CN101606464A - 一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法：选择种茎，晾晒，将半夏套种，半夏套播后立即灌水；在半夏出苗到小麦收获前的共生期间内实行灌溉；小麦收获前一周停止灌溉；小麦收获时留茬，然后在地面撒施玉米秸秆堆肥和小麦秸秆；秋季收获半夏。本发明实行半夏与小麦的间套作在提高土地利用率的同时，也比传统种植方式，经济效益增加了270％，另外，本发明所采用的小麦秸秆就地还田，还有利于资源的循环和再利用，有利于培肥地力和生态环境的保护，符合国家生态政策，即人与自然和谐发展。因此，本发明不仅有明显的经济效益，同时还具有明显的社会和环境效益；此外，该技术还便于田间机械化作业，能完全做到机械化。

Description

一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法

技术领域

本发明涉及半夏的栽培方法，特别指半夏与冬小麦间套作的栽培方法，具体为一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法。

背景技术

半夏为大宗常用中药材，对半夏进行人工种植，是实行产业化、规模化、现代化基地建设，发展地方特色产业，促进地方经济发展，增加农民经济收入的有效途径，同时对保护野生半夏资源、保护生态环境也具有十分重要的意义。

半夏[Pinellia ternata(Thunb.)Breit.]又称麻芋头、三步跳、野芋头，为天南星科、半夏属多年生草本植物，以地下块茎入药，为大宗常用中药材。我国除西藏、内蒙古、新疆外，其余大部分地区均有分布。半夏含淀粉53.2％，挥发油约0.013％和少量脂肪。味辛，性温，有毒。经研究发现生半夏的毒性最大，次为漂半夏，再次为生姜浸半夏和蒸半夏，白矾半夏的毒性最小。有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功能，可用于治疗痰多咳嗽、痰饮眩悸、风痰眩晕、痰厥头痛、呕吐反胃、胸脘痞闷等症，生用可外治痈肿痰核，姜半夏多用于降逆止呕，法半夏多用于燥湿化痰。近年来研究还发现半夏的豆甾-4-烯-3酮I、环阿尔廷醇II、5a，8a-桥二氧麦角甾-6，22-双烯-3-醇III等化学成分对人体肿瘤细胞株HCT-8，Bel-7402，BGC-823，A549，A2784具有一定抑制作用；半夏的稀醇或水浸出液对实验小鼠肝癌(HCA)、肉瘤S180等有一定抑制作用；半夏多糖组份具有多形核白细胞(PMN)活性作用和抗癌作用；半夏各炮制品总生物碱对慢性骨髓性白血病细胞(K562)的生长均有抑制作用，而以矾半夏抗K562肿瘤细胞生长作用最强。

半夏之名在我国历代本草书籍中均有记载，始见于《礼记·月令》。半夏入药首见于马王堆汉墓出土的《五十二病方》中，处方用名为制半夏，距今已有2100多年的历史。春秋战国时期，我国最早的医书《黄帝内经素问》即载有半夏秫米汤：半夏12克，秫米30克，水煎服。治失眠。半夏的使用相当广泛，如“桂麝散”(消肿止痛)、“二陈汤”(燥湿化痰)、“半贝丸”(化痰止咳)、“妙灵丹”(清热化痰)、“半夏泻心汤”(消痰止呕)、“竹叶石膏汤”(降逆止呕)、“保和丸”(和脾胃)、“香橘丹”(理脾消食)、“小儿至宝丹”(理脾和胃)、“枳实消痞丸”(消食化滞)、“七珍丹”(清热化滞)等。

我国药用半夏历史悠久，经验丰富，影响深远，至今张仲景《金匮要略》所创用的半夏泻心汤、半夏厚朴汤等以半夏为主药的方剂，仍为中医和日本汉方医广泛使用。558个处方的微机分析结果表明半夏在处方中出现的频率位于第22位。日本210个法定汉方中含半夏者46个，占22％，足以证明半夏在国内外防治疾病和中医药市场上所处的重要地位。

半夏全国年需要量约390万公斤，而年收购量只有220万公斤，为紧俏商品。由于生态环境的变化，历史上半夏地道药材产地资源急剧下降，例如安徽阜南、颖上两县的半夏收购量在20世纪60年代-70年代均为5000公斤以上，而1980年仅收购557公斤，1984年下降为216公斤。湖北、河南、江苏等省半夏主产区也出现了类似情况。即使是收购量较高的四川省，1977年收购量达到历史最高水平，为136.3万公斤，以后也年年下降，1980年为32.9万公斤，1982年则为19.3万公斤。

半夏从50年代年销量100多万公斤上升至60年代的200多万公斤，产销基本平衡。70年代上升到300多万公斤后，野生资源减少，而用量增大，供需矛盾日益突出。为缓解这一矛盾，90年代后半夏栽培品种陆续上市，天南星科犁头尖属白苞犁头尖植物[Typhonium flageliflorme(Lodd.)Blume]的水半夏也可用来代替旱半夏，供需矛盾暂时缓解。1991年规定水半夏不能代替旱半夏后，旱半夏又趋紧缺。由于旱半夏资源减少，市场供应严重不足，大量伪品半夏，如虎掌半夏、五叶半夏、银南星等混入市场，不能保证医用安全。

半夏为紧俏商品，长期市场供应不足，单靠野生资源难以满足市场需求，为了保护野生半夏资源，保护生态环境，我国从上世纪70年代中期开始研究野生变家种的试验，尽管已摸索出不少经验，但在提高单位面积产量、寻求最适宜种植条件等方面研究还很不深入。

发明内容

本发明为了提高单位面积产量、寻求最适宜种植条件，特提供了一种半夏的栽培方法，即一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法：选择直径为0.5cm-1.2cm(秋季收获后用筛子筛下小的种茎，大的加工)，重量约1.0g的半夏块茎为种茎，然后在阳光下晒1天-2天后堆放于无取暖装置的室内，堆放高度不超过30cm，当室内温度下降到0℃以下时，加盖麻袋等覆盖物；在小麦越冬后至拔节时分(气温在6℃-10℃，此时小麦高15cm左右)前取出堆放的半夏种茎晾晒1天，去除烂栽，然后喷500倍多菌灵或用50％的石灰液浸种30分钟或用0.05％的高锰酸钾液浸种30分钟杀菌，捞出半夏控干表面水分，再喷辛硫磷等杀虫剂杀虫卵；晾晒后的第二天上午时分，用播种耧将半夏套种在其行间，开沟、下种、覆土一次进行，播种深度为5cm-7cm；将排种孔调好，亩播种栽10万个-12万个半夏种茎；若覆土差，有露种栽的，在下午用耱耢平播种沟；半夏套播后立即灌水；间套种后约15天半夏出苗；在半夏出苗到小麦收获前的60天左右的共生期间内实行灌溉；小麦收获前一周停止灌溉；小麦收获时留约20cm-30cm的高茬，然后在地面撒施腐熟的2000kg/亩-3000kg/亩的玉米秸秆堆肥，再撒500kg/亩的小麦秸秆于地面，玉米秸秆堆肥和小麦秸秆的总覆盖厚度为2cm-3cm，并及时灌水；秋季收获半夏。

本发明在小麦生长中期将半夏套作在其行间，出苗后二者共同组成高低有序的生物复合群体，双方在生活和生态方面既有互惠互利的一面，又有竞争矛盾的一面，从而增加了双方对逆境的抗御能力，尤其是提高了土地的利用率，比单作半夏一年中多收获了一茬小麦，极大地提高了土地的生产能力，实现了“粮药”双丰收。同时，在本发明中，小麦从播种到收获，基本做到了田间作业机械化，即使面对“麦熟一晌”的小麦成熟特性，本发明也正好有半夏倒苗来应对。此外，本发明采取半夏与小麦间套作，在套作生长期间，有小麦为半夏遮荫降温；小麦收获后，本发明在地面撒施玉米秆腐熟堆肥后，再将本田的小麦秸秆撒施于堆肥上，实施“双覆盖”技术，以利用堆肥和秸秆为地面遮荫，为半夏的生长起到了降温、地面保湿、避免强光照射、免除半夏死亡或倒苗发生的作用。另外，在半夏生长后期，雨水使小麦秸秆逐渐腐烂，还成为半夏的肥料来源，做到了“一物两用”。本发明既做到了充分利用资源，又对环境进行了保护(避免小麦秸秆焚烧)。本领域的技术人员都知道，“倒苗”是半夏对不良环境适应的一种生物特性，倒苗影响半夏地上部分叶片的光合作用，加长土地农耗时间，倒苗每增加一次，半夏产量就下降33％，因此，控制半夏倒苗，可以大幅度地提高产量。本发明采取科学灌溉技术，做到小水勤灌，比大水漫灌少倒苗一次。同时地面有覆盖物，也对半夏的“倒苗”起到了抑制作用。本发明的主植物是半夏，小麦是辅植物，相对来说比单作半夏情况下一年中多收获了一料小麦。半夏的经济价值高，是一种高投入、高产出植物，同时也是一种劳动密集型植物，要求的技术含量高，另外，半夏从播种到收获基本上做到了科学管理，能适应国家GAP规范化生产质量的要求。

单作虽然有利于机械化作业，田间操作也较为方便，但单作型一般为平面受光，光能利用率比较低，为了提高作物的产量，生产上常常密植，而密植又常常造成植物中下部叶片光合作用率下降，如密度过高，还会使中下部叶片光强过弱，甚至低于光补偿点，导致农作物的中下部叶片枯死，不仅不会提高产量，甚至还会严重减产。小麦是喜光的高光效植物，株高一般为100-150cm，光补偿点为1000Lx，抽穗前的光合作用层为上部的20-40cm，抽穗后约30--50cm，光合作用层主要是吸收光能和二氧化碳进行光合作用，形成产量，同时，小麦是CO₂补偿点高的植物，一般在50ppm以上；半夏是矮株丛生性植物，株高一般不超过30cm，长期以来对弱光、散射光、反射光的利用率高，在植物群落中半夏无法与其它高秆植物相比，对光的需要经常处于劣势状态下，从而自身也获得了耐阴性的基因进化，但半夏耐阴而不喜阴，在适度遮光条件下能生长繁茂，若光照长期在3000Lx以下，半夏则难以生存，而光强过强，高达9万Lx，半夏会100％的倒苗。本发明采用立体间套作复合型农田生态系统模型。本着冬小麦不减产的原则，在小麦越冬后拔节前后，将半夏套种在其行间，以使半夏出苗后，小麦能封行，进入孕穗开花期，这样组成的小麦和半夏复合群体能提高光能和CO₂利用率。

近年来，沙尘暴和水土流失等灾害在黄土高原发生较为普遍，给当地农业生产造成了严重的危害。据报道，春季地面裸露时每年会被风吹走0.1cm的土壤，而形成1.0cm的土壤，则需要400年的时间。黄土高原自然降水多以暴雨和急雨的形式出现，尤其是7、8两月期间为多，是我国水土流失重灾区。本发明采用间套作模式，种植指数(播种面积/土地面积×100％)为200％，换句话说，即土地利用率提高了100个百分点，也就是群众所说的一年二作。在一年中，土地基本被植物所覆盖，仅有小麦播种到出苗期间6天多的土地裸露时间，但此时土壤湿润，风力不大，不会造成风蚀，此期降水量少，更不会造成水蚀。另外，在本发明中，因冬春季有小麦覆盖地面，也能减少沙尘暴的危害，防止土壤颗粒被风吹走。再之，本发明在小麦收获时留高茬，并把小麦秸秆撒于地面，一来为半夏遮阴降温，更重要的是地面有覆盖物，再加之有半夏的生长，在小麦秸秆和半夏生物覆盖的双重作用下，十分有利于防止水土流失。

并且，自然界的植物是以群落的形式生存与发展，一块土地上不同植物高矮相间，存亡交替，分层有序地利用着大自然的光、热、水、土等资源。本发明模拟了大自然的群落分层延续法则，实行小麦和半夏复合型间套作，形成了人工的主体复合群体，以充分利用空间、时间和生态位原理，调整了人下植物复合群体的竞争与互补关系，提高了土地生产力。

冬小麦与旱半夏间套作复合型群体模式在空间上的互补与竞争，是建立合理复合群体的重要理论基础。在空间上的配置是将空间生态位不同的冬小麦和旱半夏进行组合，使其在形态上一高(小麦为高秆植物)一矮(半夏为矮秆植物)，一圆(半夏为圆叶植物)一尖(小麦为尖叶植物)，叶角一直(小麦为直叶植物)一平(半夏为平叶植物)，生理上一阴(半夏为耐阴植物)一阳(小麦喜阳植物)，最大叶面积出现的时间为一早(小麦早)一晚(半夏晚)等。利用这两种植物生物学特性之间的差异，使其从各个方面适应其空间分配的不均一性，扩大了全田的光合面积，减少了漏光损失；在生长旺盛期，半夏出苗后增加了叶层次，减少了光饱和浪费，提高了叶面积指数，在整个生育期内实现了密植效应。

冬小麦与旱半夏复合群体在时间上也具有互补性，表现为时间效应。在单作情况下，只有前作物小麦收获后，才能种植后一种植物。而半夏是春种秋收植物，在产地只能一年一作，在小麦生长中后期将半夏套作在其行间，使小麦和半夏的共生期长达两个多月，相当于一年中多收获了一茬冬小麦，这样就可以改半夏一年一作为冬小麦与半夏一年两熟制。

冬小麦与半夏复合型套作还致使地下因素呈现互补性，表现为营养异质效应。小麦以收获地上部分籽粒为主，从土壤中吸收的肥料中，氮、磷较多，钾较少；而半夏则以收获地下部分的块茎为主，从土壤中吸收的肥料中钾较多，氮、磷较少。互补性还表现在不同植物的分泌物的不同，植物的自身分泌物一般对自身有害，但对另一种植物可能有利。小麦是深根系植物，根多细而密，功能根群主要分布在土壤40cm以下的层次内，最深的根可达150cm以上；而半夏是浅根系植物，功能根系在10-20cm的范围内，很少超过30cm。一深(小麦为深根系植物)一浅(半夏为浅根系植物)，互为搭配，水分和养分的分层利用与互补作用强，两者基本上不发生水分和养分的竞争。

同时，小麦属阳性植物，而半夏则畏阳光、忌烈日直射，耐荫蔽，光照过强，超过9万lx，半夏会100％倒苗，适度遮光生长繁茂，若过度荫蔽，光照在3000lx以下，半夏则枯黄瘦小，生长不良。

本发明采取半夏与小麦间套作，从半夏出苗到小麦收获，两者共有60天的共生期，其间小麦是竞争的强者，在光能、土壤水养分等利用方面均占据优势。半夏出苗后，小麦进入生长旺盛期，为小麦浇水，使得地表经常保持湿润，恰能为半夏创造湿润的生境，从而使半夏得利，做到了一水两用；共生期间，由于半夏是矮秆植物，在阳光利用方面始终处于劣势，经常为1000lx-5000lx，而小麦的光补偿点为1000lx，正是半夏生活的光能最低点；共生期间，温度适宜半夏生长，而光照不足，半夏生长不良，表现在叶片薄而发黄。故半夏的生长主要靠小麦收获后的后期管理。而本发明所采用的小麦和半夏套种法，在时间上延长了60多天的半夏生长期，加上播种至出苗的时间，总时间延长了75天，同时半夏的二次出苗快，管理方面比半夏直播麦田方便；因此，本发明采用小麦套种半夏从技术方面考虑，具有技术含量高和实用性强的特点。

本领域的技术人员应当知道，当生活环境不适宜，尤其在高温、土壤干旱时，半夏地上部分的叶片几乎全部死亡，地下部分的块茎进入了短暂的休眠期，以渡过不良环境。当外界环境适宜时半夏又开始生长，这一生理特性称为半夏的“倒苗”现象。半夏出苗后至小麦收获前，二者进行了约60天的共同生长期。停止灌溉后，地表开始干旱，白天温度也升高到35℃以上，对半夏的生长极为不利，半夏迅速进入倒苗期。此时小麦成熟，实行机械化收获，在机械进入大田时，一般不会伤害半夏的地下块茎，因半夏块茎在地表5cm以下，加之表层土壤干旱，增加了块茎的抗压性，所以本发明十分有利于机械化收获。

综上所述，半夏为我国大宗、常用中药材，也是重要出口创汇商品之一，近20多年来一直紧俏。本发明实行半夏与小麦的间套作在提高土地利用率的同时，也比传统种植方式，即小麦收获后复播夏玉米，经济效益增加了270％，另外，本发明所采用的小麦秸秆就地还田，还有利于资源的循环和再利用，有利于培肥地力和生态环境的保护，符合国家生态政策，即人与自然和谐发展。因此，本发明不仅有明显的经济效益，同时还具有明显的社会和环境效益；此外，该技术还便于田间机械化作业，特别是小麦的播种与收获，并不会因为采用复合群体的间套作而增加了机械化操作的困难，能完全做到机械化，就是半夏现今也可以采用半机械化播种。

具体实施方式

供试作物：半夏(主植物)、冬小麦(辅作物，力争不减产或少减产)。

使用肥料和农药：冬小麦亩施复合肥50kg；半夏亩施农家肥2000kg(玉米秸秆堆肥)、复合肥50kg(SV有机半夏专用肥，有机质30％、N 8％、P₂O₅ 10％、K₂O 12％)。农药仅半夏使用，包括辛硫磷、辛拌磷、滴地灵、杀螨灵、多菌灵、生石灰、高锰酸钾等。

冬小麦于10月中旬半夏收获后进行播种(重茬半夏，如连作3年：冬小麦-半夏→冬小麦-半夏→冬小麦-半夏)，不重茬半夏的前茬选玉米。冬小麦亩播量12kg(播前种子用种子包衣剂处理)，若播种期推迟，每延迟2天，播种量增加1kg；用50马力拖拉机牵引的9行小麦条播机播种，行距21.25cm，畦埂高20cm，宽30cm，整个畦面宽200cm。播种深度5cm。越冬前(昼消夜冻)约12月中旬灌冻水；次年2月下旬灌返青水；半夏3月20日-25日套播后灌拔节水；4月中旬灌孕穗水；5月中旬浇灌浆水。6月6日——8日用小麦联合收割机收割小麦，小麦的田间管理基本按大田要求的管理方法进行，只是在半夏套播后及时进行灌溉，套作要做到小麦管理机械化。

选择直径为0.5cm-1.2cm(秋季收获后用筛子筛下小的种茎，大的加工)，重量约1.0g的半夏块茎为种茎，然后在阳光下晒1天-2天，起杀菌作用，同时也可降低种茎表面水分，以免在储藏期腐烂。冬季在无人房内堆放，高度不超过30cm，并定期检查。当室内温度下降到0℃以下时，加盖麻袋等盖物，防种茎受冻。播前取出晾晒1天，去除烂栽，然后喷500倍多菌灵或用50％的石灰液浸种30分钟或用0.05％的高锰酸钾液浸种30分钟杀菌，捞出半夏控干表面水分，再喷辛硫磷等杀虫剂杀虫卵；3月25日(此时小麦高15cm)用手扶拖拉机或3腿畜力播种耧播种。9行小麦可播种8行半夏，1畦内播两趟半夏共6行，剩余两行用2腿或单腿人力播种耧播完。开沟、下种、覆土一次进行。播深5cm～7cm，将排种孔调好，首次种半夏的地块亩播量130kg，重茬的100kg，亩播种栽10万个～12万个。若覆土差，有露种栽的，应在下午用畜力耱耢平播种沟。半夏套播后立即灌水。小麦收获时留高茬，约20cm-30cm。然后地面撒施农家肥，再撒小麦秸秆于地面，及时灌水，生长期间灌水、病虫防治等管理措施。秋季10月上中旬收获半夏。

本发明的试验地为山西省新绛县，该县位于北纬35°27′19″-35°49′18″，东经111°1′36-111°20′26″；属典型的暖温带大陆性季风气候；总面积598平方公里，其中耕地52.5万亩；平均海拔400m-600m，最高为1438.4m，最低为381.9m；年平均气温12.5℃-13.5℃，最多区14℃，最少区10℃，一月平均气温为-4℃，七月平均气温为27℃；≥0℃的平均积温为4905℃；无霜期为190天-230天，最多区为235天，最少区为180天；年平均降水量为471.9mm，最多年为700mm，最少年为450mm，年蒸发量1766mm。本区为一年二熟，或二年三熟区，主要农作物有冬小麦、棉花、夏玉米，属山西重点棉麦农业区，同时也是晋南地区的蔬菜和瓜果产区和我省贫困地区之一。2002年全县种植中药材4.5万亩，主要为半夏、远志、白术、柴胡等。试验地的气候、土地等有很好的代表性。经多年的研究证明，本发明具有极好的重复再现性。

冬小麦为高光效耐低温植物，半夏则为喜温耐阴植物，二者在农田生态复合型群体中搭配比较适宜。冬小麦秋天播种，夏天成熟，可以利用半夏不能利用的低温条件进行光合作用。试验地冬小麦一般在10月上旬播种(回茬半夏，冬小麦有的也推迟到10月中旬播种)，播种一周后冬小麦出苗，此时大气温度已经下降到13℃(为半夏的倒苗枯死温度)以下，此时半夏的地上部分叶片开始枯黄，不能进行光合作用，地下的块茎开始休眠越冬。而冬小麦则可以利用0℃以上的温度进行光合作用，13℃-3℃是小麦冬前的主要光合温度，日平均温度在0℃以上的白天温度，尤其是中午前后气温可达3-15℃，只要小麦叶片不枯死，中午温度达3℃以上即可进行光合作用。越冬前(10月下旬-12月上旬)可利用半夏不能生长时间的温度长达50多天，越冬后(2月中旬-4月上旬)60余天，总计110多天(见表1)，≥0℃积温696℃。

于小麦起身后——拔节前后进行半夏间套作(3月20-25日)，间套种后约15天半夏出苗，即4月10日。此时温度已上升到13℃以上，一直到小麦收获前的6月上旬，温度均在13-25℃的范围内，是小麦和半夏二者共生期间的共同适宜光合作用温度条件，≥13℃以上积温达1154℃，时间长达60多大，温度利用率提高了100％。

表1  试验地旬平均气温表  单位：℃

试验地年均降水量为471.9mm，而小麦生育期间的降水量仅有123.5mm，占全年降水量的26.2％，需水严重不足，必须通过灌溉才能满足小麦对水分的需要。在半夏出苗的4月10日到小麦收获前的6月10日，这60天的共生期间，更是小麦一生中的需水关键期，需水量达小麦一生中需水量的85％以上，孕穗、开花期为小麦的需水临界期，此期小麦要经历拔节、孕穗、开花、灌浆、成熟5个重要生育时期，但此时的自然降水量却很少，仅有69.6mm(见表2)，占全年降水量的14.7％。仅仅依靠自然降水根本无法保证小麦的正常生长，同时也不能满足半夏的生长。小麦和半夏的共生期是当地严重干旱期，为了满足二者的正常生长，必须实行人工灌溉。灌溉的目以小麦的需求为主，半夏为辅，并不因为间套作半夏而增加灌溉量，在满足小麦灌水的同时即可满足半夏对水分的需要。因此，人工灌溉的水分利用率提高了100％，做到了一水两用。

半夏是喜温喜湿植物，小麦收获后半夏开始单独生长。从半夏第二次出苗(6月20日)后到最后倒苗期(10月20日)，产地开始进入雨季，自然降水量达322.1mm，占全年降水量的68.3％。仅在小麦收获后的6月中下旬和7月中旬、8月上旬的干旱期灌3次水即可满足半夏的中后期对水分的需要。试验地小麦收获期为6月5-6日，一般情况下于6月1日(小麦收获前一周)前后停止灌溉，此期有利于小麦籽粒成熟、硬化，同时还有利于表层土壤的硬化，为小麦联合收割机入地收获和脱粒创造条件。土壤干旱则不利于半夏的生长，天气干旱和人为的停水灌溉，促使半夏开始进入第一次“倒苗”(半夏地上部分死亡)期。表层土壤适度干旱便于半夏的地下块茎不被人和机械压坏，是本试验实行小麦机械化收获的技术之一，同时也是灌溉的理论基础。

表2  试验地旬平均降水量表    单位：mm

山西晋南地区是我省典型的棉(花)麦(小麦)区，传统的种植模式有两种，一为棉花的单作式，二为冬小麦收获后复播夏玉米。从裸地时间长短来看，三种模式：冬小麦复播玉米裸地时间为40天，棉花为163天，而冬小麦间套作半夏仅为10天(见表3)的裸露时间，本发明不仅土地利用率高，更重要的是保护了生态环境，有效防止了风蚀和水蚀。

干燥度(K)＝0.16×∑≥10℃/r(同期降水量)。按干燥度可将气候划分为很湿润(K＜0.49)、湿润(0.5＜K＜0.99)、半湿润(1.0＜K＜1.5)、半干旱(1.5＜K＜4.0)、干旱(K＞4)。试验地半夏从出苗到收获，其生长期约180天，除去小麦收获时半夏倒苗期的10天～15天农耗时间外，半夏实际生长期仅有165天～170天。生长前期的4月份～6月份，为半夏与小麦共生期，也是当地的干旱和半干旱期，6月份是一年中最干旱的季节，自然降水量少，蒸发量却是一年中最多的时期，多达312.2mm，尤其是6月上旬为极干旱期，K值高达4.34。进入7月份后，自然降水增多，降水量是一年中降水最多的月份，达126.4mm，为湿润期，8月和9月份为半湿润期，正常年份这3个月一般不会干旱。

表3  三种栽培模式裸地时间比较

表4  半夏生长期间干旱程度分析表

水分由根系从土壤中吸收到体内，运送到植物地上部分，再以水蒸气状态向外界散失的过程称为蒸腾作用。植物从土壤中吸收的水分用作植物组成成分的量不到1％，绝大部分都是通过蒸腾作用散失到环境中，蒸腾作用虽然基本上是一个体内水分丢失过程，但与蒸发不同，蒸腾作用受植物生理活动所控制，可通过气孔调节及非气孔调节，对植物具有重要的生理意义，而蒸发则是单纯的物理过程。植物在阳光直射下(即使是在炎热的夏季)，只要水分的吸收及蒸腾作用能正常进行，就能保持适当体温而不受热害，因为每克水汽化为水蒸气要吸收500卡以上的能量(温度在25℃时，1克液态水变为气态水约需580卡热能)，所以叶子通过蒸腾作用可消耗大量的热能，使其在烈日照射下体温也不致过高。大部分农作物在生长前期，由于生长量小，地面不能被茎叶覆盖，植物蒸腾量小，土壤水分主要以蒸发为主，封行后的中后期生长以蒸腾为主。而半夏是矮株丛生性植物，高不过30cm，整个生育期均不能被茎叶覆盖地面，生长前期地面裸露率达60％以上，后期为30％-40％，所以整个生长期的土壤水分蒸发严重制约着半夏对水分的需求。半夏生育期的自然降水量仅有383.4mm，而蒸发量却高达1371.6mm。只有土壤水分充足时，半夏的生理蒸腾作用才能正常进行，才能不倒苗或少倒苗，其产量和质量才能提高。

为了有效地保蓄半夏种植田块的土壤水分，也曾采用过双套作试验，即小麦生长后期套作半夏，小麦收获后再在半夏行间套种夏玉米(小麦-半夏-玉米)，结果半夏的产量和质量均不佳。其原因是由于半夏是耐荫植物，而不是喜荫植物，在整个生长期内，如半夏始终处于荫蔽状态，对其生长极为不良。如何才能有效地保蓄作物种植田块的土壤水分？现在农业生产上普遍采用覆盖技术，如地膜、小拱棚、沙田(地面覆盖砂子或石块)、秸秆、肥料覆盖等，其原理是覆盖物在土壤表面起隔离层的作用。自然情况下，表层1cm-3cm的土壤为隔离层，中耕松土的目的就是将表层土壤疏松，加大土壤孔隙度，切断土壤毛细管，防止土壤水分借毛管力的作用上升到地面，从而使水分蒸发到大气中。尽管这层土壤是自然的土壤隔离层，但受自然沉降、人畜践踏、灌溉、降雨等多种因素的影响，其隔离层作用差。人工隔离层就是在地面加盖“覆盖物”，它的隔离作用比自然隔离层强。本发明针对试验地属于我国北方半干旱地区，气候干旱是本地区的主要特点，而半夏生长需要湿润环境等特点，因地制宜，采用玉米秸秆堆肥加小麦秸秆“双覆盖”，来创造湿润小环境以满足半夏的生长，即小麦收获后于地面撒施腐熟的玉米秸秆堆肥和小麦秸秆，发现以2000kg/亩-3000kg/亩肥料，500kg/亩小麦秸秆(含N 2.4kg、P₂O₅ 0.96kg、K₂O 2.88kg)，总覆盖厚度2cm-3cm比较适宜，其地表温度(表5)一般要比裸地的温度低1.5℃-2.0℃，下层土壤温度变化不太大，这一措施有效地防止了土壤水分的大量蒸发，同时也促进了对自然降水和灌溉水的利用，可有效地将自然降水保蓄在土壤中来满足半夏地上部分的生长和地下块茎的增重；若每亩加盖1000kg的小麦秸秆(2亩小麦秸秆盖1亩半夏)，其保水性能更强，但土壤温度较低，半夏根系的生理活动受阻，会发生生理干旱现象，同时，由于覆盖层厚，夏季还会成为害虫的栖息场所，对半夏的生长也不利。试验证明，这项技术在其它地区也具有重复再现性。

表5  覆盖与不覆盖土壤温度分析表   单位：℃

半夏是喜温植物，15℃-25℃是其最适宜的生长温度。许多人认为半夏可冬播，也可春播，但本发明不采用冬播，其原因是考虑到冬播如覆土不严，冬季就会有部分种栽冻坏，出苗率和成苗率都较低，所以采用春播。在试验区所设的3个播种期中(见表6)，以3月15日-3月25日为适宜播种期，此期温度低于10℃，块茎开始萌动，发出叶柄，在土中生长缓慢，有的在地表下弯曲生长；当地温上升到15℃时，即4月15日左右，5cm地温达15℃时，叶柄即出土；另外，此期播种的半夏，叶柄中形成的珠芽多，经调查发现有38.9％-51.2％叶柄能形成珠芽，有的叶柄地下一个珠芽，地上还能形成一个珠芽，出现一柄两珠芽现象。而珠芽是半夏种栽的主要来源，土中形成的珠芽，当形成后随即在土中生根、发芽，当年即可形成直径达0.5cm-1.5cm的种栽。第一批倒苗的地上珠芽，尽管经盖土后才能生根、发芽，当年也形不成要求的种栽，须留在田间再生长一年，才能达到种栽的要求，但也可减少种栽的使用量；从产量形成分析，3月15日-25日播种的半夏一般比晚播的(4月4日)高13.6％-14.1％。4月5日播种的半夏，此时温度高，半夏出苗快，叶柄在土中均呈垂直方向生长，所形成的都是地上珠芽，总产量相对也低；此外，从小麦的生长考虑，若过早播种半夏，小麦刚起身，播种半夏就会将小麦心叶埋住，影响小麦生长；若过晚播种，当小麦株高达30cm以上时，小麦开始拔节，同时小麦的根系也进入生长旺盛期，套种半夏将会切断部分小麦根系，从而影响小麦的生长，也就影响到小麦的产量。因此，经试验将套种半夏的播种期定为3月15日-25日是比较适宜的。试验证明，这项技术在其它地区也具有重复再现性。

表6  半夏不同套种期对珠芽的影响

在试验区所设的3个播种深度中，播深小于3cm的一年中至少要发生3次倒苗，干旱时间越长，倒苗时间就越长，其原因是因浅播半夏的地上叶柄较长，对干旱的适应能力差，一遇干旱随即发生倒苗现象；播种深度为3cm的处理，基本上全为地上珠芽，地下很少有珠芽形成；而播种深度为5-7cm的半夏，一年中仅有2次倒苗。从总产量分析，播深5cm、7cm的两个处理，要比3cm的分别增产18.1％和31.3％(表7)。总体来看，播种深度一般不能浅于5cm，但最深也不要超过7cm，因半夏是浅根系植物，若加深到10cm，尽管半夏也能出苗，但因叶柄在土中生长过长，消耗营养物质过多，出苗后形成的叶片小而瘦弱，对产量影响很大。故把半夏播种深度定为5-7cm的深度比较适宜。试验证明，这项技术在其它地区也具有重复再现性。

表7  播种深度对半夏珠芽和产量的影响

人工栽培半夏，各地适宜的播种量不近相同，一般播种量为50kg/亩-60kg/亩。本发明根据具体情况，经多年试验发现新种半夏地播种量为130kg/亩，否则产量不高，经济效益不佳；重茬半夏地，应比上一年的播量减少30％，其原因是土中有上年撒落在地表的珠芽和采挖时露挖的小种茎，次年它们均可发芽，成为新个体；重重茬半夏和3年以后的半夏重茬地，均按上一年的播种量20％递减(表8)。本试验的种茎每公斤约1148个，按发芽率85％和出苗率85％计，要求每亩成苗率达到10万株以上(10.78万苗)。种栽的直径要求在1.2cm、1.0cm、0.8cm、0.5～0.8cm、0.5cm以下的各占20％。试验证明，这项技术在其它地区也具有重复再现性。

表8  不轮作方式对半夏播种量的影响与分析

针对半夏浅根系、耐阴、喜肥、不耐高温的特性，试验区共设置了4个处理，以便从中找出半夏产量高和质量佳的最佳技术方案。

表9  夏季不同覆盖物对半夏产量的影响

从表9可以看出，将玉米秸杆堆肥+小麦秸秆覆盖+小麦留高茬组合到一起的技术措施，其产量是4个处理中的最高者，比对照小麦秸秆覆盖(清种半夏田)增产93.5％(表9)，效果最好。其原因是半夏在小麦生长期间套种在其行间，套种时很难将大量的农家肥料施入田内，加之半夏又是浅根系喜肥植物，所以半夏倒苗后的管理和重施肥是关键技术环节。本研究小麦收获时留25cm-30cm的高茬，然后再将2000kg/亩的玉米秸秆堆肥均匀撒施地表，接着再把小麦收获时留在田里的小麦秸秆覆盖在堆肥上面，采取所谓的“堆肥、麦秆双覆盖法”，这些措施一来能为半夏遮荫和降低地表温度，二来地面覆盖的小麦秸秆和高留茬，在半夏二次出苗后的前期既可为半夏遮荫降温，在后期雨季到来后可逐渐腐烂成为半夏的重要有机肥料来源，做到“一物两用”。

实行小麦和半夏间套作，在时间上既有年内轮作，又有年间连作。经多年试验发现，半夏是不耐连作的植物(见表10)，但可以适当进行短期内的连作，连作期不宜超过4年，若连作时间过长，产量将大幅度下降。重茬半夏要比新种半夏地减产15.6％，重茬2年的要比重茬1年的减产20.4％，随着连作年限的加长，产量下降的就越多。同一块地可连续种植半夏3年，最多不要超过4年，4年内的半夏退化率平均为20.1％。5年后必须倒茬，否则病虫害严重，尤其是半夏的花叶病毒病发生严重，尽管现今可通过脱毒和其它防治方法来解决，但生产成本提高、目前唯一解决病毒病的好办法就是倒茬。

表10  不同轮作方式对半夏产量的影响

自然旬降水量绝对值低于旬气温绝对值时为严重干旱期，二者相等时为一般干旱期，自然旬降水量绝对值高于旬温度绝对值时才为不干旱期(瓦尔特图)。我国北方大部分地区是干旱和半干旱地区，尤以春旱严重。图1分析情况表明，试验区3月-6月底以前为严重干旱期；7月-9月份为本区雨季期，共有三个降水峰值期，7月上旬和下旬各一个峰值期，8月下旬为一峰值期，此期一般情况不会发生干旱，但有些年份一年中会发生两个短暂的干旱期。7月中旬有间断的干旱期，但持续时间不长，一般不超过一周；8月上旬至中旬有严重干旱情况发生，持续时间比7月份的长，有时长达15天以上；10月上旬为一般干旱，据此可知试验区不仅春旱严重，而且是夏旱和春旱连旱严重区。

依据试验区的干旱季节特点和半夏喜温暖湿润环境、怕涝、地面积水会引起植株死亡的生理特点，制定了本灌溉方案，具体为小麦按大田灌溉进行管理，半夏从小麦收获后开始进行灌溉管理。以第一灌溉试验方案好，即小麦收获后抓紧田间管理，以尽可能减少农耗时间，早浇半夏二次“出苗水”，为第1水，时间约6月8日左右，第1水很关键，它决定半夏倒苗时间的长短，灌溉越早，出苗越早，农耗时间就越短；6月20日前后半夏已陆续出苗，浇第2水，称“促苗水”；7月中旬和8月中旬是干旱期，分别浇第3水和第4水，称“促根水”或“缓苗水”，若不浇3水或4水，半夏即发生倒苗现象，地上叶片死亡，光合作用时间短，产量降低。灌溉方案处理1的产量最高，每次灌溉15m³/亩，做到小水勤灌，一年中仅有两次倒苗，比灌溉3次的要亩增产234.4kg，亩灌溉量仅增加15m³。而处理3灌溉2次，每次灌溉25m³和不灌溉的处理要倒苗3次，产量也较低，对照组仅有处理1的五分之一。

表11  灌溉量与灌溉次数对半夏倒苗及产量的影响

从倒苗情况分析，15℃-25℃是半夏最适宜的生长温度，30℃以上生长缓慢，温度超过35℃又缺少水分时开始出现倒苗现象，以地下块茎渡过不良环境，当秋季凉爽时，半夏又继续生长，秋后当地于10月中旬温度低于15℃以下时开始枯叶、倒苗。对照和处理3灌溉次数少的，一年中要发生3次倒苗，对半夏产量的影响很大。(图1为试验地旬平均温度、降水曲线图系列1为温度系列2为降水)

Claims (1)

1、一种半夏与冬小麦间套作及半夏双覆盖栽培方法。其特征在于：选择直径为0.5cm-1.2cm(秋季收获后用筛子筛下小的种茎，大的加工)，重量约1.0g的半夏块茎为种茎，然后在阳光下晒1天-2天后堆放于无取暖装置的室内，堆放高度不超过30cm，当室内温度下降到0℃以下时，加盖麻袋等覆盖物；在小麦越冬后至拔节时分(气温在6℃-10℃，此时小麦高15cm左右)前取出堆放的半夏种茎晾晒1天，去除烂栽，然后喷500倍多菌灵或用50％的石灰液浸种30分钟或用0.05％的高锰酸钾液浸种30分钟杀菌，捞出半夏控干表面水分，再喷辛硫磷等杀虫剂杀虫卵；晾晒后的第二天上午时分，用播种耧将半夏套种在其行间，开沟、下种、覆土一次进行，播种深度为5cm-7cm；将排种孔调好，亩播种栽10万个-12万个半夏种茎；若覆土差，有露种栽的，在下午用耱耢平播种沟；半夏套播后立即灌水；间套种后约15天半夏出苗；在半夏出苗到小麦收获前的60天左右的共生期间内实行灌溉；小麦收获前一周停止灌溉；小麦收获时留约20cm-30cm的高茬，然后在地面撒施腐熟的2000kg/亩-3000kg/亩的玉米秸秆堆肥，再撒500kg/亩的小麦秸秆于地面，玉米秸秆堆肥和小麦秸秆的总覆盖厚度为2cm-3cm，并及时灌水；秋季收获半夏。

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