CN106613263A - 南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法 - Google Patents

南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法，该方法是由棉田播前将上茬作物秸秆粉碎还田，投入农家肥、化肥，深翻，平整棉田，超深松，播前灌溉，播种，棉田沟槽开挖，种植抗盐植物，棉田周边建防风林带，建立灌排渠***、田间管理步骤完成；经使用后调查结果表明：苗期土壤水分增加0.5个百分点，耕作层速效钾增加35.2%，膜下5cm土壤温度增加0.6℃，苗期耕作层厚度增加7.1 cm，土壤含盐量下降2.1g/kg，土壤孔隙度（%）增加8.5个百分点，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，耕作层土壤残膜含量下降11.3kg/亩，棉田无早衰现象，籽棉产量增加57.5 kg/亩，因而本发明方法具有改良土壤与增产作用，可满足生产所需。

Description

南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法
技术领域
本发明涉及一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法。
背景技术
新疆南疆绿洲具有独特的自然生态环境，棉区远离海洋，冬天严寒，夏季较热，干旱少雨，空气干燥，土壤蒸发量异常大，为典型的大陆性干旱气候，常年，特别是秋冬和冬春季节变换之时，频繁地受到严重风沙灾害的威胁，以地处南疆相对中心位置的阿瓦提县为例，其多年平均气温10.4℃，最热月(7月)平均气温24.2℃，极端最高气温40.4℃，最冷月(1月)平均气温-8.3℃，极端最低气温-25℃，≥10℃有效积温4147-4658℃；多年平均降水量46.7mm，多年平均蒸发量1890.7mm，无霜期205-239天，年均日照2679小时，日照百分率为60～70％；气温年较差34℃，年均日较差15℃，年平均风速3m/秒，年平均大风日数15天，平均浮尘日数52天。春季(3～5月)升温快而不稳，冷暖交替频繁，干旱且多大风；夏季(6～8月)炎热，多干热风，日照时间长，降水集中，冰雹危害频发；秋季(9～11月)气候凉爽，降温迅速，霜冻出现较早；冬季(12～翌年2月)天气寒冷而漫长，平均气温-8.3℃；
独特的自然生态环境导致南疆绿洲棉田，甚至有丰富水源的绿洲棉田土壤盐渍化和沙漠化现象十分严重，全区域除农业生产所种植的各类作物、树木和相关植物外，其它植被少而单调，棉区棉田土壤多为轻壤土，其次为砂壤土和中壤土，犁底层土壤一般为红棕色或灰黑色粘土居多，也有纯沙性土壤，土壤有机质含量低，平均约为10.0g/kg左右。相对我国其它棉区，新疆棉田耕作时间较短，估计有50％左右棉田平均耕作时间仅有25年左右，这也与该区域恶劣的自然生态环境有关。虽然新疆棉区机械化水平较高，有利于棉花集约化生产，但由于机械反复碾压，特别是大型轮式机械碾压，再加上种植管理模式特殊、以及种植结构单一，棉田长时期连作，绝大多数棉田连作时间达10年以上，有的甚至高达20年以上，其0-30cm土壤紧实度(PSI)高达310以上，土壤板结，0-25cm土壤容重1.46g/cm3以上，明显高于未开垦前的土壤，同时也高于我国其它棉区，总之，除恶劣的生态环境导致其土壤保水保肥差，其人为因素，也是导致土壤结构差的主要原因之一。
考虑南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤板结、盐碱含量高、理化性质差、PH值有增加的趋势、棉田植株发病率较高、土壤有机质含量偏低、土壤耕层理化特性相对较差，导致棉花高产重演性差，现实中至少15％的棉田产量不足平均产量的75％。另外，播前灌溉量大与有限的水资源矛盾越来越尖锐(因棉花播种前不仅须确保出苗土壤墒情，还须水洗土壤盐碱，再加上蒸发量大，其播前灌溉每次用水量高达210m3/亩左右，水资源常年缺口达30％以上)，针对棉花收获后耕层土壤紧实、固相比例大，及时实施秸杆还田和投入有机肥、深度耕翻、大水量冬灌，再结合品种选择、拉沙改土、滴施土壤调理剂等其它农艺措施，从而实现周期性打破犁底层，不仅有利于洗盐碱，蓄水保墒，减少蒸发、径流和渗漏，另外深度耕翻还可以掩埋残茬，使之与土肥相融，把下层不良性状的土壤翻到地表,与已有的熟土层有机混合，再借助于冬天干湿和冻融的自然之力，进而形成较厚的熟化土壤耕层；种植耐盐植物后,由于植物根系的穿插作用,土壤容重、总空隙度、通透性、总团聚体等物理性质得到改善。由于植物枯枝落叶及死根茬的腐殖作用,土壤有机质增加,促进了土壤微生物的生长和繁殖,改善了土壤养分状况和化学性状,全面改善土壤通透性与理化结构，提高土壤肥力，最终既有利于种子发芽，增强农田抗旱能力，又可减少作物根系生长阻力，增强棉花根系活力。生产实践证明该发明方法对绿洲棉田，尤其对于质地黏重或有粘着障碍层的盐碱地改良作用明显，易于实现“根深叶茂”的棉花丰收景观。
由于世界其它国家棉花种植区自然生态环境与南疆绿洲棉区有很大区别，即便与新疆棉区差异相对较小的中亚乌兹别克、塔吉克斯坦等国，这些国家棉区土壤盐碱含量和干旱少雨程度均较新疆少或轻得多，南疆绿洲土壤耕层存在的问题不是上述国家棉花高产的主要限制因素。截止目前，国内外均未对类似南疆绿洲生态条件下土壤耕层存在的问题展开***研究的报道，导致其滴灌棉田耕层土壤改良方法的缺失。
本发明通过在棉田播种前重施有机肥、深翻深耕、播前大水量灌溉、选择适宜品种、生育期深拉沙改土，结合苗蕾期随水滴施土壤调理剂，从而构建南疆绿洲滴灌中低产棉田合理的土壤耕层，包括降低土壤紧实度、土壤容重和土壤含盐量，周期性打破犁底层，实现南疆绿洲滴灌棉田耕层土壤深厚、质地疏松、排水良好、保水保肥能力强，土壤耕性好、病虫草害轻，有利于实现该区域棉花“一播全苗”的目的，使之满足高产、稳产的合理耕层土壤要求，最终达到其棉花持续高产优质的目的。
新疆南疆绿洲是新疆最大棉区，也是我国最大的植棉区之一，常年种植面积1800－2100万亩，该发明方法对当地棉花生产持续发展和社会稳定，意义深远；
发明内容
本发明目的在于，提供一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法，该方法是由棉田播前将上茬作物秸秆粉碎还田，大量投入农家肥，选择有利于构建良好土壤耕层的肥料、深翻、深松、大水量播前灌溉，选择适宜品种，棉花生长发育期间针对棉田局部出苗差的板结地块进行沟槽开挖、并及时灌溉后，选择种植抗盐植物，结合棉田周边建防风林带，结合苗蕾期随水滴施土壤调理剂、建立灌排渠***、采用测土配方施肥的滴灌高产棉田田间管理方法步骤完成；调查结果表明：使用本发明所述的方法后，苗期土壤水分增加0.5个百分点，虽然土壤耕作层有机质、速效氮和速效磷含量略有下降，但耕作层速效钾增加35.2％，膜下5cm土壤温度增加0.6℃，苗期耕作层厚度增加7.1cm，土壤含盐量下降2.1g/kg，土壤孔隙度(％)增加8.5个百分点，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，耕作层土壤残膜含量下降11.3kg/亩，农药成本下降27.6元/亩，棉田无早衰现象，籽棉产量增加57.5kg/亩，因而本发明方法具有改良土壤与增产作用，可满足生产所需。
本发明所述的一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法，按下列步骤进行：
棉田准备：
a、深翻：在上年冬灌前或当年棉花播种前5-10天，每茬棉花在播种前进行1次深翻，在从未进行55-70cm超深翻或40-60cm深松的棉田进行1次的超深翻，其它时间深翻深度均为25-30cm，连续2年深翻应为开垄与闭垄交替进行，在水资源丰富的棉区，超深翻应在冬灌前完成，25-30cm的深翻作业须在播种前4-8天内完成，其中，在超深翻前，将上茬作物秸秆粉碎还田，投入农家肥3.5-4.5m3/亩，并施入过磷酸钙或重过磷酸钙化肥20-30kg/亩和硫酸钾10-15kg/亩，或60－80kg/亩腐植酸磷肥和硫酸钾10-15kg/亩，棉田肥料投入时间在55-70cm的深翻前1-3天完成；
b、超深松：在已进行超深翻后的棉田第3-4年进行超深松，每次超深松在播前灌溉未进行前完成，时间为上年10月下旬-11月中旬前完成，超深松的深度为40-60cm，对没有进行超深翻棉田，当年整地前进行超深松，以后每隔3-5年超深松1次，在超深松前，将上茬作物秸秆粉碎还田，投入农家肥1.5-2.5m3/亩，并施入过磷酸钙或重过磷酸钙化肥10-15kg/亩和硫酸钾5-10kg/亩，或30－40kg/亩腐植酸磷肥和硫酸钾5-10kg/亩，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日进行播前灌溉，其灌溉量为180-260m3/亩；
d、选定品种：选择生物产量达1100-1300kg/亩的生长势相对强的棉花品种为陆地棉品种的新陆中36、42、47、56或68号，海岛棉品种的新海21、36、45或48号；
生育期管理：
e、深中耕：棉花播完种以后1周内进行深中耕，中耕深度15-18cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
f、棉田沟槽开挖与填平：于当年5月28-6月7日在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，开挖的沟槽走向与常年深翻方向垂直，沟槽深100-160cm、宽60-80cm，沟槽间垂直距离200-300cm，对挖有沟槽，并填平的局部板结地块进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量按120-150m3/亩计，待土壤耕作层含水量达13-16％时，在该地块种植抗盐植物为玉米、油葵、甜菜、草木樨、苜蓿、花椰菜、青花菜或番茄，其它管理方法按该植物常规管理方法进行。
本发明所述的一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法，该方法在下茬棉田深翻前，须在上一年棉花吐絮期调查棉田杂草情况，如发现杂草危害程度达3级以上(杂草群落优势度7级目测分级标准)，应确保在上一年9月18-25日完成田间第一次人工采摘棉花，之后根据杂草类型，选择一种除草剂进行单独喷施防治，除草剂可选择草甘膦、二甲四氯或其它除草剂；也可选择2种除草剂混合喷施使用，通常选择二甲四氯+草甘膦或二甲四氯+其它混合喷施使用，用量均为40-50ml/亩，喷药时，喷头高度控制在25-35cm,施药后7-10天内日平均温度不低于18℃，施药前后3-5d内最低气温不低于温度12℃；
除超深翻前的肥料投入，棉田超深翻后的连续3－4年N、P2O5化肥和有机肥投入总量较未超深翻的常规高产棉田多10－20％，不施K2O肥，在进行超深翻后,应立即使用激光平地机平整棉田，确保棉田每百亩面积高低差控制在±10cm以内；
在超深松前，除将上茬作物秸秆粉碎还田外，还投入农家肥1.5-2.5m3/亩，并施入过磷酸钙或重过磷酸钙化肥10-15kg/亩、硫酸钾5-10kg/亩或30－40kg/亩腐植酸磷肥、硫酸钾5-10kg/亩，严禁施入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成；
在落实播前灌溉时，应先灌高地，后灌低洼地；
生育期管理中，局部板结地块是指因0-30cm土壤穿透阻力(PSI)达280-400形成的局部板结棉田，导致其通透性和洗盐效果差，其连片棉花出苗率不足25％，包括零星出苗或不出苗的地块。沟槽开挖由动力45-60kw/rpm，斗容0.2-0.5m3的小型链轨式挖掘机完成；
选择种植的抗盐植物是玉米、油葵、甜菜作物或草木樨、苜蓿绿肥或花椰菜、青花菜、番茄蔬菜。在这些植物生长过程中，应根据其生长发育需要，再灌溉2-3次，种植的抗盐植物，其管理方法按该植物常规管理方法进行；
用粉碎的作物秸秆或有机肥与泥沙土混合填平沟槽，其选用的泥沙土来自当地渠道清淤时产生的大量渠道泥沙土，从而达到拉沙改土的目的；
在现场具体作业时，须防止损坏地埋滴灌管道设施；
使用本发明所述方法，仅限于每500-800亩须围绕棉田周边建防风林带，林带宽8-10米，从而减少风蚀。每2-3年结合苗蕾期随水滴施土壤调理剂，如北京飞鹰绿地科技发展有限公司生产的禾康牌土壤调理剂，用量为2.0-2.5kg/亩，也可使用康地宝、施地佳、帝利安等其它品牌的土壤调理剂。
棉田的其它管理按棉田所在区域常规方法建立配套的灌排渠***，以及采用通常的南疆绿洲测土配方施肥的滴灌高产棉田的种植方法。
具体实施方式
本发明所述方法于2011年在北纬N 40°25′34.53″，东经E 80°22′25.21″，新疆阿瓦提县鲁泰丰收棉业有限责任公司八分场的中低产棉田进行，共设4个实例，每个实例面积135-145亩，其总面积550.2亩，在实施本发明前，该棉田从未进行55-70cm的超深翻或40-60cm深松，该棉田位于天山南麓，塔克拉玛干沙漠北缘，塔里木盆地西北，阿克苏河、叶尔羌河与喀什噶尔河的冲积平原上，是典型的南疆绿洲自然生态条件，另外该棉田为连作23年的中低产滴灌棉田，从2011年到2016年进行了棉田土壤耕层构建，具体操作按下列步骤进行：
实施例1
2011-2012年：
棉田准备：
超深翻与肥料投入：
捡拾完棉田正常吐絮籽棉后，于2011年11月10-12日利用残膜回收机，结合人工，清理田间残膜,之后用秸秆粉碎还田机将棉花秸秆粉碎后丢在棉田地表，从而实现作物秸秆粉碎还田，于2011年11月12日再投入农家圈养家畜有机肥约4.5m3/亩，同时在地表机械撒施新疆青松建材化工(集团)股份公司生产的腐植酸磷肥80kg/亩和硫酸钾(K2SO4)10kg/亩，未投入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，于当年11月13-14日使用悬挂式单铧翻转深翻犁用于棉田深翻作业，平均深翻深度68.5cm，从而打破透水透气性差的犁底层；
播前灌溉与其它播前准备工作：于2011年11月14-15日使用激光平地机平整棉田，确保每百亩面积棉田高低差控制在±8.5cm，土地平整完后，在确定周边高地已落实冬灌后，于2011年12月8-9日完成本实施例棉田冬灌，灌溉量为260m3/亩；
除超深翻前投入的肥料外，还在2012年4月6-8日(超深翻后与播种前)，根据测土配方施肥的高产滴灌棉田管理方案要求，确定尿素和磷酸二铵底肥用量分别为18.5和25.0kg/亩，在耙地时将需施入的肥料拌匀后，放入施肥箱，实现边耙地边施肥的机械作业模式完成化肥投入作业；
选定品种及种植计划：
将棉田30％的面积种植陆地棉，其它种植海岛棉，其中陆地棉品种选择新陆中36号、海岛棉品种选择新海21号；
生育期管理：
深中耕：于2012年4月10-12日进行播种，于4月16日进行深中耕，中耕平均深度17.6cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
沟槽开挖与填平：于2012年6月3-5日对棉田内连片出苗率不足20％的地块，用三一集团有限公司生产的SY95C-9小型链轨式挖掘机(额定功率53.8kw/rpm，斗容0.2-0.45m3)进行沟槽开挖与填平，在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，沟槽开挖走向与常年深翻方向垂直，沟槽深100cm、宽60cm，沟槽间垂直距离200cm，并用粉碎的玉米秸杆与阿瓦提县丰收干渠清渠时产生的泥沙土混合填平该沟槽，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为120m3/亩，待土壤耕作层含水量达15％时，在该地块种植油葵，以后根据油葵生长发育需要，灌溉2次，其它管理方法按油葵常规管理方法进行；
于2012年6月8日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用北京飞鹰绿地科技发展有限公司生产的“禾康”牌土壤调理剂，用量为2.0kg/亩；
于2012年9月14日调查棉田杂草情况，发现当时棉田杂草盖度达70％左右，杂草主要种类为芦苇和田旋花，于2012年9月29日喷施70％草甘膦+30％二甲四氯，用量为50ml/亩，用水量40l/亩，喷药时，喷头高度平均控制在25cm左右，施药后10天内日平均温度19.7℃，施药前后5d内最低气温15.2℃；
2013—2016年，每茬棉花种植前均进行深翻作业，时间分别是2013年4月7-8日深翻深度为26cm，2014年4月5-6日深翻深度为28cm，2015年4月12-13日深翻深度为25cm，2016年4月12-13日深翻深度为30cm，连续2年深翻为开垄与闭垄交替进行，深翻机械采用阿克苏金天诚机械装备有限公司生产的3铧深翻犁；其中2015年在深翻前还使用了德国雷肯(Labrador)深松机，配套动力使用型号为220马力的JOHN DEERE 2204轮式拖拉机，进行了超深松作业，在超深松作业前，将上茬作物秸秆粉碎还田，还投入农家肥1.5m3/亩，并施入重过磷酸钙化肥10kg/亩、硫酸钾5kg/亩，棉田肥料投入在超深松前1-3天完成；超深松时间为2015年11月12-14日，超深松深度为40cm，超深松后立即冬灌；2013、2014和2016年均不进行超深松；
播前灌溉：时间分别于2013年12月12-13日灌溉量为200m3/亩，2014年11月16-18日灌溉量分别为230m3/亩，2015年11月28-30日灌溉量分别为200m3/亩，2016年11月12-13日灌溉量为180m3/亩；
选定品种：2013—2016年际间依次选择新陆中36号和新海21号，新陆中42号和新海36号，新陆中56号和新海45号，新陆中68号和新海48号，每年陆地棉种植面积约占该实施例的20-30％，其余种植海岛棉；
深中耕：时间分别是2013年4月21-22日中耕平均深度为16.7cm，2014年4月20-21日中耕平均深度为15.4cm、2015年4月26-27日中耕平均深度为16.2cm，2016年4月25-26日中耕平均深度为17.8cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
沟槽开挖与填平：在2013-2016期间，仅2014年棉田内出现连片出苗率不足20％的地块，于当年6月4-5日对其进行沟槽开挖与填平，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为120m3/亩，待土壤耕作层含水量达13％时，在该地块种植玉米，以后根据玉米生长发育需要，灌溉了3次，其它管理方法按该玉米常规管理方法进行，其它沟槽开挖与填平方法同2012年；由于其它年份棉田内未发生连片出苗率不足20％的地块，因而未进行沟槽开挖与填平；
于2014年6月20日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用北京康地宝生物技术有限公司“康地宝”牌土壤调理剂，用量为2.3kg/亩，2013、2015和2016均不使用土壤调理剂；
按当地每600亩围绕棉田周边建防风林带，林带宽8-10米，从而减少实施例棉田风蚀；
棉田的其它管理按棉田所在区域常规方法建立配套的灌排渠***，以及采用通常的南疆绿洲测土配方施肥的滴灌高产棉田进行管理。
实施例2
2011-2012年：
棉田准备：
超深翻与肥料投入：
捡拾完棉田正常吐絮籽棉后，于2011年11月13-14日利用残膜回收机，结合人工，清理田间残膜,之后用秸秆粉碎还田机将棉花秸秆粉碎后丢在棉田地表，从而实现作物秸秆粉碎还田，于2011年11月15日再投入农家圈养家畜有机肥约4.0m3/亩，同时在地表机械撒施新疆青松建材化工(集团)股份公司生产的腐植酸磷肥70kg/亩和硫酸钾(K2SO4)12kg/亩，未投入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，于当年11月16-17日使用悬挂式单铧翻转深翻犁用于棉田深翻作业，平均深翻深度63.5cm，从而打破透水透气性差的犁底层；
播前灌溉与其它播前准备工作：于2011年11月18-19日使用激光平地机平整棉田，确保每百亩面积棉田高低差控制在±8.5cm，土地平整完后，在确定周边高地已落实冬灌后，于2011年12月10-11日完成本实施例棉田冬灌，灌溉量为220m3/亩；
除超深翻前投入的肥料外，还在2012年4月8-9日(超深翻后与播种前)，根据测土配方施肥的高产滴灌棉田管理方案要求，确定尿素和磷酸二铵底肥用量分别为18.5和25.0kg/亩，在耙地时将需施入的肥料拌匀后，放入施肥箱，实现边耙地边施肥的机械作业模式完成化肥投入作业；
选定品种及种植计划：
将棉田30％的面积种植陆地棉，其它种植海岛棉，其中陆地棉品种选择新陆中42号、海岛棉品种选择新海36号；
生育期管理：
深中耕：于2012年4月13-14日进行播种，于4月19日进行深中耕，中耕平均深度16.7cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
沟槽开挖与填平：于2012年6月6-7日对棉田内连片出苗率不足20％的地块，用三一集团有限公司生产的SY95C-9小型链轨式挖掘机(额定功率53.8kw/rpm，斗容0.2-0.45m3)进行沟槽开挖与填平：在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，沟槽开挖走向与常年深翻方向垂直，沟槽深130cm、宽70cm，沟槽间垂直距离250cm，并用粉碎的玉米秸杆与阿瓦提县丰收干渠清渠时产生的泥沙土混合填平该沟槽，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为135m3/亩，待土壤耕作层含水量达14.2％时，在该地块种植甜菜，以后根据甜菜生长发育需要，灌溉2次，其它管理方法按甜菜常规管理方法进行；
于2012年6月12日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用北京飞鹰绿地科技发展有限公司生产的“禾康”牌土壤调理剂，用量为2.2kg/亩；
于2012年9月16日调查棉田杂草情况，发现当时棉田杂草盖度达70％左右，杂草主要种类为芦苇和田旋花，于2012年9月19日喷施70％草甘膦+30％二甲四氯，用量为40ml/亩，用水量40l/亩，喷药时，喷头高度平均控制在30cm左右,施药后10天内日平均温度18.7℃，施药前后5d内最低气温13.2℃；
2013—2016年，每茬棉花种植前均进行深翻作业，时间分别是2013年4月8-9日深翻深度为25cm，2014年4月6-7日深翻深度为27cm，2015年4月13-14日深翻深度为28cm，2016年4月13-14日深翻深度为29cm，连续2年深翻为开垄与闭垄交替进行，深翻机械采用阿克苏金天诚机械装备有限公司生产的3铧深翻犁；其中2014年在深翻前还使用了德国雷肯(Labrador)深松机，配套动力使用型号为220马力的JOHN DEERE 2204轮式拖拉机，进行了超深松作业，在超深松作业前，将上茬作物秸秆粉碎还田，还投入农家肥2.1m3/亩，并施入重过磷酸钙化肥12kg/亩、硫酸钾8kg/亩，未施入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成；超深松时间为2014年11月14-15日，超深松深度为50cm，超深松后立即冬灌；2013、2015和2016年均不进行超深松；
播前灌溉：时间分别于2013年12月11-12日灌溉量为205m3/亩，2014年11月14-15日灌溉量为210m3/亩，2015年11月26-27日灌溉量为225m3/亩，2016年11月14-15日灌溉量为220m3/亩；
选定品种：2013—2016年际间依次选择新陆中36号和新海21号，新陆中42号和新海36号，新陆中47号和新海45号，新陆中68号和新海48号，每年陆地棉种植面积约占该实施例的20-30％，其余种植海岛棉；
深中耕：时间分别是2013年4月20-21日中耕平均深度为16.6cm，2014年4月18-19日中耕平均深度为15.4cm，2015年4月25-26日中耕平均深度为16.5cm，2016年4月26-27日中耕平均深度为17.6cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm，
沟槽开挖与填平：在2013-2016期间，仅2014年棉田内出现连片出苗率不足20％的地块，于当年6月5-6日对其进行沟槽开挖与填平，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为按135m3/亩，待土壤耕作层含水量达13％时，在该地块种植番茄，以后根据番茄生长发育需要，灌溉了3次，其它管理方法按番茄常规管理方法进行，其它沟槽开挖与填平方法同2012年；由于其它年份棉田内未发生连片出苗率不足20％的地块，因而未进行沟槽开挖与填平；
于2014年6月14日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用北京康地宝生物技术有限公司“康地宝”牌土壤调理剂，用量为2.2kg/亩；
按当地每600亩围绕棉田周边建防风林带，林带宽8-10米，从而减少实施例棉田风蚀；
棉田的其它管理按棉田所在区域常规方法建立配套的灌排渠***，以及采用通常的南疆绿洲测土配方施肥的滴灌高产棉田进行管理。
实施例3
2011-2012年
棉田准备：
超深翻与肥料投入：
捡拾完棉田正常吐絮籽棉后，于2011年11月6-7日利用残膜回收机，结合人工，清理田间残膜,之后用秸秆粉碎还田机将棉花秸秆粉碎后丢在棉田地表，从而实现作物秸秆粉碎还田，于2011年11月7日再投入农家圈养家畜有机肥约3.5m3/亩，同时在地表机械撒施新疆青松建材化工(集团)股份公司生产的腐植酸磷肥60kg/亩和硫酸钾(K2SO4)15kg/亩，未投入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，于当年11月7-8日使用悬挂式单铧翻转深翻犁用于棉田深翻作业，平均深翻深度57.5cm，从而打破透水透气性差的犁底层；
播前灌溉与其它播前准备工作：于2011年11月8-9日使用激光平地机平整棉田，确保每百亩面积棉田高低差控制在±8.5cm，土地平整完后，在确定周边高地已落实冬灌后，于2011年11月9-10日完成本实施例棉田冬灌，灌溉量为180m3/亩；
除超深翻前投入的肥料外，还在2012年4月5-6日(超深翻后与播种前)，根据测土配方施肥的高产滴灌棉田管理方案要求，确定尿素和磷酸二铵底肥用量分别为18.5和25kg/亩，在耙地时将需施入的肥料拌匀后，放入施肥箱，实现边耙地边施肥的机械作业模式完成化肥投入作业；
选定品种：
将棉田30％的面积种植陆地棉，其它种植海岛棉，其中陆地棉品种选择新陆中56号、海岛棉品种选择新海45号；
生育期管理：
深中耕：于2012年4月14-15日进行播种，于4月20日进行深中耕，中耕平均深度15.2cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
沟槽开挖与填平：于2012年5月29-30日对棉田内连片出苗率不足20％的地块，用三一集团有限公司生产的SY95C-9小型链轨式挖掘机(额定功率53.8kw/rpm，斗容0.2-0.45m3)进行沟槽开挖与填平：在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，沟槽开挖走向与常年深翻方向垂直，沟槽深100cm、宽60cm，沟槽间垂直距离200cm，并用粉碎的玉米秸杆与阿瓦提县丰收干渠清渠时产生的泥沙土混合填平该沟槽，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为120m3/亩，待土壤耕作层含水量达15％时，在该地块种植苜蓿，以后根据苜蓿生长发育需要，灌溉3次，其它管理方法按苜蓿常规管理方法进行；
于2012年6月12日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用北京飞鹰绿地科技发展有限公司生产的“禾康”牌土壤调理剂，用量为2.0kg/亩；
于2012年9月14日调查棉田杂草情况，发现当时棉田杂草盖度达70％左右，杂草主要种类为芦苇和田旋花，于2012年9月20日喷施70％草甘膦+30％二甲四氯，用量为40ml/亩，用水量40l/亩，喷药时，喷头高度平均控制在25cm左右,施药后10天内日平均温度20.2℃，施药前后5d内最低气温15.8℃；
2013—2016年，每茬棉花种植前均深翻作业，时间分别是2013年4月6-7日深翻深度为27cm，2014年4月6-7日深翻深度为28cm，2015年4月14-15日深翻深度为26cm，2016年4月12-13日深翻深度为28cm，连续2年深翻为开垄与闭垄交替进行，深翻机械采用阿克苏金天诚机械装备有限公司生产的3铧深翻犁；其中2014年在深翻前还使用了德国雷肯(Labrador)深松机，配套动力使用型号为220马力的JOHN DEERE 2204轮式拖拉机，进行了超深松作业，在超深松作业前，将上茬作物秸秆粉碎还田，还投入农家肥1.5m3/亩，并施入重过磷酸钙化肥10kg/亩、硫酸钾5kg/亩，未施入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成；超深松时间为2014年10月25-26日，超深松深度为40cm，超深松后立即冬灌；2013、2015和2016年均不进行超深松；
播前灌溉：时间分别于2013年12月12-13日灌溉量为190m3/亩，2014年11月16-18日灌溉量分别为220m3/亩，2015年11月28-30日灌溉量分别为240m3/亩，2016年11月12-13日灌溉量为180m3/亩；
选定品种及种植计划：2013—2016年际间依次选择新陆中42号和新海36号，新陆中42号和新海36号，新陆中56号和新海45号，新陆中68号和新海48号，每年陆地棉种植面积约占20-30％，其余种植海岛棉；
深中耕：时间分别是2013年4月20-21日中耕平均深度为16.9cm，2014年4月20-21日中耕平均深度为15.8cm，2015年4月25-26日中耕平均深度依次为16.4cm，2016年4月23-24日中耕平均深度为17.9cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm，
沟槽开挖与填平：在2013-2016期间，仅2014年棉田内出现连片出苗率不足20％的地块，于当年5月28-29日对其进行沟槽开挖与填平，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为按120m3/亩，待土壤耕作层含水量达13％时，在该地块种植花椰菜，以后根据花椰菜生长发育需要，灌溉了3次，其它管理方法按该花椰菜常规管理方法进行，其它沟槽开挖与填平方法同2012年；由于其它年份棉田内未发生连片出苗率不足20％的地块，因而未进行沟槽开挖与填平；
于2015年第一次滴灌时，具体时间为2015年6月5日使用北京飞鹰绿地科技发展有限公司生产的“禾康”牌土壤调理剂，用量为2.0kg/亩，2013、2015和2016均不使用土壤调理剂；
按当地每600亩围绕棉田周边建防风林带，林带宽8-10米，从而减少实施例棉田风蚀；
棉田的其它管理按棉田所在区域常规方法建立配套的灌排渠***，以及采用通常的南疆绿洲测土配方施肥的滴灌高产棉田进行管理。
实施例4
2011-2012年
棉田准备：
超深翻与肥料投入：
捡拾完棉田正常吐絮籽棉后，于2011年11月5-6日利用残膜回收机，结合人工，清理田间残膜,之后用秸秆粉碎还田机将棉花秸秆粉碎后丢在棉田地表，从而实现作物秸秆粉碎还田，2011年11月10-11日，使用德国雷肯(Labrador)深松机，配套动力使用型号为220马力的JOHN DEERE 2204轮式拖拉机，进行了超深松作业，超深松深度为52cm，从而打破透水透气性差的犁底层；在超深松作业前，将上茬作物秸秆粉碎还田，还投入农家肥2.1m3/亩，并施入重过磷酸钙化肥13kg/亩、硫酸钾7kg/亩，未施入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，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
播前灌溉与其它播前准备工作：在确定周边高地已落实冬灌后，于2011年12月2-3日完成本实施例棉田冬灌，灌溉量为220m3/亩；
选定品种及种植计划：
将棉田30％的面积种植陆地棉，其它种植海岛棉，其中陆地棉品种选择新陆中68号、海岛棉品种选择新海48号；
生育期管理：
深中耕：于2012年4月14-15日进行播种，于4月19日进行深中耕，中耕平均深度16.2cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
沟槽开挖与填平：于2012年6月5-6日对棉田内连片出苗率不足20％的地块，用三一集团有限公司生产的SY95C-9小型链轨式挖掘机(额定功率53.8kw/rpm，斗容0.2-0.45m3)进行沟槽开挖与填平：在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，沟槽开挖走向与常年深翻方向垂直，沟槽深132cm、宽72cm，沟槽间垂直距离250cm，并用粉碎的玉米秸杆与阿瓦提县丰收干渠清渠时产生的泥沙土混合填平该沟槽，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为125m3/亩，待土壤耕作层含水量达15％时，在该地块种植草木樨，以后根据草木樨生长发育需要，灌溉2次，其它管理方法按草木樨常规管理方法进行；
于2012年6月8日棉田进行第一次滴灌，此时随水滴施土壤调理剂，土壤调理剂使用成都华宏生态农业科技有限公司生产的“施地佳”牌土壤调理剂，用量为2.2kg/亩；
于2012年9月12日调查棉田杂草情况，发现当时棉田杂草盖度达70％左右，杂草主要种类为芦苇和田旋花，于2012年9月23日喷施70％草甘膦+30％二甲四氯，用量为45ml/亩，用水量40l/亩，喷药时，喷头高度平均控制在28cm左右，施药后10天内日平均温度19.4℃，施药前后5d内最低气温13.5℃；
2013—2016年，每茬棉花种植前均进行深翻作业，时间分别是2013年4月7-8日深翻深度为30cm，2014年4月5-6日深翻深度为26cm，2015年4月12-13日深翻深度为28cm，2015年4月12-13日深翻深度为25cm，连续2年深翻为开垄与闭垄交替进行，深翻机械采用阿克苏金天诚机械装备有限公司生产的3铧深翻犁；其中2014年在深翻前还使用了德国雷肯(Labrador)深松机，配套动力使用型号为220马力的JOHN DEERE 2204轮式拖拉机，进行了超深松作业，在超深松作业前，将上茬作物秸秆粉碎还田，还投入农家肥2.0m3/亩，并施入重过磷酸钙化肥12kg/亩、硫酸钾7kg/亩，未施入氯化钾、硝酸钠等带氯离子或钠离子的化肥，上述棉田肥料投入在超深松前1-3天完成；超深松时间为2014年11月10-11日，超深松深度为50cm，超深松后立即冬灌；2013、2015和2016年均不进行超深松；
播前灌溉：时间分别于2013年12月13-14日灌溉量为180m3/亩，2014年11月14-15日灌溉量为250m3/亩，2015年12月2-3日灌溉量分别为200m3/亩，2016年11月12-13日灌溉量为240m3/亩；
选定品种：2013—2016年际间依次选择新陆中36号和新海56号，新陆中42号和新海36号，新陆中56号和新海45号，新陆中68号和新海48号，每年陆地棉种植面积约占20-30％，其余种植海岛棉；
深中耕：时间分别是2013年4月19-20日中耕平均深度为16.3cm，2014年4月17-18日中耕平均深度为15.6cm，2015年4月24-25日中耕平均深度为16.7cm，2016年4月24-25日中耕平均深度为17.5cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm，
沟槽开挖与填平：在2013-2016期间，仅2014年棉田内出现连片出苗率不足20％的地块，于当年6月4-5对其进行沟槽开挖与填平，后对该局部开挖并填平沟槽的板结棉田进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量为按135m3/亩，待土壤耕作层含水量达13％时，在该地块种植青花菜，以后根据青花菜生长发育需要，灌溉了3次，其它管理方法按该青花菜常规管理方法进行，其它沟槽开挖与填平方法同2012年；由于其它年份棉田内未发生连片出苗率不足20％的地块，因而未进行沟槽开挖与填平；
于2014年第一次滴灌时，具体时间为2014年6月5日使用新疆石大绿洲生态科技有限公公司生产的“帝利安”牌土壤调理剂，用量为2.3kg/亩，2013、2015和2016均不使用土壤调理剂；
棉田的其它管理按棉田所在区域常规方法建立配套的灌排渠***，以及采用通常的南疆绿洲测土配方施肥的滴灌高产棉田进行管理。
实施效果
为试验与调查验证本发明所述方法对实施例耕作层水、肥、温及土壤理化特性，以及对棉田病、虫、草害防治及产量性状的影响，经分年度调查本发明所述方法使用前后棉田耕作层苗期土壤水分、有机质含量、速效氮、速效磷、速效钾、膜下5cm温度、厚度、含盐量、孔隙度、土壤穿透阻力(PSI)、容重、pH值、残膜含量、单位面积杂草数量、农药成本、棉田病株率、长势、出苗率、保苗率、单株成铃数、单铃重和籽棉产量。每年每调查指标随机调查5-8个点，在未使用本发明前相应指标，以2009-2011年的平均数据为准，使用本发明后的农药使用成本、棉田病株率、出苗率、保苗株数、单株成铃数、单铃重、籽棉产量相应指标，以2013-2015年三年示范例平均数为准，其它指标以2014-2016三年平均数为准，通过表1-2分析，明确本发明使用效果如下：
表1：本发明对耕作层水、肥、温及土壤其它理化特性的影响
从表1中看出：苗期土壤水分增加0.5个百分点，因而有保水作用；土壤耕作层有机质、速效氮和速效磷含量分别下降0.3g/kg、1.9mg/kg、1.1mg/kg，下降幅度分别为2.7％、4.0％、9.0％，下降幅度较小，但耕作层速效钾增加幅度较大，高达35.2％；苗期膜下5cm土壤温度增加0.6℃，因而保温作用明显；耕作层厚度增加7.1cm，增加幅度较高，达30.0％；苗期耕作层土壤含盐量下降2.1g/kg，下降幅度较高，达39.6％，因而抑制盐害效果突出；苗期耕作层土壤孔隙度(％)增加8.5个百分点，增加18.8％，土壤穿透阻力(PSI)由340下降至210，下降130，下降幅度高达38.2％，由于土壤孔隙度明显增加和土壤穿透阻力的大幅度下降，因而有利于土壤通气、土壤微生物和棉花根系生长，苗期耕作层土壤容重下降0.11g/cm3，确保土壤有较好的容重指标；土壤pH值降低0.4，降低5.1％，有利于缓解长期连作棉田造成土壤pH值增大的趋势，耕作层土壤残膜含量下降11.3kg/亩，下降幅度较大，达72.9％，这些指标的变化表明使用本发明方法可明显改良耕作层土壤。
表2：发明对病、虫、草害防治及产量性状的影响
从表2中看出：单位面积杂草数量下降6.0株/m2，下降幅度较高，达58.8％，显然有利于抵制杂草危害；农药成本下降27.6元/亩，下降幅度较高，达43.9％，显然有利于节本增效和减少农药对土壤的污染，保护环境；棉田病株率下降5.9个百分点，下降幅度较高，达65.6％，显然有利于降低病害发生；棉田无早衰现象；出苗率增加6.4个百分点，增加7.9％，单位面积保苗株数增加1100.0株/亩，增加8.1％，显然由于本发明棉田土壤得到改良，有利于一播全苗；单株成铃数增加0.9个/株，增加17.0％，单铃重增加0.25g，增加10.6％，因而有利于提高棉田丰产性；籽棉产量增加57.5kg/亩，增产20.3％，进一步分析表明：由于使用本发明耕作层微量元素明显增加，以及耕作层以下土壤有机质、速效氮、速效磷含量明显大于未使用本发明，通过耕作层以下土壤有机质、速效氮和速效磷补充，再加上本发明施肥策略上的调整，从棉田长势、经济性状与丰产性的分析，棉田土壤理化性质的优化，显然可提高土壤供肥能力和土壤肥料利用率。

Claims (1)

1.一种南疆绿洲滴灌连作中低产棉田土壤耕层构建方法，其特征在于按下列步骤进行：
棉田准备：
a、深翻：在上年冬灌前或当年棉花播种前5-10天，每茬棉花在播种前进行1次深翻，在从未进行55-70 cm超深翻或40-60 cm 深松的棉田进行1次的超深翻，其它时间深翻深度均为25-30 cm，连续2年深翻应为开垄与闭垄交替进行，在水资源丰富的棉区，超深翻应在冬灌前完成，25-30 cm的深翻作业须在播种前4-8天内完成，其中，在超深翻前，将上茬作物秸秆粉碎还田，投入农家肥3.5-4.5 m3/亩，并施入过磷酸钙或重过磷酸钙化肥20-30 kg/亩和硫酸钾10-15 kg/亩，或60－80kg/亩腐植酸磷肥和硫酸钾10-15 kg/亩，棉田肥料投入时间在55-70 cm的深翻前1-3天完成；
b、超深松：在已进行超深翻后的棉田第3-4年进行超深松，每次超深松在播前灌溉未进行前完成，时间为上年10月下旬-11月中旬前完成，超深松的深度为40-60 cm，对没有进行超深翻棉田，当年整地前进行超深松，以后每隔3-5年超深松1次，在超深松前，将上茬作物秸秆粉碎还田，投入农家肥1.5-2.5 m3/亩，并施入过磷酸钙或重过磷酸钙化肥10-15 kg/亩和硫酸钾5-10kg/亩，或30－40kg/亩腐植酸磷肥和硫酸钾5-10 kg/亩，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日进行播前灌溉，其灌溉量为180-260 m3/亩；
d、选定品种：选择生物产量达1100-1300 kg/亩的生长势相对强的棉花品种为陆地棉品种的新陆中36、42、47、56或68号，海岛棉品种的新海21、36、45或48号；
生育期管理：
e、深中耕：棉花播完种以后1周内进行深中耕，中耕深度15-18 cm，中耕行距离棉花种植行10-12cm；
f、棉田沟槽开挖与填平：于当年5月28-6月7日在局部板结地块进行斑马线式布局的沟槽开挖与填平，开挖的沟槽走向与常年深翻方向垂直，沟槽深100-160cm、宽60-80cm，沟槽间垂直距离200-300 cm，对挖有沟槽，并填平的局部板结地块进行单独围梗灌溉，其首次灌溉量按120-150 m3/亩计，待土壤耕作层含水量达13-16%时，在该地块种植抗盐植物为玉米、油葵、甜菜、草木樨、苜蓿、花椰菜、青花菜或番茄，其它管理方法按该植物常规管理方法进行。
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