鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法
2023-10-06 20:43:09 2
鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，步驟為：在冬季冰雪前或雨季前進行粉壟操作；分為整田粉壟和種植帶粉壟兩種方式，整田粉壟耕作深度25-30cm，種植帶粉壟耕作深度30-40cm；並配合建立排水溝渠；施肥；作物種植管理等措施有效改善了鹽鹼地不利於作物生長的問題，同時，對於本發明方法對實現土壤環境再改造有很大幫助，完全顛覆了以前通過化學方法及生物措施，甚至換土的操作理念，對於中國4億畝鹽鹼地來說，推廣價值大，可見該粉壟耕作方法擁有不可預期的發展前景。
【專利說明】鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及農作物耕作方法，具體為鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法。
【背景技術】
[0002] 土壤鹽鹼化又稱土壤鹽漬化或土壤鹽化，即土壤中可溶性鹽類隨水向表層移動並 積累下來，而使可溶性鹽（如石膏）含量超過〇. 1%或〇. 2%的過程。土壤鹽鹼化後使可溶性 鹽類物質在土壤中積累從而導致農作物不能生長或受到抑制，這些易溶鹽主要為：氯化鈉、 硫酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉等，它們的大量存在使土壤溶液中滲透壓上升使作物根系難以吸 收水分，俗稱"被淹"了；另外，而碳酸氫鈉和碳酸鈉等在土壤水溶液中水解產生氫氧根離 子，使土壤PH急劇升高而使農作物受到危害；另外，土壤吸收性複合體中代換性鈉超過一 定百分比，就會導致土壤呈現強鹼性和不良物理特性最終影響作物正常生長，我國的鹽鹼 化地域十分廣闊，且面積逐年提高，據統計，我國約有鹽鹼化地14. 8億畝，約佔全國耕地面 積的76%，土壤鹽鹼化已經成為我國農業生態環境惡劣退化的重大問題之一。
[0003] 土壤鹽鹼化會造成諸多危害：首先，土壤中可溶鹽的大量存在引起作物生理乾旱， 即"缺水"，這是因為土壤中的易容鹽導致滲透壓過高，造成植物體缺水甚至失水；其次，土 壤鹽鹼化妨礙作物對諸多營養物質的吸收，影響作物的營養平衡，出現生理紊亂等問題；再 次，土壤的強鹼性會降低土壤中的銅、鋅、錳、鐵等植物生長發育必需的微量元素，降低其有 效性；最後，土壤鹽鹼化程度的加劇會使土壤環境不斷惡化，導致土壤粘結，透水透氣性變 差，直接影響作物根系對水分和營養物質的吸收利用。
[0004] 目前針對土壤鹽鹼化有諸多方法，如排水洗鹽；使用有機肥、綠肥、種植水稻、植樹 造林、刮出鹽層；種植耐鹽樹木如沙棗、胡楊以及牧草等保護土層；另外，還有通過化學措 施：使用磷石膏、多用鈣質化肥、腐殖酸等土壤改良劑來吸附，交換土壤中過多的鈉、氯等離 子來改良土壤鹽鹼化程度。但以上諸多方法均存在問題，土壤鹽鹼化的形成是日積月累天 氣或氣候造成的，採用以上方法均存在"治標不治本"的缺點，不能長期應用，大量的使用有 機肥不僅成本高，而且效果並不好，植樹造林在國內大面積，大領域實施上存在困難，而化 學措施又顯得有"不得已而為之"，均不能徹底改變鹽鹼化問題。廣西農科院經濟作物研究 所研究員韋本輝一直致力於高產、蓄水保墒、水土保持耕作方法的研究，他發明的"粉壟栽 培技術具有明顯的高效利用水分、養分、光熱等自然資源的特徵，增產效果顯著，是一種創 新的現代農業模式"，不僅如此，韋本輝研究員研究在在乾旱、半乾旱地區作物高產栽培技 術方面也做了諸多研究，他提出土壤、水分、光能等自然資源增量利用的"粉壟增量效應理 論"和"以根為本"、"營養均衡供應"、"根深御旱寒強後勁"等作物高效栽培新理論，主持粉 壟農耕新方法研究，自主發明粉壟農耕新方法，在遼寧、甘肅、湖南等8個省在13種作物上 應用比傳統耕作增產10-30%，被院士等專家鑑定為省級成果並認定為原創性。
[0005] 發明人在對粉壟耕作技術的推廣實踐中還發現，該耕作方法具有較好的治理土壤 鹽鹼化的功能，一般說來，土壤鹽鹼化一般通過合理耕作和及時鬆土讓其得到緩解，促進種 子萌發、作物生長，但仍起不到較好的效果。中國科學院東北地理與農業生態研究所申請的 專利：一種蘇打鹽鹼化旱田的深松耕作方法，專利申請號：CN 1969601A，本發明突破了蘇 打鹽鹼土區傳統的耕作方法，顯著改善蘇打鹽鹼化土壤理化性狀，幅度為15%以上，有效降 低蘇打鹽鹼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，明顯促進作 物根系發育。可增加作物根係數量13. 0%以上，根系乾重增加200. 0%以上；顯著提高蘇打 鹽鹼化中、低產旱田的作物產量和效益。幅度分別為80. 0%和150. 0%以上。其實現該目標 主要通過三部分組成：1、在春季起壟前和出苗後十五天進行兩次深松；2、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70cm ;3、工序為原壟壟溝深松-撒施 底肥-破開原壟，合成新壟-播種-出苗後十五天內壟溝深松30cm。該耕作方法雖能改變 土壤中"氣相、固相、液相"比例，增加土壤孔隙度，減少土壤固相，提高通透性，但在土壤底 層的蘇打會隨深鬆土上移至中上層，對作物造成損害，而以上發明中談及緊依賴兩次深松 土即可達到改善鹽鹼化的目的，顯然有所牽強，因為，深鬆土雖然可以改善，但土層中的蘇 打卻難以去除，而隨著後面積累，還將會造成嚴重的鹽鹼化問題。另外，該單位還申請了一 項相關專利：一種蘇打鹽鹼化旱田快速構建的方法，具體步驟包括：一、修築灌排溝渠；二、 平整土地；三、秸杆填埋；四、使用改良劑和有機肥；五、旋耕起壟；六、種植作物。該構建方 法雖非單純耕作方法上改進，而是一整套方案，但該方案實施起來仍有相當難度，一是步驟 繁瑣，過程複雜；而是步驟五的旋耕起壟難以起到有效作用，還需依靠土壤改良劑，秸杆填 埋，甚至去除土層鹽鹼成分等措施，因此，人工及物質成本較高，不適合大面積改造鹽鹼化 土壤。
[0006] 發明人通過對粉壟深旋耕作方法的深入理解，並在此基礎上加以改進，得到了較 以上發明及現有技術更佳的一種耕作方法-鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，可以通過發明 中的耕作方法對鹽鹼地進行耕作即可有效改善土壤環境，提高作物產量，經濟與生態效益 俱佳。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是提供一種鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，能夠克服現在鹽鹼化土 地日益加劇，目前耕作制度無法有效改善現有狀況的問題。
[0008] 本發明的技術方案是這樣實現的： 鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，具體包括以下步驟： (1)時間：在冬季冰雪前或雨季前進行粉壟操作；當然的，該粉壟耕作方法宜在露天進 行，也可以在粉壟完成後灌水，目的是使粉壟的鹽鹼土壤在天然降水的作用下，使土壤中的 鹽分隨水分下沉，土壤中的含鹽量得以下降，達到鹽鹼地土壤的"淡鹽"效果；土壤淡鹽後， 有利促進作物或植物得以良好的生長發育。
[0009] (2)粉壟：採用旋耕螺旋型機械對鹽鹼地粉壟深旋，具體為：深度松溝，對鹽鹼地 土壤橫向切割，同時粉土，深旋鬆土後自然起壟，避免深層土壤上移，分為整田粉壟和種植 帶粉壟兩種方式，整田粉壟耕作深度25-30cm，種植帶粉壟耕作深度30-40cm ;粉壟使鹽鹼 地土壤"淡鹽"的原理：一是利用天然降水的下滲運動，使土壤中的鹽分下沉；二是粉壟土 壤疏鬆在氧氣、微生物等作用下，使土壤中的部分鹽分下移；三是由於粉壟土壤是橫向切 害IJ，土壤疏鬆，土壤中的毛細管被切斷，底層土壤中的鹽分不容易像拖拉機耕作土壤那麼容 易上移。這三方面的作用結果，使得耕作層中的土壤鹽分下降30-50%。鹽鹼地中的土壤含 鹽量大量被"淡化"，使作物大幅增產。
[0010] (3)建立排水渠道：在每條粉壟條帶邊緣地帶建排水溝或渠，以便在雨水或雪水過 大時能順利排出，利於"洗鹽"。
[0011] (4)施肥：粉壟時或粉壟過後在土層底部施用甘蔗濾泥或糖蜜製成的有機肥。
[0012] (5)作物種植管理：根據不同作物生長發育特點，流程化、標準化種植及管理。
[0013] 所述粉壟形成溝寬根據作物種植栽培特點制定，在20-80cm。
[0014] 所述有機肥為甘蔗濾泥或粉碎的秸杆加糖蜜經過脫水乾燥後加工成粉劑或顆粒 劑肥料，畝用量2000-5000kg。選用甘蔗濾泥和粉碎的秸杆加糖蜜作為肥料基肥的原因如 下：甘蔗是中國南方地區第一大製糖原料，單單廣西地區種植面積在1600萬畝左右，每年 用於製糖後的主要副產物就是濾泥和糖蜜。據分析，甘蔗新鮮濾泥中含有多種營養成分，主 要包括：1-3%的蔗糖、蛋白質、粗纖維、粗灰分、粗脂肪以及鈣、磷、銅、鐵、錳、鋅、鐵、鈷、硫、 鉀、鈉等中微量元素，除此之外，還含有果膠、蠟等物質；另外，糖蜜作為甘蔗製糖後的另外 一大副產品，也具有豐富的營養價值，數據顯示，甘蔗廢糖蜜組成包括：對含幹固物75%的 甘蔗廢糖蜜，總糖份佔48-56%，其中包括蔗糖30-40%，還原糖15-20%，非發酵性糖2-4%，有 機非糖物質9-12% ;可溶性膠體和其它糖類4% ;有機酸（烏頭酸）3. 0% ;還包括少量檸檬酸、 蘋果酸及瓏拍酸等，少量蠟、固醇、浙青、維生素及含氮物以蛋白質(共計約2-3%)，硫酸灰份 10-15%，還含有多種微量元素：其中：鈉0. 1-0. 4%、鉀1. 5-5. 0%、鈣0. 4-0. 8%、氯0. 7-3. 0%、 磷0. 6-2. 0%。而相關研究表明，使用甘蔗濾泥和糖蜜作為肥料具有較高的營養價值，不僅有 機質豐富，可以及時補充鹽鹼化土壤中缺乏的有機質，還具有諸多糖類及酸類成分，一方面 可以中和土壤中的氫氧根離子，降低土壤pH，另一方面濾泥和糖蜜的物質含有較多配位電 子，可以與土壤中過剩的離子進行配位結合、吸附，而且形成的配合物較穩定，利於減少易 溶鹽分，有效改善滲透壓，促進作物種子萌發和根系發育。
[0015] 鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，還包括作粉壟後覆膜或鋪蓋作物秸杆，在作物種 植時要適當密植，防止土壤水分蒸發，造成返鹽。
[0016] 本發明較傳統耕作方法具有良好的改善土壤鹽鹼化的進步和優點： 1、該鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，採用的是橫向切割土壤方法，僅有極少量的底部 土層上浮，相對於傳統的拖拉機或旋耕機翻地，可以預防土壤底部鹽分隨土壤來到表層，為 害作物根系；粉壟橫向切割土壤，完全切斷了土壤中氣相、固相、液相之間的相互聯繫，土層 單位重新排列組合，而藉助雨水及雪水或灌溉用水將土層中多餘鹽分沉澱到底層，最後隨 排水渠道排出田外，僅通過粉壟耕作方法就可以起到較好的"淡鹽"功效。
[0017] 2、該鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，易操作、省時、省工、省力，不僅可以起到良好 的改善土壤鹽鹼化目的，而且對於實現土壤環境再改造有很大幫助，完全顛覆了以前通過 化學方法及生物措施，甚至換土的操作理念，對於中國4億畝鹽鹼地來說，推廣價值大，可 見該粉壟耕作方法擁有不可預期的發展前景。
[0018] 3、該鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，推薦使用甘蔗濾泥和糖蜜為有機肥，不僅可 以規避鬆土層底部鹽分的再次危害，而且可以起到中和氫氧根離子，減輕土壤鹼性程度，而 且，有助於吸附土壤中多餘的可溶性鹽類和離子，同時，補充土壤有機質，使土壤鬆動，透水 透氣性增強，利於作物高產穩產。
[0019] 4、該鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，在粉壟耕作基礎上，配合合理密植，就可以有 效改善土壤"返鹽"現象，因為粉壟後，土壤中鹽分基數大大降低，而合理適當密植就會減少 水分蒸發，二者配合可以有效、徹底的改變鹽鹼化程度，無需添加任何土壤改良劑，造成生 廣成本提1?。
【具體實施方式】
[0020] 實施例1 : 2012年，我們派出廣西五豐機械公司粉壟機組，專程從從廣西到寧夏進行粉壟耕作作 業。據寧夏對引黃灌去農墾平吉堡現代農業示範園區測定，土壤類型為淡灰鈣土，土壤肥 力中等，土壤剖面分3個層次，常年平均耕作層20cm，犁底層10cm，黃土層20cm，50cm以下 偏沙壤土。測定結果顯示，與對照相比，粉壟整地種植前0-20cm耕層土壤全鹽含量降低 56. 48%，20-40cm耕層全鹽含量則增加68. 89% ;收穫後測定，粉壟比對照0-20cm耕層土壤 全鹽含量降低22. 78%，20-40cm耕層全鹽含量則降低6. 52% ;所種植的玉米，粉壟比對照每 667m2增產120. lkg。表明，粉壟耕作有良好的"淡鹽"作用，由於土壤疏鬆，不僅0-20cm耕 層土壤被淡化，而且耕層20-40cm的鹽分收穫後比對照同層次的土壤鹽分也下降。
[0021] 寧夏引黃灌區粉壟土壤全鹽含量變化
【權利要求】
1. 鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，其特徵在於：包括以下步驟： (1) 時間：在冬季冰雪前或雨季前進行粉壟操作； (2) 粉壟：採用旋耕螺旋型機械對鹽鹼地粉壟深旋，具體為：深度松溝，對鹽鹼地土壤 橫向切割，同時粉土，深旋鬆土後自然起壟，避免深層土壤上移，分為整田粉壟和種植帶粉 壟兩種方式，整田粉壟耕作深度25-30cm，種植帶粉壟耕作深度30-40cm，使土壤中的鹽分 隨水分下沉，土壤中的含鹽量得以下降； (3) 建立排水渠道：在每條粉壟條帶邊緣地帶建排水溝或渠，以便在雨水或雪水過大時 能順利排出，利於"洗鹽"； (4) 施肥：粉壟時或粉壟過後在土層底部施用有機肥； (5) 作物種植管理：根據不同作物生長發育特點，流程化、標準化種植及管理。
2. 根據權利要求1所述的鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，其特徵在於：所述粉壟操作 在露天進行，也可以在粉壟完成後灌水。
3. 根據權利要求1所述的鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，其特徵在於：所述粉壟形成 溝寬根據作物種植栽培特點制定，在20-80cm。
4. 根據權利要求1所述的鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，其特徵在於：所述有機 肥為甘蔗濾泥或粉碎的秸杆加糖蜜經過脫水乾燥後加工成粉劑或顆粒劑肥料，畝用量 2000-5000kg。
5. 根據權利要求1所述的鹽鹼地粉壟淡鹽豐產耕作方法，其特徵在於：還包括作粉壟 後覆膜或鋪蓋作物秸杆，在作物種植時要適當密植，防止土壤水分蒸發，造成返鹽。
【文檔編號】A01B79/02GK104255105SQ201410430266
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月28日 優先權日:2014年8月28日
【發明者】韋本輝, 劉斌, 甘秀芹, 申章佑, 勞承英, 李豔英, 韋元波, 胡泊, 吳延勇, 周佳 申請人:廣西壯族自治區農業科學院經濟作物研究所