CN110521521A - 一种沙漠化土壤种植水稻的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沙漠化土壤种植水稻的方法，属于水稻种植技术领域。本发明沙漠化土壤种植水稻的方法，包括土地整理、选种育秧及管理、人工插秧、插秧后本田管理、测产、收获等步骤。采用本发明水稻种植方法能够解决在沙漠中种植水稻的问题，采用本发明方法种植水稻产量高达520公斤/亩，可为沙漠地区国家的粮食作物无法自给自足等问题提供解决方法。

Description

一种沙漠化土壤种植水稻的方法

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，具体涉及一种沙漠化土壤种植水稻的方法。

背景技术

水稻是重要的粮食作物之一，世界上近一半人口，都以大米为食。水稻除可食用外，还可以酿酒、制糖、作为工业原料，稻壳、稻秆，可以作为饲料。

迪拜基本位于中东地区的中央，位于面向波斯湾的一片平坦的沙漠之地。经纬度为：北纬25°15′47″；东经55°17′50″。面积为4114平方公里，位列***联合酋长国中7个酋长国中的第二名。北边是沙迦酋长国，南边是阿布扎比酋长国，东边与阿曼苏丹国相邻。

迪拜市街的西边与南边是沙漠地带，西端是山岳地带。迪拜为亚热带气候，分为冬夏两季。夏季最高气温有时会达到50℃，尽管完全不下雨，但是经常会观测到100％的湿度，非常的高温多湿，是让人不舒服的夏季。相反，每年11月到3月期间的冬季又会让人感觉寒冷。另外，沙尘暴是迪拜常见的自然灾害。

阿联酋年人均水资源量不足900立方米，是全球水资源最为匮乏的国家之一。淡水供应主要依靠地下水源和海水淡化，由于迪拜气候炎热少雨，且蒸发量大，因而地下水资源长期无法得到有效补充，蓄水层水位大幅下降。因此，迪拜重点依靠海水淡化及废水循环处理作为居民生活用水和工业生产用水的主要来源。

在沙漠地区种植水稻存在多个方面的巨大挑战，其中包括极端昼夜温差、地下高盐度水位、低湿度、缺乏淡水、沙尘暴、缺乏土壤团粒结构、缺乏种植资源等多个方面，比如迪拜在6-7月份地表温度可达54摄氏度以上，昼夜温差最大可达30度以上，沙漠地下7-8米即为盐度高达1.6％的咸水，土地表层为细沙，地下50-80cm即为风化岩石结构。

水稻的试验种植的成功可为中东及北非地区国家的粮食作物无法自给自足提供解决方法，为这些缺少粮食的国家消除饥饿，带来和平与繁荣。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种在沙漠化土地且高温环境下的水稻种植技术。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种沙漠化土壤种植水稻的方法，步骤如下：

(1)土地整理：保障种植池灌、排水可控和水肥循环，改良土壤，建设蓄水池；

(2)选种育秧及管理：选择耐高温水稻品种，催芽播种，培育壮秧；

(3)人工插秧：泡田，秧苗叶龄达到四叶一心以上，进行人工插秧；

(4)插秧后本田管理：肥管理：按照有机标准要求，在返青期和抽穗期分别追加有机肥；药管理：防治虫害；水管理：针对水稻不同生长阶段，适时灌溉；人工除草；

(5)测产、收获。

在上述方案的基础上，所述步骤(1)土地整理为：

①地块建设：推土机推平并清除砂砾，挖掘机开挖池田，池深0.8m，水泥砌池田四壁，最底层及四周铺设防渗膜，底部依次铺设水循装置，沥水垫层后，回填沙土；

②土壤改良：施用有机质改良土壤，每亩0.8-1吨，与沙土按质量比1:2混合，深20公分，提高土壤的保水保肥能力；

③蓄水池：建立蓄水池，保障蓄水功能，蓄水池至少满足蓄水2000方。

在上述方案的基础上，

所述防渗膜为黑色的HDPE土工膜，由热塑性树脂材料和聚乙烯树脂制作而成，可于市面购买(规格：1.2mm，厂家：西班牙Atarfil)；

所述土壤改良中有机质的组分为泥炭20-30份、水稻秸秆15-20份、马粪150-200份、米糠10-20份、木屑15-25份、腐殖酸30-40份；

在上述方案的基础上，所述步骤(2)选种育秧及管理为：

①种子处理：

选择耐高温水稻品种，第一天先以常温水浸泡24小时，定时上下翻动，同时用笊篱清掉秕谷；第二天用温水浸种，定时上下翻动，昼浸夜收；第二天夜晚催芽，次日播种；

②秧盘播种

播种地点选择当地透光性好的蔬菜种植大棚内进行，育秧采用秧盘育秧方式；使用有机质育秧旱育秧，在基质土中拌入沙土，使沙土与基质的混合比为1:3，整理好秧床，摆上秧盘，秧床宽120cm；每个秧盘种子定量0.25-0.3斤(湿种)，种子均匀撒到秧盘上，然后覆上述基质2cm厚；以淋水灌溉为主，使育秧基质水浸泡透，整个育秧期要保持一定的湿度；

③苗田管理

保持湿润，在秧苗两叶一心叶色落黄后追施氮肥5-10公斤，分成2-3次撒施；

在秧苗达到四叶后，及时插秧；插秧前，将秧苗搬离温室，放到户外自然环境下炼苗3-5 天；

在上述方案的基础上，所述步骤(3)人工插秧为：

泡田：土地整理时有机质与回填沙土混合均匀，耙平，后灌水泡田，保持3-5公分的水层；每亩施微生物菌液500mL；

其中，所述的微生物菌液由复合微生物与水按照1:300体积比配制而成；

所述复合微生物由枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、油菜假单胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按活菌量2:1:1:2:1组成；复合微生物中有效活菌数≥1000亿/g。

秧苗叶龄达到四叶一心以上，秧龄30天左右，开始进行人工插秧；插秧规格：行距30cm，株距15～20cm，每穴两个基本苗。

在上述方案的基础上，所述步骤(4)插秧后本田管理为：

肥管理：种植管理严格按照有机标准要求，在返青期和抽穗期分别增加进口有机肥100 公斤/亩和200公斤/亩；

药管理：使用4000-6000倍1.8％阿维菌素进行虫害的防治；

水管理：

1)返青期：水田保持3-5公分的水层；

2)分蘖期：分蘖封田后晒田，晒田期间保持湿润(即整块田面基本没水，低洼处有水)，采取多次晒田方式，避免水稻高温脱水；同时，发挥水循环***的作用：通过控制水泵使蓄水池中的水在稻田地表浅水灌溉，以保持稻田湿润，未被水稻吸收利用的水分通过水循环装置的收集管流回蓄水池；该过程可以供给水稻生长必要的水分，养护水稻根系；未利用水则通过收集管流进蓄水池，节约用水；

3)拔节孕穗期：水层深度3cm-5cm，适时晾田；

4)抽穗杨花期：浅水灌溉，湿润为主；

5)成熟期：间歇灌溉；

草管理：人工除草，不使用除草剂。

本发明技术方案的优点

沙漠缺乏土壤团粒结构，在缺水干旱和高温蒸发的双重作用下，土壤无法保水保肥，通过本发明技术方案的土地整理，能够实现水肥循环，达到节约淡水资源、避免次生盐碱化和建立土壤团粒结构的目的；御风屏障、遮阳加湿设备以及喷灌***的建立，能够降低风害，增加空气湿度，提高水稻结实率，减低晒田期间高温对水稻生长的影响；水循环***的利用，有效地解决了水资源的浪费问题，这在高温干旱的沙漠地区至关重要；本发明方案所种植的水稻能够取得较好的产量，可为沙漠地区国家的粮食作物无法自给自足等问题提供解决方法。

附图说明

图1为池田建设剖面图。

具体实施方式

在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。

下面结合具体实施例，并参照数据进一步详细的描述本发明。以下实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。

实施例1

1土地整理

于2018年1月8日在迪拜启动项目建设，开始进行土地整理。

步骤：

1)地块建设：推土机推平(清除砂砾)—挖掘机开挖池田(池深0.8m)—水泥砌池田四壁—最底下及四周铺设1.2mm厚度的黑色HDPE土工膜(由热塑性树脂材料-聚乙烯树脂制作而成)—底部铺设水循环装置—铺设沥水垫层(碎石)—回填沙土。保障试种池灌、排水可控和水肥循环，回填沙土真实还原沙漠状态。

2)土壤改良

沙漠中的沙土缺乏土壤团粒结构，有机质和微生物含量极低，通过施用有机质改良土壤，每亩0.8-1吨，其中有机质与沙土按1:2质量比混合，深20公分，提高土壤的保水保肥能力。

所述土壤改良中有机质由以下组分按重量分数组成：

泥炭20-30份、水稻秸秆15-20份、马粪150-200份、米糠10-20份、木屑15-25份、腐殖酸30-40份。

3)蓄水池

建立蓄水池，保障蓄水功能，蓄水池至少满足蓄水2000方。

2选种育秧及管理

由于迪拜的沙漠气候，种植必须选择耐高温品种，以适应当地气候特点。

步骤：

1)种子处理：

2018年1月10日开始进行浸种。第一天先以常温水浸泡24小时，定时上下翻动，同时用笊篱清掉秕谷；第二天用温水浸种，定时上下翻动，昼浸夜收；第二天夜晚催芽，次日播种。注意品种材料间防止混杂。共计有40个品种，每个品种的重量不同，品种清单见表1。

表1种子清单

2)秧盘播种

2018年1月12日开始播种，地点选择当地透光性好的蔬菜种植大棚内进行，育秧采用秧盘育秧方式，以方便后期秧苗的运输。使用有机质育秧旱育秧，在基质土中拌入沙土，使沙土与基质的混合质量比为1:3，能够有效的固定秧苗，同时保水保肥透气性好，利于秧苗盘根，整理好秧床，摆上秧盘，秧床宽120cm；每个秧盘种子定量0.25-0.3斤(湿种)，种子均匀撒到秧盘上，然后覆上述基质2cm厚。以淋水灌溉为主，使育秧基质水浸泡透，过程中防止种子外露，整个育秧期要保持一定的湿度，保障育秧对温湿度的要求，提高发芽率和培育壮秧。

3)苗田管理

由于当地气温高，播种后3-5天既开始出苗，苗田管理主要是保持湿润，育秧基质肥力有限，在秧苗两叶一心叶色落黄后追施氮肥5-10公斤，可以分成2-3次撒施。

播种后使用雾化效果好的喷雾器每天进行喷水，过程中防止将种子冲淋出来。

在秧苗达到四叶后，及时插秧。插秧前，将秧苗搬离温室，放到户外自然环境下炼苗3-5 天。既起到炼苗作用，也防止秧苗由于光照不足而出现黄化的现象。

3人工插秧

迪拜项目的总种植亩数为30亩。根据插秧时间，先后进行泡田。

泡田：土地整理时有机质与回填沙土混合均匀，耙平，后灌水泡田，保持3-5公分的水层。当地无水田设备，人工进行水整平。因有机质施用量较大，每亩施微生物菌液500毫升，加快有机质的分解，不再施用其他化学肥料。

所述的微生物菌液由复合微生物与水按照1:300体积比配制而成；

所述复合微生物由枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、油菜假单胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按活菌量2:1:1:2:1组成；复合微生物中有效活菌数≥1000亿/g。

2018年2月13日，秧苗叶龄达到四叶一心以上，秧龄30天左右，开始进行人工插秧。插秧规格：行距30cm，株距15～20cm，每穴两个基本苗。

4插秧后本田管理

插秧后既转入本田管理，本田管理分返青期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗杨花期、成熟期等，分别面对极端昼夜温差、干燥高温天气、缺乏淡水、沙尘暴等多个方面。

肥管理：种植管理严格按照有机标准要求，化肥也仅限于生物有机肥，在返青期和抽穗期分别增加进口有机肥100公斤/亩和200公斤/亩。本田不使用尿素、复合肥等化学肥料。

药管理：仅使用4000-6000倍1.8％阿维菌素进行虫害的防治，不使用其他高毒有害农药。

水管理：

1)返青期：由于干燥高温的气候，水田保持一定的水层，以3-5公分即可。

2)分蘖期：分蘖封田后晒田，晒田也要保持湿润，采取多次晒田方式，避免水稻高温脱水。发挥水循环***的作用：通过控制水泵使蓄水池中的水在稻田地表浅水灌溉，以保持稻田湿润，未被水稻吸收利用的水分通过水循环装置的收集管流回蓄水池；

3)拔节孕穗期：水层深度3cm-5cm，适时晾田；

4)抽穗杨花期：浅水灌溉，湿润为主。

5)成熟期：间歇灌溉。

草管理：人工除草，不适用除草剂。

为降低风害，增加空气湿度，提高水稻结实率，在池田周围建设御风屏障和遮阳加湿设备。建立喷灌***，减低晒田期间高温对水稻生长的影响。

灌溉水问题，一是淹水时间过长，需要排掉更换新水的浪费；二是持续温度过高时，需要白天灌新水，晚间排掉的浪费；解决办法是利用水循环***，回收利用，蓄水池蓄水。

5测产及结果

5月26日，国际水稻所、印度、埃及、阿联酋和中国等五名专家组成的国际联合测产专家组对首批成熟的品种进行了测产，来自国际水稻所的专家叶国友先生任组长。

1)选品种：根据田间长势，品种编号为YCLJ59、YCYJ48、YCRN4H、YCSTU9712和YCLJ58的五个品种具有相对高产潜力，确定上述五个品种为测产品种。

2)取样：因种植面积较小，不适合大面积取样，因此随机选取每品种单株50株，记录每品种单株有效穗数，根据种植密度进而计算出每亩有效穗数；随机选取生长状况均匀一致的单株3株，记录其每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重，用于产量计算。

3)产量计算：采用理论测产的方法计算产量

理论产量(公斤)＝亩有效穗(穗)×穗粒数(粒)×结实率(％)×千粒重(克)×10-6×85％

经过测产，编号为YCLJ59、YCYJ48、YCRN4H、YCSTU9712和YCLJ58的五个品种测产产量分别为：7.8041吨/公顷、7.4106吨/公顷、7.3076吨/公顷、5.952吨/公顷和4.8266吨/ 公顷，这些品种都超出了全世界水稻4.539吨/公顷的平均亩产量(来自2014年FAO统计数据)。

编号为YCLJ59最高亩产达到了520公斤，这标志着在迪拜沙漠地区的水稻试验种植取得了阶段性成功。

6收割收获

进入7月后，水稻都已成熟，进行机械收割。收割前注意防鸟，当地注重保护动物，因此采取驱赶和遮盖两种方式。

7晾晒

在道路上晒，人工摊场，翻晒，堆场，在稻谷含水量低于14％时可以装袋。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)土地整理：保障种植池灌、排水可控和水肥循环，改良土壤，建设蓄水池；

(2)选种育秧及管理：选择耐高温水稻品种，催芽播种，培育壮秧；

(3)人工插秧：泡田，秧苗叶龄达到四叶一心以上时，进行人工插秧；

(4)插秧后本田管理：肥管理：按照有机标准要求，在返青期和抽穗期分别追加有机肥；药管理：防治虫害；水管理：针对水稻不同生长阶段，适时灌溉；人工除草；

(5)测产、收获。

2.根据权利要求1所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述步骤(1)土地整理为：

①地块建设：推平并清除砂砾，开挖池田，池深0.8m，用水泥砌池田四壁，最底层及四周铺设防渗膜，底部依次铺设水循装置，沥水垫层后，回填沙土；

②土壤改良：施用有机质改良土壤，每亩0.8-1吨，其中有机质与沙土按1:2质量比混合，深20公分；

③蓄水池：建立蓄水池，保障蓄水功能，蓄水池至少满足蓄水2000方。

3.根据权利要求2所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述土壤改良中有机质由以下组分按重量分数组成：

泥炭20-30份、水稻秸秆15-20份、马粪150-200份、米糠10-20份、木屑15-25份、腐殖酸30-40份。

4.根据权利要求2所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述防渗膜为黑色的HDPE土工膜，由热塑性树脂材料和聚乙烯树脂制作而成。

5.根据权利要求1所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述步骤(2)选种育秧及管理为：

①种子处理：

选择耐高温水稻品种，第一天先以常温水浸泡24小时，定时上下翻动，同时用笊篱清掉秕谷；第二天用温水浸种，定时上下翻动，昼浸夜收；第二天夜晚催芽，次日播种；

②秧盘播种

在透光性好的蔬菜种植大棚内进行播种，育秧采用秧盘育秧方式；使用有机质作为基质土旱育秧，在基质土中拌入沙土，使沙土与基质的混合质量比为1:3，整理好秧床，摆上秧盘，秧床宽120cm；每个秧盘种子定量0.25-0.3斤(湿种)，种子均匀撒到秧盘上，然后覆上述基质土2cm厚；以淋水灌溉为主，使育秧基质水浸泡透，整个育秧期要保持一定的湿度；

③苗田管理

保持湿润，在秧苗两叶一心叶色落黄后追施氮肥5-10公斤/亩，分成2-3次撒施；

在秧苗达到四叶后，及时插秧；插秧前，将秧苗搬离温室，放到户外自然环境下炼苗3-5天。

6.根据权利要求1所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述步骤(3)人工插秧为：

泡田：土地整理时有机质与回填沙土混合均匀，耙平，后灌水泡田，保持3-5公分的水层；每亩施微生物菌液500mL；

秧苗叶龄达到四叶一心以上，开始进行人工插秧；插秧规格：行距30cm，株距15～20cm，每穴两个基本苗。

7.根据权利要求6所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述的微生物菌液由复合微生物与水按照1:300体积比配制而成；

所述复合微生物由枯草芽孢杆菌、侧孢短芽孢杆菌、油菜假单胞杆菌、解淀粉芽孢杆菌和巨大芽孢杆菌按活菌量2:1:1:2:1组成；复合微生物中有效活菌数≥1000亿/g。

8.根据权利要求1所述沙漠化土壤种植水稻的方法，其特征在于，所述步骤(4)插秧后本田管理为：

肥管理：种植管理严格按照有机标准要求，在返青期和抽穗期分别增加有机肥100公斤/亩和200公斤/亩；

药管理：使用4000-6000倍1.8％阿维菌素进行虫害的防治；

水管理：

1)返青期：水田保持3-5公分的水层；

2)分蘖期：分蘖封田后晒田，晒田期间保持湿润，采取多次晒田方式，避免水稻高温脱水；发挥水循环***的作用：通过控制水泵使蓄水池中的水在稻田地表浅水灌溉，以保持稻田湿润，未被水稻吸收利用的水分通过水循环装置的收集管流回蓄水池；

3)拔节孕穗期：水层深度3cm-5cm，适时晾田；

4)抽穗杨花期：浅水灌溉，湿润为主；

5)成熟期：间歇灌溉；

草管理：人工除草，不使用除草剂。