灌棉花减肥增效。
为了实现上述目的,所采用的技术方案为:
一种滴灌覆膜棉花的栽培方法,所述的栽培方法为:在进行滴灌覆膜棉花播种的同时,施加种肥于种行靠近滴灌带一侧。
进一步地,所述滴灌覆膜棉花的播种配置为:
采用1膜3管6种行,膜上1管相邻2种行的间距为10cm,相邻2管的种行间距为66cm,播种密度1.4-1.9万株/亩;
或采用1膜3管3种行,膜上2种行之间的间距为76cm,常规棉品种播种密度0.95-1.25万株/亩,杂交棉品种播种密度0.70-1.0万株/亩。
再进一步地,所述的种肥施于种行靠近滴灌带一侧,水平距离3-5cm、垂直距离10-15cm处。
进一步地,所述的种肥中含有缓释颗粒肥、15-20kg/亩有机微生物颗粒肥和0.5-3kg/亩土壤保水剂;
所述的缓释颗粒肥中含有棉花整个生育期所需75-85%的磷肥。
再进一步地,所述的缓释颗粒肥中N+P2O5+K2O≥40%,水溶性磷≥60%;
所述的土壤保水剂为吸水≥200倍的凝胶,黏性土壤施加0.5-1kg/亩,壤土施加0.8-1.5kg/亩,沙壤土施加1-2kg/亩,沙土施加2-3kg/亩。
再进一步地,所述的棉花整个生育期施氮肥18-22kg/亩,磷肥6-12kg/亩,钾肥8-10kg/亩。
再进一步地,所述的棉花整个生育期中,氮肥、磷肥、钾肥的质量比为N:P2O5:K2O=1:0.4:0.5。
进一步地,所述的栽培方法还包括水肥管理:棉花整个生育期所需80-90%的氮肥、15-25%的磷肥和不少于90%的钾肥作为追肥,通过滴灌的方式随水施加;
年度滴灌10-12次,滴水总量300-350m3/亩。
再进一步地,所述的滴灌具体为:播种后滴出苗水1次,滴水量10-15m3/亩;蕾期6月15-25日滴灌1次,滴水量20m3/亩;花铃期滴灌8-10次,每次滴水20-30m3/亩,9月5日停止滴水,秋季9月20日-10月10日滴灌1次,滴水量50-60m3/亩。
进一步地,所述的栽培方法还包括化学调控:子叶展开时喷施缩节胺0.5-1.0g/亩,3-4叶期1.5-2.0g/亩,6-7叶期2.0-2.5g/亩;化学打顶前7天左右5-10g/亩,打顶后7天左右8-10g/亩,顶部果枝伸长到8-10cm时5-6g/亩。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
本发明的技术方案,选用适宜于棉花养分需求及生育规律的缓控释肥料、有机微生物颗粒菌肥、土壤保水剂,依据当地土壤质地、土壤有效养分供给能力,合理配比;将棉花生育期磷肥施用量的75-85%,应用棉花种肥同播覆膜播种机,一次性施入于种行一侧3-5cm,地表下10-15cm处,通过水分、温度、时间的作用,保证棉花养分、水分的持续供应及有益微生物的快速繁殖,结合水肥一体化滴灌技术,实现滴灌覆膜棉花肥料轻简化施用,肥、水高效利用。本发明所述棉花栽培方法与目前新疆棉花水肥一体化栽培方法相比,棉花产量显著提高,可节省人机成本、改善棉花根际微环境、调理土壤、提高土壤蓄水供肥能力,明显提高肥料利用效率。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种滴灌覆膜棉花的栽培方法,达到预期发明目的,以下结合较佳实施例,对依据本发明提出的一种滴灌覆膜棉花的栽培方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。在下述说明中,不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
下面将结合具体的实施例,对本发明一种滴灌覆膜棉花的栽培方法做进一步的详细介绍:
本发明的技术方案为:
一种滴灌覆膜棉花的栽培方法,所述的栽培方法为:在进行滴灌覆膜棉花播种的同时,施加种肥于种行靠近滴灌带一侧。
优选地,所述滴灌覆膜棉花的播种配置为:
采用1膜3管6种行,膜上1管相邻2种行的间距为10cm,相邻2管的种行间距为66cm,播种密度1.4-1.9万株/亩;
或采用1膜3管3种行,膜上2种行之间的间距为76cm,常规棉品种播种密度0.95-1.25万株/亩,杂交棉品种播种密度0.70-1.0万株/亩。
进一步优选地,所述的种肥施于种行靠近滴灌带一侧,水平距离3-5cm、垂直距离10-15cm处,一次性完成平土、开沟、施肥、铺管、覆膜、播种、覆土操作,使肥料与棉花根系区域重合,实现滴灌棉花肥料减施、减肥增效的目的。
优选地,所述的种肥中含有缓释颗粒肥、15-20kg/亩有机微生物颗粒肥和0.5-3kg/亩土壤保水剂;
所述的缓释颗粒肥中含有棉花整个生育期所需75-85%的磷肥。
氮、磷、钾是植物最重要的营养元素,氮、钾在土壤中随水移动性较好,磷在壤粘质土壤的移动距离小于2cm,在沙质土壤的移动距离小于5cm。实验证明,在滴灌覆膜棉花水肥一体化下,磷主要分布在距滴头深度0-10cm、水平0-10cm的范围内,棉花根系则主要分布在10-20cm土层,造成滴施磷肥与根系空间分布不重叠,70%的磷被表层土壤固定,磷肥滴施利用率仅为5.6%-7.9%。将棉花整个生育期所需75-85%的磷肥、有机微生物颗粒肥和土壤保水剂作为种肥,施加于种行靠近滴灌带一侧水平距离3-5cm、地表下10-15cm处,通过水分、温度、时间的作用,保证棉花养分、水分的持续供应及有益微生物的快速繁殖,结合水肥一体化滴灌技术,实现滴灌覆膜棉花肥料轻简化施用,肥、水高效利用。
进一步优选地,所述的缓释颗粒肥中N+P2O5+K2O≥40%,水溶性磷≥60%;
所述的土壤保水剂为吸水≥200倍的凝胶,黏性土壤施加0.5-1kg/亩,壤土施加0.8-1.5kg/亩,沙壤土施加1-2kg/亩,沙土施加2-3kg/亩。
养分在水分、温度的作用下缓慢释放,80天到达释放高峰,随后迅速降低,90天养分释放率大于80%,养分释放曲线与棉花对磷的需求曲线基本相符;选择适合本区域土壤环境的生物有机肥;选择降解性能好,保水能力强的保水剂。
进一步优选地,所述的棉花整个生育期施氮肥18-22kg/亩,磷肥6-12kg/亩,钾肥8-10kg/亩。
进一步优选地,所述的棉花整个生育期中,氮肥、磷肥、钾肥的质量比为N:P2O5:K2O=1:0.4:0.5。
优选地,所述的栽培方法还包括水肥管理:棉花整个生育期所需80-90%的氮肥、15-25%的磷肥和不少于90%的钾肥作为追肥,通过滴灌的方式随水施加;
年度滴灌10-12次,滴水总量300-350m3/亩。
进一步优选地,所述的滴灌具体为:播种后滴出苗水1次,滴水量10-15m3/亩;蕾期6月15-25日滴灌1次,滴水量20m3/亩;花铃期滴灌8-10次,每次滴水20-30m3/亩,9月5日停止滴水,秋季9月20日-10月10日滴灌1次,滴水量50-60m3/亩。
优选地,所述的栽培方法还包括化学调控:子叶展开时喷施缩节胺0.5-1.0g/亩,3-4叶期1.5-2.0g/亩,6-7叶期2.0-2.5g/亩;化学打顶前7天左右5-10g/亩,打顶后7天左右8-10g/亩,顶部果枝伸长到8-10cm时5-6g/亩。
实施例1.
栽培方法为:在进行滴灌覆膜棉花播种的同时,施加种肥于种行靠近滴灌带一侧。
其中,具体包括以下几个方面:
(1)选择适于当地气候条件的棉花品种,南疆棉区选用生育期125-135天的中早熟或中熟品种,北疆棉区选用生育期118-125天的早熟和中早熟品种。
选用适于当地气候条件的棉花品种:棉花品种的生育期要与当地的积温和无霜期相匹配,即要充分利用当地的热量资源,突出早熟,避免由于棉花生育期过长而导致棉花贪青晚熟。
(2)合理种植模式:
滴灌覆膜棉花的播种配置为:采用1膜3管6种行,膜上1管相邻2种行的间距为10cm,相邻2管的种行间距为66cm,播种密度1.4-1.9万株/亩;
或采用1膜3管3种行,膜上2种行之间的间距为76cm,常规棉品种播种密度0.95-1.25万株/亩,杂交棉品种播种密度0.70-1.0万株/亩。
播种配置如图1所示,上图为1膜3管6种行,下图为1膜3管3种行。
(3)将缓释颗粒肥与有机微生物颗粒肥、土壤保水剂分箱置入播种机肥料箱,可依据土壤质地、有效养分供给能力、当地水资源供给能力,参照种肥配比,调整种肥箱播量调节轮,调整缓释颗粒肥、有机微生物颗粒肥、土壤保水剂的用量。
种肥施加位置如图1所示,种肥施于种行靠近滴灌带一侧,水平距离为3-5cm、垂直距离为10-15cm处,一次性完成平土、开沟、施肥、铺管、覆膜、播种、覆土操作,使肥料与棉花根系区域重合,使棉花对养分、水分吸收时期与肥料养分、水分释放期相吻合,并且为棉花生长构建健康的土壤微环境,实现滴灌覆膜棉花肥水更高效利用,提高棉花抗病抗逆性。其中,1膜3管6种行时,种肥水平距离为5cm。
图2为滴灌覆膜棉花种肥同播种植模型;图中,①为滴施磷肥分散区域,②为基肥磷肥分散区域,③为土壤湿润区域。由图可知,通过将种肥施于该位置,使得棉花完整的根系可以吸收到磷肥,从而可以解决“大量的磷被表层土壤固定,导致根系无法吸收,磷肥浪费”的问题,从而可以提高磷肥的利用率,并避免污染,减少浪费。
(4)种肥配比,采用“缓释颗粒肥+有机微生物颗粒肥+土壤保水剂”,依据当地土壤质地、土壤养分供给能力、棉花生育时期水资源供给能力进行组配。种肥中含有缓释颗粒肥、15-20kg/亩有机微生物颗粒肥和0.5-3kg/亩土壤保水剂。
缓释颗粒肥中含有棉花整个生育期所需75-85%的磷肥。棉花全生育期施氮肥(以N计)18-22kg/亩,磷肥(以P2O5计)6-12kg/亩,钾肥(以K2O计)8-10kg/亩,氮肥、磷肥、钾肥的质量比为N:P2O5:K2O=1:0.4:0.5。以46%磷的缓释磷酸二铵为例,85%的磷肥作为种肥,用作种肥的缓释磷酸二铵施用量为11.1-22.2kg/亩,其余氮、磷、钾肥料按照棉花生育期需肥量,通过滴灌进行追施。
具体的:
有机微生物颗粒菌肥,粒径2mm-4mm,有机质≥40%,有效活菌数≥2亿/g,菌种由复合菌组成,通过区域适应性鉴定,能够在本区域土壤环境中存活、繁殖,具有抑菌、防病、解磷、解钾的复合功能。
土壤保水剂为吸水≥200倍的凝胶,为颗粒状,粒径2mm-4mm,具备良好的降解性。具体的,黏性土壤施加0.5-1kg/亩,壤土施加0.8-1.5kg/亩,沙壤土施加1-2kg/亩,沙土施加2-3kg/亩,具体施用量依据当土壤、水资源情况进行调整。
缓释颗粒肥以氮、磷、钾大量元素为主,N+P2O5+K2O≥40%,水溶性磷≥60%、PH值≤7,养分在水分、温度的作用下缓慢释放,80天到达释放高峰,随后迅速降低,90天养分释放率大于80%,养分释放曲线与棉花对磷的需求曲线基本相符。
(5)水肥管理:作为种肥养分供给的补充,应用滴灌系统。
依据肥料在土壤中的随水移动性,棉花整个生育期所需80-90%的氮肥、15-25%的磷肥和不少于90%的钾肥作为追肥,通过滴灌的方式随水施加;其余所需的氮、磷、钾作为种肥施加。
年度滴灌10-12次,滴水总量300-350m3/亩。滴灌具体为:播种后滴出苗水1次,滴水量10-15m3/亩;蕾期6月15-25日滴灌1次,滴水量20m3/亩;花铃期滴灌8-10次,每次滴水20-30m3/亩,9月5日停止滴水,秋季9月20日-10月10日滴灌1次,滴水量50-60m3/亩。
(6)化学调控:子叶展开时喷施缩节胺0.5-1.0g/亩,3-4叶期1.5-2.0g/亩,6-7叶期2.0-2.5g/亩;化学打顶前7天左右5-10g/亩,打顶后7天左右8-10g/亩,顶部果枝伸长到8-10cm时5-6g/亩。
注:田间管理跟当地大田管理相同。
实施例2.
实施例2与实施例1的操作步骤相同,不同点在于(5)水肥管理,其方案如表1所示。
以46%磷的缓释磷酸二铵作为磷肥,85%的磷肥作为种肥,用作种肥的缓释磷酸二铵施用量为11.1-18.5kg/亩,其余氮、磷、钾肥料按照棉花生育期需肥量,通过滴灌进行追施。
表1滴灌覆膜棉花种肥同播追肥方案 (单位:%)
注:①表中各次施肥量是追肥总量的百分数;②根据实际情况可进行调整。
实施例3.
通过棉花的田间种肥与追肥对比实验,摸清种肥同播条件下棉花磷肥利用效率、保水剂应用效果,进一步探索棉花肥料高效利用的种植模式,研究水肥高效利用的变化趋势,指导新疆棉花轻简化栽培,实现棉花种植减肥、节水、提质、增效。
(1)试验材料及地点
棉花品种:新陆早62号。田间试验于2020年4月-9月在新疆石河子市天业生态园进行。该地区为温带大陆性气候,年均降水量210mm,蒸发量1660mm。土壤类型为灰漠土,质地为壤土。耕层(0~20cm)土壤基础性质为:碱解氮99.67mg/kg,速效磷5.46mg/kg,速效钾198.75mg/kg,有机质8.96g/kg,总盐1.3mg/kg。供试肥料为:尿素(N:46.3%)、磷酸二铵(N:18%、P2O5:46%)、有机微生物颗粒(有机质:45%、枯草芽孢杆菌2亿/g)、保水剂(吸水≥200倍)、磷酸一铵(N:12%、P2O5:60%)、硫酸钾(K2O:50%)。
(2)试验方法
a处理
5各处理3次重复15个小区,随机排列,小区长29.3m,宽2.28m,小区面积66.67m2,小区随机区组排列,除施肥外,田间管理措施相同。处理1-3,种肥同播施用64%磷酸二铵19.56kg/666.7m2、有机微生物颗粒15kg/666.7m2、保水剂1kg/666.7m2,滴施肥施用72%磷酸一铵5kg/666.7m2、尿素30.17kg/666.7m2、硫酸钾14kg/666.7m2;处理4,全程滴施肥施用72%磷酸一铵20kg/666.7m2、尿素33.91kg/666.7m2、硫酸钾14kg/666.7m2,具体参照表1。棉花滴施肥使用次数及每次滴施量占追肥用量的百分比,参照表2。
表1处理肥料用量
表2棉花滴灌追肥使用次数及比例(%)
b调查记载
播种前取0-20cm混合土样,收获犁地前每个小区取0-20cm混合土样。播种时间:4月25日,采用(66+10)机采棉模式,滴灌带置于10cm小行中间,4月26日滴出苗水,5月3日出苗;5月5日、5月26日进行中耕作业,全生育期灌水12次,分别在5月30日、6月10日、6月20日、6月28日、7月5日、7月11日、7月16日、7月21日、7月27日、8月5日、8月13日、8月26日停水。
棉花生育时期对生物学性状、滴水前根区10-20cm土壤田间持水量进行调查,收获前各小区株数、及产量性状调查;对各小区植株进行采样,分析植株及籽棉养分含量;小区收考种花,室内考种;各小区收获计产,计算亩产量。
(3)结果与分析
1.1生育期生物性状调查分析
按照试验处理,每小区定点定株调查20株棉花,边行10株、中行10株,分别对苗期、蕾期、花期、铃期的出苗率、株高、叶片数、蕾数、果枝数、花数、铃数等指标进行调查。由表3可见,生育期各调查项目,处理1>处理2>处理3>处理4>处理5。
表3不同处理棉花生育期调查表
1.2不同处理对棉花产量性状的影响
经过收获前田间调查、田间实收测产和室内考种,由表4可见:处理1单株结铃数、单铃重显著优于其他处理,处理5最低;衣分各处理差异不显著;籽棉产量处理1、2、3较处理4分别增产26.66%、10.39%、6.84%,增产极显著,处理5较处理4减产14.93%,减产极显著。
表4不同处理对棉花产量性状的影响
1.3不同处理不同生育时期棉花根区田间持水量分析
生育期间选取滴水前4个时间节点,对各处理棉花根区10-20cm土壤含水量进行取样分析,折算田间持水量,由表5可见:处理1施用有机质+保水剂,全生育期田间持水量始终保持在65%以上,较处理2、3、4、5差异极显著;处理2仅施用有机质,较处理3、4、5具有一定的保水效果;处理3、4、5间没有明显差异。
表5棉花根区10-20cm土层含水量占田间持水量的百分比
1.4肥料利用率分析
100kg经济产量养分吸收量:100kg经济产量养分吸收量=(籽粒产量×籽粒养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量)/籽粒产量×100。
表6植株养分测试表
表7可见:处理1、2、3可有效提高磷肥的利用效率,分别较处理4提高167.36%、80.87%、65.36%。
表7磷肥利用率分析表
(4)结论
试验表明,通过磷肥种肥同播+滴灌追肥的种植模式,可以提高磷肥的利用效率,显著提高棉花产量。不同处理对棉花产量的影响:种肥(磷酸二铵+有机微生物颗粒+保水剂)+追肥>种肥(磷酸二铵+有机微生物颗粒)+滴施肥>种肥(磷酸二铵)+滴肥>全程滴施肥,种肥采用磷酸二铵+有机微生物颗粒+保水剂,棉花产量412.11kg/666.7m2,磷肥利用率28.1%,较全程滴灌施肥,磷肥利用率提高167.36%,并且表现出显著的保水能力,为棉花健康生长提供良好养分供给。可见科学施肥对棉花产量的影响很大,通过试验,合理的施肥方式,科学的肥料配比不仅可以实现作物轻简化栽培,还可大幅提高作物产量,提高资源的利用效率,对于现代农业的可持续发展和环境保护都有积极的影响。
以上所述,仅是本发明实施例的较佳实施例而已,并非对本发明实施例作任何形式上的限制,依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。