一種農作物根域土壤的調控方法技術

本發明專利技術涉及一種農作物根域土壤的調控方法，該方法包括規劃作物布局，確定耕作區域，確定肥料配方用量、確定細沙或黏土用量、確定秸稈用量用法、確定土壤保水劑用量等8部分組成。該方法將農田中作物根系生長分布的主要區域規劃為調控區，其他區域規劃為非調控區。在調控區進行耕作、播種、施肥等措施提高調控區土壤質量，非調控區土壤不做任何處理。本發明專利技術將耕作、肥料、客土、保水劑集中施用于調控區土壤中，提高調控區土壤質量，提高肥料有效性，降低肥料用量，維持或提高作物單產。

【技術實現步驟摘要】
一種農作物根域土壤的調控方法
本專利技術屬于農業、林業和園藝生產
，具體涉及一種農作物根域土壤的調控方法。
技術介紹
土壤是農作物賴以生長的基礎，耕層土壤物理性狀的變化影響土壤中水的滲透與流動、氣體擴散、礦化過程、生物數量、酶活性和作物生長過程。土壤調控技術在很大程度上通過調控土壤環境影響作物生長，調控方法合理將會持續提高農田土壤肥力，增加作物產量，并且能夠防止農田水土流失；調控方法不合理將導致土壤質量持續劣變，降低土壤中水分和肥料的利用效率，導致作物減產。近年來，旋耕技術由于成本低廉，在我國黃淮海地區得到大面積的推廣和應用，逐漸取代畜力和拖拉機翻耕技術。同時，隨著農民收入的多元化，農民對農業生產的重視程度日趨降低，過去施用農家肥、施用綠肥、輪作倒茬、客土改良等措施已經很難見到。但是，這樣的土壤管理措施會帶來農田土壤板結、犁底層上移、土壤有機質含量下降等問題，致使農田土壤質量退化。該問題主要表現在肥料利用效率低下和作物生長受限制兩個方面：一是農田土壤質量退化會降低農田中肥料的肥效，具體表現是我國農田中肥料的利用效率持續下降，當前在我國每公斤化肥生產的糧食不足19kg，而該效益正以每年1kg的速度下降。二是農田土壤質量退化限制玉米根系在土壤中的伸展和下扎，根系吸收營養范圍減少，并且容易引起玉米的倒伏和早衰。2008年國家現代玉米產業技術體系的調查發現我國農田普遍存在土壤耕層變淺、結構緊實、有效土壤數量少等問題，這些問題會導致農田土壤水、肥、氣、熱供給不協調，限制作物根系生長發育。因此，開發一種能夠緩解農田土壤質量退化問題、提高肥料利用率、降低肥料用量的農田土壤管理技術對于實現我國農業的可持續發展目標至關重要。在當前的農業生產條件下，緩解土壤質量退化問題的方法主要有施用肥料、農藥、耕作、客土、秸稈和土壤保水劑等措施。國內外以整塊農田為對象開發土壤質量調控技術的研究較多，基本明確了耕作方法和秸稈還田在緩解土壤質量退化方面的優點和缺點。但是，這些研究均不能有效緩解土壤質量退化對肥料利用率的負面效應。這是因為土壤質量退化限制玉米根系生長，根量減少和根系伸展范圍縮小降低玉米吸收土壤養分的能力，最終表現為肥料利用效率下降和施肥量增加。因此，在當前的農田土壤質量條件下提高肥料利用率和降低肥料施用量，必須為玉米生長營造一個高質量的根域土壤。而傳統的農業生產思維，均是以整塊農田為調控對象。如施用肥料、農藥、客土、土壤保水劑用量等物料和耕作等措施均會涵蓋整塊農田，而這樣的做法會降低各項措施的有效性。因為作物根系在農田土壤中的分布不均一，即農田中不同區域的土壤對作物生長的貢獻不同。因此，將肥料、農藥和客土等物料投入到整塊農田上會降低其有效性。綜上所述，針對當前農田土壤質量退化帶來的一系列問題，目前還沒有一個能夠有效提高肥料利用效率、降低肥料施用量的土壤調控技術。本專利技術將農田土壤劃分為作物根域土壤和非根域土壤，將耕作、肥料、客土、秸稈和土壤保水劑精確投放到作物根域土壤中，通過提高作物根域土壤質量來培育強壯的玉米根系，通過強壯的玉米根系和強大的土壤保肥能力來提高肥料利用率，最終實現降低肥料用量的目的。同時，相對較小的作物根域土壤區域也使得減少肥料用量成為可能。
技術實現思路
為了克服現有技術的不足而提供一種農作物根域土壤的調控方法，本專利技術能夠緩解當前農田土壤退化帶來的肥料利用效率下降的問題，適用于大田作物生產領域。為實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：本專利技術提供了一種農作物根域土壤的調控方法，包括如下步驟：（1）秸稈還田是在前茬作物收獲之后，將秸稈打碎平鋪在整塊農田表面；（2）農田中規劃出調控區和非調控區a.規劃作物布局：根據選擇的作物品種，按照建議的種植密度，計算出植株株距；b.確定作物根域土壤調控區和非調控區：以植株行為中線、左右的寬度各為5~15cm、深度為20~30cm作為調控區，調控區以外的土壤區域為非調控區；作物種植于調控區；（3）調控區內的秸稈翻埋還田，調控區土壤翻耕是將調控區土壤表面的秸稈混入土壤，也可以根據需要，增加或減少調控區土壤中秸稈的用量；非調控區秸稈覆蓋還田；肥料的用量及農藥的用量均按照生產習慣或推薦用量確定，農藥和肥料均結合耕作施于調控區土壤中；（4）如果農田土壤太黏，即粒徑小于0.002mm的土壤顆粒含量大于25wt%，需要往農田中摻沙，每畝的習慣用量為2~3立方米；如果土壤是沙地，即粒徑介于2~0.02mm的土壤顆粒含量大于55wt%，容易漏水漏肥，需要往沙地里面摻黏土，每畝的習慣用量是2~3立方米；先將沙或黏土，撒在調控區土壤表面，結合耕作將其混入調控區土壤中；（5）土壤保水劑的用量為每畝7~10公斤，先將保水劑撒在調控區土壤表面，結合耕作將其混入調控區土壤中；其它種植指標均按照常規種植方法進行；（6）播種：調控區的中線就是植株的行向，沿著中線每隔15~30cm播種作物種子；（7）播種工作完成后，澆蒙頭水，其他的田間管理措施和一般的作物田管理方法一致。秸稈還田主要是確定秸稈的還田量和還田方法。一般情況下秸稈是全量還田，也可以增加或者減少秸稈的量。因為秸稈上帶有蟲卵和病菌，考慮到病蟲害等因素，還田前要往秸稈上噴灑一定量的農藥。還田方法可以采用翻埋還田或者是覆蓋還田。如果是翻埋還田就要在耕作前將秸稈平鋪在調控區土壤表面，如果是覆蓋還田則應該在耕作后將秸稈平鋪在調控區土壤表面。根據農田土壤特點用耕作、肥料、客土、秸稈和土壤保水劑對調控區土壤進行處理，而非調控區土壤預留出來不做處理。所述客土一般指沙子或黏土。根據實際耕作需要測定土壤養分含量：根據玉米生長所需要的養分量，計算出需要施用的肥料的量，然后折算成尿素、過磷酸鈣、氯化鉀等單質肥料的用量，將這些肥料混勻后就可以結合耕作施入調控區土壤中。如果耕作機械帶有自動施肥、施藥裝置的，也可以將上述物料裝在拖拉機上，調好下料速度，隨著耕作的進行這些物料將被均勻的混入調控區土壤中。根據農田土壤特點和當地氣候條件選擇適宜的耕作方式，耕作方式為旋耕、淺翻耕或深翻耕。所述肥料為尿素、碳銨、磷酸一銨、磷酸二銨、鈣鎂磷肥、過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸鉀、有機肥料、微生物肥料、復合肥和復混肥中一種或一種以上。根據土壤病蟲害發生特點確定農藥配方和用量，所述農藥為克線磷、甲基異硫磷、辛硫磷、乙蒜素、生石灰和惡霜嘧銅菌酯中的一種或一種以上。根據土壤質地特點確定是否施用土壤保水劑、細沙、黏土及其用量。該方法適用于玉米、棉花和煙草。與現有技術相比，本專利技術的有益效果：本專利技術具有降低作物生產過程中的肥料施用量、提高肥料利用等特點，特別適用于大田作物。具體實施方式以下結合實施例對本專利技術做進一步詳細描述，但是并不限制本專利技術的內容：實施例1一種適用于鄭單958玉米生產根域土壤的調控方法，包括如下步驟：（1）秸稈還田是在前茬作物收獲之后，將秸稈打碎平鋪在整塊農田表面；（2）農田中規劃出調控區和非調控區a.規劃玉米在農田中的布局：根據選擇的玉米品種，按照建議的種植密度，計算出玉米的株距；鄭單958建議種植密度為4500株/畝，則可以按照667m2（一畝地的面積）÷（4500(每畝的株數)×0.6m（行距））b.確定玉米根域土壤調控區和非調控區：以玉米株行為中線、左右的寬度各為5~15cm、深本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種農作物根域土壤的調控方法，其特征在于包括如下步驟：?（1）秸稈還田是在前茬作物收獲之后，將秸稈打碎平鋪在整塊農田表面；?（2）農田中規劃出調控區和非調控區??a.規劃作物布局：根據選擇的作物品種，按照建議的種植密度，計算出植株株距；??b.確定作物根域土壤調控區和非調控區：???以植株行為中線、左右的寬度各為5~15cm、深度為20~30cm作為調控區，調控區以外的土壤區域為非調控區；作物種植于調控區；（3）調控區內的秸稈翻埋還田，調控區土壤翻耕是將調控區土壤表面的秸稈混入土壤，也可以根據需要，增加或減少調控區土壤中秸稈的用量，非調控區秸稈覆蓋還田；肥料的用量及農藥的用量均按照生產習慣或推薦用量確定，農藥和肥料均結合耕作施于調控區土壤中；（4）如果農田土壤太黏，即粒徑小于0.002?mm的土壤顆粒含量大于25wt%，需要往農田中摻沙，每畝的習慣用量為2~3立方米；如果土壤是沙地，即粒徑介于2~0.02?mm的土壤顆粒含量大于55wt%，需要往沙地里面摻黏土，每畝的習慣用量是2~3立方米；先將沙或黏土，撒在調控區土壤表面，結合耕作將其混入調控區土壤中；（5）土壤保水劑的用量為每畝7~10公斤，先將保水劑撒在調控區土壤表面，結合耕作將其混入調控區土壤中；其它種植指標均按照常規種植方法進行；（6）播種：調控區的中線就是植株的行向，沿著中線每隔15~30cm播種作物種子；（7）播種工作完成后，澆蒙頭水，其他的田間管理措施和一般的作物田管理方法一致。...

【技術特征摘要】
1.一種農作物根域土壤的調控方法，其特征在于包括如下步驟：（1）秸稈還田是在前茬作物收獲之后，將秸稈打碎平鋪在整塊農田表面；（2）農田中規劃出調控區和非調控區a.規劃作物布局：根據選擇的作物品種，按照建議的種植密度，計算出植株株距；b.確定作物根域土壤調控區和非調控區：以植株行為中線、左右的寬度各為5~15cm、深度為20~30cm作為調控區，調控區以外的土壤區域為非調控區；作物種植于調控區；（3）調控區內的秸稈翻埋還田，調控區土壤翻耕是將調控區土壤表面的秸稈混入土壤，根據需要，增加或減少調控區土壤中秸稈的用量，非調控區秸稈覆蓋還田；肥料的用量及農藥的用量均按照生產習慣或推薦用量確定，農藥和肥料均結合耕作施于調控區土壤中；根據農田土壤特點用肥料、客土、秸稈和土壤保水劑對調控區土壤進行處理，而非調控區土壤預留出來不做處理；（4）如果農田土壤太黏，即粒徑小于0.002mm的土壤顆粒含量大于25wt%，需要往農田中摻沙，每畝的習慣用量為2~3立方米；如果土壤是沙地，即粒徑介于2~0.02mm的土壤顆粒含量大于55wt%，需要往沙地里面摻黏土，每畝的習慣用量是2~3立方米；先將沙或黏土，撒在調控區土壤表面，結合耕作將其混入調控區...

【專利技術屬性】
技術研發人員：冀保毅，陳海雁，趙曦陽，馬超，張謀彪，肖榮英，李傳保，潘鵬亮，劉秋員，李躍偉，衛云飛，
申請(專利權)人：信陽農林學院，
類型：發明
國別省市：河南;41