本发明涉及一种膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田保苗方法。
背景技术：
：农业生产中，被广泛认为农业技术革命之一的地膜覆盖种植技术已证明是农民增产重要措施之一，在中国、日本、韩国、美国、法国、加拿大等世界多国均有成功应用的范例，该技术在低温冷凉、热量不足以及需要错季种植的地区不仅起到增温保墒、增产增收的效果，还可有效控制杂草、抑制地表返盐，防止施入土壤的肥料因风吹、日晒、雨淋而损失，同时促进土壤微生物活动，加快有机物质的分解，改善土壤理化结构，为农作物生长创造更加适宜的生态环境。截止目前我国各类农作物（含蔬菜）地膜覆盖种植技术常年面积达5000多万亩以上，其中主要作物是棉花。滴灌技术作为一种先进的节水灌溉技术，在发达国家农业生产中被广泛应用，在我国水资源紧张地区，特别是干旱绿洲农业区推广应用规模较大，达3000万亩左右，生产实践证明其增产、节水效益十分显著。精量播种技术是一项成熟可靠的轻简化技术，推广该技术不仅省去了定苗环节，节约种子，不影响壮苗早发，且可显著提高植棉效益,目前该技术被认为是最有效的棉花轻简栽培技术之一。棉花膜下滴灌精量播种技术是地膜覆盖种植技术、滴灌技术和精量播种技术有机结合而形成的现代棉花种植管理新技术，目前在中国推广应用面积在1800万亩左右，通常情况下,保苗方法是膜下滴灌精量播种栽培环境下关键环节之一，为满足棉花“出苗水”的需求，除适墒整地、选择优良品种、科学投入肥料外，还必须在棉花播种前进行1-2次灌溉，一般用水量均在200m3/亩左右，棉花播前灌溉后，待土壤含水量在13.0-16.7%之间，且最佳播种季节已到，开始施肥、整地、播种，这种播种技术虽然较成熟，但由于受到种植区自然生态条件限制、天气灾害频发，以及无序的水资源开发等其它因素的影响，再加上播前灌溉用水量较大，导致膜下滴灌精量播种栽培环境下棉田播前灌常年得不到保障。以中国新疆棉区为例，在过去种植规模较小的背景下，其棉花保苗方法包括在棉花播种前通过一次大水量定额冬灌或春灌完成播前灌溉，有些棉田甚至冬灌和春灌各进行一次，其单次冬灌和春灌需水量一般为150-230m3/亩，但由于新疆冬灌或春灌水源主要来自高水雪水，冬灌或春灌相应时间段大致分别在上年度10月底至12月底和当年2月中旬至3月中下旬，此时间段天气温度较低，高水雪水融化困难，难以形成充足水源，且随着农业生产规模和工业及居民用水的快速增加，进一步导致播前灌溉用水无法保障。据发明人不完全统计，现实中至少有1300万亩膜下滴灌精量播种棉田不能进行播前灌，特别是拥有千万亩棉田的新疆北疆棉区几乎全部不能进行播前灌。研究表明：在棉花膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田如按正常播种方法，即播种时一次性完成种床整形、开沟、铺设滴灌带、铺膜、压膜、打孔、精量点种、播种行覆土与镇压、膜上压土等作业程序，由于目前精量播种，下种量小，单穴下种量多数仅为1粒种子，棉花出苗时顶土力量较非精量播种棉田弱得多，棉苗顶土难度增加，出苗时如遇上棉苗墒情欠佳、温度较低等不良环境，棉田定会出现部分种子不能正常发芽顶土现象，另外，随着近些年新疆棉区春天雨灾危害频率的增加，苗期雨灾已成为新疆棉区的主要灾害之一，在棉花播种采用上述常规方法时，棉花出苗期遇到雨天或播种后出苗水滴灌方法不当，其在种植行覆的土将会形成条状“土壳”或“钢盔”，如不破“土壳”，棉花无法正常顶土出苗，人工破除“土壳”即便出苗，也表现为出苗率低、苗弱，且长势极不整齐。研究者进一步调查发现：种穴中心位置0-10cm温度和土壤含水量明显较其种穴与地膜交接处的地膜边缘土壤温度低、墒情差，由于植物自身的趋光温性、趋水性，造成棉花顶土出苗时棉苗发生不同程度地偏离种穴中心的现象，严重时棉苗顶土位置正好在膜下，此种情况如无人及时放苗造成膜下高温烧苗而死亡；考虑棉田放苗、破除“土壳”，甚至补苗，极大地增加了棉花管理用工，导致种植成本增加，再加上伴随上述问题造成的产量大幅降低，最终致使植棉效益大幅度下降，因此，尽快研发膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田保苗方法，非常必要。技术实现要素：本发明的目的在于，提供一种膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田保苗方法，该方法由棉田准备、品种及种子准备、播种、灌溉、封种穴洞及其它田间管理方法步骤组成，提出在棉花播种期与出苗期棉田所在地均不是风口区，棉田不进行播前灌蓄墒，其耕作层含盐率0.3-2.9g/kg，土质为壤土或沙壤土，选用种子为经硫酸处理后的光籽，种子须经过风筛清选机、重力清选机、破籽清选机和色选机进行清选，种子须包衣，其发芽率应在90.4-96.8%，棉田播种除不进行棉花播种行覆土和镇压两项作业程序外，须一次性完成种床整形、开沟、铺设滴灌带、铺膜、压膜、打孔、精量点种、膜上压土带8道作业程序，其中膜上堆土压膜后形成2条土带，分别是护穴出苗保障带和防风压膜带，其中膜上压土形成护穴出苗保障带和防风压膜带，其中护穴出苗保障带呈条状，平均覆土厚度1.2-1.7cm，宽度2.5-3.5cm，并与棉花播种行平行，与棉花播种行相距1.8-2.5cm；防风压膜带位于地膜中轴线上，每隔80.0-100.0cm堆放1个“小土堆”，“小土堆”底面积180.0-250.0cm2，高度5.5-8.5cm，每个“小土堆”中心点连接线成直线，并与棉花播种行平行。播完种滴1-2次出苗水，在正常温度条件下，棉花播完种1-3天内进行滴灌，其滴灌量为10-12m3/亩；通常在棉苗1叶1心期，用封土机从棉花接行（未覆盖地膜的裸地部分）取土，并对棉花种植行种穴进行覆土封洞，覆土所用土应为无直径2.5-4.5cm的细碎土壤，覆土厚度2.0-3.2cm，棉田其它保苗管理措施均按照常规方法进行。本发明所述的一种膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田保苗方法，包括以下步骤：a、棉田准备：棉花播种期与出苗期棉田所在地均不是风口区，棉田不进行播前灌蓄墒，其耕作层含盐率0.3-2.9g/kg，土质为壤土或沙壤土；b、品种及种子准备：选择当地主栽品种，种子为经硫酸处理后的光籽，其光籽须经过1-2道重力式清选、1道风筛式清选、1道破籽选和1道色选；种子须包衣，所用种衣剂必须防治棉花种传、土传病害，其应含有以下4种农药的任一种类，这些农药是多菌灵·福美双·甲基立枯磷、萎锈灵·福美双、拌种灵·福美双·乙酰甲胺磷、噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵，确保待播种子净度≥99.0%，水分≤12.0%，残绒率≤0.5%，残酸率≤0.15%，发芽率应在90.4-96.8%；c、播种：种植方式为膜下滴灌方式，按当地正常播期选用装有卫星定位导航系统的精量播种机播种，除不进行棉花播种行覆土和镇压两项作业程序外，须一次性完成种床整形、开沟、铺设滴灌带、铺膜、压膜、打孔、精量点种、膜上堆土压膜带8道作业程序，其中铺膜时应做到不重不漏，到边到角，地膜与地面紧贴，膜面干净平展，棉田交接行误差为0.5-2.0cm，地膜覆土时，要求地膜两边分别被埋入土中6-8cm；精量点种要求下籽均匀，错位率0-1.5%，空穴率0-3%，深浅一致，漏覆率0-2%，膜上堆土压膜后形成2条土带，分别是护穴出苗保障带和防风压膜带，其中护穴出苗保障带呈直线型条状，与棉花播种行平行，其与棉花播种行相距1.8-2.5cm，覆土厚度1.2-1.7cm，宽度2.5-3.5cm；防风压膜带位于地膜中轴线上，呈点状排列，每点堆放1个“小土堆”，“小土堆”底面积180.0-250.0cm2，高度5.5-8.5cm，间距80.0-100.0cm；d、灌溉：播完种滴1-2次出苗水；e、封种穴洞（简称封洞）：通常在棉苗1叶1心期，用封土机从棉花接行（未覆盖地膜的裸地部分）取土，并对棉花种植行种穴进行覆土封洞，覆土所用土应为无直径2.5-4.5cm的细碎土壤，覆土厚度2.0-3.2cm；若棉田表层含盐量较高或遇雨天时，覆土封洞时间推迟3-5天进行。优选的，所述播种机选用窝眼机械式棉花精量播种机，其穴播器主盘半径为19.0±1.0cm，单个穴播器总成18.0±2.0kg/个，其鸭嘴长度2.3-3.2cm，播种深度为1.8-3.0cm，地膜膜宽120-230cm，膜厚度为0.008-0.01mm。优选的，所述滴灌带采用边缝迷宫式布置，分布在支管双侧，滴灌带数量设置采用一行（棉花种植行）一带（滴灌带）或两行一带方式，边行（地膜两侧棉花种植行）采光面（外侧未埋入土壤中的可见地膜宽度）为9.5-17.5cm，滴灌带与种植行平行；一行一带方式时，滴灌带与紧邻种植行垂直间距5.0-8.5cm，两行一带方式时，滴灌带应放置在紧邻两行中间位置；所用滴灌带内径为16mm，滴头间距25-35cm，滴头流量2.0-3.0L/h，滴灌带间距72-77cm，滴灌所用支管管径选择75mm，支管间距48-62m；位于边行的护穴出苗保障带应在膜面内侧。优选的，所述滴灌方法满足条件：在正常温度条件下，棉花播完种1-3天内进行滴灌，其滴灌量为10-12m3/亩，若第一次滴灌后，出现连续3-7天晴天高温天气，导致棉苗顶土期间0-10cm土壤含水量9.0-11.0%，需进行第2次滴灌，其滴灌量为7－10m3/亩，滴灌用水矿化度均为0.20-0.45g/L；当连续3-5天为阴天低温天气，棉花播完种后，在确保无风灾的情况下，滴出苗水应推迟至温度正常天气到来前1天进行。优选的，所述封种穴洞满足条件：当土壤板结或土块较大时，须先使用带碎土轮的中耕机中耕碎土，确保每平方米内直径1.5-2.5cm的土块限制在0-3块，再在种植行通过机械覆土封洞。其它：棉田其它保苗管理措施均按照常规方法进行。本发明提出了本发明所述的方法适宜使用的棉田，并明确其播种用种子质量指标、打破播种时棉花播种行覆土、镇压的常规习惯，改为棉花播种时对棉花播种行不覆土、不镇压，待棉花出苗现行后才对棉花播种行覆土、镇压，结合其它配套技术，如棉田准备、品种及种子准备、灌溉、地膜上压防风土带，滴灌带铺设，以及棉花顶土后适时覆土封洞等，如此既能解决棉苗顶土力量弱导致出苗差的问题，又能避免遇雨或滴灌不当造成“土壳”，田间调查表明：因不覆土、不镇压形成的田间局部小环境能有效减少棉苗错位的发生，将播种时不封洞改为一叶一心时封洞可防止棉田草害、促进棉花发育、降低土壤跑墒以及大风吹破地膜的风险；在膜下滴灌精量播种栽培环境下未进行播前灌棉田，本发明的方法能实现一播全苗的目标，成功地解决了生产中亟待解决的技术难题，其增产效果十分显著，且有明显的生态与节本效应，对棉花生产持续发展意义深远。具体实施方式实施例1本发明所述方法于2016、2017年在新疆生产建设兵团第五师（以下简称五师）金博种业中心棉花良繁基地1号井2号地推广应用，面积110.8亩，具体操作按下列步骤进行：a、棉田准备：在棉花播种期与出苗期棉田所在地均不是风口区，其0-28cm耕作层含盐率两年分别为1.6、0.3g/kg，土质为沙壤土，未进行播前灌蓄墒灌。b、品种及种子准备：选择当地主栽品种，两年均采用所选棉花品种为新陆早29、新陆中77号，种子由金博种业中心提供，确认该种子是经稀硫酸脱绒工艺加工而成的光籽,其光籽经过经过1道酒泉奥凯种子机械股份有限公司的5XZ-10比重清选机、1道奥凯5XD-10型风筛清选机、1道新疆天佐种子机械制造有限公司生产的磁选式棉种破籽机和1道英国布勒索特克斯公司（BuhlerSORTEX）制造的Z+4B棉种双色色选机共4道精选，为防止烂根病发生，种子两年均包衣，所用种衣剂均选用新疆锦华农药有限公司生产的两种悬浮种衣剂，其有效成份分别为6%多菌灵.12%福美双.8%甲基立枯灵、20%萎锈灵.20%福美双；两年所选种子净度、水分、残绒率和残酸率分别为≥99.0%、≤12.0%、≤0.5%和≤0.15%，两年种子发芽率分别为93.0%、96.8%。c、播种：两年播种期分别为4月18日、4月13日，种植方式为膜下滴灌方式，选用新疆科神农业装备科技开发有限公司生产的2MBJ-1/6窝眼机械式精量播种机精量播种机播种，该播种机安装有北京德邦大为科技股份有限公司生产的DEBONT北斗卫星定位导航系统导航仪，穴播器半径两年均为20.0cm，重量18kg/个，压嘴长度为2.3cm,播种深度均为2.1cm，地膜膜宽两年分别为180、210cm，膜厚度两年分别为0.008、0.01mm，除不进行棉花播种行覆土和镇压两项作业程序外，一次性完成种床整形、开沟、铺设滴灌带、铺膜、压膜、打孔、精量点种、膜上压土带8道作业程序，其中铺膜时做到了不重不漏，到边到角，地膜与地面紧贴，膜面干净平展，两年交接行误差分别为0.5、1.2cm，地膜覆土时，两年地膜两边分别入土6、8cm；下籽均匀，两年错位率分别为0、0.5%，两年空穴率分别为0、1.2%，深浅一致，两年漏覆率均为0%，膜上压2条土带，分别是护穴出苗保障带和防风压膜带，其中护穴出苗保障带呈直线型条状，与棉花播种行平行，其与棉花播种行相距两年分别为1.8、2.1cm，覆土厚度两年分别为1.2、1.5cm，宽度两年分别为2.5、3.0cm；防风压膜带在地膜中轴线上呈点状排列，每点堆放1个“小土堆”，两年“小土堆”间距分别为80.0、90.0cm“小土堆”底面积两年分别为220.0、250.0cm2，高度两年分别为7.0、8.5cm，每个“小土堆”中心点连接线成直线，并与棉花播种行平行。边行护穴出苗保障带在其膜内侧。滴灌带采用边缝迷宫式布置，分布在支管双侧，滴灌带数量设置两年均采用一行一带方式，边行外侧采光面两年分别为13.5、18.5cm，滴灌带与种植行平行；滴灌带与其最近种植行垂直间距5.0、7.0cm，所用滴灌带内径为16mm，滴头间距两年分别为25、30cm，滴头流量两年分别为2.0、2.5L/h，滴灌带间距两年分别为72、77cm，滴灌所用支管管径两年均选择75mm，支管间距两年分别为48、55m。d、两年播完种分别滴1、2次出苗水，由于2016年播完种出现连续3天阴天低温，而2017年播完种为正常温度条件，两年首次滴（出苗）水时间分别在播完种2、1天内，即4月20日、4月14日进行滴灌，其滴灌量两年分别为10、11m3/亩，2017年第一次滴灌后，出现连续7天晴天高温天气，导致棉苗顶土期间0-10cm土壤含水量9.0%，后于2017年4月22日进行第二次滴灌，其滴灌量为10m3/亩，滴灌用水矿化度两年均为0.20g/L。e、封种穴洞（简称封洞）：两年均在棉苗1叶1心期（日期分别为5月2日、4月28日），用石河子市顺昌农农机有限公司生产的的1S-220封土机从棉花接行取土，并对棉花种植行种穴通过机械覆土封洞，两年覆土所用土壤均无直径2.5-3.5cm的细碎土壤，覆土厚度2.0-3.2cm；2016年覆土时，由于1叶1心期遇雨天土壤板结，于5月2日先使用带碎土轮的中耕机中耕碎土，确保两年每平方米内直径1.5-2.5cm的土块均为0个，再进行种植行覆土封洞。其它：棉田其它保苗管理措施均按照常规方法进行。实施例2本发明所述方法于2016、2017年在新疆沙湾县大泉乡双泉专业合作社棉花新技术试验示范田，面积405.5亩，该示范点位于东经E85°64′87″，北纬N44°35′73″，具体操作按下列步骤进行：棉田准备：a、棉田准备：在棉花播种期与出苗期棉田所在地均不是风口区，其0-28cm耕作层含盐率两年分别为2.9、1.8g/kg，土质为壤土，未进行播前灌蓄墒灌；b、品种及种子准备：选择当地主栽品种，两年均采用所选棉花品种为新陆早29、新陆中77号，种子由金博种业中心提供，确认该种子是经稀硫酸脱绒工艺加工而成的光籽,其光籽经过2道江苏南京农牧机械厂生产的5XZ-5比重清选机、1道5X-5型风筛清选机、1道江苏浩翔机械制造有限公司生产的HXZF—200型针式棉种破籽机和1道安徽合肥泰禾光电科技股份有限公司生产的泰禾牌6SXZ-315CCD型棉籽色选共5道精选，为防止烂根病发生，种子两年均包衣，所用种衣剂分别选用新疆绿洲兴源农业科技有限责任公司和青岛奥迪斯生物科技有限公司生产的悬浮种衣剂，其有效成份分别为3.6%拌种灵·3.6%福美双·11.4%乙酰甲胺磷、22.2%噻虫嗪·1.1%咯菌腈·1.7%精甲霜灵，种衣剂用量：每公斤种衣剂拌45-50公斤种子；两年所选种子净度、水分、残绒率和残酸率分别为≥99.0%、≤12.0%、≤0.5%和≤0.15%，两年种子发芽率分别为90.4%、93.0%。c、播种：两年播种期分别为4月21日、4月16日，种植方式为膜下滴灌方式，选用新疆科神农业装备科技开发有限公司生产的2MBJ-1/6窝眼机械式精量播种机精量播种机播种，该播种机该安装有北京德邦大为科技股份有限公司生产的DEBONT北斗卫星定位导航系统导航仪，穴播器半径两年分别为20.0、22.0cm，穴播器重量两年分别为24.0、30.0kg/个，压嘴长度两年分别为3.2、2.8cm,播种深度两年分别为3.0、2.6cm，地膜膜宽两年分别为120、230cm，膜厚度两年分别为0.008、0.01mm，除不进行棉花播种行覆土和镇压两项作业程序外，一次性完成了种床整形、开沟、铺设滴灌带、铺膜、压膜、打孔、精量点种、膜上压土带8道作业程序，其中铺膜时做到不重不漏，到边到角，地膜与地面紧贴，膜面干净平展，两年交接行误差分别为0.9、2.0cm，地膜覆土时，两年地膜两边分别入土6、7cm；下籽均匀，两年错位率分别为1.5%、0.9%，两年空穴率分别为3.0%、1.7%，深浅一致，两年漏覆率均为0%，膜上压2条土带，分别是护穴出苗保障带和防风压膜带，其中护穴出苗保障带呈直线型条状，与棉花播种行平行，其与棉花播种行相距两年分别为2.0、2.5cm，覆土厚度两年分别为1.5、1.7cm，宽度两年分别为3.0、3.5cm；防风压膜带在地膜中轴线上呈点状排列，每点堆放1个“小土堆”，两年“小土堆”间距分别为90.0、100.0cm“小土堆”底面积两年分别为180.0、230.0cm2，高度两年分别为5.5、7.5cm，每个“小土堆”中心点连接线成直线，并与棉花播种行平行。边行护穴出苗保障带在其膜内侧，滴灌带采用边缝迷宫式布置，分布在支管双侧，滴灌带数量设置两年均采用一行一带方式，边行外侧采光面两年分别为12.5、15.5cm，滴灌带与种植行平行；滴灌带与其最近种植行垂直间距6.5、8.5cm，所用滴灌带内径为16mm，滴头间距两年分别为35、30cm，滴头流量两年分别为3.0、2.5L/h，滴灌带间距两年分别为77、75cm，滴灌所用支管管径两年均选择75mm，支管间距两年分别为62、57m。d、两年播完种分别滴1、2次出苗水，由于2016年播完种出现连续5天阴天低温，而2017年播完种为正常温度条件，两年首次滴（出苗）水时间分别在播完种4、3天内，即4月25日、4月19日进行滴灌，其滴灌量两年分别为11、12m3/亩，2017年第一次滴灌后，出现连续3天晴天高温天气，导致棉苗顶土期间0-10cm土壤含水量11.0%，后于2017年4月26日进行第二次滴灌，其滴灌量为7m3/亩，滴灌用水矿化度两年均为0.45g/L。e、封种穴洞（简称封洞）：两年均在棉苗1叶1心期（日期分别为5月5日、4月30日），用石河子市顺昌农农机有限公司生产的的1S-220封土机从棉花接行取土，并对棉花种植行种穴通过机械覆土封洞，两年覆土所用土壤均为无直径3.0-4.5cm的细碎土壤，覆土厚度2.0-3.2cm；2016年覆土时，由于棉田表层含盐量较高，且土壤土块较大，于5月7日先使用带碎土轮的中耕机中耕碎土，确保两年每平方米内直径1.5-2.5cm的土块分别为3个、0.8个，再进行种植行覆土封洞。其它：棉田其它保苗管理措施均按照常规方法进行。实施结果：于实施例实施当年5月10-14日分别调查本发明每个实施点棉田棉花保苗率，同时以当年实施例周边常规保苗方法的棉田为对照，分别调查其出苗率，每年每实施例和周边对照分别随机调查5-8个点，结果显示：使用本专利保苗率85.6-91.4%，对照保苗率78.4-84.7%，实施例和对照棉田两年平均保苗率分别为88.5%、81.3%，实施例较同期播种的常规保苗方法的周边对照棉田保苗率高7.2个百分点。表1：实施例与对照保苗率调查与比较表（单位：%）实施例1实施例1对照实施例2实施例2对照实施例平均对照平均实施例与对照相差2016年86.978.485.679.586.379.07.32017年91.484.789.882.390.683.57.1平均89.281.687.780.988.581.37.2当前第1页1 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