一种提升沙土基质温室大棚土壤生产性能的整地方法

摘要

本发明涉及一种提升沙土基质温室大棚土壤生产性能的整地方法，该方法通过在纯沙土耕作层中局部添加田园土，形成“沙包土”“土包肥”“高起垄”的立体结构，大幅提高纯沙土生产力的方法。该方法利用客土法原理，在兼顾田园土壤较好的扎根性能、保水保肥性能、缓冲性能、生物性能、营养性能的同时，利用纯沙层切断表层土壤毛管力，降低棚内湿度，从而大幅减少棚内因为高湿造成的病害；通过高起垄提升冬季耕作层土壤温度，进而促进蔬菜根系生长的方法；从而大幅提高土壤的生产性能及蔬菜产量。

说明书

技术领域

本发明涉及作物栽培领域，一种通过造畦整地技术大幅提升沙土基质温室大棚生产性 能的整地方法。

背景技术

近年来，出于不占用原有耕地的基础上大力发展设施农业的需要，新疆南疆开始大规 模在沙漠地区建造温室大棚，仅和田地区就规划了10万亩温室大棚，部分已经投入生产。 因为耕地资源紧张，温室大棚建设在绿洲外围推平的沙丘之上，栽培基质为土壤含量低于 5％的细沙，纯沙无法提供正常土壤完善的功能，因此纯沙栽培基质导致的大棚蔬菜生长营 养障碍现象十分普遍。具体来说沙土主要障碍包括以下几个方面：1.营养障碍。纯沙几乎 不能为作物提供任何养分，不仅大量元素缺乏，而且中微量元素也普遍缺乏，生产中既要 兼顾大量元素及中微量元素的供给，养分管理难度大。而正常土壤能够为作物提供大量中 微量元素养分，生产中只需要补充大量营养元素即可，养分管理比较容易；2.物理性能障 碍。首先是纯沙容重大，植物扎根困难，其次是纯沙水肥保蓄能力差，漏水漏肥，灌水必 须少灌勤灌，施肥必须少施勤施，生产中蔬菜很容易受水肥胁迫而影响生长；3.化学性能 障碍。纯沙阳离子交换量CEC小，缓冲能力差，土壤溶液对灌水施肥的酸碱性很敏感，容 易造成灌水及肥源酸碱危害，进而影响肥料有效性，而正常土壤对水肥的酸碱性具有良好 的缓冲性能；4.生物性能障碍。正常土壤中大量的有益微生物和有害微生物形成平衡关系， 相互制约，病原菌不容易爆发，而纯沙土中，微生物总量低，更缺乏微生物菌群平衡，镰 刀菌等有害菌很容易爆发，病害管理困难。而且纯沙土由于微生物缺乏，营养元素转化需 要微生物代谢提供的酶也缺乏，造成施入的肥料土壤转化困难。

现有的沙土改良方法主要是大量施用腐熟的畜禽粪便，由于当地规模化养殖畜禽粪便 有机肥源有限，价格较高，加上运输及人工费用每亩大棚有机肥价格达到3000元以上，而 且每季种植前均需要再次投入有机肥。

生产中另外一个常用的方法是客土法，即用优质土壤替换耕层纯沙的方法。但是该方 法面临优质土壤来源困难、工程量大、运输及人工费用高的问题。

本发明利用客土改良原理，利用相对较少的田园土在耕作层形成纯沙包覆田园土栽培 畦，畦上覆沙，沙上覆膜膜下滴灌的结构，从而工程量较低的前提下大幅提升大棚纯沙土 生产性能的方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种提升沙土基质温室大棚土壤生产性能的整地方法，该方 法通过在纯沙土耕作层中局部添加田园土，形成“沙包土”“土包肥”“高起垄”的立体结 构，大幅提高纯沙土生产力的方法。该方法利用客土法原理，在兼顾田园土壤较好的扎根 性能、保水保肥性能、缓冲性能、生物性能、营养性能的同时，利用纯沙层切断表层土壤 毛管力，降低棚内湿度，从而大幅减少棚内因为高湿造成的病害；通过高起垄提升冬季耕 作层土壤温度，进而促进蔬菜根系生长的方法；从而大幅提高土壤的生产性能及蔬菜产量。

本发明所述的一种提升沙土基质温室大棚土壤生产性能的整地方法，利用客土改良原 理，利用相对较少的田园土在耕作层形成纯沙包覆营养土栽培畦，营养土包覆基肥，沙上 覆膜膜下滴灌的结构，具体操作按下列步骤进行：

a、平整温室大棚内栽培床，检出沙土中的石头、秸秆、根茬等异物；

b、在栽培床的纯沙土(1)上覆盖田园土8cm，再在田园土上撒施腐熟的有机肥90m³/ha；

c、用旋耕机旋耕2遍，将田园土、有机肥、表层沙土充分混合成营养土(2)；

d、根据种植蔬菜种类对垄宽的要求确定垄(3)的位置，在每垄(3)中间开25cm深 的沟，沟底施底肥(4)为磷酸二铵375kg/ha、尿素150kg/ha、硫酸钾225kg/ha，覆 土平沟；

e、将垄沟(5)的营养土(2)翻在垄(3)上起垄，再将垄沟(5)下的纯沙土(1) 翻出覆盖在垄(3)上，直至在垄上形成5cm厚的纯沙层，形成垄高35-40cm，垄沟宽50-55 cm；

f、在垄(3)上距两测沟沿12cm处各铺设滴灌带(6)；

g、在垄(3)上覆盖地膜(7)，地膜宽度至覆盖到垄沟(5)底部；

h、沿滴灌带下，按照蔬菜种植要求的株距定值蔬菜。

本发明所述的一种提升沙土基质温室大棚土壤生产性能的整地方法，该方法较常规整 地方法的明显优势在于以下几方面：

1.能够在田园土需求量较常规客土法大幅减少的前提下，提供比常规客土法更好的综 合性能(物理性能、化学性能、生物学性能、营养性能)，而且建造总成本明显降低；在常 规沙土条件下，超过三天不灌水，蔬菜就明显受旱，而按照本方法改造后的大棚，七天不 灌水也不会明显受旱；

2.通过沙包土，土包肥的结构，使底肥集中在根区附近，在种苗定植成功，根系开始 下扎后很快就能接近底肥，同时又不会造成底肥与幼苗根系直接接触对幼苗根系的伤害， 大幅提高底肥的有效性；

3.通过旋耕把土、沙、有机肥进行适当掺混，为定制的幼苗提供理想的定植土壤条件， 有利于减少缓苗期，促进苗匀苗壮；

4.通过高起垄，有利于土壤升温，促进蔬菜生长；

5.高起垄有利于通过灌水的淋洗作用降低根区盐碱危害；

6.通过在垄上覆沙，沙上覆膜，膜下滴灌的方式，即可切断土壤表层水分毛管作用， 又能够在过量灌溉的情况下，通过垄沟纯沙层顺利排水，从而大幅降低棚内空气湿度，减 少病害的发生。大棚内的高温高湿是病害爆发的主要原因。

通过本发明所述的方法能够大幅提升沙土基质温室大棚土壤生产性能，进而大幅降低 大棚管理难度，提高大棚蔬菜产量。

附图说明

图1为本发明的整地方法垄沟剖面结构示意图。

具体实施方式

2015年3月，在和田地区和田县和谐新村E17、E19和E21棚进行了沙土基质温室 大棚整地技术试验，大棚内种植区宽7.5m，长60m，E17棚按照常规整地方法进行整 地，作为对照处理，E19棚按照本发明所述的方法进行整地，E21棚按照客土法进行整 地，供试土壤均为纯沙土，供试黄瓜品种为新津研4号，种植模式为一垄两行模式，垄 宽70cm，沟宽50cm，垄上覆膜，膜幅1.40m，一膜两行，采用膜下滴灌施肥模式， 株距45cm，每棚实际保苗1700株左右。

实施例1(对照)

对照处理(E17棚)：即生产中常规采用的整地方法，具体操作按下列步骤进行：

3月1日黄瓜开始育苗；

3月20日捡出栽培床内沙土中的石头、秸秆、根茬等异物，并对栽培床沙土进行平整；

3月25日，在纯沙土1上均匀撒施腐熟的鸡粪4m³、磷酸二铵17kg、尿素7kg和硫 酸钾10kg；

3月26日，用旋耕机旋耕2遍，将有机肥、底肥和表层沙充分混合成营养土2；

3月27日，按照1.2m垄距划出垄的位置，然后将垄沟5的部分营养土2翻在垄3上 起垄，形成垄高15-20cm，垄宽70cm，沟宽50cm；在垄3上距两测沟沿12cm处各铺 设滴灌带6；在垄上覆盖1.4m宽的黑色地膜7；

4月1日，沿滴灌带下，按照45cm的株距定值黄瓜苗。

实施例2

为本发明的整地方法处理(E19棚)，具体操作按下列步骤进行：

3月1日黄瓜开始育苗；

3月20日将栽培床表层8cm沙土运出大棚，捡出栽培床内沙土中的石头、秸秆、根 茬等异物，并对栽培床沙土进行平整；

3月25日从附近农田中运30m³田园土，均匀撒施在沙面上，在纯沙土1上形成了田 园土层，土层厚度约为8cm，再在田园土上撒施腐熟的鸡粪4m³；

3月26日，用旋耕机旋耕2遍，将田园土、有机肥和表层沙充分混合成营养土2；

3月27日，按照1.2m垄距划出垄3的位置，在每垄3中间开25cm深的沟，沟底施 底肥4为磷酸二铵17kg、尿素7kg和硫酸钾10kg，覆土平沟；

然后将垄沟5的全部营养土2翻在垄3上起垄，再将垄沟5下的纯沙翻出覆盖在垄3 上，直至在垄上形成5cm厚的纯沙层，形成垄高30-35cm，垄宽70cm，沟宽50cm的垄 3；

在垄3上距两测沟沿12cm处各铺设滴灌带6；

在垄上3上覆盖1.4m宽的黑色地膜7；

4月1日，沿滴灌带下，按照45cm的株距定值黄瓜苗即可。

实施例3

为客土法的整地方式处理(E21棚)，具体操作按下列步骤进行：

3月1日黄瓜开始育苗；

3月20日将栽培床表层16cm沙土运出大棚，捡出栽培床内沙土中的石头、秸秆、根 茬等异物，并对栽培床沙土进行平整；

3月25日从附近农田中运60m³田园土，均匀撒施在沙面上，在纯沙土1上形成了田 园土层，土层厚度约为16cm，再在田园土上撒施腐熟的鸡粪4m³；

3月26日，用旋耕机旋耕2遍，将田园土、表层沙和有机肥和基肥充分混合成营养土 2；

3月27日，按照1.2m垄距划出垄3的位置，然后将垄沟5的部分营养土2翻在垄3 上起垄，形成垄高15-20cm，垄宽70cm，沟宽50cm；在垄3上距两测沟沿12cm处各 铺设滴灌带6；在垄上覆盖1.4m宽的黑色地膜7；

4月1日，沿滴灌带6下，按照45cm的株距定值黄瓜苗。

实施例4

实施例1-3处理的黄瓜生育期内按照高产栽培规程的管理方法进行管理；5月1日吊 殃，5月20日下第一茬黄瓜，7月20日结束；

测定项目和方法：

黄瓜长势的测定：在5月20日，每个处理随机选取连续的10株，用卷尺测定株高， 用数字卡尺测定第5-6节间的茎粗，叶面积为从下往上第6片叶到顶部最新完全展开叶片 的全部叶面积之和，单叶叶面积采用经验公式法计算：叶面积＝0.5×叶宽×叶长+0.25×叶 宽²；

叶绿素SPAD值测定:采用SPAD-502型叶绿素计测定叶片的SPAD值，在5月20日， 每个处理随机选取50片长势一致的完全展开叶片的中部，避开叶脉和有损伤的部位，取平 均值；

黄瓜产量的测定：每处理选择连续的10株，记录每次摘取黄瓜的结瓜数目，产量，计 算平均瓜重；

黄瓜白粉病病情指数的测定：黄瓜苗期白粉病分级标准:0级,无症状；1级,叶片出 现白粉症状不超过总叶面积的50％；2级，叶片出现白粉症状超过总叶面积的50％；3级， 叶片萎蔫或枯死，仅生长点存活；4级,植株枯死；

病情指数＝∑(病情级别×该级病株树)×100％/(调查总株数×最高级别)

试验结果：

不同整地处理对黄瓜生长的影响：

5月20日对黄瓜的长势测定结果表明：不同整地技术对黄瓜的生长造成显著影响。由 于水源的限制，轮灌周期在5月份前还能够达到3-5天一灌，进入5月时达到7天一灌， 由于沙土保水保肥能力差，灌水周期延长对对照处理产量造成一定的影响，而客土法和本 发明方法，由于根层土壤的良好保水性能，基本未受灌水周期延长的影响表1；

表1不同整地处理对黄瓜生长的影响

株高(cm) 茎粗(mm) 叶面积(cm²) SPAD值 实施例1对照 184b 9b 9600b 37b 实施例2本发明 235a 13a 13400a 44a 实施例3客土法 240a 12a 12700a 45a

(注:每列不同字母表示差异达5％显著水平，下同)

试验结果表明，与客土法比较，本发明方法在大幅降低工程费用的条件下能够实现相 同的长势长相，在株高、茎粗、单株叶面积和叶绿素浓度等指标上均无差异，但两个处理 在各个指标上均显著高于对照处理。对照叶色偏浅，而其它两个处理叶色浓绿。

不同整地处理对黄瓜白粉病发病指数的影响：

黄瓜白粉病往往在结果期发病，棚内高温高湿是发病的重要原因，试验结果表明，新 型整地法，由于切断了表土毛管作用，滴灌系统滴出来的水迅速从沙土层下渗，滴灌过程 中无径流发生，垄面和沟内始终无积水，空气湿度得到很好的控制，而且由于土壤条件好， 苗长的较壮实，抗病能力强，生育期内没有染病。常规处理虽然灌水的下渗也很快，但是 由于沙土保水保肥性能及其他性能差，灌水周期延长导致的水分限制造成的多种障碍，导 致黄瓜长相对偏差，抗病力弱，有部分植株出现白粉病，通过药剂处理病情得到控制。客 土法由于表土层保水能力强，灌水后空气湿度大，白粉病较为严重，虽然通过药物控制了 病情，但是黄瓜的产量还是造成一定影响表2。

表2不同整地处理对黄瓜白粉病发病指数的影响

病情指数(％) 实施例1对照 6.0±0.7 实施例2本发明 0 实施例3客土法 22.1±1.3

不同整地处理对黄瓜产量构成的影响：

试验结果表明，与客土法比，本发明所述方法，产量略高，主要原因是本发明方法的 平均单果重明显高于客土法，而结瓜总数差异不显著表3。

表3不同整地处理对黄瓜产量构成的影响

结瓜总数(pi/m²) 产量(kg/m²) 平均瓜重(g) 实施例1对照 58.9b 11.8c 201c 实施例2本发明 66.3a 16.9a 255a 实施例3客土法 66.7a 15.6b 234b

本发明方法和客土法的产量均远高于对照，产量提升幅度达到32-43％，无论是结瓜 总数还是平均单果重均显著高于对照。