红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法

摘要

红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法，包括以下步骤：(1)在红壤山丘区选择直线型陡、急坡梯土，将梯面施基肥、翻地、平整；(2)点播玉米；(3)红薯扦插期，梯面内侧和外侧各扦插1行红薯；或者和玉米同期播种西瓜，西瓜只在梯面外侧种1行；(4)作物田间管理。本发明选择红壤山丘埂坎足够高的直线型陡、急坡旱耕地梯土作为实施一高带两匍匐行种植法的对象，使红壤山丘直线型陡、急坡梯田种农作物的面积大幅度增加，土地利用率提高，真正实现难利用土地资源化和高效利用，可以改变当地土地利用率不高和经济落后，农民收入低的局面。

说明书

技术领域

本发明涉及一种直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法，尤其涉及一种红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法。

背景技术

关于红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法的背景技术，首先要弄清楚两个概念，一是陡、急坡，二是水平梯田(土)断面优化参数。

坡度是反映旱耕地陡峭程度的一个重要因子。农业施策、土地经营(如作物种植与施肥、种植制度、退耕还林等)与坡度关系密切。因此，旱耕地按坡度大小一般划分4个等级，平坡(<8°)，缓坡(8°-15°)、陡坡(15°-25°)、急坡(>25°)。据调查，红壤山丘区旱耕地陡坡所占比例最大，达51．32％；缓坡次之，占31．47％：急坡居第三位，占15．82％；平坡所占的比例小，为1．39％，反映出山多坡陡的特征。陡坡、急坡旱耕地占67.14%，占2/3，可见，陡、急坡旱耕地是红壤山丘旱耕地的主体，因此，要重视提高陡、急坡红壤旱耕地的利用技术水平。

所谓水平梯土就是成等高梯面地块，它的修建是要根据原坡地坡度来确定梯土土面宽度和埂坎施工线(坎高)的，要求沿等高线放线，大弯就势、小弯取直；实际施工中，宜根据地形选择经济合理的土面宽和土(石)坎高，以确保坎的稳固、土面平整、埂坎占地少、土地利用率高、筑坎和回填用工少、耕作管理方便等。埂坎高、土面宽与坡度的关系，即水平梯田(土)断面优化参数如表1(谢庭生，2008)。

红壤山丘陡、急坡旱耕地是主体，按照水平梯田(土)断面优化参数，梯田(土)面宽2-5m，埂坎高1.5-2.0m；梯田(土)面宽虽有2-5m，但梯面内有沟，外有埂，实际梯面就所剩无几了，或者说与埂坎高面积相差不大，只是一个平面，一个是竖面，平面可以种作物，但现有技术中，竖面未能加以利用，造成了资源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能利用土地竖面，扩大种植面积的红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法，包括以下步骤：

(1)在红壤山丘区选择直线型陡、急坡梯土，将梯面施基肥、翻地、平整；

(2)点播玉米（优选3-5行） (一高带)；

(3)红薯扦插期，梯面内侧和外侧各扦插1行红薯；也可以种西瓜，如果种西瓜则要和玉米同期播种，只在梯面外侧种1行即可；(二匍匐行)

(4)作物田间管理。

所述第(1)步，所述在红壤山丘区选直线型陡、急坡旱耕地梯土，一是直线型，二是陡、急坡，只有以上2个因素具备的坡地成梯，埂坎才足够高；当然，岗地也有陡、急坡坡面，由于岗地整个地势平缓，垦殖率高，徒、急坡地一般未垦殖，更不会成梯。

本发明试验时，在湘北宁乡县丘陵区选的陡坡梯土，原坡度17.9°-22.6°、坡向(南坡)、坡位(中坡)、坡形(直线型坡)、梯面土层厚度50-70cm、埂坎均高(斜面)1.94m。

所述梯面施基肥、翻地、平整就是将半腐熟有机肥施于土表，每公顷施37.5t-45t、钙镁磷肥750－760kg、氯化钾75－80kg，然后深挖20-25Cm(尽量挖深，以增加蓄水容积)，平整梯面呈外高向内倾斜，挖竹节沟。

所述第(2)步，所述点播玉米(一高带)的方式有多种，等行距、小行距、高密度种植、大小垄间作等；平地种玉米，等行距、小行距、高密度种植，不利于通风透光，故多采用大小垄间作；本发明的土地是梯土，3-5行玉米为一梯，梯梯相差2m以上，通风透光好，故均采用等行距方式，株行距0.3-0.36×0.6m，密度为4.5-5.5×10⁴株／h㎡>4株／h㎡>

所述第(3)步，所述梯面内侧和外侧各扦插1行红薯(二匍匐行)，扦插应掌握一定的扦插方法，因为红薯的产量与栽插节位、节数和密度有着密切联系。规范化栽培技术试验结果表明(鲍菊，2014)，各因素对产量的决定程度为扦插节位(A)>密度(C)>扦插节数(B)，各因子水平的最佳组合为ABC，即扦插节位为12，扦插节数为3，密度为8.125×10⁴株/h㎡(5417株/667㎡)，该条件下脱毒紫云红薯的产量最高，为28.512t/h㎡(1>

所述第(4)步，所述作物田间管理方面应注意两点，一是红壤山丘土壤含钾量普遍偏低，而玉米、红薯又是喜钾作物(玉米田缺钾得不到有效治理减产可高达50％)，因此，必须把好施肥关，应该施用够量的钾，从源头避免玉米出现缺钾症状。二是红薯适宜的扦插密度，这里再提起讨论，是因为密度大时，小薯多，大薯少，产量较高；密度小时，小薯少，大薯多，但不一定高产。因此，在种薯时，必须作密度试验，主要作株距密度试验，因为行距不存在大小，1梯只种2行，有充裕的空间任藤蔓攀爬。

可以对本发明的技术方案进行效益分析，对这一发明所带来的生态效益、社会效益和经济效益作一综合性分析，以期为红壤山丘直线型陡、急坡梯田的合理利用提供决策依据。

进一步改进的优选方案。

为了更好达到土地全覆盖，宜在梯壁种龙须草，梯壁底部种1行，间30-40Cm再种1行，直到梯壁最上部，形成龙须草被，一是起覆盖作用，二是有利藤蔓固定，不至于被风吹成堆，影响光合作用进行。

本发明从另一个途径提高红壤山丘直线型陡、急坡梯土的士地贡献率，它既是扩大种植面积(土地竖面的利用)，又是作物农艺性状的巧妙利用(藤蔓植物攀缘只要有空间就成，无论是平面或是竖面)]，提供一种既适合丘岗直线型陡、急坡梯田(土)，又适合红壤山丘直线型陡、急坡梯田(土)的一高带两匍匐行种植方法，以充分利用红壤山丘陡、急坡梯田(土)的埂坎，发展特色农业，缓解红壤山丘区的人地矛盾，振兴当地经济。本发明对竖面加以利用，种作物，提高土地产出。

本发明选择红壤山丘埂坎足够高的直线型陡、急坡旱耕地梯土作为实施一高带两匍匐行种植法的对象，并采取深翻整地、多施有机肥，多施钾肥、挖竹节沟、适时移栽、改进种植方式(玉米大小垄间作，红薯合理的扦插节位，扦插节数，密度)、肥水管理等措施，使红壤山丘直线型陡、急坡梯田种农作物的面积大幅度增加，土地利用率提高，真正实现难利用土地资源化和高效利用(与单种玉米比较，玉米产量差异不显著，额外收获红薯30-40t/h㎡)，可以改变当地土地利用率不高和经济落后，农民收入低的局面。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

1.选地。

(1)坡型的选择。坡地的坡型一般可分为直线型坡、凹型坡、凸型坡、台阶型坡和混合型坡等5种；这些不同坡型坡面成梯后的梯面:梯坎之比各不相同，数直线型坡较一致，相似性好，本发明选直线型陡、急坡梯土作为实施时象。

(2)茬口的选择。梯土种玉米、红薯，茬口选择不限，但如果种西瓜，一是要选能合理轮作(不连作)茬口，二是选收获较早，休闲期较长的禾谷类作物，忌选豆类茬、花生茬(因其枯萎病发生重)。

(3)地势的选择。旱地作物均是忌湿、怕涝的，应选地势高，干燥爽水的土地，这一点，任何一块梯土都具备，只是要开好沟，沟沟相通，不渍水。

(4)灌溉的选择。梯土应有一定的灌溉能力，特别是种西瓜等需水多的作物时，灌溉更显重要，但是，陡、急坡梯田配有灌溉设施，能自流灌溉的很少，解决灌溉的唯一办法就是在梯田里侧或易积水的地方挖较大的坑(蓄水池)，以蓄积雨水、雪水，并用引水沟将若干个蓄水池连接起来，以便积存更多雨水供作物利用。

整地：

(1)整地试验设计。2007年，在宁乡县枫木桥乡进行了整地试验；试验设4个处理，施基肥+深挖地(20-25Cm)+挖竹节沟(处理1)、不施基肥+深挖地+挖竹节沟(处理2)、施基肥+浅挖地(10-12Cm)+挖竹节沟(处理3)、施基肥+深挖地(20-25Cm)+不挖竹节沟(处理4)。均是小区试验，小区面积10x20m=200㎡，不设重复；试验区四周设1.2m 宽保护行，每小区建1个径流池；测定径流泥沙、玉米测产、红薯测产。

(2)整地效应比较。4个整地方法比较，径流量，处理1<处理2<处理3<处理4，处理1较处理2、处理3、处理4减流率分别为15.8%、45.5%、50.7%；而玉米、红薯产量则是处理1>处理4>处理3>处理2，玉米产量，处理1较处理4、处理3、处理2增产率分别为5.6%、19.8%、98.5%，红薯产量，处理1较处理4、处理3、处理2增产率分别为7.8%、24.3%、87.3%(表2)。

* 红薯产量指鲜薯，未折原粮。

2.点播玉米。 红壤山丘直线型陡、急坡梯土种玉米属旱地玉米，实践证明，抗旱栽培技术可以提高旱地玉米对自然降水的利用率，是稳定增加产量的重要手段。

(1)播期。红壤山丘规律性的秋旱对旱地玉米威胁很大，要减轻秋旱的威胁，只能提早播期；然而，在红壤山丘区，玉米适播期为4月中旬(比红壤丘岗区晚半个月)，如何提早播期，营养钵育苗是个好办法，试验表明，它可以提早播种期1个月，提前生育期12-16天，单位面积产量提高9.7%(指正常成熟值)。

(2)密度。密度是栽培水平的综合体现，它受土壤、降水、施肥、光照等多种因素的制约。本发明密度试验结果，红壤山丘直线型陡、急坡梯土玉米密度为（4.5-5.5）×10⁴株/h㎡为宜，紧凑型、生育期较短的玉米密度为5.5×10⁴株/h㎡，平展型、生育期较长的玉米密度为4.5×10⁴株/h㎡，土壤肥力高的玉米密度为5.5×10⁴株/h㎡，肥力低的玉米密度为4.5×10⁴株/h㎡。

(3)施肥。重施基肥是玉米高产的重要措施，本发明将全年应施氮肥的60-70%、全年应施磷钾肥的全部作基肥，剩下的30－40％的氮肥作追肥。

(4)化学除草。玉米裸露土面大，杂草生长快，即使中耕，草荒威胁仍然大，应化学除草，一可免闹草荒，二可免中耕用工，三可减少机械伤苗，四减少草消耗土壤水分；应用除草剂试验，每公顷可增玉米穗2250-4500穗，0-20Cm土层含水率提高1.7%-3.5%。

3.扦插红薯。

(1)扦插红薯试验概况。试验地点-湘北宁乡县枫木桥乡；试验品种-双万2号(高产高淀粉红薯)；试验土壤-花岗岩红壤，肥力中等；试验时间-2008年6月7日扦插；10月25日收获。

(2)扦插红薯试验设计。以扦插节位(A)、扦插节数(B)、扦插株距(C)为考察因素；各因素均设3个水平，因素、水平设置如表3。

3个因素(A、B、C)加3个水平，按照L₉(3⁴)正交试验设计，共9个因子水平组合(处理)，A₁B₁C₁(处理1)、A₁B₂C₂(处理2)、A₁B₃C₃(处理3)、A₂B₁C₂(处理4)、A₂B₂C₃(处理5)、A₂B₃C₁(处理6)、A₃B₁C₃(处理7)、A₃B₂C₁(处理8)、A₃B₃C₂(处理9)，3次重复，共27个小区，小区长5>

(3)扦插红薯试验结果。各处理平均单产变幅为13296.6-29874.9 kg/h㎡ ，产量从低到高依次为处理3<处理1<处理2<处理5<处理4<处理6<处理7<处理9<处理8；以产量最低的处理3(A1B3C3)为基数(0)，各处理之间比较，处理8(A3 B2 C1)比处理3提高124.7%，提高1倍还多，即扦插节位为10，扦插节数为3，株距为10Cm 的因子水平组合最好；产量稍次的是处理9(A3B3C2)，比处理3提高114.8%，也是1倍还多，即扦插节位为10，扦插节数为4，株距为20Cm 的因子水平组合次好；第3位的是处理7(A3B1C3)、处理6(A2B3C1)，比处理3提高70.1-78.1%；处理1(A₁B₁C₁)，比处理3增产率仅4.2%，之间差异不显著，即扦插节位为2，扦插节数为2，株距为10Cm>

4.田间管理。

(1)钾肥试验概况。2008年，在湘北宁乡县枫木桥乡进行了红壤山丘直线型陡、急坡梯土玉米(1高带)红薯(2匍匐行)钾肥用量试验。设N₂₀P₅K₁₀(处理1)、N₂₀P₅K_7.5(处理2)、N₂₀P₅K₅(处理3)等3个处理；均是小区试验，小区面积20x10m=200㎡>

(2)钾肥试验结果。玉米、红薯产量则是处理1>处理2>处理3；玉米产量，处理1较处理2、处理3增产率分别为11.6%、19.7%，红薯产量，处理1较处理2、处理3增产率分别为16.1%、34.4%(表5)。

* 红薯是鲜薯，未折原粮。

5.效益分析。红壤山丘直线型陡、急坡梯土一高带两匍匐行种植法，既能挖掘土地种作物的生态潜能(竖面的利用)，又能增加地面盖度，减少水土流失，比较传统种植法，作物产量高，产出率高；同时可充分发挥劳动力的作用，劳动效率提高，也是农村富余劳动力的新出路。

(1)生态效益。生态效益最明显的是增加地面盖度，减少水土流失。前面阐述了红壤山丘直线型陡、急坡梯土实施一高带两匍匐行种植法时不同整地方法的减流效益，施基肥+深挖地+挖竹节沟处理比不施基肥、不深耕、不挖竹节沟减流50.7%，45.5%、15.8%(见具体施实方式整地部分)；而红壤山丘直线型陡、急坡梯土实施一高带两匍匐行种植法和传统种植方法比较，由于增加了两匍匐行红薯，地面覆盖率提高了62.7%(红薯覆被，无论是覆盖厚度，还是覆盖时间都优于玉米)，地表径流经过地面覆被，除一小部分被吸收外、绝大部分被拦截，分散流出，冲刷力大大减弱，从而减轻梯土地的水土流失。据2008-2009年试验资料分析，在一次降雨47.2mm(6月21日)的条件下，一高带两匍匐行种植法比传统种植法减少径流量33．1％，土壤冲刷量减少47.5%；在一次降雨51.3mm(7月22日)的情况下，减少地表径流88.7%，减少土壤侵蚀量94.3%(前后2次减流减沙差异完全是红著的覆被差异)。一高带两匍匐行种植法，能提供水土保持的优选条件，它一是覆盖度高，其覆盖度在秋季红薯未收获前可达80％以上，可有效地拦截降雨，避免雨滴对地表的直接打击，有利保持水土；二是根系增多，据调查，平均根重比传统种植增加132.7%，根系可以起到固结土壤、增强土壤抗蚀性的作用。第三，由于红薯会有少量落叶(玉米基本没有)，每年都为地表提供一定量的枯枝落叶，平均每年落叶干重为32g/㎡，落叶一方面可减缓地表径流，另一方面也为地表提供丰富的有机质来源。提高活覆盖，减少水土流失，培肥地力，这就是一高带两匍匐行种植法的生态效益。

(2)社会效益。从土地利用的角度讲，一高带两匍匐行种植法是土地的再利用，因为梯土的竖面(梯壁)坡度太大，过去很少农用，只极少部分种草防蚀；本发明将竖面农用，用作匍匐作物滕蔓攀爬空间，这既能起到增加覆盖防冲的作用，又能扩大可利用土地面积，这对耕地少的山区无疑是一项社会公益性发明，也是综合治理环境，实现土地高效利用的重要举措。

(3)经济效益。整体而言，一高带两匍匐行种植法使梯土立地条件趋于优化，增强农业抵御自然灾害的能力，从而奠定农作物生产的基础，玉米、红薯产量提高，保证粮食的产量。据试验，同一块地，一高带两匍匐行种植法比玉米单种，玉米不减产(差异不显著)，额外收获红薯30-40t/h㎡(折合每667㎡2000-2700kg)，扣除成本，年增加纯利润4500-5000元/h㎡，与单种玉米年纯利5700元/h㎡相当，这也就是说，1公顷梯土单种玉米，如果实施一高带两匍匐行种植法，可以创造2公顷地的价值(粮食产量、产值、纯利润等)。