干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水与水土保持水肥调控方法
【专利摘要】本发明涉及干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水稳产与水土保持水肥调控方法，该方法主要针对干旱区河谷新垦砂质薄土层冬小麦坡耕地的坡度大、土层薄、持水保肥能力差，易发水土流失降低地力致使产量不稳的问题，通过小水量多频次间歇式喷灌并结合施肥管理，合理优化水肥施用步骤与模式，借助科学水肥调控使得干旱区河谷砂质薄层土冬小麦坡耕地土壤持水保肥与水肥施用充分耦合，增加水肥有效性，防止水土流失，保障作物水肥需求，实现水土保持与节水稳产。本发明所述方法适用于干旱区河谷新垦坡地，坡度2%以上，土层20?50cm的砂质薄土层冬小麦坡耕地的节水稳产与水土保持。
【专利说明】
干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水与水土保持水肥调控方法
技术领域
[0001]本发明涉及干旱区河谷坡耕地水土保持耕作技术，具体涉及干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水稳产与水土保持水肥调控方法。【背景技术】
[0002]全世界超过40%的大陆面积被干旱区、半干旱区所覆盖，我国西北干旱区面积也超过国土面积的四分之一。干旱少雨的气候，土壤发育微弱和稀疏的植被覆盖造就了干旱区脆弱而极易被扰动的生态环境。干旱区有限的适宜水土自然资源条件与特有的绿洲经济发展模式，使得超过90%的农业与人口聚居区都集中在干旱区的地表水系周边、山前冲洪积扇边缘及河流谷地内。伴随人口压力的增大与经济社会的发展，一些干旱区河谷开始逐步开发河流三级甚至四级阶地的坡地。新垦坡耕地具有土层薄、土质差、肥力低的特点，保水、保肥、保土能力弱，在耕作扰动下极易发生土壤侵蚀造成水土流失，进而使得这些坡耕地的作物产量难以保障，并可能导致弃耕和生态环境的破坏与退化。因此，依据干旱区河谷坡耕地实际情况，研发有助于节水稳产和水土保持的相关技术与方法，是干旱区水土资源可持续开发、农业稳定发展和生态环境保护的共同需求。
[0003]新疆伊犁河流域位于祖国的西部边陲，具典型的河谷地貌。伊犁河谷是我国向西开放的前沿和“丝绸之路经济带”核心区重要通道。河谷内土地资源是新疆最大的一片具有极大开发潜力的“处女地”，其水土资源可持续开发利用对我国西部生态农业现代化产业发展、新疆农业产业建设具有重要意义。作为国家重要的土地储备地区，伊犁河流域在2005年被确定为全国七大土地开发整理重大工程实施地之一，国家投资129亿元对伊犁河流域进行水土开发和能源大通道建设。但是，流域水土资源的相对丰富与国际河流的敏感性彼此交织、水土资源开发优势显著和水土流失问题并存的特点与局面必须引起足够重视。伊犁河谷新开垦区主要位于河谷两侧山前坡地的低植被覆盖春秋草场，地面坡降在2 %以上，适宜耕作土层厚度多为20cm-5〇Cm，且下部多以砂砾石为主，土壤沙性且含粘性胶体颗粒。新垦区田间灌溉过程中，采用常规的畦灌、沟灌在浪费有限的水资源同时，造成蓄满产流和灌溉水直接从土层下部沙砾层渗漏，淋滤带走土壤中的养分，同时随产流及渗漏灌溉水淋滤的土壤盐分会迀移，向坡地下部成熟灌区运移，造成河谷谷地内原有灌区的土壤盐渍化与土地退化。而采取常规的喷灌灌溉技术常常因为土壤入渗较慢而发生超渗产流，形成的地表径流在开垦区坡地地形下造成冲刷，形成田间水土和养分流失，降低灌溉效果，难以保证新垦土地的地力与最终的作物产量，并可能导致新垦区水土生态环境的退化。
[0004]考虑到伊犁河谷新垦冬小麦种植区坡地地形与砂质薄层土的土壤环境，兼顾新垦坡耕地耕作扰动下水土流失的易发性与土壤养分的流失，并考虑到新技术方法的经济性与技术可行性，通过改变传统的灌溉模式，科学选择灌溉方式与灌溉模式，采用小水量多频次和间歇式喷灌灌溉技术，结合不同耕作期与作物生长期的需水需肥特点，合理进行水肥调控，保证灌溉水的有效入渗，使得冬小麦坡耕地薄层土壤有效持水与保肥，不发生水分渗漏、产流与养分流失，提升作物水肥需求保障力与新垦坡耕地的水土保持功效，达到稳产。 为此研发此项技术，以实现在干旱区河谷新垦区，坡度2%以上，土层20-50cm，降水难以满足农业需水的河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地的水土保持与节水稳产。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于，提供一种干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水稳产与水土保持水肥调控方法，该方法主要针对干旱区河谷新垦砂质薄土层冬小麦坡耕地的坡度大、土层薄、持水保肥能力差，易发水土流失降低地力致使产量不稳的问题，通过小水量多频次间歇式喷灌并结合施肥管理，合理优化水肥施用步骤与模式，借助科学水肥调控使得干旱区河谷砂质薄层土冬小麦坡耕地土壤持水保肥与水肥施用充分耦合，增加水肥有效性，防止水土流失，保障作物水肥需求，实现水土保持与节水稳产。从而达到稳产和水土保持的共赢，避免新垦坡耕地的退化、低产和水土流失。本发明所述方法适用于干旱区河谷新垦坡地，坡度2%以上，土层20-50cm的砂质薄土层冬小麦坡耕地的节水稳产与水土保持。
[0006]本发明所述的一种干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水与水土保持水肥调控方法，按下面步骤进行:
[0007]a、选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，在喷灌灌水1-2小时后，停灌1-2小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额完成；
[0008]b、10月上旬冬小麦播种前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水50-80m3/亩，犁耕前每亩施入4m3牛粪，18kg尿素和15kg磷酸二铵作为基肥，10月上旬播种；
[0009]C、次年4月麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深30cm-40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；
[0010]d、拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不变，周期保持在4-5天，每次灌溉随水喷施尿素lkg，灌溉定额15-20m3/亩，全生育期喷灌灌溉16-18次，随水追施尿素18-20kg;
[0011]e、7月初麦收留茬5-15cm，留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土，同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。[〇〇12]本发明所述的一种干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水与水土保持水肥调控方法，该方法具有以下优点和显著效果:
[0013]1)本发明针对干旱区河谷砂质薄层土新垦冬小麦坡耕地土壤尚未熟化，保水保肥能力低，易在耕作扰动下发生水土流失造成地力下降、产量波动的问题，通过科学选择灌溉方式与模式，合理优化耕作流程与水肥调控，提高水肥有效性，逐步熟化土壤并提升地力， 从而减少土壤侵蚀，实现节水稳产。
[0014]2)与同区域常规灌溉与水肥管理的新垦冬小麦坡耕地相比，可以有效提升水肥利用效率，提高新垦土地产量，节约灌溉用水，灌溉中基本无坡面产流，减少发生土壤侵蚀与土壤养分流失的几率。实验地小麦亩产450-500kg，较同区域常规水肥管理新垦坡耕地增产约70kg/亩，节水15%，单方水利用效率提高30%。【具体实施方式】
[0015] 实施例1[〇〇16]选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，喷灌灌水2 小时后，停灌2小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额完成；[0〇17]喷灌节水水肥调控，采用10月上旬冬小麦播前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水50m3/ 亩，保证播种与出苗期的土壤墒情，犁耕前每亩施入基肥4m3牛奠，18kg尿素和15kg磷酸二铵，10月中旬播种；[〇〇18]次年从4月中旬麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深30cm-40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；
[0019]拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不变，周期保持在4-5天，每次灌水随水喷施尿素lkg，灌溉定额20m3/亩，全生育期喷灌灌溉 16-18次，随水追施尿素18kg;
[0020]7月初麦收留茬10-15cm，留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土，同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。[〇〇21] 实施例2:[〇〇22]选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，喷灌灌水2 小时后，停灌1小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额完成；[〇〇23]喷灌节水水肥调控，采用10月上旬播前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水60m3/亩，保证播种与出苗期的土壤墒情，犁耕前每亩施入基肥4m3牛粪，18kg尿素和15kg磷酸二铵，10月中旬播种；[〇〇24]次年从4月中旬麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深30cm-40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；
[0025]拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不变，周期保持在7-8天，每次灌水随水喷施尿素lkg，灌溉定额15m3/亩，全生育期喷灌灌溉 16-18次，随水追施尿素18-20kg;
[0026]7月初麦收留茬10-15cm，留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土，同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。[〇〇27] 实施例3:[〇〇28]选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，喷灌灌水1 小时后，停灌1小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额完成；[〇〇29]喷灌节水水肥调控生产采用10月上旬播前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水70m3/亩， 保证播种与出苗期的土壤墒情，犁耕前每亩施入基肥4m3牛粪，18kg尿素和15kg磷酸二铵， 10月中旬播种；
[0030]次年从4月中旬麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深30cm-40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；[〇〇31]拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不变，周期保持在4-5天，每次灌水随水喷施尿素lkg，灌溉定额15m3/亩，全生育期喷灌灌溉16-18次，随水追施尿素18-20kg;[〇〇32]7月初麦收留茬5-lOcm，保证坡耕地的地表覆盖与土壤固持，一直留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土，同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。[〇〇33] 实施例4:[〇〇34]选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，喷灌灌水1 小时后，停灌2小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额完成；[〇〇35]喷灌节水水肥调控，采用10月上旬播前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水80m3/亩，保证播种与出苗期的土壤墒情，犁耕前每亩施入基肥4m3牛粪，18kg尿素和15kg磷酸二铵，10月中旬播种；[〇〇36]次年从4月中旬麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深30cm-40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；
[0037]拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不变，周期保持在4-5天，每次灌水随水喷施尿素lkg，灌溉定额20m3/亩，全生育期喷灌灌溉 16-18次，随水追施尿素18-20kg;[〇〇38]7月初麦收留茬10-15cm，保证坡耕地的地表覆盖与土壤固持，一直留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土，同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。
【主权项】
1.一种干旱区河谷砂质薄土层冬小麦坡耕地节水与水土保持水肥调控方法，其特征在 于按下面步骤进行:a、选择流量0.5m3/h、平均喷灌强度为12.3mm/h的喷头，实施间歇式喷灌，在喷灌灌水1 -2小时后，停灌1-2小时，待灌水全部入渗后，再次喷灌，如此反复，直至每次喷灌的灌溉定额 完成；b、10月上旬冬小麦播种前4-5天连续喷灌，灌溉底墒水50-80m3/亩，犁耕前每亩施入4m3 牛粪，18kg尿素和15kg磷酸二铵作为基肥，10月中旬播种；c、次年4月麦苗返青开始，灌溉1次，灌溉定额10 m3/亩，使得土壤湿润峰保持在土深 30cm_40cm，并随水喷施尿素4kg/亩；d、拔节期到灌浆期灌溉同样采用间歇式喷灌，喷头流量与喷灌时间、喷灌间歇时间不 变，周期保持在4-5天，每次灌溉随水喷施尿素lkg，灌溉定额15-20 m3/亩，全生育期喷灌灌 溉16-18次，随水追施尿素18-201^;e、7月初麦收留茬5-15cm，留茬至10月冬小麦再次播种灌溉底墒水前，粉碎旋耕入土， 同时补施基肥，以增加土壤有机质含量，培肥地力。
【文档编号】A01G1/00GK105961001SQ201610365993
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月28日
【发明人】李卫红, 陈亚宁, 朱成刚, 冯广平, 钟新才
【申请人】中国科学院新疆生态与地理研究所