一种水旱作物轮耕轮种方法及所用田地改造方法与料浆与流程

1.本发明属于农业技术领域，尤其是一种水旱作物轮耕轮种方法及所用田地改造方法与料浆。


背景技术：

2.目前，地处中国北方的黄河中下游流域尤其是黄泛区的设施农田（如大棚）受田地耕土保水性能、土层结构的制约，此种大棚田地只能种植旱作物而不能种植水作物，再者，这些设施农田（如大棚）虽然克服了气候（温度）条件的限制，可常年种植蔬菜、瓜果等旱作物，但耕种等过程中因作物重茬、病虫害严重，存在过量（重复）施用农药、造成田地污染、作物（蔬菜、瓜果）中农药残留过高的不良现状。另外，现有农田改造材料如非胶凝性的湿磷石膏等对黄泛区田地的（流）沙层的特性和结构，而达不到节水、保墒的效果。 若能提供一种水旱轮耕轮种方法及所用田地改造材料与方法，使上述的设施农田作物总产量增加、并达到可种植旱作物收获油料和蔬菜、也能种植水作物（如水稻）收获粮食的效果，同时也达到在水旱轮耕作业过程中，水作物（如水稻）生长期田地内的积水也可使旱地容易生长的草相不能生长，旱作物生长期水地容易生长的草相不能生长，减少作物的草害并避免除草剂的过量使用污染田地的效果；水作物（如水稻）生长阶段，稻田地内的积水使旱作物的病虫害淹（憋）死、旱作物生长阶段的干燥条件使水作物病虫害枯（瘪）死，这样就可通过水旱轮耕轮种的种植方法，达到作物总产量、增加减少水作物的病虫害、克服旱作物重茬虫病害、减少农药和除草剂的用量的效果，对避免农田农药污染、减少作物中农药残留、提高作物的产量和质量、食品安全、增加设施农田经济效益和社会均有积极意义。


技术实现要素：

3.本发明的目的是：针对上述情况及现有技术之缺陷，提供一种通过田地改造可种植旱作物收获油料和蔬菜、也能种植水作物（如水稻）收获粮食、可提高全年作物总产量、减少水作物的病虫害、减少农药和除草剂用量的一种水旱作物轮耕轮种方法及所用田地改造方法与料浆。
4.本发明的技术方案为：提供了一种水旱作物轮耕轮种方法，方法和步骤为：步骤一：对设施旱田地进行平整使该设施旱田地满足水稻种植的平整度要求，对设施旱田地进行勘探、测量、判断土层构造，测得耕土地表面到沙层的距离；步骤二：对设施旱田地进行积（蓄）水、保墒改造，平整过的设施旱田地钻出多排注浆孔，用压注管将料浆压注到设施旱田地之下的沙层内，每排注浆孔由多个垂直向下的注浆孔组成，每个注浆孔的孔底位于沙层之内且与沙土质耕土地表面的距离不小于1000mm，每个注浆孔之间的距离、每排注浆孔之间的距离均不小于注浆孔深度的2.5倍，料浆为由农田改造粉料与递质剂水一起搅拌、混匀制成的旱田改造料浆，农田改造粉料由转炉钢渣细粉与膨润土粉混合、均质而成，农田改造粉料中膨润土粉的质量含量不大于30%，余量为转炉钢渣细粉，膨润土粉的粒度不大于0.075mm，转炉钢渣细粉的粒度不大于0.125mm，转炉钢
渣细粉中金属铁的质量含量不大于3%，旱田改造料浆在沙层内静置、渗水、硬化的时间不少于48小时后，进行正常的农事活动；步骤三：设施旱田地立春前翻耕土地、立春开始播种油料作物进行常规的田间作业和管理，小满前收割油料作物；步骤四：小满期间翻耕田地后，直播水稻，水稻出苗后择机蓄（积）水进入正常的水稻作业管理白露前收割水稻；步骤五：白露前后翻耕土地，播种蔬菜，立冬至大寒之间择机收割蔬菜，次年立春前休养、翻耕田地。
5.本发明的有益效果是：本发明借助设施农田（大棚）对气候（温度）的弥补，在春夏秋冬轮耕轮种达到了提高全年作物总产量、实现油料、粮食、蔬菜三丰收的效果，达到了减少水作物的病虫害、旱作物重茬虫病害、减少农药和除草剂用量的效果和目的。本发明的方法和材料构造出了有效的减少沙土田地渗水漏水现象、并能提高旱情发生时将下层的水分向上输送（土层内毛细管现象）维持上部耕土层的墒情能力的毛细管网结构。更重要的是，在水旱轮耕作业过程中，在水稻种植成长阶段，稻田地内的积水使旱作物的病虫害淹（憋）死，旱作物生长阶段的干燥条件使水作物病虫害枯（瘪）死，减少农药用量，稻田地内的积水也可使旱地容易生长的草相不能生长，旱作物生长期水地容易生长的草相不能生长，减少作物的草害。本发明具有原材料易得易取、成本低廉的优点。本发明简单、有效、可靠，对提高作物的产量和质量、食品安全、增加设施农田经济效益和社会均有积极意义。
6.图1为本发明的田地改造前的土层结构示意图。
7.图2为本发明的田地改造后的土层结构示意图。
8.其中：1为耕土层；2为耕土层之下的沙土层；3为流沙层；4为注过浆的流沙层。
具体实施方式
9.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
10.由图1至图2给出，本发明提供了一种水旱作物轮耕轮种方法，方法和步骤为：步骤一：对设施旱田地进行平整使该设施旱田地满足水稻种植的平整度要求，对设施旱田地进行勘探、测量、判断土层构造，测得耕土地表面到沙层的距离；步骤二：对设施旱田地进行积（蓄）水、保墒改造，平整过的设施旱田地钻出多排注浆孔，用压注管将料浆压注到设施旱田地之下的沙层内，每排注浆孔由多个垂直向下的注浆孔组成，每个注浆孔的孔底位于沙层之内且与沙土质耕土地表面的距离不小于1000mm，每个注浆孔之间的距离、每排注浆孔之间的距离均不小于注浆孔深度的2.5倍，料浆为由农田改造粉料与递质剂水一起搅拌、混匀制成的旱田改造料浆，农田改造粉料由转炉钢渣细粉与膨润土粉混合、均质而成，农田改造粉料中膨润土粉的质量含量不大于30%，余量为转炉钢渣细粉，膨润土粉的粒度不大于0.075mm，转炉钢渣细粉的粒度不大于0.125mm，转炉钢渣细粉中金属铁的质量含量不大于3%，旱田改造料浆在沙层内静置、渗水、硬化的时间不少于48小时后，进行正常的农事活动；步骤三：设施旱田地立春前翻耕土地、立春开始播种油料作物进行常规的田间作业和管理，小满前收割油料作物；步骤四：小满期间翻耕田地后，直播水稻，水稻出苗后择机蓄（积）水进入正常的水
稻作业管理白露前收割水稻；步骤五：白露前后翻耕土地，播种蔬菜，立冬至大寒之间择机收割蔬菜，次年立春前休养、翻耕田地。
11.实施例一：本发明所用转炉钢渣细粉中金属铁的质量含为2%，全铁含量不大于10%，按此要求备取粒度不大于0.125mm的且全铁含量为7.0%的转炉钢渣细粉将4.5吨，备取1.7吨粒度不大于0.075mm的膨润土粉、1800千克的递质剂水，在搅拌式制浆机中充分搅拌成膨润土吸水充分的、稀稠均匀的、流动性适当的旱田改造料浆（总重计约8.0吨）。
12.对蔬菜大棚田地（东西长80米、南北宽16米）进行平整使该田地东西向水平、南北向坡度不大于0.25%满足水稻种植的蓄（积）水要求也满足种植芝麻排（积）水的要求，在田地表面最低的一个边角区域挖一个深3米直径250mm的防涝井（处理旱作物涝情）。钻探取样测定沙层的孔隙率及土层的特性，沙层的孔隙率为38%（注：孔隙率与沙层的粒度组成、堆积状态有关，并以此孔隙率此为依据理论计算单位土地面积的旱田改造料浆的数量，与土层的结构有关的土壤力学数据，以此为据确定旱田改造料浆的压注压强以及每个注浆孔（排）之间的距离），耕土地表面到沙层的最大距离为1.0米。据此注浆孔的深度1.2m，相邻注浆孔之间的间距为3.0m，每排注浆孔的距离为3.0米，旱田改造料浆的压注压强为2.2mpa，然后将注浆注浆机连接好，将压注管插入到注浆孔内（图2），将压注机的压注压强、压注时间、注浆量调到适当值并完成每个注浆孔的注浆作业。在本实施例一中，农田改造粉料在递质剂水的带动下充填到沙层内的孔隙中，注浆作业停止后，旱田改造料浆中的递质剂水在静置状态时向下渗出，最终农田改造粉料以（湿）固态形式残留在沙土内的孔隙或裂隙内，在沙层原有的孔隙形成由农田改造钢渣粉体材料中构成的毛细管网构造，一方面农田改造粉料堵塞了沙层内的宏观渗水（或淋水）通道，另一方面旱田改造料浆形成了在旱情发生时可将耕土层下的水分向上输送维持上部耕土层墒情能力的构造（即晚上蒸发小时、毛细管的虹吸能力使上层土返潮）。最后将压注管拔出，静置渗水时间达到28小时，改造过的田地可正常进行农事活动如翻耕等，在本实施例一中，每亩地消耗约3.2吨农田改造粉料。在本实施例一中，被改造过的设施旱田立春前翻耕土地并犁出芝麻播种的田畦、立春开始播种白芝麻进行常规的田间作业和管理（期间，设施农田的塑料薄膜顶闭盖、侧墙通风等调节控制使棚内温度适当），小满前收割白芝麻；小满期间翻耕田地后，直播水稻，水稻出苗后择机蓄（积）水进入正常的水稻作业管理（期间，设施农田的塑料薄膜顶敞开或侧墙通风避免温度过高），白露前（且田内无积水干湿适当）收割水稻；白露期间翻耕土地，并播种雪里蕻（期间，设施农田的塑料薄膜顶闭盖、侧墙避风等调节控制使棚内温度适当），大寒前收割雪里蕻，次年立春前休养、翻耕田地。在实施例一中，所种的白芝麻折合亩产196斤，所种的某水稻品种折合亩产稻谷1280斤稻谷（按水稻模式作业管理的某旱稻品种折合亩产1060斤稻谷），收割雪里蕻折合亩产11860斤，水稻和旱稻的亩产均高于常规生产的亩产，且亩产高于常规生产的亩产，在全年的作物生长期间，草害、病虫害近乎不发生，无需农药、除草剂，简单的人工即可处理。
13.在实施例一中，膨润土一方面与转炉钢渣粉中水化物反应形成毛细管网构架固定沙层中沙粒，另一方面当田地种植水作物时，剩余的膨润土吸水充分而膨胀避免水向下传输，再一方面当田地种旱作物时剩余的膨润土吸水不足而收缩形成水向上传输的毛细结构，使田地具备水旱作物轮耕轮种的需求。注过料浆的田地在静置渗水及其之后的时间内，
压注到沙层孔隙内的旱田改造料浆在静置状态下发生固化反应[如转炉钢渣粉中水化后的硅酸三钙、硅酸二钙与膨润土中可溶性硅、铝酸盐中的离子如al (0h)
3
、sio
24－
、al (oh）
4－
等一起发生胶凝材料的固化反应生成不溶性的硅（铝 ）酸钙矿物]，将流沙层内的沙粒固定（避免沙层中水涨、水落的淘析作用，这种现象使沙层不能密实抗漏），递质剂水渗出后的空隙形成了毛细管状的网状结构保留在沙层中，起到持续减少或克服沙层内的宏观渗水（或淋水）的效果，并具有在旱情发生时毛细管虹吸力将水分向上输送使耕土层返潮增墒情的效果。
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上述技术方案与实施例一表明，本发明借助设施农田（大棚）对气候（温度）的弥补，在春夏秋冬轮耕轮种达到提高全年作物总产量、实现油料、粮食、蔬菜三丰收的效果，达到了减少水作物的病虫害、克服旱作物重茬虫病害、减少农药和除草剂的效果和目的。本发明的方法和材料构造出了有效的减少沙土田地渗水漏水现象、并能提高旱情发生时将耕土层下的水分向上输送（土层内毛细管现象）维持上部土层的墒情能力的毛细管网结构。更重要的是，在水旱轮耕作业过程中，在水稻种植成长阶段，稻田地内的积水使旱作物的病虫害淹（憋）死，旱作物生长阶段的干燥条件使水作物病虫害枯（瘪）死，减少农药用量，稻田地内的积水也可使旱地容易生长的草相不能生长，旱作物生长期水地容易生长的草相不能生长，减少作物的草害。本发明具有原材料易得易取、成本低廉的优点。本发明简单、有效、可靠，对提高作物的产量和质量、食品安全、增加设施农田经济效益和社会均有积极意义。
[0015]
上文描述不是对本发明权利要求的限制，仅为更好的实施本发明。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以同等替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。