專利名稱：一種蘇打鹽堿化旱田的深松耕作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。是一種蘇打鹽堿化旱田改良與高效利用的土壤深松耕作方法。
背景技術(shù)：
松嫩平原西部鹽堿化土地面積達(dá)373萬(wàn)hm2，是世界上三大片蘇打鹽漬土集中分布區(qū)之一。這里生態(tài)環(huán)境脆弱，由于氣候干旱、地表排水不暢、地下水位高等自然因素，加上盲目開墾等人為因素，使這里成為中國(guó)北方土地荒漠化最嚴(yán)重的地區(qū)之一。近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，土地鹽堿化面積每年增加1.3％，鹽堿化程度急劇增強(qiáng)，許多地塊在20世紀(jì)50-60年代開墾初期可以種植玉米，到80年代后被迫改種向日葵這一強(qiáng)耐鹽堿但耗地力的作物，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民收入水平很難提高，嚴(yán)重制約區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，如何高效利用蘇打鹽堿地已成為松嫩平原西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大課題。
關(guān)于鹽堿地的改良與高效利用，國(guó)內(nèi)外有眾多學(xué)者從事這方面的工作。如有代表性的美國(guó)農(nóng)業(yè)部國(guó)家鹽土實(shí)驗(yàn)室專門從事鹽堿土改良及利用研究。雖然他們?cè)谕寥栏麑欲}分化學(xué)組成、鹽漬土耕層水鹽運(yùn)動(dòng)的評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)和管理等水土化學(xué)、土壤物理學(xué)方面取得了卓有成效的研究成果，但該實(shí)驗(yàn)室的研究多集中于鹽性土壤，特別是不合理灌溉導(dǎo)致的次生鹽漬化土壤。在國(guó)內(nèi)，從50年代起，許多單位和學(xué)者在黃淮海平原一直致力于鹽堿地治理與開發(fā)研究，尤其是在中低產(chǎn)田治理和農(nóng)業(yè)發(fā)展的科技攻關(guān)期間，研究成功了該區(qū)以硫酸鹽類為主的鹽堿地水鹽運(yùn)動(dòng)規(guī)律和多種鹽堿地綜合治理模式，然而對(duì)蘇打鹽堿土治理與高效利用的研究則比較薄弱。
蘇打鹽堿化土壤的粘土含量高，土壤容重大，結(jié)構(gòu)緊實(shí)，滲透性差，pH值高等理化性狀惡劣，與國(guó)內(nèi)其它幾大主要鹽堿土類相比，具有十分明顯的獨(dú)特性，是該類鹽堿化土壤高效利用的難點(diǎn)。蘇打鹽堿土區(qū)多年來(lái)始終沿用傳統(tǒng)的耕作模式，已有的深松耕法不能解決蘇打鹽堿化土壤上述理化性狀的致命缺點(diǎn)，如深松的適宜時(shí)期、深度及深松部位等不配套。
本發(fā)明是以中度、輕度蘇打鹽堿化旱田持續(xù)高效利用為目標(biāo)，面向松嫩平原西部373萬(wàn)hm2蘇打鹽堿化土地面積，針對(duì)蘇打鹽堿化土壤的粘土含量較高，土壤容重大，結(jié)構(gòu)緊實(shí)，滲透性差，pH值高，理化性質(zhì)惡劣等特點(diǎn)，在多年研究基礎(chǔ)上確立的科學(xué)、合理的耕作方法。為松嫩平原西部蘇打鹽堿化中、低產(chǎn)旱田的改造與持續(xù)高效利用提供了有效途徑。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以土壤深松為中心，選擇適宜深松時(shí)期，采用科學(xué)的深松深度、間距，在合理部位進(jìn)行土壤深松，形成與蘇打鹽堿化土壤相適應(yīng)的深松配套體系。其具體方法由三部分組成a、深松次數(shù)與時(shí)期分別在春季起壟前和出苗后十五天內(nèi)進(jìn)行兩次深松。
b、深松深度、間距及部位第一次原壟壟溝深松40cm，第二次新壟壟溝深松30cm，每次深松間距均70cm。
c、深松實(shí)施工序原壟壟溝深松40cm—→撒施底肥—→破開原壟，合成新壟—→播種—→出苗后十五天內(nèi)壟溝深松30cm。
具體實(shí)施方法在國(guó)家“十五”攻關(guān)課題——松嫩平原西部鹽堿地綜合治理及高效利用模式與技術(shù)研究(2001 BA 508 B05)的資助下，于2003-2005年在吉林大安市叉干鎮(zhèn)國(guó)家“十五”農(nóng)業(yè)科技攻關(guān)試驗(yàn)示范基地，連續(xù)三年進(jìn)行了本發(fā)明技術(shù)的試驗(yàn)與示范。
試驗(yàn)區(qū)面積1200m2，示范區(qū)面積100hm2。種植作物為高梁(敖雜1號(hào))，5月3日壟溝深松，5月6日播種，密度為76965.0株/hm2，其它栽培措施相同；以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)耕作為對(duì)照，三次重復(fù)；對(duì)本發(fā)明技術(shù)的有益效果進(jìn)行調(diào)查分析。
具體實(shí)施情況為于春季選土壤宜耕期(5月3日)原壟壟溝深松40cm—→撒施底肥—→破開原壟，合成新壟—→播種(5月3日)-→出苗后十五天內(nèi)(5月30日)壟溝深松(中耕)30cm；以當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)耕作方法為對(duì)照——春季原壟壟溝撒施底肥—→破開原壟，合成新壟—→播種—→出苗后常規(guī)中耕。
2003-2005年對(duì)本發(fā)明技術(shù)蘇打鹽堿土土壤容重、土壤含鹽量和土壤pH值以及作物根系量、作物產(chǎn)量、效益等有益效果進(jìn)行了調(diào)查分析。
a、本發(fā)明的增產(chǎn)效果及對(duì)產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響，見表1、2表1產(chǎn)量及相關(guān)性狀調(diào)查
表2根系數(shù)量及分布調(diào)查
由表1知，本發(fā)明增產(chǎn)幅度為84.22％，表明本發(fā)明能夠顯著地提高作物產(chǎn)量；株高、穗長(zhǎng)、穗粗、穗粒數(shù)及千粒重也表現(xiàn)出同樣效果。
由表2可見，本發(fā)明高梁根系數(shù)量和根系干重明顯增加，幅度分別為137.5％和259.87％；從根系分布深度來(lái)看，本發(fā)明高梁根系可達(dá)80cm以上；常規(guī)耕作(對(duì)照)的根系則集中分布在20cm土層內(nèi)。
b、本發(fā)明對(duì)有效耕層(40cm土層)土壤理化性狀的影響(見表3)表3 40cm土層土壤容重、含鹽量及pH調(diào)查
由表3知，本發(fā)明較常規(guī)耕作(對(duì)照)40cm土層土壤容重的降低幅度為0.276(18.29％)；土壤含鹽量和pH的降低幅度分別為20.0％和0.83。說(shuō)明本發(fā)明確有降低蘇打鹽堿化旱田有效耕層土壤容重、土壤含鹽量及土壤pH值的顯著作用。
3、效益比較對(duì)本發(fā)明與常規(guī)耕作法高梁種植的產(chǎn)量、產(chǎn)值及效益進(jìn)行了調(diào)查(見表4)。
表4產(chǎn)量、產(chǎn)值及效益調(diào)查
與常規(guī)耕作相比，本發(fā)明雖因增加耕作次數(shù)而使生產(chǎn)成本有所增加(15.85元/667m2)，但因產(chǎn)量和產(chǎn)值的大提高幅度(84.22％)，從而使效益增加197.56％。
綜上所述，本發(fā)明能夠有效地降低蘇打鹽堿化旱田土壤容重、土壤含鹽量和土壤pH值，促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)發(fā)育，顯著提高作物產(chǎn)量、產(chǎn)值和效益。究其原因，土壤深松可打破犁底層，熟化不透水、不透氣，缺少微生物，養(yǎng)分缺乏的生土層，加厚耕作層；改善鹽堿化土壤中固體、液體、氣體“三相”比例，增加土壤孔隙度，減少土壤固相，增加土壤滲透性，進(jìn)而降低土壤含鹽量、土壤酸堿度，有效改善了蘇打鹽堿化旱田土壤的理化性狀，有效控制了蘇打鹽堿化旱田土壤的作物生產(chǎn)力制約因素。
本發(fā)明以其有效改善蘇打鹽堿化旱田土壤的理化性狀，顯著提高作物產(chǎn)量、產(chǎn)值和效益的優(yōu)越性，加之具有較強(qiáng)的可操作性，很有必要作為土壤緊實(shí)、容重較高、滲透性差等土壤理化形狀惡劣的蘇打鹽堿土改良與持續(xù)高效利用的有效耕作方式加以實(shí)施；在世界三大片鹽堿土集中分布區(qū)之一的松嫩平原蘇打鹽堿區(qū)的土地高效利用上，必將發(fā)揮其突出的優(yōu)勢(shì)，取得顯著的生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
權(quán)利要求
1.一種蘇打鹽堿化旱田改良與高效利用的土壤深松耕作方法，其特征在于以蘇打鹽堿化旱田土壤深松為中心，選擇適宜深松時(shí)期，采用科學(xué)的深松深度、間距，在合理部位進(jìn)行土壤深松，形成與蘇打鹽堿化土壤相適應(yīng)的深松配套體系，其具體方法由三部分組成a、深松次數(shù)與時(shí)期分別在春季起壟前和出苗后十五天內(nèi)進(jìn)行兩次深松；b、深松深度、間距及部位第一次原壟壟溝深松40cm，第二次新壟壟溝深松30cm，每次深松間距均70cm；c、深松實(shí)施工序原壟壟溝深松40cm-→撒施底肥-→破開原壟，合成新壟-→播種-→出苗后十五天內(nèi)壟溝深松30cm。
全文摘要
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。是一種蘇打鹽堿化旱田改良與高效利用的土壤深松耕作方法。本發(fā)明突破了蘇打鹽堿土區(qū)傳統(tǒng)的耕作方法，顯著改善蘇打鹽堿化土壤理化性狀，有效降低中、輕度蘇打鹽堿化旱田的土壤容重，幅度為15％以上，有效降低蘇打鹽堿化旱田的土壤含鹽量和土壤pH值，幅度分別為20.0％和0.8以上；明顯促進(jìn)作物根系發(fā)育，可增加作物根系數(shù)量130.0％以上，根系干重增加200.0％以上；顯著提高蘇打鹽堿化中、低產(chǎn)旱田的作物產(chǎn)量和效益，幅度分別為80.0％和150.0％以上。
文檔編號(hào)A01B79/02GK1969601SQ20051001729
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月21日
發(fā)明者劉長(zhǎng)江, 李彩華, 李秀軍, 李取生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所