[發(fā)明專利]基于營養(yǎng)性干旱概念的砂姜黑土種植區(qū)域?qū)Ｓ酶弋a(chǎn)種植方法

有效

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• 申請日: 2020-02-17
• 公開（公告）號: CN111165286B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵立威;喬勻周;張喜英;吳麗芳;李曉鵬;曹建生
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所
• 主分類號: A01G22/20
• 分類號: A01G22/20;A01B79/02
• 代理公司: 石家莊輕拓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13128
• 代理人: 張培元

本發(fā)明公開了一種基于營養(yǎng)性干旱概念的砂姜黑土種植區(qū)域?qū)Ｓ梅€(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)種植方法,以冬小麥和夏玉米一年兩作為主體種植模式，冬小麥的種植沿用砂漿黑土種植區(qū)域現(xiàn)有的常規(guī)種植方案，在此基礎(chǔ)上通過適時的人工補灌措施，確保冬小麥在返青?拔節(jié)期35?40cm處土壤的體積含水量不低于23％。本發(fā)明打破了降雨充沛地區(qū)不需要灌溉的傳統(tǒng)認知，顯著提高了砂漿黑土區(qū)域的作物產(chǎn)量，具有十分重要的實用價值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及砂姜黑土種植區(qū)域內(nèi)冬小麥的專用穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)種植方法。

背景技術(shù)

砂姜黑土種植區(qū)域在我國分布廣泛，在黃淮海平原南部較為集中。從行政區(qū)域上來看，安徽、江蘇、河南、山東4省分布集中有5千多萬畝。砂姜黑土分布最廣泛和集中的是皖北平原地區(qū)，達2千多萬畝。

砂漿黑土形成于特定的地質(zhì)條件，并與周圍環(huán)境存在充分的交互作用，是在歷史漫長時期形成今天的砂姜黑土及分布，其中主要經(jīng)歷了以下幾方面：①河湖相沉積，黃土性母質(zhì)，地下水埋深淺，富含重碳酸鹽；②干濕交替，碳酸鈣析出、凝結(jié)，形成砂姜；③氣候冷干-暖濕變化過程，腐爛與分解交替，腐殖質(zhì)殘體與粘粒礦物復(fù)合，胡敏素染色(參見附圖1)。

從農(nóng)業(yè)種植的角度來看，砂漿黑土區(qū)域具有十分明顯的地域和氣候特性。一方面其所在區(qū)域年降水總量較為充分，并且存在充分的淺層地下水，一般埋深范圍為1-2m；另一方面，由于砂漿黑土自身的質(zhì)地及物理化學(xué)特性，對水分特別敏感，濕脹干裂，引發(fā)作物對水肥利用的障礙。由于降水時間分配的不均勻性，使得砂姜黑土在降水較少的冬小麥生長季節(jié)十分容易發(fā)生干旱與龜裂現(xiàn)象(參見附圖2、3)。

基于上述土壤學(xué)、栽培學(xué)、氣候?qū)W和地學(xué)的綜合特性，砂漿黑土區(qū)域現(xiàn)有的種植模式和特點為：①處于我國南北氣候過渡區(qū)域，氣候資源豐富，以冬小麥、夏玉米或大豆輪作為主體；②年降水量充足、淺層地下水充分，灌溉水資源豐富；③長期以雨養(yǎng)種植為主，受降水不穩(wěn)定和時間分布不均的影響，產(chǎn)量波動大。

基于上述論述，砂漿黑土區(qū)域冬小麥的種植具有一個顯著的特點：從冬小麥返青的早春開始，隨著作物需水和耗水量的快速增加，由于降雨少導(dǎo)致砂漿黑土上層土壤經(jīng)常性發(fā)生龜裂與干旱，制約了上層土壤根系對水分和養(yǎng)分的吸收利用；但，由于小麥根系發(fā)達，甚至可以分布到2米土層，該地區(qū)淺層地下水埋深淺(1-2m)且充足，可以直接或間接吸收和利用豐富的深層土壤水與淺層地下水(參見附圖2、3、4、5)。

因此，在砂姜黑土農(nóng)田出現(xiàn)特有的“上層土壤龜裂干旱，作物生長不顯旱”現(xiàn)象(參見附圖3)。然而，人們所不知的是：由于作物根系和土壤養(yǎng)分更富集于淺層，上層土壤的龜裂干旱制約了根系對上層土壤水分利用的同時，更為重要的是制約了根系對富集于上層土壤養(yǎng)分的吸收利用；作物深層的根系可以有效吸收利用豐富的深層土壤水和淺層地下水，并沒有表現(xiàn)出水分虧缺的干旱性狀。既：雖然小麥看上去仍然茁壯，但是在養(yǎng)分吸收層面已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的負面效應(yīng)。研究組將這一獨特的發(fā)現(xiàn)命名為“營養(yǎng)性干旱”(參見附圖6、7、8、9)。

基于上述開拓性新發(fā)現(xiàn)，開發(fā)出相應(yīng)的專用改良種植方案，以穩(wěn)定和提高砂漿黑土區(qū)域冬小麥產(chǎn)量，成為當(dāng)下亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于營養(yǎng)性干旱概念的砂姜黑土種植區(qū)域?qū)Ｓ梅€(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)種植方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

基于營養(yǎng)性干旱概念的砂姜黑土種植區(qū)域?qū)Ｓ酶弋a(chǎn)種植方法，以冬小麥和夏玉米一年兩作為主體種植模式，冬小麥的種植沿用砂漿黑土種植區(qū)域現(xiàn)有的常規(guī)種植方案，在此基礎(chǔ)上通過適時的人工補灌措施，確保冬小麥在返青-拔節(jié)期35-40cm處土壤的體積含水量不低于23％。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，通過對35-40cm處關(guān)鍵點的有效控水，適時人工補灌措施，確保冬小麥在返青-拔節(jié)期的關(guān)鍵生育期35cm以上耕作層土壤的體積含水量不低于17％，避免龜裂和營養(yǎng)性干旱的發(fā)生。