[发明专利]半干旱区缓坡地打结垄沟集雨种植方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及垄沟集雨种植方法，尤其涉及一种半干旱区缓坡地打结垄沟集雨种植方法。

背景技术

半干旱黄土高原丘陵区具有降水资源短缺、植被覆盖率低、土壤肥力层浅薄、地形沟壑纵横、水土流失严重、生态脆弱等特点，干旱和水土流失是制约该区粮食安全生产和经济发展的主要因素(Li XY,Xie Z,Yan X,et al.Runoff characteristics of artificial materials for rainwater harvesting in the semiarid regions ofChina[J].Agriculture Water Management,2004,65:211-224.)。该区域以丘陵山地为主，坡耕地面积与总耕地面积的比例为60％-70％，坡耕地土壤侵蚀量占总土地侵蚀量的比例为50％-60％，坡耕地是该区域径流和泥沙流失产生的主要策源地(刘雪峰,张富,张佰林,等.安家沟流域不同植物措施坡耕地的产流产沙特征[J].水土保持通报,2014,34(4):17-20.)。

在传统垄沟集雨种植中，当遭受大暴雨时，当降雨+径流的强度超过土壤入渗强度时，传统沟垄集雨种植技术沟内出现点状积水，随积水量增加，点状积水扩展为面状积水。当积水深度超过一定深度时，面状积水开始向低处流动和汇集，径流选择垄面较低或填筑不严实垄为通道，径流挟泥沙而流动，带走耕层土壤水分和养分，引起水土流失(Zhao H,XiongYC,Li FM,et al.Plastic film mulch for half growing-season maximized WUE and yield of potato via moisture-temperature improvement in a semi-arid agroecosystem.Agricultural Water Management,2012,104:68–78.)。

在传统垄沟集雨种植系统中，沟内按一定距离设置打结垄，从而形成打结垄沟集雨种植系统。坡地设置打结垄主要目的是将降雨和径流进行沟内拦截，避免径流在沟内向低处局部汇集，当遇到暴雨时，可以分散导流暴雨径流产生的多余水分，减缓水分在沟内流动速度，增加径流在沟中滞留时间，从而有效减少地表径流、土壤侵蚀和土地退化(Araya A,Stroosnijder L.Effects oftiedridges and mulch on barley rainwater use efficiency andproduction in Northern Ethiopia[J].Agricultural Water Management,2010,97:841-847.)。

打结沟垄集雨种植技术具有增加劳动力，减少条播类作物群体数量等缺点。如果打结沟垄集雨种植方法设计不合理，将起不到保水和增产效果，反而，易引起溃坝效应和水土流失等灾害。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术缺陷，而提出一种半干旱区缓坡地打结垄沟集雨种植方法，当遭受大暴雨时，当降雨+径流的强度超过土壤入渗强度时，解决目前传统垄沟集雨种植引起土壤养分和水分流失等问题。

本发明的半干旱区缓坡地打结垄沟集雨种植方法如下步骤：

(1)筑垄作沟：在缓坡地(5°-20°)沿等高线用原地土壤修筑集雨垄，集雨垄断面形状为半圆形，集雨垄高为15-20cm，集雨垄底宽为35-40cm，集雨垄上垄面与沟面夹角为5°-10°，集雨垄下垄面与沟面夹角为50°-60°；相邻两集雨垄的垄脚之间为沟，沟作为种植区，沟宽约为60cm，沟坡度约为0°，筑垄作沟主要优点是减慢径流在缓坡地流动速度，具有良好的水土保持效果，相关试验表明集雨垄符合前述参考时有最佳效果；

(2)施肥：过磷酸钙350-420kg hm^-2和尿素220-300kg hm^-2作为基肥，播种前2种肥料混合撒在沟内土壤表面，然后翻入土壤，施肥深度20-30cm；

(3)集雨垄覆盖：采用普通塑料薄膜、生物可降解地膜、液体地膜或生物炭等材料覆盖集雨垄；集雨垄覆盖主要优点是增加土壤水分、地温、耕作层矿质营养含量和作物产量；

(4)播种：采取穴播或条播，在沟内种植作物；