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南疆三地州多熟立体栽培模式下土肥水高效利用技术研究与示范

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 一等奖

关键词： 栽培模式;利用;利用技术;技术;立体栽培;栽培;示范;南疆;水;技术研究;高效利用;高效;立体;模;模式;多熟;研究;肥水

第一完成单位： 新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所

获奖时间： 2015

摘要： 1. 成果的简要说明： 针对南疆三地州果农间作、一年三收及立架甜瓜三类多熟立体种植模式下，水肥管理技术落后，利用率低等突出问题，通过研究多熟种植模式下根系特征、调控技术和土壤肥力提升技术，研发配套精准施肥和高效用水灌溉技术，研制新型专用肥料和灌溉装置，明确了果农间作体系根系分布特点和对养分吸收的影响，提出间套作体系滴灌双系统水肥精准管理技术、农林废弃物炭化还田技术等创新技术，创建果农间作、一年三收和立架甜瓜三类多熟立体栽培模式土肥水高效利用技术体系，为南疆三地州特色农业提高水肥利用效率，降低生产成本，减少环境污染及可持续发展提供技术支撑。 2. 重大关键技术 （1）构建了南疆三地州果农间作体系土肥水高效利用技术 对目前大面积存在的地面灌条件下水肥高效利用进行多年多点研究，提出了以下水肥管理原则： （1）间作作物小麦（或棉花）按单作体系的施肥方案进行施肥；果树的基肥使用量根据小麦（或棉花）根系占据果树营养土体的多少给予增加。 （2）枣树/小麦（棉花）间套作体系红枣施肥，在单作枣树肥施用量标准的基础上增加20%～30%。核桃/小麦间套作体系核桃施肥，在单作核桃树施肥标准上增加30%～50%。 （3）枣棉间作体系，棉花按照单做棉花膜下滴灌水肥管理技术要求进行灌溉施肥； （4）枣棉间作中红枣灌水量为红枣占用耕地面积的2倍计算灌水量。 （2）构建了南疆三地州小麦玉米“一年三收”超吨粮土肥水高效利用技术 项目组重点对“一年三”小麦玉米间套作收体系种植模式水肥高效利用进行研究。通过对比研究小麦、玉米不同种植模式，提出小麦-玉米-玉米筛选出48：4：12种植模式：小麦播种48行，行距11.5cm，中间留行2米，套种4行玉米，小麦收获后播种12行玉米；通过小麦、玉米“一年三收”滴灌双系统高效施肥、灌溉技术参数研究得出：“一年三收”冬小麦-直播玉米-复播玉米小麦滴灌定额在240-280m3/亩，小麦亩施肥量在尿素48kg、磷酸二铵30kg、硫酸钾6kg，滴灌施肥偏重于拔节期和扬花期；玉米灌溉定额在300-400m3/亩，施肥量为尿素42kg，磷酸二铵18kg，硫酸钾5kg，滴灌时期偏重于大喇叭口期和抽雄吐丝期，小麦-玉米-玉米“一年三收”年周产量可到达1313.33kg/亩（其中冬小麦458.36 kg/亩，套播玉米322.47 kg/亩，复播玉米532.51 kg/亩）。 （3）首次对立架甜瓜水肥需求规律进行系统研究，构建了立架甜瓜土肥水高效利用技术 首次对立架甜瓜水肥需求规律和关键参数进行了系统研究，提出了立架露地高效栽培模式下甜瓜的需肥规律。通过立架甜瓜施肥参数研究，获取立架甜瓜N、P2O5和K2O养分吸收系数分别为：207.0、43.1和536.6 g/100kg（N：P2O5：K2O=1：0.21：2.59），立架甜瓜的目标产量为5000 kg/亩时，氮、磷、钾肥的施用量为N 20.67 kg/亩，P2O5 9.03kg/亩，K2O 10.29 kg/亩。最优的水氮组合为：施氮肥20.20 kg/亩，灌水493.67 m3/亩。 3. 创新点： （1）首次对南疆果农间作体系根系相互作用进行系统研究 项目组研究了枣麦间作系统两种作物的根系分布的特点，发现： 1）果粮间作系统中，间作果树的根长密度和在土壤剖面中所占据的空间均低于单作； 2）间作小麦根长密度值比单作低，根系分布比单作小麦浅； 3）果树树龄越大，对间作小麦根系生长的抑制越大，间作小麦对果树的影响越小。 4）间作体系的N吸收量较单作的加权平均值高，证明了果粮种间具有N素吸收补偿作用。 5）间作体系均较单作加权平均值的N素利用率高，表明间作体系比单作具有氮素利用的优势。 （2）提出新疆农林废弃物炭化还田改良沙化土壤技术及阈值 项目组引进消化吸收创新国际先进农林废弃物炭化还田技术，研究发现： 1）在生物炭制备中，炭化温度越低炭化时间越短生成的生物炭pH值低、CEC值高，农业应用前景好； 2）生物炭施用量越大，对质地越轻的土壤pH值影响越大；对于质地粘重，有机质含量较高的土壤pH值影响较小； 3）在和田沙化土壤上，施用量在耕层土重1%左右，可持续改良沙化土壤性质，显著增加作物产量。 （3）创建果农间作体系微灌双系统水肥精准管理技术 果农间作体系中果树与间作作物水肥需求不同步是影响果树和作物产量与品质的最尖锐、最主要的问题。项目组从硬件上筛选构建了适合典型果农套种模式的灌溉组合，灌溉方式；同时，从微灌技术上，根据果树和间作作物水肥需求规律，提出了果农间套作体系微灌双系统水肥精准管理技术规程。从硬件和软件上为支撑果农间套作体系水肥高效利用和优质增产增收提供产品和技术。

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