CN104255104B - 草原粉垄聚水丰草耕作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种草原粉垄聚水丰草耕作方法，采用大马力旋耕机械进行适度深耕，具体要求为：a、以耕幅80‑200cm进行条状粉垄，深度为30‑40cm；b、在牧草种植区边缘地带每隔15‑20m进行粉垄耕作一次，使粉垄土壤高出地面10‑12cm，松土槽底部呈“U”字形，便于储水和护水；同时配合建立引流渠道、覆膜、牧草种植及管理等措施，起到保持草原地区水土平衡，提高牧草产量，最终提高畜牧业发展的作用，对于草原地区的经济和生态效益提高有着十分重要的作用和意义。

Description

草原粉垄聚水丰草耕作方法

技术领域

本发明涉及农作物耕作方法，具体为草原粉垄聚水丰草耕作方法。

背景技术

据了解，我国草原面积有432亿公顷，占世界草地面积13%，仅次于澳大利亚，是世界第二草原大国。我国的草地资源主要包括北方草原、南方草山草坡、沿海滩涂、湿地和农区天然草地等，比如著名的新疆伊犁那拉提草原、内蒙古锡林郭勒草原、内蒙古呼伦贝尔草原以及内蒙古锡林浩特大草原等，“天苍苍，野茫茫，风吹草低见牛羊”，可见，草原在我国不仅给畜牧业做出了巨大贡献，更是许多文人骚客向往的地方。

但近年来，随着大量化肥的使用和传统浅耕、连作等耕作习惯导致我国南北方草原的牧草产量逐渐降低，甚至，在北方草原地区出现了更严重的问题：草原三化。草原三化是指退化、沙化和碱化，由于过度放牧和使用草地资源，以及西北地区沙漠化进程的加剧，导致了草原面积不断缩减，沙尘暴已经成为北方地区的环境代名词；到今日，我们很难再去想象“天似穹庐，笼盖四野”的画面，更难想象，如果草原地区水土保持再得不到有效改善，10年过后会出现什么样的局面。

广西农科院经济作物研究所研究员韦本辉一直致力于高产、蓄水保墒、水土保持耕作方法的研究，他发明的“粉垄栽培技术具有明显的高效利用水分、养分、光热等自然资源的特征，增产效果显著，是一种创新的现代农业模式”，不仅如此，韦本辉研究员研究在在干旱、半干旱地区作物高产栽培技术方面也做了诸多研究，他提出土壤、水分、光能等自然资源增量利用的“粉垄增量效应理论”和“以根为本”、“营养均衡供应”、“根深御旱寒强后劲”等作物高效栽培新理论，主持粉垄农耕新方法研究，自主发明粉垄农耕新方法，在辽宁、甘肃、湖南等8个省在13种作物上应用比传统耕作增产10-30%，被院士等专家鉴定为省级成果并认定为原创性。其中专利：旱地作物粉垄栽培方法，专利授权号：CN 101779537 B，摘要：公开了一种旱地农作物的耕作栽培方法，采用旋耕螺旋型机械深度松沟、粉土，将耕作层和犁底层松土粉碎且部分犁底层的客土上浮与耕作层的土混合自然成垄，垄畦成梯形，沟宽25-30厘米，沟深80-100厘米的粉土分布呈“T”型，粉垄垄面宽可达70-80厘米，垄高20-25米；或者沟宽50厘米、沟深60-70米的，则垄面宽约90厘米，高约20 厘米，机沟粉土成垄后，即可播种或种植。可根据不同作物种植需求决定采用不同的行距和沟深规格。采用本发明方法，土壤耕作全层呈疏松状态，且深沟旋耕中起到了客土改土作用，提高了土壤的保水保肥能力和通透性，有利于作物根系深扎对水肥的利用，病害和杂草相对减少，作物产量大幅度提高，一般可增产20%以上，高的可达100%以上。

以上研究对旱地农作物的耕种方法是前所未有的创新和改革，如何利用以上技术对我国的草地资源进行保护，彻底改变我国西北部地区草原生态环境恶化问题显然有重要意义，对于荒地、草地等地区的水土改造，有如下发明专利进行过相关探索：申请号：201410089016.4，专利名称：荒坡蓄水保土螺旋深沟修造方法，本发明公开了的荒坡蓄水保土螺旋深沟修造方法，旨在改造水土流失严重的荒坡和山峦，由无土到有土，由土薄到土厚，由没有植被到有植被的生态环境转化工程和实用技术。本发明由山坡螺旋梯级深沟(1)、山顶蓄水池(2)、山腰蓄水池(3)、山脚蓄水池(4)、山腰碎石平地(5)、山脚碎石平地(6)、山坡育树坑(7)等组成，用于蓄积雨水，雨后在山峦四周由上向下渗透雨水，避免雨水冲刷山峦泥土，最大限度留住太阳曝晒或霜雪冰冻风化作用形成的泥土和水源，避免不断产生水土流失，在不长花草树木的荒坡和山峦上培育树木、草地或植被，改变我国中西部没有植被地区的恶劣和落后的生态环境。

该研究主要针对山坡、荒地进行水土改造，而且要建造山坡螺旋梯级深沟、山顶蓄水池、山腰蓄水池、山脚蓄水池等等，不仅工序繁琐，在实际环境中实现起来有诸多困难，特别是在西北地区广阔辽源的大草原上。因此，如何利用粉垄深旋技术对草原地区的耕作方法进行改革，达到保水、保墒；同时提高牧草产量以促进我国的畜牧业发展，改善生态平衡，防止我国草原三化问题继续恶化有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供草原粉垄聚水丰草耕作方法，能够克服现在草原三化问题日渐严重，目前耕作制度无法保持草原地区水土平衡的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

草原粉垄聚水丰草耕作方法，包括以下步骤：

（1）在草原地区，牧草种植边缘地带进行粉垄耕作，采用大马力旋耕机械进行适度深耕；具体要求为：

a、以耕幅80-200cm进行条状或环形粉垄，深度为30-40cm；发明人发现，采用粉垄深旋机械耕作，在深度为30-40cm时，可以起到良好的储水保墒效果，而耕幅80-200cm可以起到良好的护水作用，耕幅在100cm尤其150cm以上时，保墒效果更佳，这是因为耕幅越宽，底部土层松软的体积越大，利于保水保墒；而环形粉垄的意义在于在中间地区种植农作物，既可以保持水土，又可以提高经济效益。

b、在牧草种植去边缘地带每隔15-20m进行粉垄耕作一次，使粉垄土壤高出地面10-12cm，松土槽底部呈“U”字形，便于储水和护水；每隔一段距离粉垄耕作，而不是连片粉垄深旋，一则可以降低耕作成本和劳动力投入，二则粉垄土壤高出地面，可以对收集的雨水或雪水起到围堰作用，保持底部土层2-3年有较好的墒情，发明人通过对粉垄深旋后的土壤测定表明，底部土层的电动势明显升高，说明在深旋后土壤明显有“活力”，土壤疏松，不易板结，易于保水护水，牧草在其中生长根系深扎，须根多，有利于水土保持。

（2）在未粉垄条带上开设引流渠道，渠道深10-50cm，宽10-20cm,引流渠道的起点设立在非耕作区，挖坑储水，每个储水坑引出多个引流渠道，通往垄槽，辅助储水。

（3）覆膜，在粉垄松土地带人工或机械覆膜，防治水分蒸发。

（4）牧草种植及管理，按照牧草特点种植牧草、包括施肥、播种、育苗、移栽、田间管理。

还包括在耕作区粉垄深旋后亩用2-10公斤保水剂，保水剂施用与垄槽中，也可与粉垄深旋机械配合混土起垄。

保水剂是一种吸水能力很强的功能高分子材料，大多数是由低分子物质经聚合反应合成的高聚物或者由高分子化合物经化学反应制成，又称为吸水性树脂获高吸水性高分子，发明人证明发现：当亩用量在2-10公斤时能起到良好的保水效果，尤其在5-10公斤时，效果更佳，保水剂有如下优点：

（1）无毒，安全环保，无毒无味，不污染植物、土壤和地下水，果树花卉，植树造林，无土栽培，植物保鲜运输，大田作物等，尤其适合干旱地区的牧草及灌木、林木等；土壤保水剂和防水土流失剂到最终分解物为二氧化碳，水，氨态氮和钠或钾离子，无任何残留。

（2）保墒省水。可有效抑制水分蒸发，防止水土流失，即使在有灌溉的条件下，仍然可省水50%以上。

（3）改善土壤结构。使粘重土壤，漏水肥的沙土和次生盐碱土壤得以改良。同时促进土壤微生物发育，提高土壤有机物的周转利用效率。

（4）使用寿命长。集多种聚合物之特性，可反复吸水膨胀和释放收缩，在生产中使用寿命可达6年以上，是目前市场上使用寿命最长的土壤保湿产品。

（5）吸水速度快，一般自然水吸至饱和最长时间约为15-40分钟，最快0.4分钟。

（6）水肥利用率高。土地保水剂在土壤中形成的“小水库”接受施肥，灌溉(或降雨)造成淋溶流失的微量元素减少1/3，保护环境；当再次干旱时，吸足水的保水剂使周围的土壤保持潮湿，以供给植物根系水分。即使在沙漠地区和极端的干旱气候,在年降雨量达200mm时；也可种草植树。

（7）蓄水不烂根，吸足似水的保水剂分子膨胀成为水凝胶晶体，即使紧靠植物根系也不会烂根。

（8）性能稳定即使是极端的干旱，也不会倒吸植物水分。

所述牧草种植及管理中施肥主要用农家肥或有机肥，施足基肥，及时追肥；田间管理重点防除杂草和防鼠；牧草收割后只需浅耕3-10cm，不破坏原来土壤结构，保护墒情。

农家肥的使用可以有效提高土壤中有机质含量，而化肥的大量使用已经造成了严重的土壤问题，如板结，酸化，硬化等，因此，合理的使用有机肥或农家肥对牧草生长地区土壤有很大改善作用；牧草在生长期间会受到杂草和鼠害侵袭，要切实做到：实时防除杂草，尽量使用选择性除草剂，少使用灭生性除草剂如草甘膦，百草枯等，以免造成土壤污染或要害，防除鼠害最好使用饵剂或粘鼠板；另外，由于本发明的粉垄深旋技术会对底部土层起到良好的改良作用，因此在一季牧草收割后，不需再连续深耕，只需浅耕3-10cm，即不要轻易扰动地下土层，破坏土层结构，待3-5年后再进行深耕，这样可以大大节省劳动成本及生产成本。

所述牧草种植及管理还包括在牧草生长期间禁止随意踩踏、随意放牧等。

所述大马力旋耕机为160马力以上，配有螺旋钻、种肥同播设备、覆膜设备及喷药设备，可以一体化完成粉垄、深旋、施肥、施药、覆膜等等农事操作。

发明中草原粉垄聚水丰草耕作方法适合于多种牧草的种植。

采用了本发明的草原粉垄聚水丰草耕作方法有以下突出的实质性特点和显著的进步：

1、本发明的草原粉垄聚水丰草耕作方法有良好的保持水土效果，客土深翻上浮后，土壤底部的松土槽是天然的储水“仓库”，可以收集草原地区少量的雨水及雪山融水，深耕30-40cm可以有效保持水分不易流失，明显改善土壤环境，土壤底部电动势增加，“活力”增强，保持3-5年免耕或只需浅耕，是常规耕作方法所不具备的。

2、本发明的草原粉垄聚水丰草耕作方法对于改善草原地区局部小环境的生态有至关重要的作用，在草原边缘地带进行间隔粉垄深旋，可以更大面积的保护草原减少三化进程，因为在草地边缘地带进行该耕作方法，相当于在草原周边建立了一个“护水墙”，起到明显的保水护水保墒之功效，提供牧草生长所必须的水分，改善土壤环境，提高牧草扎根、粗根、壮根，提高草原地区土壤的保水能力，有力的阻止了草原的沙漠化进程，对于生态及经济效益都有明显提高。

3、本发明的草原粉垄聚水丰草耕作方法可以有效提高牧草产量及质量，原因是，该耕作方法可以明显提高土壤质量，从粉垄深旋到农家肥使用，大大提高了土壤中有机质含量，有利于土壤疏松，易吸水，保水保肥，减轻大量化肥使用造成的板结，酸化等问题；土壤环境的改善更有利于生产较高产量的牧草，对畜牧业发展起到了重要作用。

具体实施方式：

发明人韦本辉研究员发明的粉垄深旋耕作方法不仅在多种农作物的种植领域取得了巨大成功，在应对草原“三化”问题上也有良好的启示作用，韦本辉研究院在广西、甘肃、新疆和内蒙古对该技术进行了大面积的推广和实践，具体如下：

实施例1：2010年，广西畜牧研究所在广西畜牧研究所试验场进行粉垄栽培豆科牧草白花扁豆试验。供试土壤速效N100.3mg/kg，速效P17.8mg/kg，速效K107.9mg/kg，有机质13.1 g/kg，pH5.72。2010年7月12日整地，试验设置2个处理，分别为粉垄50cm深和传统的深松50cm（对照）做比较。分别在9月11日、11月26日、12月28日对2个处理的白花扁豆进行产量调查。结果表明，采用粉垄栽培的白花扁豆分别较对照的增产15.8%、20.7%、27.7%。

粉垄栽培白花扁豆的产量

粉垄栽培白花扁豆，其粗蛋白为16.7583%，比对照生物14.0028增加2.7555个百分点，粉垄栽培的白花扁豆粗脂肪为6.7232%，比对照的5.0124%增加1.7108个百分点。

粉垄栽培白花扁豆的养分分析

实施例2：2011年4月份，韦本辉研究院带领技术团队在甘肃省岷县草原站进行了首次草原粉垄聚水丰草耕作方法的示范推广。

牧草品种：高羊茅。

示范面积：100亩。

保水剂：8公斤，与肥料混拌后撒施。

具体实施方法：

（1）牧草种植边缘地带进行环形粉垄耕作，采用230马力立式螺旋旋耕机械进行深耕；具体要求为：

a、以耕幅150-200cm进行环形粉垄，深度为30-40cm。

b、每隔20m进行粉垄耕作一次，使粉垄土壤高出地面10-12cm，松土槽底部呈“U”字形，便于储水和护水。

（2）在未粉垄条带上开设引流渠道，渠道深20-30cm，宽15-20cm,引流渠道的起点设立在非耕作区，挖坑储水，每个储水坑引出多个引流渠道，通往垄槽，辅助储水，每条未粉垄条带建立渠道15-20条不等。

（3）覆膜，在粉垄松土地带人工或机械覆膜，防治水分蒸发。

（4）牧草种植及管理：

（a）牧草草地也进行粉垄深旋，深度为20-30cm，每条畦面之间开好畦沟，田以四周开好排水沟，这样有利于排涝抗旱；在环形粉垄中间地带种植小麦。

（b）将高羊茅草种进行发芽率测定，选择发芽率95%以上的种子进行包衣处理，药剂为6%戊唑醇悬浮种衣剂，完全干燥后下种。

（c）在日均气温20℃时播种，采用条播，播种深度3-4cm，播种后浅盖土，厚度在0.5-1cm。

（d）使用农家肥，腐熟，每亩用量为2000-3000kg，令下保水剂8公斤；后期及时追肥，以有机无机复混肥或复合肥为主，但也可以使用腐熟的有机肥，追肥使用根施，也可在中耕后条施，注意追肥时期：第一次追肥应在牧草出苗到分蘖之前进行，以尿素、复合肥为主，以增加分蘖；第二次追肥应在禾本科牧草拔节到孕穗。

（e）除草：牧草在苗期极易受杂草侵害，特别是春播品种，因此，栽培牧草一定要进行中耕除草除草剂选择有定向选择性除草剂，在收割完毕后可以使用百草枯进行除草，另外在田间布置10-20个点用以防鼠，使用黏鼠板效果佳。

（f）收割，每次收割完毕后立刻追施有机无机复混肥50-80公斤每亩。

以下是在甘肃草原区对鲜草产量的测定结果：

数据显示，使用本发明耕作方法种植的高羊茅牧草种子产量有较高的增产作用，同时，对牧草质量也有很好的提高，从生殖枝高、草层高度看出，使用粉垄深旋技术耕种对牧草生长发育有明显的改善和提高，而质地一般较常规耕作方法宽，枯黄期延后，育绿期时间长，覆盖度大，对草原的生态环境有着明显改善作用，同时抗病能力增强，这与土壤中有机质含量高，土壤酸度低有直接关系。

在环形种植区种植的小麦平均亩产达到550.5kg，在生长过程中没有再额外浇水灌溉，小麦长势良好，实现了改善生态平衡和小麦增收双丰收。

实施例3：发明人还在新疆和内蒙古草原进行了相关试验。

具体试验方案如下：

新疆草原粉垄聚水丰草耕作方法试验方案-新疆伊犁

内蒙古草原粉垄聚水丰草耕作方法试验方案-内蒙古呼和浩特

采用如实施例1的粉垄深旋耕作方法在牧草种植区及周围地带进行试验，试验面积达500亩。以下是使用本发明耕作方法进行的实验结果：

新疆伊犁草原粉垄聚水丰草耕作方法试验对新疆大叶苜蓿增产效果

内蒙古草原粉垄聚水丰草耕作方法试验对羊草增产效果

在新疆和内蒙古草原的试验明显可以看出，使用粉垄耕作对牧草的产量由良好的增产效果，同时，对新疆大叶苜蓿和羊草的品质也有明显提高，蛋白质含量明显增加，对牛、羊的营养价值提高，不仅如此，在内蒙古呼和浩特地区进行的羊草粉垄耕作田中，可以明显看出，羊草根茎穿透侵占能力很强，且能形成强大的根网，盘结固持土壤作用很大，起到了良好的水土保持功能。

Claims (3)

1.草原粉垄聚水丰草耕作方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在草原地区，牧草种植边缘地带进行粉垄耕作，采用大马力旋耕机械进行适度深耕；具体要求为：

a、以耕幅150cm进行条状或环形粉垄，深度为40cm；

b、在牧草种植区边缘地带每隔 15-20m 进行粉垄耕作一次，使粉垄土壤高出地面10-12cm，松土槽底部呈“U”字形，便于储水和护水；

（2）在未粉垄条带上开设引流渠道，渠道深 10-50cm，宽 10-20cm, 引流渠道的起点设立在非耕作区，挖坑储水，每个储水坑引出多个引流渠道，通往垄槽，辅助储水；

（3）覆膜，在粉垄松土地带人工或机械覆膜，防治水分蒸发；

（4）牧草种植及管理，按照牧草特点种植牧草，包括施肥、播种、育苗、移栽、田间管理；

还包括在耕作区粉垄深旋后亩用 2-10 公斤保水剂，保水剂施用于垄槽中，也可与粉垄深旋机械配合混土起垄；

所述牧草种植及管理中施肥主要用农家肥或有机肥，施足基肥，及时追肥 ；田间管理重点防除杂草和防鼠；牧草收割后只需浅耕 3-10cm，不破坏原来土壤结构，保护墒情；

所述大马力旋耕机为 160 马力以上。

2.根据权利要求 1 所述的草原粉垄聚水丰草耕作方法，其特征在于：所述牧草种植及管理还包括在牧草生长期间禁止随意踩踏、随意放牧。

3.根据权利要求 1 所述的草原粉垄聚水丰草耕作方法，其特征在于：所述大马力旋耕机配有螺旋钻、种肥同播设备、覆膜设备及喷药设备，能够一体化完成粉垄、深旋、施肥、施药和覆膜一系列农事操作。