黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地玉米棉花高粱间作高效种植模式

摘要

本发明涉及一种黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地玉米棉花高粱间作高效种植模式，主要设计了一种“防风降盐、用养结合、全程轻简”的适合黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地的棉花高粱间作模式。于春季播种时，在地块的北面种植6～8行玉米，采用耐盐性强的棉花和高粱间作，种植棉花、高粱垄数符合采棉机或高粱收获机的收获条件。在大水压碱后，充分利用覆膜玉米生长速度快的特点，在地块的北面建立玉米挡风带；覆膜种植与棉花株高类似的高粱品种，在田间按照垂直于风的方向建立高粱缓风带，减少作物冠层水分蒸发，降低早春田间水分耗散，促进棉花早成苗、早定苗、早现蕾、早成铃。

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地玉米棉花高粱间作高效种植模式。

技术背景

土地资源严重不足，加之土地质量差，一直制约着我国农业的发展。随着科学技术的发展，作为珍贵的土地资源，盐碱地的利用也愈发得到重视，我国有约3500万公顷的盐碱地，其中80%的盐碱地尚未得到开发利用。改善盐碱地用于农作物的种植是有效利用盐碱地的最佳途径，其具有巨大的经济价值和环保价值。

2013年，科技部、中科院联合冀、鲁、辽、津启动了“渤海粮仓科技示范工程”，旨在针对环渤海低平原区土地让瘠薄盐碱、淡水资源匮乏等问题，采用科技手段改造利用盐碱荒地，提升中低产田产能。“渤海粮仓”科技示范工程山东项目区主要涉及东营、滨州、德州三个市约20多万公顷，其中很大一部分是含盐量在0.3%以上的中重度氯化盐砂土盐碱地，该区域最大的特点是春季风大，累年月平均风速在四月份达最大为3.5m/s,且累年月日最大风速≥5.0m/s出现日数最多达24.6天，四月份累年平均月降水量为24.9mm，累年月平均气温仅为14.2℃，当地常年气候因素导致春季风大、降水少、温度低，Na⁺、K⁺离子含量高，防护林网难以成活，砂土水分散失快，且由于近年来引黄灌水配额少且不及时，因此，在中重度氯化盐砂土盐碱地中常因水分耗散快而导致大水压碱后土壤返碱快、作物成苗难等问题。

目前，在黄河三角洲地区开展了小麦、玉米、水稻、甜高粱、棉花、西瓜、向日葵、花生、燕麦、苜蓿等作物的规模化种植，其中小麦大面积平均单产达150～440kg/666.7m²，玉米大面积平均单产达315-500kg/666.7m²，水稻大面积平均单产达300kg/666.7m²，但受气候条件影响大，年际间差异大。相关试验研究主要集中在单一作物种植或小麦玉米周年轮作，没有考虑不同类型作物种植模式的合理搭配和土地用养相结合的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于针对中重度氯化盐砂土盐碱地现有种植模式的缺陷和不足，提出了一种中重度氯化盐砂土盐碱地棉花高粱间作轮作高效种植模式。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地玉米棉花高粱间作高效种植模式，步骤包括：

1）地块选择：在黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地，选择砂粘相间、地面平整，土层在40～50cm的地块，且灌溉、排涝方便；

2）播前准备：3月初，在播种前，土地30cm以上深耕，耕前施农家肥2000～3000kg/666.7m²,灌水压碱直至地块可以进机械旋耕；

3）种子准备：棉花选用耐盐碱品种，种子选用精选包衣良种；高粱选用株高在1.5±0.1m的矮化高粱品种；玉米选用苗期生长速度快、生物量大的半披散型耐盐性较强的玉米品种；

4）适期播种：4月中下旬，大水压碱后，土壤墒情适合机械进入作业时，玉米、棉花、高粱三种作物同时东西向播种；

5）种植模式：首先在地块北面设置一个玉米挡风带，东西向种植6～8行玉米，然后由北向南按照棉花和高粱行比为8:4模式间作；

6）田间管理：播种后，对玉米、棉花、高粱根据生长情况进行田间管理；

7）适期收获：玉米于9月底采用玉米收获机一次性收获，棉花于10月中旬使用采棉机一次性机收，高粱于10月中旬采用小麦收获机一次性收获；

8）秸秆喷氮还田：收获后的棉花秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆经机械粉碎后，均匀撒在田间，按5kg尿素兑水40kg溶解后，均匀喷洒于秸秆表面，用旋耕机旋耕与土壤拌匀，使秸秆快速分解。

进一步地，步骤1）中，所述黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地，其作物根系层土壤盐碱含量在0.3%以上。

进一步地，步骤3）中，棉花选用鲁棉研37号，高粱选用矮化济粱1号，玉米选用粮饲兼用型鲁单9066。

进一步地，步骤4）中，播种时，优选采用施肥、播种、喷除草剂、覆膜、压土一体机一次性完成；所述的施肥优选采用NPK15-15-15复合肥，用量30～40 kg/666.7m²；所述的播种，根据作物不同调整播种机的种子盘规格；所述的覆膜，优选膜厚为0.004mm；所述的除草剂优选为乙草胺。

进一步地，步骤5）中，玉米行距50cm、株距15cm；棉花行距76cm，株距20～25cm；高粱行距50cm，株距20cm。

进一步地，步骤5）中，按照每50亩土地设置一个玉米挡风带，优选种植6行玉米。

进一步地，步骤6）中，棉花田间管理，优选方法为：

（1）前期管理：棉花破土鼓膜时，及时破膜，防止膜内除草剂蒸汽灼伤棉花幼苗；

（2）中期管理：

A化学控旺：棉花现蕾一周后，开始喷施调环酸钙5%可湿性粉剂，用量为1.0～1.5g/666.7m²水溶液30kg，然后每隔7天喷施一次，连喷3次，遇雨天需补喷；

B防治病虫草：

喷施30%恶霉灵按每10ml兑水3000倍液防治棉花黄萎病、枯萎病，30%吡虫啉可湿性粉剂3000倍液喷雾防治棉蚜，喷施20%三氯除螨醇1500倍液体防治棉叶螨，喷施2.5%高效氯氟氰菊酯2000倍液防治盲蝽蟓，喷施1%的甲维盐微乳剂2000倍液防治棉铃虫；

（3）后期管理：每亩喷施0.2%磷酸二氢钾水溶液50kg；40%乙烯利每100～150g兑水50kg，然后与40%的噻苯隆40～60ml混合，喷施促进棉花落叶和棉铃吐絮。

进一步地，所述（2）中期管理：根据实际情况结合打顶多次化学控旺。

本发明一种黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地玉米棉花高粱间作高效种植模式，主要设计了一种“防风降盐、用养结合、全程轻简”的适合黄河三角洲中重度氯化盐砂土盐碱地的棉花高粱间作模式。于春季播种时，在地块的北面种植6～8行玉米（模拟防风林网，不计入带宽，按照每50亩土地设置一个玉米挡风带），采用耐盐性强的棉花和高粱间作，种植棉花、高粱垄数符合采棉机或高粱收获机的收获条件。在大水压碱后，充分利用覆膜玉米生长速度快的特点，在地块的北面建立玉米挡风带；覆膜种植与棉花株高类似的高粱品种，在田间按照垂直于风的方向建立高粱缓风带，减少作物冠层水分蒸发，降低早春田间水分耗散，促进棉花早成苗、早定苗、早现蕾、早成铃。

中重度氯化盐砂土盐碱地作物生长的关键是减少苗期土壤根际水分耗散，而保持苗期土壤根际水分的关键是降低风速。为此，本发明一方面，在春季播种时在田间作物根际土壤表面全部覆盖地膜，另一方面，采用生长速度、高度各异的作物间作，设置地块北面高秆作物玉米挡风带和与棉花等高作物的田间高粱缓风带，显著稳定了田间小气候，通过春玉米植株生长快的特点模拟防风林网为棉花幼苗挡风，促进棉花幼苗早定苗、成苗；通过设置与棉花等高的高粱缓风带，高粱对棉花不造成遮荫，且矮化高粱植株粗大、生物量大、密度大，在田间形成了高于棉花的群体密度，减缓田间作物冠层的风速。

本发明技术方案，相对于现有技术，其有益效果在于：

（1）从农艺和种植模式入手，通过覆膜和不同作物间作形成的生长快慢差异、植株高低差异和群体密度差异来减少田间水分蒸散，保证棉花早定苗。

（2）通过采用秸秆喷氮还田，补充土壤有机质，改善土壤质地和结构，实现了用地和养地相结合，保证了年际间作物产量稳定和土地的可持续发展。

附图说明

图1为实施例1玉米棉花高粱间作田间种植示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

2016年，在东营市利津县盐窝镇王洼村春喜合作社开展了中重度氯化盐砂土盐碱地高效种植模式试验。该试验地属温带半湿润季风气候，四季分明，光照充足，雨热同季，常年平均气温13.5℃，常年平均降雨量486.5毫米。土壤介于轻壤土和粘土之间，土层厚度40～50cm，中重度盐碱地，盐碱达0.35%，有机质含量5.52g/kg，PH值8.70。

试验地块随机分为三组，一组：玉米棉花高粱间作模式，即采用本发明方法，具体步骤如下；二组：棉花单作，采用当地适用的常规方法种植；三组：高粱单作，采用当地适用的常规方法种植；各组种植结果见表1。

玉米棉花高粱间作模式（一组），步骤为：

1）播前准备：3月初，在播种前，土地30cm以上深耕，耕前施农家肥3000kg/666.7m²,>

2）种子准备：棉花选用山东棉花研究中心选育的鲁棉研37号，种子选用精选包衣良种；高粱选用山东省农业科学院作物研究所选育的矮化济粱1号；玉米选用山东省农业科学院玉米研究所选育的耐盐性较强的粮饲兼用型玉米鲁单9066；

3）适期播种：4月下旬（4月25日），大水压碱后，土壤墒情适合机械进入作业时，玉米、棉花、高粱三种作物同时东西向播种；三种作物采用施肥（NPK15-15-15复合肥，用量35kg/666.7m²）、播种（根据作物不同调整播种机的种子盘规格）、喷除草剂（乙草胺）、覆膜（膜厚为0.004mm）、压土一体机一次性完成；

4）种植模式：首先在地块北面每50亩土地设置一个玉米挡风带，东西向种植6行玉米，然后由北向南按照棉花和高粱行比为8:4模式间作；玉米行距50cm、株距15cm；棉花行距76cm，株距20～25cm；高粱行距50cm，株距20cm；玉米的密度为6500株/666.7m²，棉花的密度为3800株/666.7m²，高粱密度为8200株/666.7m²；

5）田间管理：播种后，对玉米、棉花、高粱根据生长情况进行田间管理；其中，棉花田间管理，方法为：

（1）前期管理：棉花破土鼓膜时，及时破膜，防止膜内除草剂蒸汽灼伤棉花幼苗；

（2）中期管理：

A化学控旺：棉花现蕾一周后，开始喷施调环酸钙5%可湿性粉剂，用量为1.0～1.5g/666.7m²水溶液30kg，然后每隔7天喷施一次，连喷3次，遇雨天需补喷；根据实际情况结合打顶多次化学控旺；

B防治病虫草：

喷施30%恶霉灵按每10ml兑水3000倍液防治棉花黄萎病、枯萎病，30%吡虫啉可湿性粉剂3000倍液喷雾防治棉蚜，喷施20%三氯除螨醇1500倍液体防治棉叶螨，喷施2.5%高效氯氟氰菊酯2000倍液防治盲蝽蟓，喷施1%的甲维盐微乳剂2000倍液防治棉铃虫；

（3）后期管理：每亩喷施0.2%磷酸二氢钾水溶液50kg；40%乙烯利每125g兑水50kg，然后与40%的噻苯隆50ml混合，喷施促进棉花落叶和棉铃吐絮；

7）适期收获：玉米于9月底采用玉米收获机一次性收获，棉花于10月中旬使用采棉机一次性机收，高粱于10月中旬采用小麦收获机一次性收获；

8）秸秆喷氮还田：收获后的棉花秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆经机械粉碎后，均匀撒在田间，按5kg尿素兑水40kg溶解后，均匀喷洒于秸秆表面，用旋耕机旋耕与土壤拌匀，使秸秆快速分解。

表1 玉米高粱棉花间作模式的高粱和棉花与棉花单作、高粱单作的产量和效益比较

如表1所示，玉米棉花高粱间作中，由于高密度的高粱主要是用来设置田间缓风带，因此高粱亩穗数较高，但穗粒数和千粒重较单作高粱显著下降12.9%和19.4%。间作棉花的平均铃重和衣分比单作棉花的差异不大。尽管单位土地上间作棉花的种植面积少，但两种作物间作夏亩收益达到811.1元，较棉花单作和高粱单作增收22.1%和14.0%，该模式下棉花单株结铃数增加是间作棉花增产的主要原因。