[发明专利]一种北方旱作区土壤水库扩容的粮草轮作方法

说明书

本发明提供了一种北方旱作区土壤水库扩容的粮草轮作方法，属于土壤改良技术领域。本发明提供了在粮食作物种植序列中轮作多年生深根系豆科饲草作物的方法，提出粮草1:2轮作的种植结构，通过多年生作物扩大土壤水分库容、有效利用土壤储水，通过一年生粮食作物保障土壤水分恢复，达到节水增产、雨水资源高效利用、土壤水分可持续的目标。与现有技术相比，本发明可减少雨水资源深层渗漏损失和蒸发损失，有效拦截并利用降雨资源，且减少农田施肥量，保障粮草同时生产供应，促进农业绿色可持续生产，生产生态效益显著，具有广阔的推广应用前景。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种北方旱作区土壤水库扩容的粮草轮作方法。

背景技术

我国干旱、半干旱地区面积占全国土地面积半数以上，位于昆仑山-秦岭-淮河一线以北，包括北方15个省、市、自治区，粮、棉、油总产量分别占各类全国总产量的37.5％、58％和40％，该区域幅员辽阔、资源性缺水问题突出，年均降水量300～700毫米，70％～80％的降雨发生在6～9月，春旱十分严重，由于气候和人为原因，土壤沙化、退化严重，农作物产量低而不稳，降水利用率一般仅在45％～50％左右，旱作节水技术普及率低。以黄土旱塬区西峰试验点为例，通过模型模拟和长期实验反复推敲验证，发现粮食作物种植的主要问题是根系层太浅，雨水渗漏损失严重，水分利用效率低，而多年生饲草作物耗水严重、土壤水分难以恢复。旱作节水农业是在干旱、半干旱农田上充分利用降水进行的农业生产，包括雨养和集雨补灌，最大限度提高降水保蓄率、利用率和利用效率，从而实现农业高产高效。如何高效利用降水，大力加强干旱、半干旱地区旱作节水农业的发展，已成为解决该地区水资源短缺的重大战略途径，因地制宜发展适用旱作节水实用技术，其中包括物理机械方法，如采用农机进行土壤松土可扩大土壤水库库容，增加土壤蓄水能力，采用地表覆盖技术可极大地减少土壤的无效蒸发，还可通过化学控制方法，采用土壤保水制剂吸纳土壤水分并缓慢释放等都是旱作节水的关键技术，但这些技术也有其局限性，进行土壤物理深松会消耗大量农田耕作人力与能耗，而长期不正确的深松作业会导致农田犁底层经常受到犁的挤压和降水时黏粒随水沉积，形成紧实层，造成片状结构或大块状结构，土壤孔隙度小，通气、透水性不良，耕层变薄，导致水不能向土壤深层入渗、作物根系扎根浅易倒伏等问题；进行地膜覆盖后无法进行深松作业，易造成膜下土壤高温板结、透气性差，从而影响对降水与土壤水的利用效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种北方旱作区土壤水库扩容的粮草轮作方法，通过简单操作恢复并提高土壤水库库容，饲草种植期有效利用土壤储水，作物种植期保障水分恢复。

本发明提供了一种北方旱作区土壤水库扩容的粮草轮作方法，包括以下步骤：在待处理的北方旱作区土壤上播种深根系多年生饲草，于所述深根系多年生饲草生长的第4年5月份翻耕和灭茬；

在所述深根系多年生饲草生长的第5年4月开始播种粮食作物，连续种植8年。

优选的，所述深根系多年生饲草在年降雨小于400mm的地区秋季播种，在年降雨400mm以上的地区春季或秋季播种。

优选的，所述深根系多年生饲草包括紫花苜蓿或红豆草。

优选的，播种所述深根系多年生饲草时，施氮肥50～100kg每公顷，4年生长期间不施氮肥，每年补充磷肥80～120kg每公顷。

优选的，当秋季播种所述深根系多年生饲草时，来年记为饲草作物生长第一年；当春季播种所述深根系多年生饲草时，当年记为饲草作物生长第一年。

优选的，所述翻耕的深度为40～50cm。

优选的，所述粮食作物以禾本科作物为主。

优选的，所述禾本科作物包括玉米、小麦、高粱和大豆。

优选的，第一茬粮食作物种植禾本科C4作物。

优选的，第一茬粮食作物施肥减半，后面各茬粮食作物正常施肥。