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南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法.pdf

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南疆 綠洲 滴灌 連作 低產 棉田 土壤 構建 方法
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摘要
申請專利號:

CN201611243949.X

申請日:

20161229

公開號:

CN106613263A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G1/00,A01B79/02 主分類號: A01G1/00,A01B79/02
申請人: 新疆農業科學院經濟作物研究所,新疆雅戈爾農業科技股份有限公司,新疆農業科學院棉花工程技術研究中心
發明人: 崔建平,田立文,郭仁松,徐志武,劉志清,林濤,徐海江,孔杰,張鵬忠,阿里甫·艾爾西,張娜,朱斌,秦剛,婁善偉,李金楓,戴路,歐洲,馬騰飛,牛新霞,王俊
地址: 830091 新疆維吾爾自治區烏魯木齊市南昌路403號
優先權: CN201611243949A
專利代理機構: 烏魯木齊中科新興專利事務所 代理人: 李靜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201611243949.X

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法,該方法是由棉田播前將上茬作物秸稈粉碎還田,投入農家肥、化肥,深翻,平整棉田,超深松,播前灌溉,播種,棉田溝槽開挖,種植抗鹽植物,棉田周邊建防風林帶,建立灌排渠系統、田間管理步驟完成;經使用后調查結果表明:苗期土壤水分增加0.5個百分點,耕作層速效鉀增加35.2%,膜下5cm土壤溫度增加0.6℃,苗期耕作層厚度增加7.1?cm,土壤含鹽量下降2.1g/kg,土壤孔隙度(%)增加8.5個百分點,土壤穿透阻力(PSI)下降130,土壤容重下降0.11?g/cm3,土壤pH值降低0.4,耕作層土壤殘膜含量下降11.3kg/畝,棉田無早衰現象,籽棉產量增加57.5?kg/畝,因而本發明方法具有改良土壤與增產作用,可滿足生產所需。

權利要求書

1.一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法,其特征在于按下列步驟進行:棉田準備:a、深翻:在上年冬灌前或當年棉花播種前5-10天,每茬棉花在播種前進行1次深翻,在從未進行55-70cm超深翻或40-60cm深松的棉田進行1次的超深翻,其它時間深翻深度均為25-30cm,連續2年深翻應為開壟與閉壟交替進行,在水資源豐富的棉區,超深翻應在冬灌前完成,25-30cm的深翻作業須在播種前4-8天內完成,其中,在超深翻前,將上茬作物秸稈粉碎還田,投入農家肥3.5-4.5m/畝,并施入過磷酸鈣或重過磷酸鈣化肥20-30kg/畝和硫酸鉀10-15kg/畝,或60-80kg/畝腐植酸磷肥和硫酸鉀10-15kg/畝,棉田肥料投入時間在55-70cm的深翻前1-3天完成;b、超深松:在已進行超深翻后的棉田第3-4年進行超深松,每次超深松在播前灌溉未進行前完成,時間為上年10月下旬-11月中旬前完成,超深松的深度為40-60cm,對沒有進行超深翻棉田,當年整地前進行超深松,以后每隔3-5年超深松1次,在超深松前,將上茬作物秸稈粉碎還田,投入農家肥1.5-2.5m/畝,并施入過磷酸鈣或重過磷酸鈣化肥10-15kg/畝和硫酸鉀5-10kg/畝,或30-40kg/畝腐植酸磷肥和硫酸鉀5-10kg/畝,棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;c、播前灌溉:在上年11月10日-12月15日進行播前灌溉,其灌溉量為180-260m/畝;d、選定品種:選擇生物產量達1100-1300kg/畝的生長勢相對強的棉花品種為陸地棉品種的新陸中36、42、47、56或68號,海島棉品種的新海21、36、45或48號;生育期管理:e、深中耕:棉花播完種以后1周內進行深中耕,中耕深度15-18cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;f、棉田溝槽開挖與填平:于當年5月28-6月7日在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,開挖的溝槽走向與常年深翻方向垂直,溝槽深100-160cm、寬60-80cm,溝槽間垂直距離200-300cm,對挖有溝槽,并填平的局部板結地塊進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量按120-150m/畝計,待土壤耕作層含水量達13-16%時,在該地塊種植抗鹽植物為玉米、油葵、甜菜、草木樨、苜蓿、花椰菜、青花菜或番茄,其它管理方法按該植物常規管理方法進行。

說明書

技術領域

本發明涉及一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法。

背景技術

新疆南疆綠洲具有獨特的自然生態環境,棉區遠離海洋,冬天嚴寒,夏季較熱,干旱少雨,空氣干燥,土壤蒸發量異常大,為典型的大陸性干旱氣候,常年,特別是秋冬和冬春季節變換之時,頻繁地受到嚴重風沙災害的威脅,以地處南疆相對中心位置的阿瓦提縣為例,其多年平均氣溫10.4℃,最熱月(7月)平均氣溫24.2℃,極端最高氣溫40.4℃,最冷月(1月)平均氣溫-8.3℃,極端最低氣溫-25℃,≥10℃有效積溫4147-4658℃;多年平均降水量46.7mm,多年平均蒸發量1890.7mm,無霜期205-239天,年均日照2679小時,日照百分率為60~70%;氣溫年較差34℃,年均日較差15℃,年平均風速3m/秒,年平均大風日數15天,平均浮塵日數52天。春季(3~5月)升溫快而不穩,冷暖交替頻繁,干旱且多大風;夏季(6~8月)炎熱,多干熱風,日照時間長,降水集中,冰雹危害頻發;秋季(9~11月)氣候涼爽,降溫迅速,霜凍出現較早;冬季(12~翌年2月)天氣寒冷而漫長,平均氣溫-8.3℃;

獨特的自然生態環境導致南疆綠洲棉田,甚至有豐富水源的綠洲棉田土壤鹽漬化和沙漠化現象十分嚴重,全區域除農業生產所種植的各類作物、樹木和相關植物外,其它植被少而單調,棉區棉田土壤多為輕壤土,其次為砂壤土和中壤土,犁底層土壤一般為紅棕色或灰黑色粘土居多,也有純沙性土壤,土壤有機質含量低,平均約為10.0g/kg左右。相對我國其它棉區,新疆棉田耕作時間較短,估計有50%左右棉田平均耕作時間僅有25年左右,這也與該區域惡劣的自然生態環境有關。雖然新疆棉區機械化水平較高,有利于棉花集約化生產,但由于機械反復碾壓,特別是大型輪式機械碾壓,再加上種植管理模式特殊、以及種植結構單一,棉田長時期連作,絕大多數棉田連作時間達10年以上,有的甚至高達20年以上,其0-30cm土壤緊實度(PSI)高達310以上,土壤板結,0-25cm土壤容重1.46g/cm3以上,明顯高于未開墾前的土壤,同時也高于我國其它棉區,總之,除惡劣的生態環境導致其土壤保水保肥差,其人為因素,也是導致土壤結構差的主要原因之一。

考慮南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤板結、鹽堿含量高、理化性質差、PH值有增加的趨勢、棉田植株發病率較高、土壤有機質含量偏低、土壤耕層理化特性相對較差,導致棉花高產重演性差,現實中至少15%的棉田產量不足平均產量的75%。另外,播前灌溉量大與有限的水資源矛盾越來越尖銳(因棉花播種前不僅須確保出苗土壤墑情,還須水洗土壤鹽堿,再加上蒸發量大,其播前灌溉每次用水量高達210m3/畝左右,水資源常年缺口達30%以上),針對棉花收獲后耕層土壤緊實、固相比例大,及時實施秸桿還田和投入有機肥、深度耕翻、大水量冬灌,再結合品種選擇、拉沙改土、滴施土壤調理劑等其它農藝措施,從而實現周期性打破犁底層,不僅有利于洗鹽堿,蓄水保墑,減少蒸發、徑流和滲漏,另外深度耕翻還可以掩埋殘茬,使之與土肥相融,把下層不良性狀的土壤翻到地表,與已有的熟土層有機混合,再借助于冬天干濕和凍融的自然之力,進而形成較厚的熟化土壤耕層;種植耐鹽植物后,由于植物根系的穿插作用,土壤容重、總空隙度、通透性、總團聚體等物理性質得到改善。由于植物枯枝落葉及死根茬的腐殖作用,土壤有機質增加,促進了土壤微生物的生長和繁殖,改善了土壤養分狀況和化學性狀,全面改善土壤通透性與理化結構,提高土壤肥力,最終既有利于種子發芽,增強農田抗旱能力,又可減少作物根系生長阻力,增強棉花根系活力。生產實踐證明該發明方法對綠洲棉田,尤其對于質地黏重或有粘著障礙層的鹽堿地改良作用明顯,易于實現“根深葉茂”的棉花豐收景觀。

由于世界其它國家棉花種植區自然生態環境與南疆綠洲棉區有很大區別,即便與新疆棉區差異相對較小的中亞烏茲別克、塔吉克斯坦等國,這些國家棉區土壤鹽堿含量和干旱少雨程度均較新疆少或輕得多,南疆綠洲土壤耕層存在的問題不是上述國家棉花高產的主要限制因素。截止目前,國內外均未對類似南疆綠洲生態條件下土壤耕層存在的問題展開系統研究的報道,導致其滴灌棉田耕層土壤改良方法的缺失。

本發明通過在棉田播種前重施有機肥、深翻深耕、播前大水量灌溉、選擇適宜品種、生育期深拉沙改土,結合苗蕾期隨水滴施土壤調理劑,從而構建南疆綠洲滴灌中低產棉田合理的土壤耕層,包括降低土壤緊實度、土壤容重和土壤含鹽量,周期性打破犁底層,實現南疆綠洲滴灌棉田耕層土壤深厚、質地疏松、排水良好、保水保肥能力強,土壤耕性好、病蟲草害輕,有利于實現該區域棉花“一播全苗”的目的,使之滿足高產、穩產的合理耕層土壤要求,最終達到其棉花持續高產優質的目的。

新疆南疆綠洲是新疆最大棉區,也是我國最大的植棉區之一,常年種植面積1800-2100萬畝,該發明方法對當地棉花生產持續發展和社會穩定,意義深遠;

發明內容

本發明目的在于,提供一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法,該方法是由棉田播前將上茬作物秸稈粉碎還田,大量投入農家肥,選擇有利于構建良好土壤耕層的肥料、深翻、深松、大水量播前灌溉,選擇適宜品種,棉花生長發育期間針對棉田局部出苗差的板結地塊進行溝槽開挖、并及時灌溉后,選擇種植抗鹽植物,結合棉田周邊建防風林帶,結合苗蕾期隨水滴施土壤調理劑、建立灌排渠系統、采用測土配方施肥的滴灌高產棉田田間管理方法步驟完成;調查結果表明:使用本發明所述的方法后,苗期土壤水分增加0.5個百分點,雖然土壤耕作層有機質、速效氮和速效磷含量略有下降,但耕作層速效鉀增加35.2%,膜下5cm土壤溫度增加0.6℃,苗期耕作層厚度增加7.1cm,土壤含鹽量下降2.1g/kg,土壤孔隙度(%)增加8.5個百分點,土壤穿透阻力(PSI)下降130,土壤容重下降0.11g/cm3,土壤pH值降低0.4,耕作層土壤殘膜含量下降11.3kg/畝,農藥成本下降27.6元/畝,棉田無早衰現象,籽棉產量增加57.5kg/畝,因而本發明方法具有改良土壤與增產作用,可滿足生產所需。

本發明所述的一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法,按下列步驟進行:

棉田準備:

a、深翻:在上年冬灌前或當年棉花播種前5-10天,每茬棉花在播種前進行1次深翻,在從未進行55-70cm超深翻或40-60cm深松的棉田進行1次的超深翻,其它時間深翻深度均為25-30cm,連續2年深翻應為開壟與閉壟交替進行,在水資源豐富的棉區,超深翻應在冬灌前完成,25-30cm的深翻作業須在播種前4-8天內完成,其中,在超深翻前,將上茬作物秸稈粉碎還田,投入農家肥3.5-4.5m3/畝,并施入過磷酸鈣或重過磷酸鈣化肥20-30kg/畝和硫酸鉀10-15kg/畝,或60-80kg/畝腐植酸磷肥和硫酸鉀10-15kg/畝,棉田肥料投入時間在55-70cm的深翻前1-3天完成;

b、超深松:在已進行超深翻后的棉田第3-4年進行超深松,每次超深松在播前灌溉未進行前完成,時間為上年10月下旬-11月中旬前完成,超深松的深度為40-60cm,對沒有進行超深翻棉田,當年整地前進行超深松,以后每隔3-5年超深松1次,在超深松前,將上茬作物秸稈粉碎還田,投入農家肥1.5-2.5m3/畝,并施入過磷酸鈣或重過磷酸鈣化肥10-15kg/畝和硫酸鉀5-10kg/畝,或30-40kg/畝腐植酸磷肥和硫酸鉀5-10kg/畝,棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;

c、播前灌溉:在上年11月10日-12月15日進行播前灌溉,其灌溉量為180-260m3/畝;

d、選定品種:選擇生物產量達1100-1300kg/畝的生長勢相對強的棉花品種為陸地棉品種的新陸中36、42、47、56或68號,海島棉品種的新海21、36、45或48號;

生育期管理:

e、深中耕:棉花播完種以后1周內進行深中耕,中耕深度15-18cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

f、棉田溝槽開挖與填平:于當年5月28-6月7日在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,開挖的溝槽走向與常年深翻方向垂直,溝槽深100-160cm、寬60-80cm,溝槽間垂直距離200-300cm,對挖有溝槽,并填平的局部板結地塊進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量按120-150m3/畝計,待土壤耕作層含水量達13-16%時,在該地塊種植抗鹽植物為玉米、油葵、甜菜、草木樨、苜蓿、花椰菜、青花菜或番茄,其它管理方法按該植物常規管理方法進行。

本發明所述的一種南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法,該方法在下茬棉田深翻前,須在上一年棉花吐絮期調查棉田雜草情況,如發現雜草危害程度達3級以上(雜草群落優勢度7級目測分級標準),應確保在上一年9月18-25日完成田間第一次人工采摘棉花,之后根據雜草類型,選擇一種除草劑進行單獨噴施防治,除草劑可選擇草甘膦、二甲四氯或其它除草劑;也可選擇2種除草劑混合噴施使用,通常選擇二甲四氯+草甘膦或二甲四氯+其它混合噴施使用,用量均為40-50ml/畝,噴藥時,噴頭高度控制在25-35cm,施藥后7-10天內日平均溫度不低于18℃,施藥前后3-5d內最低氣溫不低于溫度12℃;

除超深翻前的肥料投入,棉田超深翻后的連續3-4年N、P2O5化肥和有機肥投入總量較未超深翻的常規高產棉田多10-20%,不施K2O肥,在進行超深翻后,應立即使用激光平地機平整棉田,確保棉田每百畝面積高低差控制在±10cm以內;

在超深松前,除將上茬作物秸稈粉碎還田外,還投入農家肥1.5-2.5m3/畝,并施入過磷酸鈣或重過磷酸鈣化肥10-15kg/畝、硫酸鉀5-10kg/畝或30-40kg/畝腐植酸磷肥、硫酸鉀5-10kg/畝,嚴禁施入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;

在落實播前灌溉時,應先灌高地,后灌低洼地;

生育期管理中,局部板結地塊是指因0-30cm土壤穿透阻力(PSI)達280-400形成的局部板結棉田,導致其通透性和洗鹽效果差,其連片棉花出苗率不足25%,包括零星出苗或不出苗的地塊。溝槽開挖由動力45-60kw/rpm,斗容0.2-0.5m3的小型鏈軌式挖掘機完成;

選擇種植的抗鹽植物是玉米、油葵、甜菜作物或草木樨、苜蓿綠肥或花椰菜、青花菜、番茄蔬菜。在這些植物生長過程中,應根據其生長發育需要,再灌溉2-3次,種植的抗鹽植物,其管理方法按該植物常規管理方法進行;

用粉碎的作物秸稈或有機肥與泥沙土混合填平溝槽,其選用的泥沙土來自當地渠道清淤時產生的大量渠道泥沙土,從而達到拉沙改土的目的;

在現場具體作業時,須防止損壞地埋滴灌管道設施;

使用本發明所述方法,僅限于每500-800畝須圍繞棉田周邊建防風林帶,林帶寬8-10米,從而減少風蝕。每2-3年結合苗蕾期隨水滴施土壤調理劑,如北京飛鷹綠地科技發展有限公司生產的禾康牌土壤調理劑,用量為2.0-2.5kg/畝,也可使用康地寶、施地佳、帝利安等其它品牌的土壤調理劑。

棉田的其它管理按棉田所在區域常規方法建立配套的灌排渠系統,以及采用通常的南疆綠洲測土配方施肥的滴灌高產棉田的種植方法。

具體實施方式

本發明所述方法于2011年在北緯N 40°25′34.53″,東經E 80°22′25.21″,新疆阿瓦提縣魯泰豐收棉業有限責任公司八分場的中低產棉田進行,共設4個實例,每個實例面積135-145畝,其總面積550.2畝,在實施本發明前,該棉田從未進行55-70cm的超深翻或40-60cm深松,該棉田位于天山南麓,塔克拉瑪干沙漠北緣,塔里木盆地西北,阿克蘇河、葉爾羌河與喀什噶爾河的沖積平原上,是典型的南疆綠洲自然生態條件,另外該棉田為連作23年的中低產滴灌棉田,從2011年到2016年進行了棉田土壤耕層構建,具體操作按下列步驟進行:

實施例1

2011-2012年:

棉田準備:

超深翻與肥料投入:

撿拾完棉田正常吐絮籽棉后,于2011年11月10-12日利用殘膜回收機,結合人工,清理田間殘膜,之后用秸稈粉碎還田機將棉花秸稈粉碎后丟在棉田地表,從而實現作物秸稈粉碎還田,于2011年11月12日再投入農家圈養家畜有機肥約4.5m3/畝,同時在地表機械撒施新疆青松建材化工(集團)股份公司生產的腐植酸磷肥80kg/畝和硫酸鉀(K2SO4)10kg/畝,未投入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,于當年11月13-14日使用懸掛式單鏵翻轉深翻犁用于棉田深翻作業,平均深翻深度68.5cm,從而打破透水透氣性差的犁底層;

播前灌溉與其它播前準備工作:于2011年11月14-15日使用激光平地機平整棉田,確保每百畝面積棉田高低差控制在±8.5cm,土地平整完后,在確定周邊高地已落實冬灌后,于2011年12月8-9日完成本實施例棉田冬灌,灌溉量為260m3/畝;

除超深翻前投入的肥料外,還在2012年4月6-8日(超深翻后與播種前),根據測土配方施肥的高產滴灌棉田管理方案要求,確定尿素和磷酸二銨底肥用量分別為18.5和25.0kg/畝,在耙地時將需施入的肥料拌勻后,放入施肥箱,實現邊耙地邊施肥的機械作業模式完成化肥投入作業;

選定品種及種植計劃:

將棉田30%的面積種植陸地棉,其它種植海島棉,其中陸地棉品種選擇新陸中36號、海島棉品種選擇新海21號;

生育期管理:

深中耕:于2012年4月10-12日進行播種,于4月16日進行深中耕,中耕平均深度17.6cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

溝槽開挖與填平:于2012年6月3-5日對棉田內連片出苗率不足20%的地塊,用三一集團有限公司生產的SY95C-9小型鏈軌式挖掘機(額定功率53.8kw/rpm,斗容0.2-0.45m3)進行溝槽開挖與填平,在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,溝槽開挖走向與常年深翻方向垂直,溝槽深100cm、寬60cm,溝槽間垂直距離200cm,并用粉碎的玉米秸桿與阿瓦提縣豐收干渠清渠時產生的泥沙土混合填平該溝槽,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為120m3/畝,待土壤耕作層含水量達15%時,在該地塊種植油葵,以后根據油葵生長發育需要,灌溉2次,其它管理方法按油葵常規管理方法進行;

于2012年6月8日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用北京飛鷹綠地科技發展有限公司生產的“禾康”牌土壤調理劑,用量為2.0kg/畝;

于2012年9月14日調查棉田雜草情況,發現當時棉田雜草蓋度達70%左右,雜草主要種類為蘆葦和田旋花,于2012年9月29日噴施70%草甘膦+30%二甲四氯,用量為50ml/畝,用水量40l/畝,噴藥時,噴頭高度平均控制在25cm左右,施藥后10天內日平均溫度19.7℃,施藥前后5d內最低氣溫15.2℃;

2013—2016年,每茬棉花種植前均進行深翻作業,時間分別是2013年4月7-8日深翻深度為26cm,2014年4月5-6日深翻深度為28cm,2015年4月12-13日深翻深度為25cm,2016年4月12-13日深翻深度為30cm,連續2年深翻為開壟與閉壟交替進行,深翻機械采用阿克蘇金天誠機械裝備有限公司生產的3鏵深翻犁;其中2015年在深翻前還使用了德國雷肯(Labrador)深松機,配套動力使用型號為220馬力的JOHN DEERE 2204輪式拖拉機,進行了超深松作業,在超深松作業前,將上茬作物秸稈粉碎還田,還投入農家肥1.5m3/畝,并施入重過磷酸鈣化肥10kg/畝、硫酸鉀5kg/畝,棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;超深松時間為2015年11月12-14日,超深松深度為40cm,超深松后立即冬灌;2013、2014和2016年均不進行超深松;

播前灌溉:時間分別于2013年12月12-13日灌溉量為200m3/畝,2014年11月16-18日灌溉量分別為230m3/畝,2015年11月28-30日灌溉量分別為200m3/畝,2016年11月12-13日灌溉量為180m3/畝;

選定品種:2013—2016年際間依次選擇新陸中36號和新海21號,新陸中42號和新海36號,新陸中56號和新海45號,新陸中68號和新海48號,每年陸地棉種植面積約占該實施例的20-30%,其余種植海島棉;

深中耕:時間分別是2013年4月21-22日中耕平均深度為16.7cm,2014年4月20-21日中耕平均深度為15.4cm、2015年4月26-27日中耕平均深度為16.2cm,2016年4月25-26日中耕平均深度為17.8cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

溝槽開挖與填平:在2013-2016期間,僅2014年棉田內出現連片出苗率不足20%的地塊,于當年6月4-5日對其進行溝槽開挖與填平,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為120m3/畝,待土壤耕作層含水量達13%時,在該地塊種植玉米,以后根據玉米生長發育需要,灌溉了3次,其它管理方法按該玉米常規管理方法進行,其它溝槽開挖與填平方法同2012年;由于其它年份棉田內未發生連片出苗率不足20%的地塊,因而未進行溝槽開挖與填平;

于2014年6月20日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用北京康地寶生物技術有限公司“康地寶”牌土壤調理劑,用量為2.3kg/畝,2013、2015和2016均不使用土壤調理劑;

按當地每600畝圍繞棉田周邊建防風林帶,林帶寬8-10米,從而減少實施例棉田風蝕;

棉田的其它管理按棉田所在區域常規方法建立配套的灌排渠系統,以及采用通常的南疆綠洲測土配方施肥的滴灌高產棉田進行管理。

實施例2

2011-2012年:

棉田準備:

超深翻與肥料投入:

撿拾完棉田正常吐絮籽棉后,于2011年11月13-14日利用殘膜回收機,結合人工,清理田間殘膜,之后用秸稈粉碎還田機將棉花秸稈粉碎后丟在棉田地表,從而實現作物秸稈粉碎還田,于2011年11月15日再投入農家圈養家畜有機肥約4.0m3/畝,同時在地表機械撒施新疆青松建材化工(集團)股份公司生產的腐植酸磷肥70kg/畝和硫酸鉀(K2SO4)12kg/畝,未投入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,于當年11月16-17日使用懸掛式單鏵翻轉深翻犁用于棉田深翻作業,平均深翻深度63.5cm,從而打破透水透氣性差的犁底層;

播前灌溉與其它播前準備工作:于2011年11月18-19日使用激光平地機平整棉田,確保每百畝面積棉田高低差控制在±8.5cm,土地平整完后,在確定周邊高地已落實冬灌后,于2011年12月10-11日完成本實施例棉田冬灌,灌溉量為220m3/畝;

除超深翻前投入的肥料外,還在2012年4月8-9日(超深翻后與播種前),根據測土配方施肥的高產滴灌棉田管理方案要求,確定尿素和磷酸二銨底肥用量分別為18.5和25.0kg/畝,在耙地時將需施入的肥料拌勻后,放入施肥箱,實現邊耙地邊施肥的機械作業模式完成化肥投入作業;

選定品種及種植計劃:

將棉田30%的面積種植陸地棉,其它種植海島棉,其中陸地棉品種選擇新陸中42號、海島棉品種選擇新海36號;

生育期管理:

深中耕:于2012年4月13-14日進行播種,于4月19日進行深中耕,中耕平均深度16.7cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

溝槽開挖與填平:于2012年6月6-7日對棉田內連片出苗率不足20%的地塊,用三一集團有限公司生產的SY95C-9小型鏈軌式挖掘機(額定功率53.8kw/rpm,斗容0.2-0.45m3)進行溝槽開挖與填平:在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,溝槽開挖走向與常年深翻方向垂直,溝槽深130cm、寬70cm,溝槽間垂直距離250cm,并用粉碎的玉米秸桿與阿瓦提縣豐收干渠清渠時產生的泥沙土混合填平該溝槽,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為135m3/畝,待土壤耕作層含水量達14.2%時,在該地塊種植甜菜,以后根據甜菜生長發育需要,灌溉2次,其它管理方法按甜菜常規管理方法進行;

于2012年6月12日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用北京飛鷹綠地科技發展有限公司生產的“禾康”牌土壤調理劑,用量為2.2kg/畝;

于2012年9月16日調查棉田雜草情況,發現當時棉田雜草蓋度達70%左右,雜草主要種類為蘆葦和田旋花,于2012年9月19日噴施70%草甘膦+30%二甲四氯,用量為40ml/畝,用水量40l/畝,噴藥時,噴頭高度平均控制在30cm左右,施藥后10天內日平均溫度18.7℃,施藥前后5d內最低氣溫13.2℃;

2013—2016年,每茬棉花種植前均進行深翻作業,時間分別是2013年4月8-9日深翻深度為25cm,2014年4月6-7日深翻深度為27cm,2015年4月13-14日深翻深度為28cm,2016年4月13-14日深翻深度為29cm,連續2年深翻為開壟與閉壟交替進行,深翻機械采用阿克蘇金天誠機械裝備有限公司生產的3鏵深翻犁;其中2014年在深翻前還使用了德國雷肯(Labrador)深松機,配套動力使用型號為220馬力的JOHN DEERE 2204輪式拖拉機,進行了超深松作業,在超深松作業前,將上茬作物秸稈粉碎還田,還投入農家肥2.1m3/畝,并施入重過磷酸鈣化肥12kg/畝、硫酸鉀8kg/畝,未施入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;超深松時間為2014年11月14-15日,超深松深度為50cm,超深松后立即冬灌;2013、2015和2016年均不進行超深松;

播前灌溉:時間分別于2013年12月11-12日灌溉量為205m3/畝,2014年11月14-15日灌溉量為210m3/畝,2015年11月26-27日灌溉量為225m3/畝,2016年11月14-15日灌溉量為220m3/畝;

選定品種:2013—2016年際間依次選擇新陸中36號和新海21號,新陸中42號和新海36號,新陸中47號和新海45號,新陸中68號和新海48號,每年陸地棉種植面積約占該實施例的20-30%,其余種植海島棉;

深中耕:時間分別是2013年4月20-21日中耕平均深度為16.6cm,2014年4月18-19日中耕平均深度為15.4cm,2015年4月25-26日中耕平均深度為16.5cm,2016年4月26-27日中耕平均深度為17.6cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm,

溝槽開挖與填平:在2013-2016期間,僅2014年棉田內出現連片出苗率不足20%的地塊,于當年6月5-6日對其進行溝槽開挖與填平,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為按135m3/畝,待土壤耕作層含水量達13%時,在該地塊種植番茄,以后根據番茄生長發育需要,灌溉了3次,其它管理方法按番茄常規管理方法進行,其它溝槽開挖與填平方法同2012年;由于其它年份棉田內未發生連片出苗率不足20%的地塊,因而未進行溝槽開挖與填平;

于2014年6月14日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用北京康地寶生物技術有限公司“康地寶”牌土壤調理劑,用量為2.2kg/畝;

按當地每600畝圍繞棉田周邊建防風林帶,林帶寬8-10米,從而減少實施例棉田風蝕;

棉田的其它管理按棉田所在區域常規方法建立配套的灌排渠系統,以及采用通常的南疆綠洲測土配方施肥的滴灌高產棉田進行管理。

實施例3

2011-2012年

棉田準備:

超深翻與肥料投入:

撿拾完棉田正常吐絮籽棉后,于2011年11月6-7日利用殘膜回收機,結合人工,清理田間殘膜,之后用秸稈粉碎還田機將棉花秸稈粉碎后丟在棉田地表,從而實現作物秸稈粉碎還田,于2011年11月7日再投入農家圈養家畜有機肥約3.5m3/畝,同時在地表機械撒施新疆青松建材化工(集團)股份公司生產的腐植酸磷肥60kg/畝和硫酸鉀(K2SO4)15kg/畝,未投入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,于當年11月7-8日使用懸掛式單鏵翻轉深翻犁用于棉田深翻作業,平均深翻深度57.5cm,從而打破透水透氣性差的犁底層;

播前灌溉與其它播前準備工作:于2011年11月8-9日使用激光平地機平整棉田,確保每百畝面積棉田高低差控制在±8.5cm,土地平整完后,在確定周邊高地已落實冬灌后,于2011年11月9-10日完成本實施例棉田冬灌,灌溉量為180m3/畝;

除超深翻前投入的肥料外,還在2012年4月5-6日(超深翻后與播種前),根據測土配方施肥的高產滴灌棉田管理方案要求,確定尿素和磷酸二銨底肥用量分別為18.5和25kg/畝,在耙地時將需施入的肥料拌勻后,放入施肥箱,實現邊耙地邊施肥的機械作業模式完成化肥投入作業;

選定品種:

將棉田30%的面積種植陸地棉,其它種植海島棉,其中陸地棉品種選擇新陸中56號、海島棉品種選擇新海45號;

生育期管理:

深中耕:于2012年4月14-15日進行播種,于4月20日進行深中耕,中耕平均深度15.2cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

溝槽開挖與填平:于2012年5月29-30日對棉田內連片出苗率不足20%的地塊,用三一集團有限公司生產的SY95C-9小型鏈軌式挖掘機(額定功率53.8kw/rpm,斗容0.2-0.45m3)進行溝槽開挖與填平:在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,溝槽開挖走向與常年深翻方向垂直,溝槽深100cm、寬60cm,溝槽間垂直距離200cm,并用粉碎的玉米秸桿與阿瓦提縣豐收干渠清渠時產生的泥沙土混合填平該溝槽,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為120m3/畝,待土壤耕作層含水量達15%時,在該地塊種植苜蓿,以后根據苜蓿生長發育需要,灌溉3次,其它管理方法按苜蓿常規管理方法進行;

于2012年6月12日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用北京飛鷹綠地科技發展有限公司生產的“禾康”牌土壤調理劑,用量為2.0kg/畝;

于2012年9月14日調查棉田雜草情況,發現當時棉田雜草蓋度達70%左右,雜草主要種類為蘆葦和田旋花,于2012年9月20日噴施70%草甘膦+30%二甲四氯,用量為40ml/畝,用水量40l/畝,噴藥時,噴頭高度平均控制在25cm左右,施藥后10天內日平均溫度20.2℃,施藥前后5d內最低氣溫15.8℃;

2013—2016年,每茬棉花種植前均深翻作業,時間分別是2013年4月6-7日深翻深度為27cm,2014年4月6-7日深翻深度為28cm,2015年4月14-15日深翻深度為26cm,2016年4月12-13日深翻深度為28cm,連續2年深翻為開壟與閉壟交替進行,深翻機械采用阿克蘇金天誠機械裝備有限公司生產的3鏵深翻犁;其中2014年在深翻前還使用了德國雷肯(Labrador)深松機,配套動力使用型號為220馬力的JOHN DEERE 2204輪式拖拉機,進行了超深松作業,在超深松作業前,將上茬作物秸稈粉碎還田,還投入農家肥1.5m3/畝,并施入重過磷酸鈣化肥10kg/畝、硫酸鉀5kg/畝,未施入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;超深松時間為2014年10月25-26日,超深松深度為40cm,超深松后立即冬灌;2013、2015和2016年均不進行超深松;

播前灌溉:時間分別于2013年12月12-13日灌溉量為190m3/畝,2014年11月16-18日灌溉量分別為220m3/畝,2015年11月28-30日灌溉量分別為240m3/畝,2016年11月12-13日灌溉量為180m3/畝;

選定品種及種植計劃:2013—2016年際間依次選擇新陸中42號和新海36號,新陸中42號和新海36號,新陸中56號和新海45號,新陸中68號和新海48號,每年陸地棉種植面積約占20-30%,其余種植海島棉;

深中耕:時間分別是2013年4月20-21日中耕平均深度為16.9cm,2014年4月20-21日中耕平均深度為15.8cm,2015年4月25-26日中耕平均深度依次為16.4cm,2016年4月23-24日中耕平均深度為17.9cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm,

溝槽開挖與填平:在2013-2016期間,僅2014年棉田內出現連片出苗率不足20%的地塊,于當年5月28-29日對其進行溝槽開挖與填平,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為按120m3/畝,待土壤耕作層含水量達13%時,在該地塊種植花椰菜,以后根據花椰菜生長發育需要,灌溉了3次,其它管理方法按該花椰菜常規管理方法進行,其它溝槽開挖與填平方法同2012年;由于其它年份棉田內未發生連片出苗率不足20%的地塊,因而未進行溝槽開挖與填平;

于2015年第一次滴灌時,具體時間為2015年6月5日使用北京飛鷹綠地科技發展有限公司生產的“禾康”牌土壤調理劑,用量為2.0kg/畝,2013、2015和2016均不使用土壤調理劑;

按當地每600畝圍繞棉田周邊建防風林帶,林帶寬8-10米,從而減少實施例棉田風蝕;

棉田的其它管理按棉田所在區域常規方法建立配套的灌排渠系統,以及采用通常的南疆綠洲測土配方施肥的滴灌高產棉田進行管理。

實施例4

2011-2012年

棉田準備:

超深翻與肥料投入:

撿拾完棉田正常吐絮籽棉后,于2011年11月5-6日利用殘膜回收機,結合人工,清理田間殘膜,之后用秸稈粉碎還田機將棉花秸稈粉碎后丟在棉田地表,從而實現作物秸稈粉碎還田,2011年11月10-11日,使用德國雷肯(Labrador)深松機,配套動力使用型號為220馬力的JOHN DEERE 2204輪式拖拉機,進行了超深松作業,超深松深度為52cm,從而打破透水透氣性差的犁底層;在超深松作業前,將上茬作物秸稈粉碎還田,還投入農家肥2.1m3/畝,并施入重過磷酸鈣化肥13kg/畝、硫酸鉀7kg/畝,未施入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;超深松后立即冬灌

播前灌溉與其它播前準備工作:在確定周邊高地已落實冬灌后,于2011年12月2-3日完成本實施例棉田冬灌,灌溉量為220m3/畝;

選定品種及種植計劃:

將棉田30%的面積種植陸地棉,其它種植海島棉,其中陸地棉品種選擇新陸中68號、海島棉品種選擇新海48號;

生育期管理:

深中耕:于2012年4月14-15日進行播種,于4月19日進行深中耕,中耕平均深度16.2cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm;

溝槽開挖與填平:于2012年6月5-6日對棉田內連片出苗率不足20%的地塊,用三一集團有限公司生產的SY95C-9小型鏈軌式挖掘機(額定功率53.8kw/rpm,斗容0.2-0.45m3)進行溝槽開挖與填平:在局部板結地塊進行斑馬線式布局的溝槽開挖與填平,溝槽開挖走向與常年深翻方向垂直,溝槽深132cm、寬72cm,溝槽間垂直距離250cm,并用粉碎的玉米秸桿與阿瓦提縣豐收干渠清渠時產生的泥沙土混合填平該溝槽,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為125m3/畝,待土壤耕作層含水量達15%時,在該地塊種植草木樨,以后根據草木樨生長發育需要,灌溉2次,其它管理方法按草木樨常規管理方法進行;

于2012年6月8日棉田進行第一次滴灌,此時隨水滴施土壤調理劑,土壤調理劑使用成都華宏生態農業科技有限公司生產的“施地佳”牌土壤調理劑,用量為2.2kg/畝;

于2012年9月12日調查棉田雜草情況,發現當時棉田雜草蓋度達70%左右,雜草主要種類為蘆葦和田旋花,于2012年9月23日噴施70%草甘膦+30%二甲四氯,用量為45ml/畝,用水量40l/畝,噴藥時,噴頭高度平均控制在28cm左右,施藥后10天內日平均溫度19.4℃,施藥前后5d內最低氣溫13.5℃;

2013—2016年,每茬棉花種植前均進行深翻作業,時間分別是2013年4月7-8日深翻深度為30cm,2014年4月5-6日深翻深度為26cm,2015年4月12-13日深翻深度為28cm,2015年4月12-13日深翻深度為25cm,連續2年深翻為開壟與閉壟交替進行,深翻機械采用阿克蘇金天誠機械裝備有限公司生產的3鏵深翻犁;其中2014年在深翻前還使用了德國雷肯(Labrador)深松機,配套動力使用型號為220馬力的JOHN DEERE 2204輪式拖拉機,進行了超深松作業,在超深松作業前,將上茬作物秸稈粉碎還田,還投入農家肥2.0m3/畝,并施入重過磷酸鈣化肥12kg/畝、硫酸鉀7kg/畝,未施入氯化鉀、硝酸鈉等帶氯離子或鈉離子的化肥,上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成;超深松時間為2014年11月10-11日,超深松深度為50cm,超深松后立即冬灌;2013、2015和2016年均不進行超深松;

播前灌溉:時間分別于2013年12月13-14日灌溉量為180m3/畝,2014年11月14-15日灌溉量為250m3/畝,2015年12月2-3日灌溉量分別為200m3/畝,2016年11月12-13日灌溉量為240m3/畝;

選定品種:2013—2016年際間依次選擇新陸中36號和新海56號,新陸中42號和新海36號,新陸中56號和新海45號,新陸中68號和新海48號,每年陸地棉種植面積約占20-30%,其余種植海島棉;

深中耕:時間分別是2013年4月19-20日中耕平均深度為16.3cm,2014年4月17-18日中耕平均深度為15.6cm,2015年4月24-25日中耕平均深度為16.7cm,2016年4月24-25日中耕平均深度為17.5cm,中耕行距離棉花種植行10-12cm,

溝槽開挖與填平:在2013-2016期間,僅2014年棉田內出現連片出苗率不足20%的地塊,于當年6月4-5對其進行溝槽開挖與填平,后對該局部開挖并填平溝槽的板結棉田進行單獨圍梗灌溉,其首次灌溉量為按135m3/畝,待土壤耕作層含水量達13%時,在該地塊種植青花菜,以后根據青花菜生長發育需要,灌溉了3次,其它管理方法按該青花菜常規管理方法進行,其它溝槽開挖與填平方法同2012年;由于其它年份棉田內未發生連片出苗率不足20%的地塊,因而未進行溝槽開挖與填平;

于2014年第一次滴灌時,具體時間為2014年6月5日使用新疆石大綠洲生態科技有限公公司生產的“帝利安”牌土壤調理劑,用量為2.3kg/畝,2013、2015和2016均不使用土壤調理劑;

棉田的其它管理按棉田所在區域常規方法建立配套的灌排渠系統,以及采用通常的南疆綠洲測土配方施肥的滴灌高產棉田進行管理。

實施效果

為試驗與調查驗證本發明所述方法對實施例耕作層水、肥、溫及土壤理化特性,以及對棉田病、蟲、草害防治及產量性狀的影響,經分年度調查本發明所述方法使用前后棉田耕作層苗期土壤水分、有機質含量、速效氮、速效磷、速效鉀、膜下5cm溫度、厚度、含鹽量、孔隙度、土壤穿透阻力(PSI)、容重、pH值、殘膜含量、單位面積雜草數量、農藥成本、棉田病株率、長勢、出苗率、保苗率、單株成鈴數、單鈴重和籽棉產量。每年每調查指標隨機調查5-8個點,在未使用本發明前相應指標,以2009-2011年的平均數據為準,使用本發明后的農藥使用成本、棉田病株率、出苗率、保苗株數、單株成鈴數、單鈴重、籽棉產量相應指標,以2013-2015年三年示范例平均數為準,其它指標以2014-2016三年平均數為準,通過表1-2分析,明確本發明使用效果如下:

表1:本發明對耕作層水、肥、溫及土壤其它理化特性的影響

從表1中看出:苗期土壤水分增加0.5個百分點,因而有保水作用;土壤耕作層有機質、速效氮和速效磷含量分別下降0.3g/kg、1.9mg/kg、1.1mg/kg,下降幅度分別為2.7%、4.0%、9.0%,下降幅度較小,但耕作層速效鉀增加幅度較大,高達35.2%;苗期膜下5cm土壤溫度增加0.6℃,因而保溫作用明顯;耕作層厚度增加7.1cm,增加幅度較高,達30.0%;苗期耕作層土壤含鹽量下降2.1g/kg,下降幅度較高,達39.6%,因而抑制鹽害效果突出;苗期耕作層土壤孔隙度(%)增加8.5個百分點,增加18.8%,土壤穿透阻力(PSI)由340下降至210,下降130,下降幅度高達38.2%,由于土壤孔隙度明顯增加和土壤穿透阻力的大幅度下降,因而有利于土壤通氣、土壤微生物和棉花根系生長,苗期耕作層土壤容重下降0.11g/cm3,確保土壤有較好的容重指標;土壤pH值降低0.4,降低5.1%,有利于緩解長期連作棉田造成土壤pH值增大的趨勢,耕作層土壤殘膜含量下降11.3kg/畝,下降幅度較大,達72.9%,這些指標的變化表明使用本發明方法可明顯改良耕作層土壤。

表2:發明對病、蟲、草害防治及產量性狀的影響

從表2中看出:單位面積雜草數量下降6.0株/m2,下降幅度較高,達58.8%,顯然有利于抵制雜草危害;農藥成本下降27.6元/畝,下降幅度較高,達43.9%,顯然有利于節本增效和減少農藥對土壤的污染,保護環境;棉田病株率下降5.9個百分點,下降幅度較高,達65.6%,顯然有利于降低病害發生;棉田無早衰現象;出苗率增加6.4個百分點,增加7.9%,單位面積保苗株數增加1100.0株/畝,增加8.1%,顯然由于本發明棉田土壤得到改良,有利于一播全苗;單株成鈴數增加0.9個/株,增加17.0%,單鈴重增加0.25g,增加10.6%,因而有利于提高棉田豐產性;籽棉產量增加57.5kg/畝,增產20.3%,進一步分析表明:由于使用本發明耕作層微量元素明顯增加,以及耕作層以下土壤有機質、速效氮、速效磷含量明顯大于未使用本發明,通過耕作層以下土壤有機質、速效氮和速效磷補充,再加上本發明施肥策略上的調整,從棉田長勢、經濟性狀與豐產性的分析,棉田土壤理化性質的優化,顯然可提高土壤供肥能力和土壤肥料利用率。

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本文標題:南疆綠洲滴灌連作中低產棉田土壤耕層構建方法.pdf
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