一种滨海盐碱地高固碳及高产种植油葵的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用农作物进行土壤固碳及盐碱地土壤改良技术领域，尤其涉及一种通过在盐碱地种植油葵进行高效土壤固碳从而快速改良盐碱地土壤有机质含量及高产种植油葵的方法。
【背景技术】
[0002]生物固碳主要是通过提高植物固定大气CO2的潜力，实现在森林、土壤中贮存更多的碳，以降低大气中的CO2含量的固碳技术。包括农田在内的陆地生态系统是全球最重要的碳库，其中土壤碳库的碳储量最大，占到整个陆地生态系统碳储量的2/3左右。
[0003]在工业固存大气CO2技术尚未达到实用化之前，通过生物手段，提高森林、土壤固定大气CO2的潜力来贮存更多的碳，削减大气中CO 2的含量成为目前唯一可实现的技术体系。生物固碳成本低廉，热带国家成本为0.1-20美元/吨碳当量，非热带国家为20~100美元/吨碳当量。因此，利用生物措施固碳不但不会直接影响到经济的增长，而且对于改善生态环境具有极大的好处。
[0004]农田生态系统生物固碳，主要体现为农田的土壤固碳，通过秸杆还田、有机肥施用以及其他可以促进生物量累积以及土壤碳转化、固定的手段来实现。受耕作管理模式落后、肥料投入类型单一等因素的制约，我国耕地土壤有机碳(SOC)含量处于较低水平，农田生态系统还具有巨大的固碳潜力。农田土壤固碳不仅可减少大气CO2含量，而且对保障国家粮食安全具有举足轻重的作用。
[0005]黄淮海平原尤其是滨海低平原地区，是我国最主要的农业区，同时也是我国东部最主要的盐碱地分布区，盐碱地及盐碱危害的耕地占到本地区全部耕地面积的10%左右，此外在滨海地区还分布有大量的盐碱荒地。与高产耕地相比较，盐碱地土壤有机碳含量较低、土壤质量差，一方面限制了盐碱地的作物生产能力，另一方面也具备了较大的土壤碳库提升潜力。因此，通过适宜的技术体系，选择耐盐碱作物品种，在提升盐碱地土壤固碳能力的同时，可改善盐碱地土壤质量，提升肥力，改善耕作条件，更能够提高作物生产能力，进一步增加农户收入，实现固碳效益一生态效益一经济效益的多赢。
[0006]油葵是我国主要的油料作物之一，在北方地区普遍种植，具有生育期短、耐盐碱瘠薄、气候适应度高等特点，特别是其耐盐碱的生物学特性，使其成为盐碱地、滨海滩涂开发利用的重要经济作物之一，也是盐碱地土壤改良的优势作物之一。通过管理措施改进，增加油葵的经济产量和生物量，通过改良秸杆还田措施和增加还田比例，提升油葵种植田块的有机质返回量，增加固碳能力，改善土壤肥力并提升盐碱地土壤质量，可在经济效益提升的同时提高生物固碳能力，可实现农户的自发生产，对快速改良大面积盐碱地具有重要意义。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题是提供一种滨海盐碱地高固碳及高产种植油葵的方法，具体地是一种通过在盐碱地种植油葵进行高效土壤固碳从而快速改良盐碱地土壤有机质含量及高产种植油葵的方法:通过选择生育期短、耐盐碱的油葵品种，结合适宜的耕作模式和田间管理措施来提高油葵的总生物量和经济产量，结合有效的秸杆还田措施从而增加秸杆还田量，达到快速提升盐碱地土壤固碳能力的目标，同时，可改善盐碱地土壤质量，提升肥力，改善耕作条件，更能够提高油葵生产能力，进一步增加农户收入，实现固碳效益一生态效益一经济效益的多赢。
[0008]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下:一种滨海盐碱地高固碳及高产种植油葵的方法，采用一年两熟的油葵种植模式，采用犁耕与旋耕结合的秸杆还田方式，步骤包括:
a)第一茬春播施肥:一次性施入氮、磷、钾肥料；
b)第一茬春播整地及播种:根据所在地点气候条件，4月中旬整地、播种，采用机械犁耕方式整地，犁耕深度不小于20cm，平整耙地2遍；采用机械覆膜播种，边播种边覆膜，播种深度控制在3~4cm，采用等行距60cm，或者50cm~70cm宽窄行种植，宽窄行种植时宽行为70cm，窄彳丁为 50cm，株距 25~28cm ；
c)第一茬春播田间管理:油葵出苗后待子叶变绿后打孔放苗，并埋严孔眼；待油葵长至4叶期后进行间苗、定苗；油葵生育期间，根据土壤墒情，适时灌溉；
d)第一茬春播收获:7月下旬到8月上旬，当油葵植株茎杆变黄，花盘背面呈黄褐色，舌状花干枯、籽粒硬实时即满足收获条件，采用调整后的小麦收割机进行机械化收获，一次性完成籽粒收获和油葵秸杆粉碎作业；
e)第一茬春播秸杆还田及第二茬夏播施肥整地:第一茬油葵收获完成后，尽快进行第二茬油葵播前的施肥整地，一次性施入氮、磷、钾肥料；施肥后犁耕整地同时秸杆还田，犁耕深度不小于20cm ；
f)第二茬夏播播种:采用机械播种，露地直播，播种深度控制在3~4cm左右，采用等行距60cm，或者50cm~70cm宽窄行种植，宽窄行种植时宽行为70cm，窄行为50cm，株距23—25cm ；
g)第二茬夏播田间管理:待油葵长至4叶期后进行间苗、定苗；油葵生育期间，根据土壤墒情，适时灌溉；
h)第二茬夏播收获:待11月中下旬油葵植株自然干燥后，采用调整后的小麦收割机进行机械化收获，一次性完成籽粒收获和油葵秸杆粉碎作业；
i)第二茬夏播秸杆还田:第二茬收获后，旋耕作业实现秸杆还田，旋耕深度不小于12cm0
[0009]优选地，步骤a和e中施入的氮、磷、钾肥料及用量依次为尿素10~15kg/亩，磷酸二钱8~12kg/亩，硫酸钾4~6kg/亩；步骤a和e中施入的氮、磷、钾肥料均以基肥的形式施入，油葵生育期间不追肥。
[0010]优选地，步骤b和e中犁耕方式为使用35马力以上拖拉机配合三铧犁进行；步骤i中旋耕作业方式为使用35马力以上拖拉机配合旋耕机进行。
[0011]优选地，步骤b和e中犁耕深度为20cm ;所述步骤i中旋耕深度为12cm。
[0012]优选地，步骤b和f中选择春播生育期小于100天、夏播生育期小于90天的早熟耐盐碱油葵品种。
[0013]优选地，步骤b和f中播种深度控制3cm。
[0014]优选地，步骤d中第一茬春播油葵收获前3~5天，对油葵植株喷洒除草剂，以促进其快速脱水干枯，利于机械收获。
[0015]优选地，步骤f中采取增加种植密度的方式，使第二茬夏播种植密度高于第一茬春播的种植密度。
[0016]优选地，步骤c中定苗密度为4000~4500株/亩；步骤g中定苗密度为4500~5000
株/亩。
[0017]优选地，油葵的整地、播种、收获、秸杆还田均采用机械作业方式进行。
[0018]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本方法通过在盐碱地种植油葵进行高效土壤固碳，从而快速改良盐碱地土壤有机质含量，并且增加油葵产量，实现固碳效益一生态效益一经济效益的多重目的:
(1)本方法通过选择生育期短、耐盐碱的油葵品种，采用一年两熟的油葵种植模式以提高油葵的总生物量和经济产量，并增加秸杆还田总量；
(2)采取适当增加种植密度的方式，使第二茬夏播种植密度为第一茬春播的种植密度的110%左右，有利于提高第二茬夏播油葵的经济产量和总生物量；
(3)采用犁耕与旋耕结合的秸杆还田方式以提高秸杆的土壤有机碳转化效率，第一茬收获后，采用犁耕方式将秸杆深翻至20cm以下，以避免对下茬油葵播种造成不利影响，并提升深层土壤固碳效果；第二茬收获后，配合旋耕作业实现秸杆还田，以利于越冬期秸杆快速腐解提升土壤固碳效果；犁耕与旋耕结合的方式可以大幅度提升土壤固碳效果。
[0019]本方法通过选择生育期短、耐盐碱的油葵品种，结合适宜的耕作模式和田间管理措施及有效的秸杆还田措施从而增加秸杆还田量，达到快速提升盐碱地土壤固碳能力的目标，同时，可改善盐碱地土壤质量，提高油葵生产能力，进一步增加农户收入，实现固碳效益一生态效益一经济效益的多赢。
【具体实施方式】
[0020]为更加具体地表述本发明的技术方案和实施过程，以下通过具体实施例详细说明。本发明所使用的各种原料和设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。
[0021]以下是申请人在滨海盐碱地通过种植油葵进行高效生物固碳并快速改良盐碱地土壤有机质含量应用实例。
[0022]种植基地位于河北省沧州市南大港管理区，属于暖温带半湿润大陆性季风气候，年均温15.6°C，降水量588mm，降水集中于6~10月份的雨季内，且以7~8月份降水最为集中。农业热量资源较为丰富，大于10°C有效积温4458度。该地区临近渤海，属于滨海低平原，地势低洼平坦，海拔2~3m，浅层地下水水位高、盐度大；土壤属于滨海盐土，治理后耕作层含盐量0.20% ~ 0.25%左右，属于轻中度盐碱地。
[0023]油葵品种为超级矮大头DW667，该品种春播生育期小于100天，夏播生育期小于90天，株高85~110厘米，具有矮杆、粗茎、抗倒，早熟、抗旱、抗盐碱、抗病易管理的特点，可在本地区一年两熟种植；超级矮大头DW667生物量大、高产、出油率高、综合效益好，在轻中度盐碱地种植可实现较高产量。
[0024]一种滨海盐碱地高固碳及高产种植油葵的方法，采用一年两熟的油葵种植模式以增