CN113228871A - 一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法及应用，包括整地、育苗与种植、施肥、刈割、除草以及连作管理等步骤。本发明创造性地提出了利用桂牧一号连作管理改良耕作层障碍、构建肥沃耕层，通过本发明提供的方法，耕作层土壤容重下降、大中团聚体含量显著增加；耕作层拓深了8～15cm，相较于原有浅薄耕层，得到显著增厚；耕作层土壤有机质含量明显提升；耕作层土壤微生物生物量大幅度提升；同时，通过所述方法还能保水固土，减少水土流失。总之，本发明提供的肥沃耕层构建方法，技术简单，一般农民可掌握，适用于耕层浅薄、肥力低、板结等各类农耕地，具有较好的推广应用前景。

Description

一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法及应用

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法及应用。

背景技术

良好的耕作层是保障作物高产的重要前提。由于中/小型耕作机楲动力小、以旋代耕、长期大量施用化肥等，造成土壤耕层逐渐浅化、犁底层变硬并加厚，引起作物根系发育不良、下扎困难。据调查，我国耕作层小于20cm的耕地，面积占比71％，大部分农田土壤耕作层厚度只有13～16cm。此外，土壤有机质含量是土壤肥力的关键指标，而我国耕作土壤有机质含量普遍较低，平均含量只有欧洲土壤的1/3～1/2，含量低于1％的面积达耕地总面积的26％，以旱地土壤最为严重。在南方稻区，0.1％的土壤有机质相当于0.6～0.8吨/公顷的粮食生产力。因此，提升土壤有机质意味着粮食生产力提高。

耕作层耕层浅化是近十年才被关注的中低产田类型，针对耕层浅化的改良研究还很少，已有的技术主要是施入具有松土功能的土壤调理剂，但是该技术成本相对较高、效果因不同土壤类型差异较大、且可能具有引入次生污染物的风险。对于耕作层土壤有机质提升，一般采用投入秸秆还田、有机肥施用等有机物料的方式。然后，因秸秆C/N比较高，利用秸秆还田后还缺乏配套的耕作、施肥等管理措施，造成秸秆被微生物快速分解以CO₂形式释放，对提高土壤有机质含量效果不稳定；对于有机粪肥还田，一方面因其量大、缺乏配套农机，大面积推广难，另一方面粪肥中的重金属和抗生素残留，尚无特别有效的消除方法，其还田面临巨大食品安全和生态环境风险。

总之，我国农田耕作层障碍因素主要表现为：

(1)耕作层厚度多集中在13～16cm，耕层浅薄，犁底层坚实，作物根系穿插难，不利于形成合理的地下冠层结构；

(2)土壤有机质含量低、微生物活性弱；

(3)土壤容重大、团聚体少，耕作层土壤物理性状不良。

因此，研发高效且生态环保的耕作层构建和土壤有机质提升技术，是我国瘠薄中低产田改良的迫切之需，对提升粮食产量、促进耕地可持续利用有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，所述方法能够有效拓深耕作层，改善土壤物理结构，提高土壤有机质含量和微生物活性，同时还能为动物养殖提供饲料，缓解动物与人争粮的矛盾。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，包括如下步骤：

(1)整地：选取待耕种地块，在休闲季去除杂草，平整后备用；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，当气温高于10℃时，移栽桂牧一号；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，施用充分发酵的养殖粪肥；桂牧一号种植后的20天内追施尿素；同时，刈割后追施有机肥，苗高30～40cm时再次追施尿素；最后一次刈割后不施肥，进入休眠期；

(4)刈割：每年刈割3～4次，第一次刈割在株高100cm时进行，以增加新芽萌发和分蘖数，之后每次刈割在株高1.5～2.0m时进行，每次刈割留茬高度4～8cm；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为30～40cm时，进行人工中耕除草或喷洒除草剂。

其中，所述整地还包括如下步骤：

对于耕层浅化的农田，进行一次性深翻，深翻深度大于30cm，以破坏犁底层；

对于稻田，截断灌溉水来源，在田块中间开深20～30cm、宽10～20cm的沟，在田块四周开深30～40cm、宽30～40cm的沟，以充分排水；

对于耕作层有机质含量低于1％的土壤，一次性投入有机物料，使土壤有机质含量不低于1.2％。

优选地，步骤(2)中移栽种植行株距为40～50cm。

优选地，步骤(3)中所述养殖粪肥为猪粪、牛粪、鸡粪中的一种或多种。

优选地，步骤(3)中所述养殖粪肥的施用量为1000～3000kg/hm²。

优选地，步骤(3)中所述有机肥为沼液。

优选地，步骤(3)中尿素每次施用量均为6～8kg/亩。

优选地，所述有机物料为作物秸秆、牛粪、生物质炭中的一种或多种。

优选地，构建肥沃耕层的方法还包括连作管理，具体步骤为：对于耕层浅化、潜育化的稻田，连作不少于4年；对于贫瘠、浅薄、板结的坡旱地，连作不少于6年；对于耕作层严重障碍的耕地，连作不少于10年。

本发明还要求保护桂牧一号在拓深土壤耕层和改善土壤肥力中的应用，具体步骤如下：

(1)整地：选取待耕种地块，在休闲季去除杂草，平整后备用；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，当气温高于10℃时，移栽桂牧一号；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，施用充分发酵的养殖粪肥；桂牧一号种植后的20天内追施尿素；同时，刈割后追施有机肥，苗高30～40cm时再次追施尿素；最后一次刈割后不施肥，进入休眠期；

(4)刈割：每年刈割3～4次，第一次刈割在株高100cm时进行，以增加新芽萌发和分蘖数，之后每次刈割在株高1.5～2.0m时进行，每次刈割留茬高度4～8cm；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为30～40cm时，进行人工中耕除草或喷洒除草剂。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明创造性地提出了利用桂牧一号连作管理改良耕作层障碍、构建肥沃耕层，通过深翻耕地种植桂牧一号，实现了土壤的改良和耕作层的拓深。

(2)通过本发明提供的方法，农田耕作层物理结构明显改善，具体表现为耕作层土壤容重下降、大中团聚体含量显著增加，同时耕作层拓深了8～15cm，相较于现有13～16cm的浅薄耕层，得到显著提高。

(3)通过本发明提供的方法，农田耕作层各层土壤有机质含量明显提升，其中活性有机质(可溶性有机碳)含量提升效果最佳，为耕作层培肥提供了有力支撑。

(4)通过本发明提供的方法，农田土壤生物性状改善，耕作层各层土壤微生物生物量提升，极大地增强了微生物代谢活性，促进土壤养分快速转化与活化，实现了耕作层土壤全氮含量显著增加，进一步促进土壤肥力水平的提高。

(5)通过本发明提供的方法，利用桂牧一号强大的根系生物量和地表植被覆盖能力，实现保水固土作用，减少水土流失。

(6)桂牧一号种植技术简单，一般农民可掌握，且因其多年生的特点，需投入劳动力较少，使得本发明提供的肥沃耕层构建方法技术操作简单；同时本发明提供的方法应用范围广，适用于耕作层障碍(耕层浅薄、肥力低、板结等)的各类农耕地，包括旱地和稻田，在光、热、水资源丰富的亚热带和热带区域尤为适用。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和发明优势更加清楚阐述，以下将结合说明书实施例对本发明做进一步详细讲解。

实施例1

一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，步骤如下：

(1)整地：于2014年，在亚热带红壤丘陵区选定一块待改良坡旱地，面积约2.5亩，为长期种植玉米后撂荒约5年的弃耕地，0～15cm表层土壤较疏松，15cm以下坚实；去除土表杂草，机械深翻40cm、平整备用；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，同时，在3月初时，锄头开穴，开穴深度约30cm，行株距均为40cm；3月28日(阴天、土壤湿润、气温高于10℃)，将大棚内扦插育苗的桂牧一号幼苗(6～7片叶)移入大田穴中，盖土5cm左右；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，按150kg/亩施用充分发酵的牛粪；桂牧一号种植后的第15天(阴天)上午，按6kg/亩追施尿素；

(4)刈割：于6月24日(株高约100cm左右)时进行第一次刈割，9月11日和12月18日(株高约1.5m)分别进行第二次和第三次刈割，每次刈割留茬约5cm，第一次和第二次刈割后按照4kg/亩施加沼液，同时当苗高为35cm左右时按8kg/亩追施尿素，第三次刈割后不施肥；收割的牧草用于肉牛养殖；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为35cm时，进行人工中耕除草。

按照上述种植构建肥沃耕层的方法，进行6年的桂牧一号连作。

于2020年12月25日采集土壤剖面样本，对连作后的土壤进行耕作层培肥效果评价，分析土壤肥力基本指标，分析结果见表1所示。

表1桂牧一号种植前后土壤性质变化

从表1中可以看到，与种植前相比，连续6年桂牧一号种植对土壤养分、物理结构和生物学性质都有极大改善，主要表现在10～30cm土层有机质增加13.4％～20.7％、0～40cm土层全氮含量增加32.9％～45.5％、10～40cm土层容重降低11.7％～14.7％、0～40cm土层微生物生物量增加71.0％～102.1％。连续6年种植桂牧一号后，0～10cm容重略微增加6.6％，这是由长期未耕作、加上收割和施肥时人为压实引起。

实施例2

一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，步骤如下：

(1)整地：于2012年，在亚热带红壤丘陵区选定一块待改良农田，面积约3亩，为长期种植水稻后撂荒多年，0～15cm表层土壤略疏松，15cm以下非常坚实；去除土表杂草，机械深翻40cm，平整备用；同时，测得耕作层0～15cm土壤有机质含量为0.73％，一次性施入大量水稻秸秆，使得耕作层有机质含量为1.3％左右；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，同时，在3月初时，锄头开穴，开穴深度约30cm，行株距均为40cm；3月25日(阴天、土壤湿润、气温高于10℃)，将大棚内扦插育苗的桂牧一号幼苗(6～7片叶)移入大田穴中，盖土6cm左右；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，按180kg/亩施用充分发酵的鸡粪；桂牧一号种植后的第18天(阴天)上午，按7kg/亩追施尿素；

(4)刈割：于6月28日(株高约100cm左右)时进行第一次刈割，9月15日和12月21日(株高约1.6m)分别进行第二次和第三次刈割，每次刈割留茬约6cm，第一次和第二次刈割后按照3.5kg/亩施加沼液，同时当苗高为35cm左右时按7kg/亩追施尿素，第三次刈割后不施肥；收割的牧草用于肉牛养殖；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为38cm时，进行人工中耕除草。

采用上述种植方法连作7年。于2019年～2020年，以相邻未改良撂荒地为对照，在经桂牧一号种植改良后的田块和未改良的田块上种植冬油菜和夏花生，经测产：未改良田块上的油菜和花生产量分别为131kg/亩和169kg/亩，经桂牧一号种植改良后的田块上油菜和花生产量分别为187kg/亩和265kg/亩，改良实现油菜和花生增产43％和57％。

以上说明描述本发明中较佳的实施方式，不应将其看作为是对本发明权利要求保护范围的限制。在不脱离本发明原理和思想的情况下，任何修改、等效替换及改进，都应视为在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)整地：选取待耕种地块，在休闲季去除杂草，平整后备用；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，当气温高于10℃时，移栽桂牧一号；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，施用充分发酵的养殖粪肥；桂牧一号种植后的20天内追施尿素；同时，刈割后追施有机肥，苗高30～40cm时再次追施尿素；最后一次刈割后不施肥，进入休眠期；

(4)刈割：每年刈割3～4次，第一次刈割在株高100cm时进行，以增加新芽萌发和分蘖数，之后每次刈割在株高1.5～2.0m时进行，每次刈割留茬高度4～8cm；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为30～40cm时，进行人工中耕除草或喷洒除草剂。

其中，所述整地还包括如下步骤：

对于耕层浅化的农田，进行一次性深翻，深翻深度大于30cm，以破坏犁底层；

对于稻田，截断灌溉水来源，在田块中间开深20～30cm、宽10～20cm的沟，在田块四周开深30～40cm、宽30～40cm的沟，以充分排水；

对于耕作层有机质含量低于1％的土壤，一次性投入有机物料，使土壤有机质含量不低于1.2％。

2.根据权利要求1所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，步骤(2)中移栽种植行株距为40～50cm。

3.根据权利要求2所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，步骤(3)中所述养殖粪肥为猪粪、牛粪、鸡粪中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，步骤(3)中所述养殖粪肥的施用量为1000～3000kg/hm²。

5.根据权利要求1所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，步骤(3)中所述有机肥为沼液。

6.根据权利要求1～5任一项所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，步骤(3)中尿素每次施用量均为6～8kg/亩。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，所述有机物料为作物秸秆、牛粪、生物质炭中的一种或多种。

8.根据权利要求1任一项所述的一种利用桂牧一号种植构建肥沃耕层的方法，其特征在于，还包括连作管理，具体步骤为：对于耕层浅化、潜育化的稻田，连作不少于4年；对于贫瘠、浅薄、板结的坡旱地，连作不少于6年；对于耕作层严重障碍的耕地，连作不少于10年。

9.桂牧一号在拓深土壤耕层和改善土壤肥力中的应用，其特征在于，具体步骤如下：

(1)整地：选取待耕种地块，在休闲季去除杂草，平整后备用；

(2)育苗与种植：2月底时在大棚内扦插育苗，当气温高于10℃时，移栽桂牧一号；

(3)施肥：在桂牧一号移栽前，施用充分发酵的养殖粪肥；桂牧一号种植后的20天内追施尿素；同时，刈割后追施有机肥，苗高30～40cm时再次追施尿素；最后一次刈割后不施肥，进入休眠期；

(4)刈割：每年刈割3～4次，第一次刈割在株高100cm时进行，以增加新芽萌发和分蘖数，之后每次刈割在株高1.5～2.0m时进行，每次刈割留茬高度4～8cm；

(5)除草：桂牧一号种植后苗高为30～40cm时，进行人工中耕除草或喷洒除草剂。