CN104012361B - 一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，包括挖定植沟、铺设物料，浇水沉降，填平，具体操作步骤包括：在沙、砾土地上挖定植沟，在定植沟壁、定植沟底铺设防渗膜，在防渗膜上铺设石子层，在石子层上铺设过筛土层，在过筛土层上铺设含有玉米秸秆、过筛土和有机肥的第一混合土壤，向第一混合土壤层上浇水，向沉降后的第一混合土壤层上铺设含有过筛表层土与有机肥的第二混合土壤层，填满定植沟。该方法改良后的土壤能够防止肥水的流失，适宜葡萄的生长，并且能够实现节水的目的，减少生产投资，增加收益。
Description
技术领域
本发明属于农业生产技术领域，具体涉及一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法。
背景技术
目前，随着人们生活水平的提高，对葡萄酒的需求量越来越大，因此对葡萄种植面积的需求也越来越大。中国虽然很多地方的气候条件适宜葡萄的种植，但由于土壤并不适合葡萄的生长，如一些河流冲击的平原，土壤含沙量大、砾石多、有机质含量低、土壤养分少、水肥容易流失，要想建立优质的葡萄基地必须改良土壤，减少水肥流失。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，该方法能够防止土壤中水肥的流失，得到适宜葡萄种植的土壤。
为了解决本发明所述技术问题，发明人提供的技术方案为：
一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其中，操作步骤包括：
a.在砂砾土地上挖定植沟，定植沟深90-130cm，宽100-120cm；
b.在定植沟壁、定植沟底分别铺设防渗膜，防渗膜在定植沟底部留有缝隙；
c.在防渗膜上铺设石子成为石子层，石子层的厚度为10cm；
d.在石子层上铺设过筛表层土成为过筛土层，过筛土层的厚度为10cm；
e.在过筛土层上铺设粉碎的玉米秸秆、过筛表层土和有机肥的混合物成为第一混合土壤层，所述玉米秸秆、过筛表层土和有机肥的体积比为1:3:1，所述第一混合土壤层厚度填满定植沟；
f.向第一混合土壤层上浇水，第一混合土壤层发生沉降；
g.向沉降后的第一混合土壤层上铺设过筛表层土与有机肥的混合物成为第二混合土壤层，所述过筛表层土与有机肥的体积比为4：1，所述第二混合土壤层的上表面距地表10cm。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤b中缝隙的宽度为10-20cm。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤c中石子的直径为1-3cm。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤d中过筛表层土过筛后的粒径≤0.5cm。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤e中过筛表层土过筛后粒径为0.5cm。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤f中浇水的次数为1-2次。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤f中浇水的量为>0.5m3水/m3土壤。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤f中沉降的时间为≥10d。
上述防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述步骤g中过筛表层土过筛后的粒径为≤0.5cm
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述定植沟的横截面为长方形，定植沟最底层铺设的防渗膜可以防止水分过快的流失，为葡萄生长提供充足的水分，防渗膜间留设的缝隙能够使多余的水分流走，保证定植沟和深层土壤有一定的水、气、肥交换，避免过多水分导致的葡萄植株死亡，确保葡萄植株良好的生长状态。
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述石子层能够增加透水性，防止土壤中蓄积过多的水分。
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述第一混合土壤层是未来葡萄根系的集中分布层，该层添加较多的秸杆、动物粪便目的是增加土壤中的有机质，为葡萄生长提供营养和较为适宜的土壤孔隙度。
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，土壤回填后，定植沟土壤密实度不够，通过浇水，使土壤自然沉降，达到适于葡萄生长的的紧密度。
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，所述第二混合土壤层为苗木定植层，适合当年葡萄苗木的生长。第二混合土壤层的上表面距地表的距离设定为10cm，此条件下便于对葡萄进行浇水，并且浇水时水流集中，不易向离葡萄较远的土壤中扩散，提高了灌溉效率，节约了用水。
本发明所述有机肥为动物粪便、植物残体，充分腐熟后使用。
本发明提供的防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，该方法能够防止土壤中水肥的流失，得到适宜葡萄种植的土壤，并且能够实现节水的目的，减少生产投资，增加收益。
附图说明
图1为本发明所述定植沟填满物料后的横截面图。
图中各标号的含义为：1防渗膜，2石子层，3过筛土层，4第一混合土壤层，5第二混合土壤层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述内容做进一步详细的说明。
试验地位于河北省怀来县，太阳总辐射146.36千卡/cm2，≧10℃活动积温3500℃，年均温8.9℃，无霜期120～160d，年降水在420～480mm之间，春旱严重，雨热同期，分布不均，多集中于6、7、8个月，对种植葡萄来说降雨量明显不足，不能满足葡萄生长的需要。试验园土壤为褐土，质地偏沙，多砾石，该种土壤透气性好适于葡萄的种植，但漏水、漏肥严重。
试验品种为红地球，栽培面积共14亩，其中栽培土壤依照本发明所述方法进行处理的共7亩。
定植沟处理方法设置为3种，处理Ⅰ、处理Ⅱ为依照本发明所述方法对土壤进行处理，具体如下：
处理Ⅰ：防渗1.2m(宽)×1.3m(深)×110m(长)。先铺防渗膜，膜底留缝10-20cm用于渗水。由底部向上依次为石子层(厚度10cm，石子粒径1-3cm)、过筛土层10cm、第一混合土壤层(玉米秸秆、过筛表层土与有机肥混合物，比例1:3:1)、第二混合土壤层(过筛表层土与有机肥混合物，比例4:1)。
处理Ⅱ：防渗1.0m(宽)×0.9cm(深)×110m(长)。先铺防渗膜，膜底留缝10-20cm用于渗水。由底部向上依次为石子层(厚度10cm，石子粒径1-3cm)、过筛土层10cm、第一混合土壤层(玉米秸秆、过筛表层土与有机肥混合物，比例1:3:1)、第二混合土壤层(过筛表层土与有机肥混合物，比例4:1)。
对照(CK)：非防渗1.2m(宽)×1.1m(深)×110m(长)。土、牛粪、碎玉米秸和磷肥50kg的混合填充物总厚度为95cm，其上为15cm的土层。
2009年春天进行定植红地球葡萄，2011年对各处理方法展开调查。
实施例1对土壤含水量的影响
(1)材料与方法
试验时间：2011年
试验材料：种植品种：红地球，树龄3年生。
试验方法：2011年春季葡萄出土后，每处理在沟内(中间位置)每20m设置一个取样点，分0～5cm、15～20cm、35～40cm、55～60cm四层测定土壤含水量。葡萄灌水后每2天分析一次土壤含水量，直至第二次灌水为止，建立土壤水分变化曲线，并统计年灌溉次数及灌水量(灌溉量＝灌溉时间×出水量)。
(2)结果与分析
①春季葡萄出土后土壤含水量调查
2011年4月17日对出土后葡萄沟内土壤含水量进行了调查，结果见表1。
表1葡萄出土后沟内土壤含水量单位：含水量％
| 处理方法 | 0～5cm | 15～20cm | 35～40cm | 55～60cm |
| 处理1 | 7.4a | 12.5a | 14.3a | 15.2a |
| 处理2 | 7.2a | 11.8a | 14.2a | 15.4a |
| CK | 7.2a | 8.3b | 9.0b | 9.8b |
表中字母a、b代表处理间差异显著。
表1中数据说明，除了表层土壤(0～5cm)含水量差异不显著以外，防渗模式下的土壤含水量均显著高于非防渗模式。经测定试验园内田间最大持水量为20％，而葡萄生长所需田间持水量为12％～16％。本研究中防渗栽培条件下，葡萄出土后土壤含水量能够满足葡萄正常生长，而非防渗栽培条件下葡萄出土后土壤含水量低于葡萄所需土壤含水量的下限，如果不及时浇水将会对葡萄的生长产生影响。
②不同处理灌溉后土壤含水量变化
2011年6月对灌溉后各处理不同深度土壤含水量进行了连续观测，每两天记录一次，直到下次灌溉，结果见表2-4。
表2处理1不同深度土壤含水量变化(％)
| 土壤深度 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 0～5cm | 14.60 | 14.51 | 13.33 | 12.92 | 11.29 | 8.15 | 6.80 | 5.63 | 5.23 | 4.11 |
| 15～20cm | 15.46 | 14.81 | 14.64 | 14.43 | 14.39 | 14.31 | 13.25 | 13.12 | 12.83 | 12.03 |
| 35～40cm | 16.80 | 16.10 | 15.96 | 15.16 | 15.11 | 14.98 | 14.59 | 13.94 | 13.35 | 12.75 |
| 55～60cm | 17.82 | 17.20 | 16.55 | 15.93 | 15.52 | 15.33 | 14.82 | 14.33 | 13.92 | 13.25 |
表3处理2不同深度土壤含水量变化(％)
| 土壤深度 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 0～5cm | 14.72 | 14.55 | 13.44 | 12.83 | 11.27 | 7.66 | 6.55 | 5.65 | 5.42 | 4.05 |
| 15～20cm | 15.37 | 14.82 | 14.53 | 14.52 | 14.32 | 14.20 | 13.84 | 13.02 | 12.79 | 12.52 |
| 35～40cm | 16.77 | 16.03 | 15.82 | 15.20 | 15.13 | 14.77 | 14.68 | 13.83 | 13.27 | 12.86 |
| 55～60cm | 17.73 | 17.12 | 16.47 | 15.88 | 15.43 | 15.00 | 14.78 | 14.35 | 13.87 | 13.22 |
表4对照(CK)不同深度土壤含水量变化(％)
| 土壤深度 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 0～5cm | 13.44 | 13.16 | 12.01 | 11.33 | 10.10 | 7.15 | 6.42 | 5.11 | 4.92 | 4.22 |
| 15～20cm | 14.43 | 13.85 | 12.58 | 11.93 | 11.73 | 10.99 | 10.60 | 9.57 | 8.75 | 7.21 |
| 35～40cm | 15.71 | 14.31 | 13.86 | 12.81 | 12.72 | 12.15 | 11.24 | 10.33 | 9.72 | 9.10 |
| 55～60cm | 16.02 | 15.44 | 14.96 | 14.53 | 13.92 | 13.44 | 12.78 | 12.10 | 11.22 | 10.63 |
表2-4中的数据表明，在灌溉后，各处理中土壤含水量均随时间呈现递减趋势，其中表层土壤含水量递减速度最快。由于试验区葡萄适宜生长的土壤含水量为12％左右，因此从表2-4我们可以看出防渗栽培的红地球葡萄15cm～60cm深度土壤含水量在第二次灌溉前均能达到满足葡萄适宜生长的土壤含水量水平。而对照的各层次的土壤含水量在第二次灌溉前降到了12％以下，已不适宜葡萄的生长。
将不同处理的不同深度土壤含水量进行单独比较，如表5-8所示。
表5地下0～5cm处土壤含水量变化
| 处理方法 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 处理1 | 14.60 | 14.51 | 13.33 | 12.92 | 11.29 | 8.15 | 6.80 | 5.63 | 5.23 | 4.11 |
| 处理2 | 14.72 | 14.55 | 13.44 | 12.83 | 11.27 | 7.66 | 6.55 | 5.65 | 5.42 | 4.05 |
| 对照(CK) | 13.44 | 13.16 | 12.01 | 11.33 | 10.10 | 7.15 | 6.42 | 5.11 | 4.92 | 4.22 |
表6地下10～20cm处土壤含水量变化
| 处理方法 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 处理1 | 15.46 | 14.81 | 14.64 | 14.43 | 14.39 | 14.31 | 13.25 | 13.12 | 12.83 | 12.03 |
| 处理2 | 15.37 | 14.82 | 14.53 | 14.52 | 14.32 | 14.20 | 13.84 | 13.02 | 12.79 | 12.52 |
| 对照(CK) | 14.43 | 13.85 | 12.58 | 11.93 | 11.73 | 10.99 | 10.60 | 9.57 | 8.75 | 7.21 |
表7地下35～40cm处土壤含水量变化
| 处理方法 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 处理1 | 16.80 | 16.10 | 15.96 | 15.16 | 15.11 | 14.98 | 14.59 | 13.94 | 13.35 | 12.75 |
| 处理2 | 16.77 | 16.03 | 15.82 | 15.20 | 15.13 | 14.77 | 14.68 | 13.83 | 13.27 | 12.86 |
| 对照(CK) | 15.71 | 14.31 | 13.86 | 12.81 | 12.72 | 12.15 | 11.24 | 10.33 | 9.72 | 9.10 |
表8地下55～60cm处土壤含水量变化
| 处理方法 | 2日 | 4日 | 6日 | 8日 | 10日 | 12日 | 14日 | 16日 | 18日 | 20日 |
| 处理1 | 17.82 | 17.20 | 16.55 | 15.93 | 15.52 | 15.33 | 14.82 | 14.33 | 13.92 | 13.25 |
| 处理2 | 17.73 | 17.12 | 16.47 | 15.88 | 15.43 | 15.00 | 14.78 | 14.35 | 13.87 | 13.22 |
| 对照(CK) | 16.02 | 15.44 | 14.96 | 14.53 | 13.92 | 13.44 | 12.78 | 12.10 | 11.22 | 10.63 |
上述研究结果表明，对照组各层次土壤含水量均小于防渗处理Ⅰ和Ⅱ，而防渗处理Ⅰ和Ⅱ之间各层次土壤含水量差异不显著。对照组由于未采用防渗栽培，各层次土壤含水量降低速度均高于其他处理。各层次土壤中，防渗栽培与非防渗栽培的葡萄园降到12％时所需日数不同，其中地下0～5cm处，防渗栽培的各处理土壤含水量达到12％时的天数为8天，对照为6天；地下15～20cm处，防渗栽培各处理含水量达到12％时的天数为20日，对照为8日；地下35～40cm处和地下55～60cm处，防渗栽培各处理含水量达到12％时的天数均为20日以上，对照分别为12日和14日。可见，使用防渗栽培的方式和未防渗栽培方式相比，至少可延长一周的灌溉时间。实施例2不同处理方法年灌水量测定
发明人对不同处理方法的灌溉时间和灌溉量进行了统计，结果见表9。
表9不同防渗栽培红地球葡萄亩灌溉量
表9中结果表明：处理Ⅰ和处理Ⅱ的平均灌溉时间与对照相比减少了13min，即灌溉量减少了10.7m3。使用防渗栽培延长了灌溉日数，年灌溉次数比未防渗葡萄减少了1次，年灌溉量降低了34.4％。可见，葡萄防渗栽培能够有效地起到节水的效果，减少生产投资，增加收益。
小结
①怀来地区由于冬季降雨量较少，春季葡萄在出土时0～60cm深度土壤含水量仅为7.2％～9.8％，达不到满足红地球葡萄正常生长需要12％的土壤含水量标准，而采用防渗栽培的葡萄出土时40～60cm(葡萄根系主要分布区)深度土壤含水量均达到了14％以上可满足红地球葡萄正常生长需要，为葡萄萌芽提供充足的水分。
②在怀来地区葡萄园采用防渗栽培和未防渗栽培方式相比，可延长一周的灌溉时间。降低了年灌溉次数，年灌溉量降低了34.4％，可见，葡萄防渗栽培能够有效地起到节水的效果，减少生产投资，增加收益。
实施例3对土壤养分含量的影响
(1)材料与方法
试验时间：2011年9月
试验材料：红地球，树龄3年生。
试验方法：每个处理每20m设置一个取样点，均位于定植沟中间位置，每个取样点取地下20cm，40cm，60cm处土壤各0.5kg，将不同深度的土壤分别均匀混合在一起，利用十字分割法进行分割，最后剩余0.5kg待测。主要测定指标为全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、有效铁、有机质含量。
土壤养分评价标准和方法：按照北京市土壤养分评分规则执行，如表10所示。
表10土壤养分指标评分规则
注：各指标数值分级区间的分界点包含关系均为下(限)含，上(限)不含，例如有机质“高”等级中，“25～20”表示“大于或等于20，且小于25的区间值”，其他类同。
表11为土壤养分指标权重。
表11土壤养分指标权重
| 项目 | 权重(W) |
| 有机质 | 0.30 |
| 全氮(N)或速效氮(N) | 0.25 |
| 速效磷(P) | 0.25 |
| 速效钾(K) | 0.20 |
| 合计 | 1.00 |
计算每个评价地块的养分综合指数，采用加法模型：
I＝∑Fi×Wi(i＝1,2,3,……,n)，式中：I代表地块养分综合指数，Fi＝第i个指标评分值，Wi＝第i个指标的权重。
表12为土壤养分等级划分规则。
表12土壤养分等级划分规则
| 等级 | 综合指数(I) |
| 极高 | 100～95 |
| 高 | 95～75 |
| 中 | 75～50 |
| 低 | 50～30 |
| 极低 | 30～0 |
注：综合评分数值分级区间的分界点包含关系均为下(限)含，上(限)不含，如有“高”等级中，“95～75”表示“大于或等于75，且小于95”的区间值，其他类同。
(2)结果与分析
怀来县葡萄种植地多为河道地，定植时虽去除部分大石块，但沙石比例仍然较高，该种土壤透气性好，适于葡萄的种植，但漏水、漏肥严重，为此对施肥方法进行改进，将基肥的使用方法变秋施为春施，具体的施肥方案见表13。
表13红地球葡萄施肥方案
*基肥，基肥施肥时间为春施，施肥方法为春天先在行内铺施，(即每年5月上旬按不同处理用量把有机肥均匀铺在葡萄行内，灌水两次后轻翻入土)，秋天葡萄成熟后，在行南距葡萄植株1m处开深宽60cm×50cm的施肥沟，然后将春天铺在行内的有机肥与表土混合一同施入沟内并及时灌水。
果实采摘后，对依照本发明所述方法处理的土壤和对照的土壤养分含量进行了测定，结果见表14。
表14不同处理土壤养分含量
表中字母a、b代表处理间差异显著。
可以看出，依照本发明所述方法处理的土壤和对照土壤之间全钾、全氮、速效钾、速效氮、速效磷、有效铁含量均存在显著差异，防渗栽培两个处理养分含量之间差异不显著。本发明所述方法处理的土壤全钾、速效钾、全氮、速效氮、全磷、速效磷、有效铁、有机质含量较对照组平均提高率依次为22.8％、29.5％、64.3％、15.6％、33.3％、38.9％、27.2％、4.5％。由于项目区葡萄园为砂质土壤并多含砾石，土壤颗粒之间缺乏胶结能力，多成散碎的单粒，虽排水和通气性好，但保水保肥能力差，因此使用防渗限制栽培可有效的减少定植沟内土壤养分的流失。
对防渗和非防渗葡萄的土壤养分进行综合评价，评价结果如表15。结果表明，使用防渗栽培模式的土壤养分综合指标(I)均为70，达到了中等水平。虽然未防渗红地球葡萄土壤养分也达到了中等水平，但是土壤养分综合指标为61，远小于防渗的各处理。
表15各处理养分综合评价指标与分值
(3)小结
在多含砾石的砂质土壤上，采用本发明所述防渗方法栽培可改善漏水漏肥现象，土壤中全钾、速效钾、全氮、速效氮、全磷、速效磷、有效铁、有机质含量较未防渗情况下均有明显的提高。
综上所述，本发明提供的防止砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，能够有效改善漏水漏肥现象，起到节水的效果，减少生产投资，增加收益，该方法改良后的土壤适宜葡萄的生长。
Claims (9)
1.一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，操作步骤包括：
a.在砂砾土地上挖定植沟，定植沟深90-130cm，宽100-120cm；
b.在定植沟壁、定植沟底分别铺设防渗膜(1)，防渗膜(1)在定植沟底部留有缝隙；
c.在防渗膜(1)上铺设石子成为石子层(2)，石子层(2)的厚度为10cm；
d.在石子层(2)上铺设过筛表层土成为过筛土层(3)，过筛土层(3)的厚度为10cm；
e.在过筛土层(3)上铺设粉碎的玉米秸秆、过筛表层土和有机肥的混合物成为第一混合土壤层(4)，所述玉米秸秆、过筛表层土和有机肥的体积比为1:3:1，所述第一混合土壤层(4)厚度填满定植沟；
f.向第一混合土壤层(4)上浇水，第一混合土壤层(4)发生沉降；
g.向沉降后的第一混合土壤层(4)上铺设过筛表层土与有机肥的混合物成为第二混合土壤层(5)，所述过筛表层土与有机肥的体积比为4：1，所述第二混合土壤层(5)的上表面距地表10cm。
2.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤b中缝隙的宽度为10-20cm。
3.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤c中石子的直径为1-3cm。
4.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤d中过筛表层土过筛后的粒径≤0.5cm。
5.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤e中过筛表层土过筛后粒径为0.5cm。
6.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤f中浇水的次数为1-2次。
7.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤f中浇水的量为>0.5m3水/m3土壤。
8.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤f中沉降的时间为≥10d。
9.根据权利要求1所述的一种防止在砂砾土地上栽培葡萄时土壤水肥流失的方法，其特征在于，所述步骤g中过筛表层土过筛后的粒径为≤0.5cm。
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