一种农作物根域土壤的调控方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业、林业和园艺生产技术领域，具体涉及一种农作物根域土壤的调 控方法。
【背景技术】
[0002] 土壤是农作物赖以生长的基础，耕层土壤物理性状的变化影响土壤中水的渗透与 流动、气体扩散、矿化过程、生物数量、酶活性和作物生长过程。土壤调控技术在很大程度上 通过调控土壤环境影响作物生长，调控方法合理将会持续提高农田土壤肥力，增加作物产 量，并且能够防止农田水土流失；调控方法不合理将导致土壤质量持续劣变，降低土壤中水 分和肥料的利用效率，导致作物减产。近年来，旋耕技术由于成本低廉，在我国黄淮海地区 得到大面积的推广和应用，逐渐取代畜力和拖拉机翻耕技术。同时，随着农民收入的多元 化，农民对农业生产的重视程度日趋降低，过去施用农家肥、施用绿肥、轮作倒茬、客土改良 等措施已经很难见到。但是，这样的土壤管理措施会带来农田土壤板结、犁底层上移、土壤 有机质含量下降等问题，致使农田土壤质量退化。该问题主要表现在肥料利用效率低下和 作物生长受限制两个方面：一是农田土壤质量退化会降低农田中肥料的肥效，具体表现是 我国农田中肥料的利用效率持续下降，当前在我国每公斤化肥生产的粮食不足19kg，而该 效益正以每年lkg的速度下降。二是农田土壤质量退化限制玉米根系在土壤中的伸展和下 扎，根系吸收营养范围减少，并且容易引起玉米的倒伏和早衰。2008年国家现代玉米产业技 术体系的调查发现我国农田普遍存在土壤耕层变浅、结构紧实、有效土壤数量少等问题，这 些问题会导致农田土壤水、肥、气、热供给不协调，限制作物根系生长发育。因此，开发一种 能够缓解农田土壤质量退化问题、提高肥料利用率、降低肥料用量的农田土壤管理技术对 于实现我国农业的可持续发展目标至关重要。
[0003] 在当前的农业生产条件下，缓解土壤质量退化问题的方法主要有施用肥料、农药、 耕作、客土、秸杆和土壤保水剂等措施。国内外以整块农田为对象开发土壤质量调控技术的 研究较多，基本明确了耕作方法和秸杆还田在缓解土壤质量退化方面的优点和缺点。但是， 这些研究均不能有效缓解土壤质量退化对肥料利用率的负面效应。这是因为土壤质量退化 限制玉米根系生长，根量减少和根系伸展范围缩小降低玉米吸收土壤养分的能力，最终表 现为肥料利用效率下降和施肥量增加。因此，在当前的农田土壤质量条件下提高肥料利用 率和降低肥料施用量，必须为玉米生长营造一个高质量的根域土壤。而传统的农业生产思 维，均是以整块农田为调控对象。如施用肥料、农药、客土、土壤保水剂用量等物料和耕作等 措施均会涵盖整块农田，而这样的做法会降低各项措施的有效性。因为作物根系在农田土 壤中的分布不均一，即农田中不同区域的土壤对作物生长的贡献不同。因此，将肥料、农药 和客土等物料投入到整块农田上会降低其有效性。
[0004] 综上所述，针对当前农田土壤质量退化带来的一系列问题，目前还没有一个能够 有效提高肥料利用效率、降低肥料施用量的土壤调控技术。本发明将农田土壤划分为作物 根域土壤和非根域土壤，将耕作、肥料、客土、秸杆和土壤保水剂精确投放到作物根域土壤 中，通过提高作物根域土壤质量来培育强壮的玉米根系，通过强壮的玉米根系和强大的土 壤保肥能力来提高肥料利用率，最终实现降低肥料用量的目的。同时，相对较小的作物根域 土壤区域也使得减少肥料用量成为可能。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术的不足而提供一种农作物根域土壤的调控方法，本发明能够缓 解当前农田土壤退化带来的肥料利用效率下降的问题，适用于大田作物生产领域。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 本发明提供了一种农作物根域土壤的调控方法，包括如下步骤： (1) 秸杆还田是在前茬作物收获之后，将秸杆打碎平铺在整块农田表面； (2) 农田中规划出调控区和非调控区 a. 规划作物布局：根据选择的作物品种，按照建议的种植密度，计算出植株株距； b. 确定作物根域土壤调控区和非调控区： 以植株行为中线、左右的宽度各为5~15cm、深度为20~30cm作为调控区，调控区以外的 土壤区域为非调控区；作物种植于调控区； (3) 调控区内的秸杆翻埋还田，调控区土壤翻耕是将调控区土壤表面的秸杆混入土壤， 也可以根据需要，增加或减少调控区土壤中秸杆的用量；非调控区秸杆覆盖还田；肥料的 用量及农药的用量均按照生产习惯或推荐用量确定，农药和肥料均结合耕作施于调控区土 壤中； (4) 如果农田土壤太黏，即粒径小于0. 002mm的土壤颗粒含量大于25wt%，需要往农田 中掺沙，每亩的习惯用量为2~3立方米；如果土壤是沙地，即粒径介于2~0. 02mm的土壤颗 粒含量大于55wt%，容易漏水漏肥，需要往沙地里面掺黏土，每亩的习惯用量是2~3立方米； 先将沙或黏土，撒在调控区土壤表面，结合耕作将其混入调控区土壤中； (5) 土壤保水剂的用量为每亩7~10公斤，先将保水剂撒在调控区土壤表面，结合耕作 将其混入调控区土壤中；其它种植指标均按照常规种植方法进行； (6) 播种：调控区的中线就是植株的行向，沿着中线每隔15~30cm播种作物种子； (7) 播种工作完成后，浇蒙头水，其他的田间管理措施和一般的作物田管理方法一致。
[0007]秸杆还田主要是确定秸杆的还田量和还田方法。一般情况下秸杆是全量还田，也 可以增加或者减少秸杆的量。因为秸杆上带有虫卵和病菌，考虑到病虫害等因素，还田前要 往秸杆上喷洒一定量的农药。还田方法可以采用翻埋还田或者是覆盖还田。如果是翻埋还 田就要在耕作前将秸杆平铺在调控区土壤表面，如果是覆盖还田则应该在耕作后将秸杆平 铺在调控区土壤表面。
[0008]根据农田土壤特点用耕作、肥料、客土、秸杆和土壤保水剂对调控区土壤进行处 理，而非调控区土壤预留出来不做处理。所述客土一般指沙子或黏土。
[0009]根据实际耕作需要测定土壤养分含量：根据玉米生长所需要的养分量，计算出需 要施用的肥料的量，然后折算成尿素、过磷酸钙、氯化钾等单质肥料的用量，将这些肥料混 匀后就可以结合耕作施入调控区土壤中。
[0010] 如果耕作机械带有自动施肥、施药装置的，也可以将上述物料装在拖拉机上，调好 下料速度，随着耕作的进行这些物料将被均匀的混入调控区土壤中。 toon] 根据农田土壤特点和当地气候条件选择适宜的耕作方式，耕作方式为旋耕、浅翻 耕或深翻耕。
[0012] 所述肥料为尿素、碳铵、磷酸一铵、磷酸二铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、氯化钾、硫酸 钾、有机肥料、微生物肥料、复合肥和复混肥中一种或一种以上。
[0013] 根据土壤病虫害发生特点确定农药配方和用量，所述农药为克线磷、甲基异硫磷、 辛硫磷、乙蒜素、生石灰和恶霜嘧铜菌酯中的一种或一种以上。
[0014] 根据土壤质地特点确定是否施用土壤保水剂、细沙、黏土及其用量。
[0015]该方法适用于玉米、棉花和烟草。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果： 本发明具有降低作物生产过程中的肥料施用量、提高肥料利用等特点，特别适用于大 田作物。
【具体实施方式】
[0017] 以下结合实施例对本发明做进一步详细描述，但是并不限制本发明的内容： 实施例1 一种适用于郑单958玉米生产根域土壤的调控方法，包括如下步骤： (1) 秸杆还田是在前茬作物收获之后，将秸杆打碎平铺在整块农田表面； (2) 农田中规划出调控区和非调控区 a. 规划玉米在农田中的布局：根据选择的玉米品种，按照建议的种植密度，计算出玉 米的株距；郑单958建议种植密度为4500株/亩，则可以按照667m2 (-亩地的面积）+ (4500(每亩的株数）X0.6m(行距）） b. 确定玉米根域土壤调控区和非调控区： 以玉米株行为中线、左右的宽度各为5~15cm、深度为20~30cm作为调控区，调控区以外 的土壤区域为非调控区；玉米种植于调控区； (3) 调控区内的秸杆翻埋还田，调控区的秸杆结合翻耕被混入土壤，也可以根据需要， 增加或减少调控区土壤中秸杆的用量；非调控区秸杆覆盖还田；肥料的用量及农药的用量 均按照生产习惯或推荐用量确定，农药和肥料均结合耕作施于调控区土壤中； 如玉米在河南地区的肥料配方一般为N:P205:K20=20: 10:10,即每亩用N20公斤，P205 10公斤，K20 10公斤。然后按照尿素含N量46%折算尿素的用量，|丐镁磷肥含P205量13% 折算钙镁磷肥用量，氯化钾含K20量50%折算氯化钾用量；也可以直接施用玉米专用肥每亩 地一袋（80或100斤）；可以在结合耕作将所有化肥混入调控区土壤中； 农药的用量直接参考农药的说明书确定每亩的用量是多少克或多少毫升；具体操作是 将农药和8~15公斤的土壤混匀，洒在调控区土壤表