一种苏打盐碱化旱田的深松耕作方法
技术领域
本发明属于农业生产技术领域。是一种苏打盐碱化旱田改良与高效利用的土 壤深松耕作方法。
技术背景
松嫩平原西部盐碱化土地面积达373万hm2，是世界上三大片苏打盐渍土集 中分布区之一。这里生态环境脆弱，由于气候干旱、地表排水不畅、地下水位高 等自然因素，加上盲目开垦等人为因素，使这里成为中国北方土地荒漠化最严重 的地区之一。近半个世纪以来，土地盐碱化面积每年增加1.3％，盐碱化程度急 剧增强，许多地块在20世纪50-60年代开垦初期可以种植玉米，到80年代后 被迫改种向日葵这一强耐盐碱但耗地力的作物，当地农民收入水平很难提高，严 重制约区域经济发展，如何高效利用苏打盐碱地已成为松嫩平原西部经济发展的 重大课题。
关于盐碱地的改良与高效利用，国内外有众多学者从事这方面的工作。如有 代表性的美国农业部国家盐土实验室专门从事盐碱土改良及利用研究。虽然他们 在土壤耕层盐分化学组成、盐渍土耕层水盐运动的评价、预测和管理等水土化学、 土壤物理学方面取得了卓有成效的研究成果，但该实验室的研究多集中于盐性土 壤，特别是不合理灌溉导致的次生盐渍化土壤。在国内，从50年代起，许多单 位和学者在黄淮海平原一直致力于盐碱地治理与开发研究，尤其是在中低产田治 理和农业发展的科技攻关期间，研究成功了该区以硫酸盐类为主的盐碱地水盐运 动规律和多种盐碱地综合治理模式，然而对苏打盐碱土治理与高效利用的研究则 比较薄弱。
苏打盐碱化土壤的粘土含量高，土壤容重大，结构紧实，渗透性差，pH值 高等理化性状恶劣，与国内其它几大主要盐碱土类相比，具有十分明显的独特性， 是该类盐碱化土壤高效利用的难点。苏打盐碱土区多年来始终沿用传统的耕作模 式，已有的深松耕法不能解决苏打盐碱化土壤上述理化性状的致命缺点，如深松 的适宜时期、深度及深松部位等不配套。
本发明是以中度、轻度苏打盐碱化旱田持续高效利用为目标，面向松嫩平原 西部373万hm2苏打盐碱化土地面积，针对苏打盐碱化土壤的粘土含量较高，土 壤容重大，结构紧实，渗透性差，pH值高，理化性质恶劣等特点，在多年研究 基础上确立的科学、合理的耕作方法。为松嫩平原西部苏打盐碱化中、低产旱田 的改造与持续高效利用提供了有效途径。
发明内容
本发明以土壤深松为中心，选择适宜深松时期，采用科学的深松深度、间距， 在合理部位进行土壤深松，形成与苏打盐碱化土壤相适应的深松配套体系。其具 体方法由三部分组成：
a、深松次数与时期
分别在春季起垄前和出苗后十五天内进行两次深松。
b、深松深度、间距及部位
第一次原垄垄沟深松40cm，第二次新垄垄沟深松30cm，每次深松间距均70 cm。
c、深松实施工序
原垄垄沟深松40cm—→撒施底肥—→破开原垄，合成新垄—→播种—→出 苗后十五天内垄沟深松30cm。
具体实施方法
在国家“十五”攻关课题——松嫩平原西部盐碱地综合治理及高效利用模式 与技术研究(2001 BA 508 B05)的资助下，于2003-2005年在吉林大安市叉干 镇国家“十五”农业科技攻关试验示范基地，连续三年进行了本发明技术的试验 与示范。
试验区面积1200m2，示范区面积100hm2。种植作物为高梁(敖杂1号)，5 月3日垄沟深松，5月6日播种，密度为76965.0株/hm2，其它栽培措施相同； 以当地常规耕作为对照，三次重复；对本发明技术的有益效果进行调查分析。
具体实施情况为：
于春季选土壤宜耕期(5月3日)原垄垄沟深松40cm—→撒施底肥—→破开 原垄，合成新垄—→播种(5月3日)-→出苗后十五天内(5月30日)垄沟深 松(中耕)30cm；以当地常规耕作方法为对照——春季原垄垄沟撒施底肥—→破 开原垄，合成新垄—→播种—→出苗后常规中耕。
2003-2005年对本发明技术苏打盐碱土土壤容重、土壤含盐量和土壤pH值 以及作物根系量、作物产量、效益等有益效果进行了调查分析。
a、本发明的增产效果及对产量相关性状的影响，见表1、2：
表1产量及相关性状调查
株高 (cm) 穗长 (cm) 穗粗 (cm) 穗粒数 (粒) 千粒重 (g) 产量 (kg/666.7m2) 本发明 124.20 23.33 8.32 3307.82 21.47 355.41 常规耕作 (对照) 95.10 15.52 5.53 1901.27 20.02 192.93
表2根系数量及分布调查
0-20cm (条) 20-40cm (条) 40-60cm (条) 60-80cm (条) 80cm以上 (条) 根干重 (g) 本发明 57 48 21 8 2 133.62 常规耕作 (对照) 24 15 4 0 0 37.13
由表1知，本发明增产幅度为84.22％，表明本发明能够显著地提高作物产 量；株高、穗长、穗粗、穗粒数及千粒重也表现出同样效果。
由表2可见，本发明高梁根系数量和根系干重明显增加，幅度分别为137.5％ 和259.87％；从根系分布深度来看，本发明高梁根系可达80cm以上；常规耕作 (对照)的根系则集中分布在20cm土层内。
b、本发明对有效耕层(40cm土层)土壤理化性状的影响(见表3)
表3 40cm土层土壤容重、含盐量及pH调查
40cm土层土壤容重 (g/cm3) 40cm土层土壤含盐量 (g/kg) 40cm土层土壤pH 本发明 1.233 0.121 9.03 常规耕作 (对照) 1.509 0.151 9.86
由表3知，本发明较常规耕作(对照)40cm土层土壤容重的降低幅度为0.276 (18.29％)；土壤含盐量和pH的降低幅度分别为20.0％和0.83。说明本发明确有 降低苏打盐碱化旱田有效耕层土壤容重、土壤含盐量及土壤pH值的显著作用。
3、效益比较
对本发明与常规耕作法高梁种植的产量、产值及效益进行了调查(见表4)。
表4产量、产值及效益调查
产量 (kg/666.7m2) 产值 (元/666.7m2) 成本 (元/666.7m2) 效益 (元/666.7m2) 增效 ％ 本发明 355.41 248.79 101.35 147.44 197.56 常规耕作 (对照) 192.93 135.05 85.50 49.55 —
与常规耕作相比，本发明虽因增加耕作次数而使生产成本有所增加(15.85 元/667m2)，但因产量和产值的大提高幅度(84.22％)，从而使效益增加197.56％。
综上所述，本发明能够有效地降低苏打盐碱化旱田土壤容重、土壤含盐量和 土壤pH值，促进作物根系生长发育，显著提高作物产量、产值和效益。究其原 因，土壤深松可打破犁底层，熟化不透水、不透气，缺少微生物，养分缺乏的生 土层，加厚耕作层；改善盐碱化土壤中固体、液体、气体“三相”比例，增加土 壤孔隙度，减少土壤固相，增加土壤渗透性，进而降低土壤含盐量、土壤酸碱度， 有效改善了苏打盐碱化旱田土壤的理化性状，有效控制了苏打盐碱化旱田土壤的 作物生产力制约因素。
本发明以其有效改善苏打盐碱化旱田土壤的理化性状，显著提高作物产量、 产值和效益的优越性，加之具有较强的可操作性，很有必要作为土壤紧实、容重 较高、渗透性差等土壤理化形状恶劣的苏打盐碱土改良与持续高效利用的有效耕 作方式加以实施；在世界三大片盐碱土集中分布区之一的松嫩平原苏打盐碱区的 土地高效利用上，必将发挥其突出的优势，取得显著的生态效益、经济效益和社 会效益。