CN101699961A - 小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法 - Google Patents

小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下的一体化施肥方法,包括小麦秸秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦。本发明在小麦和玉米中高产水平两季作物秸秆全还田条件下,每亩施肥量按:N:25-32kg,P2O5:13-18kg,K2O:13-18kg,两种作物产量越高,其中的氮肥倾向于小麦上的施用比例就大,磷钾的分配比例则略有差异。秸秆还田条件下一体化施肥法既能兼顾小麦玉米两季轮作作物的苗全苗壮、高产稳产,又能充分发挥秸秆还田增加土壤有机质、培肥地力的积极影响,消除其负面影响,并能减少化学肥料的不合理投入与分配带来的浪费和环境污染。

Description

小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种作物种植生产过程的施肥技术,具体涉及一种小麦玉米两熟作物
秸秆全还田条件下的 一体化施肥方法。 背景技术
[0002] 我国北方地区小麦/玉米轮作一年两熟制栽培是指在同一地块的冬小麦生长后 期(大部分处于成熟收获时前几天)套种夏玉米,或小麦收割后直播夏玉米,而夏玉米在 九、十月份收获后种植冬小麦,一年可收获两茬作物籽粒的一种栽培制度。目前该种种植栽 培模式在山东、河南、河北等黄淮海流域播种面积较大,基本是上述几个省份的主要种植方 式,而这几个省则是我国的主要粮食生产地。这种种植方式不但在黄河下游流域中占主导, 且可追溯到沿黄河的中上游,但由于积温和雨水的原因,这种栽培模式的面积相对减少。上 世纪八九十年代,我国北方实行这种栽培模式的地区普遍的施肥方法是:小麦和玉米籽粒 收获后,由于没有相应的配套机械,大部分秸秆就地焚烧或储存作为燃料、畜禽的饲料或者 是随意丢弃,化学肥料的投入则是在小麦种植之前的基肥上投入较大用量(占80%以上的 比例),而忽略了小麦的后期追肥和玉米季的肥料施用,这显然是对整块地土壤肥力的培育 是不利的。进入21世纪,随着国家对农业的重视,小麦和玉米价格也逐年攀升,玉米单价 亦不在小麦之下,农民对小麦和玉米的生产和栽培技术也有了新的认识。目前在大多数地 区,特别是地势平坦利于机械化作业的平原地区,小麦和玉米秸秆的还田率大大提升,其中 小麦秸秆的还田率在90%以上,由于玉米秸秆较为粗大,但其还田率也在60%左右,各个 地区略有差异。两季作物秸秆全部还田,显然对土壤有机质的提高,土壤地力的培育是有利 的。但随高产品种的更新和栽培管理措施的进步,作物产量不断提高,化学肥料需求量也不 断增加,对于小麦和玉米中高产水平(小麦500〜650kg/亩,玉米650〜800kg/亩)背景 下进行小麦和玉米两季作物秸秆全部还田的施肥技术存在许多不足之处,主要表现在以下 几个方面:一是没有根据小麦和玉米的需肥规律在最大养分吸收期进行肥料合理施用,往 往都是根据经验来施用,势必造成肥料的浪费和作物的营养过剩或不足;二是以上更多采 用的是单季作物(小麦季)秸秆还田,而目前是两季作物秸秆全部还田,由于投入土壤中有 大量的有机物料,微生物分解过程中需要相当数量的氮素,若盲目采用目前生产上流行的 氮肥后移技术(即小麦基追氮肥比例为3 : 7),会出现与作物幼苗争夺土壤中速效氮素的 现象,使小麦对氮素的吸收减少,造成苗期叶片发黄,从而影响后期的发育和生长;三是没 有把小麦和玉米作为一周年轮作的系统通盘进行考虑,常常根据某种作物的价格高就重视 某种作物肥料的投入,而忽略了另一茬作物的施肥,这势必会影响作物对土壤中原有养分 的过量吸收,使土壤中原有的养分储备减少,从长远的生产发展看是不利的;四是秸秆还田 条件下的施肥方式方法等技术需要进行改进,以此来减少环境污染,提高肥料利用率,增加 农民的经济效益。
[0003] 目前在新的粮食生产形势下,特别是两季作物秸秆全部还田的条件下的施肥技术 前人少有涉及,更多的是经验占主导因素,随意性较强,专利CN101519321涉及的内容是一种华北地区潮土小麦玉米畜禽粪便有机肥与化肥配施方法。它主要是针对小麦和玉米的畜禽粪便类有机肥和化肥的施用技术,没有涉及到可利用资源——秸秆还田,亦没有把小麦和玉米作为一个周年轮作的整体去考虑。由此可见出本发明具有重要的意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于解决小麦和玉米中高产水平下两季作物全还田条件下,目前施
肥技术造成小麦缺苗断垄、小麦苗期生长较弱、玉米减产、肥料养分在作物间和时期内分配
不合理而导致的利用率降低和浪费、带来的环境污染以及经济效益下降等诸多问题,本发
明提供一种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,该一体化施肥法既能兼顾
小麦玉米两季轮作作物的苗全苗壮、高产稳产,又能充分发挥秸秆还田增加土壤有机质的
积极影响,消除其负面影响,并能减少化学肥料的不合理投入与分配带来的浪费和环境污
染,提高生态效益和经济效益。
[0005] 本发明技术方案如下:
[0006] —种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0007] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,
[0008] ①免耕播种机播种玉米,在玉米苗期进行小麦灭茬,于玉米苗期和喇叭口期施肥;或者②补施肥料后深耕翻埋肥料与麦秸,整地后播种玉米;
[0009] (2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬或者联合机械收获玉米果
穗同时粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎玉米秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,然后,
[0010] ①旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆,整地后播种小麦同时补施肥料;或者②补施肥
料后旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆与肥料,整地后播种小麦。
[0011] 本发明的一体化施肥法在小麦、玉米中高产水平下即冬小麦亩产500-700kg,夏玉米亩产600-800kg,在中等及中等以上肥力的平坦地块上,每亩施肥量按:N 25-32kg,P20513-18kg, K20 13-18kg,两种作物产量越高,其中的氮肥倾向于小麦上的施用比例就略大,磷钾的分配比例则略有差异。
[0012] 优选的,小麦亩产500-600kg,夏玉米亩产600-700kg的产量水平下:
[0013] 当每亩施氮肥量按N计为25-28kg时,小麦施氮量占全年氮素总投入量的
50-55X,其中氮素的基肥与追肥比例为基肥N :拔节追N :灌浆期追N二6 : 2. 5 : 1. 5
或一次追施氮肥,按基肥与追肥氮素比在6 : 4-4 : 6之间,夏玉米氮素投入量占全年投入
的45-50%,其中基肥或苗期(3-6叶期)追施氮:大喇叭口期追施氮=1 : 2,或追加一次
开花期追肥,比例为苗期追施氮:大喇叭口期追施氮:花粒期追施氮=3:5:2;
[0014] 当每亩施磷肥量按P205计为13-16kg时,小麦施磷量占全年磷素总投入量的55-60% ,底肥一次性施入,夏玉米磷素投入量占全年投入的40-45%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一次性施入:
[0015] 当每亩施钾肥量按K20计为13-16kg时,小麦施钾量占全年钾素总投入量的40-45%,底肥一次性施入,夏玉米钾素投入量占全年投入的55-60%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一次性施入。
[0016] 优选的,小麦亩产600-700kg,夏玉米亩产700-800kg的产量水平下:[0017] 当每亩施氮肥量按N计为28-32kg时,小麦施氮量占全年氮素总投入量的52-56X,其中氮素的基肥与追肥比例为基肥N :拔节追N :灌浆期追N二5 : 3 : 2或一
次追施氮肥,按基肥与追肥氮素比在5 : 5-4 : 6之间,夏玉米氮素投入量占全年投入的
44- 48% ,其中基肥或苗期(3〜6叶期)追施氮:大喇叭口期追施N = 1 : 3,或追加一次
开花期追肥,比例为苗期追施氮:大喇叭口期追施氮:花粒期追施氮=2:5:3;
[0018] 当每亩施磷肥量按&05计为16-18kg时,小麦施磷量占全年磷素总投入量的50-55% ,底肥一次性施入,夏玉米磷素投入量占全年投入的45〜50%为宜,其中苗期(3〜6叶期) 一次性施入;
[0019] 当每亩施钾肥量按&0计为16-18kg时,小麦施钾量占全年钾素总投入量的
45- 50%,底肥一次性施入,夏玉米钾素投入量占全年投入的50-55%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一次性施入。
[0020] 上述本发明的一体化施肥法步骤(2)中在小麦播种前参考按每100kg玉米秸秆施氮肥量按纯N 1.2-1. 5kg的比例进行补施氮素肥料,玉米秸秆的碳氮比调整到23-28 : 1,与小麦基肥一起深翻时施入。
[0021] 上述本发明的一体化施肥法用联合收获机收小麦时,麦茬高度不超过25厘米,高留茬不超过35厘米,粉碎后的麦秸长度不大于15厘米;不采用免耕播种的地区,秸秆粉碎还田后,立即旋耕或耙地灭茬,使秸秆均匀分布在10-15厘米的耕层内;采用深耕翻埋时,耕深不小于25厘米,或者采用旋耕机旋耕2〜3遍,使小麦或玉米秸秆和土壤混合均匀。[0022] 上述本发明的一体化施肥法玉米秸秆和根茬粉碎还田时,玉米秸秆粉碎长度不超过10厘米,根茬破碎率应大于86%。
[0023] 上述本发明的一体化施肥法秸秆还田后及时补水促进秸秆腐解,秸秆还田时,耕翻埋入10厘米以下的土层中,耙平压实。
[0024] 上述本发明的一体化施肥法在以平原为主的地势平坦地区,小麦和玉米秸秆收割机、秸秆粉碎机包括旋耕机和深翻机器适宜进人的地块实施,且没有明显的石块,水浇条件要便利,土壤质地为中壤或粘壤。
[0025] 带病的小麦秸秆不能直接还田,否则夏季玉米易发生病害;玉米秸秆直接还田,使
大量的害虫卵、病原菌翻入土壤,为防止病虫害暴发流行,小麦播种前必须用杀虫剂、杀菌
剂进行拌种。
[0026] 本发明的特点:
[0027] 本发明的关键在于把小麦、玉米两茬作物作为一个周年轮作整体系统进行考虑,以提高地力保持稳产或高产为中心兼顾肥料不同养分总量及在各茬作物中的分配和每种作物关键需肥时期的养分分配。肥料投入特征区别于以前的最主要特征在于两点:一是不以牺牲另外一种作物的产量和产值作为代价,两者兼有;二是在有大量秸秆还田条件下的氮素运筹,同时考虑磷钾的分配问题。原因在于:秸秆在腐烂过程中,要补充氮肥调节碳氮比,以利微生物的活动和有机质的分解,加快秸秆腐熟,否则会出现与作物幼苗争夺土壤中速效氮素的现象。通常玉米秸秆的碳氮比约为60〜65 : 1,必须调整到25 : l左右才有利于秸秆腐熟。所以,要按每100kg秸秆加1. 2〜1. 5kg纯氮的比例进行补施。与小麦基肥一起深翻时施入。如此时在小麦播种前施用氮肥不足,因为小麦苗期生长阶段较长,就会出现微生物与麦苗争氮素而造成小麦"黄弱苗"。小麦秸秆还田虽也有此特点,但玉米从播种到出苗速度较快,植株体营养生长阶段较小麦生育期縮短很多,所以出现苗与微生物争 氮的情况较少,且不严重。
[0028] 现就冬小麦和夏玉米轮作的养分吸收规律作以下说明:
[0029] 冬小麦的营养特性及需肥特点:小麦氮素的吸收有两个高峰:从分蘖到越冬期, 这时麦苗虽小,但吸收氮占全生育其吸收N量的13%〜15% ;另一个是拔节到孕穗期这个 时期植株迅速生长,需N量急剧增加,吸收氮量占总吸收量的35X〜40X,是各生育期中吸 N量最多的时期,另灌浆期亦是吸收氮相对较多的时期。对磷钾的吸收随着小麦的生长发育 逐步增加,在拔节到成熟期吸收量最大,可占到吸收总量的60%以上,冬小麦施肥上既要保 证供全生育期对养分的需要,又要保证其吸肥高峰期对养分大量吸收的需要。经前人积累 研究:一般情况下,每生产100kg小麦籽粒需吸收N :2. 5〜3. 0kg、P205 :1. 0〜1. 5kg、K20 : 2. 0〜3. 5kg。
[0030] 夏玉米的营养特性及需肥特点:玉米对大量元素养分的需求以氮最多,钾次之,磷 最少。玉米吸收肥料三要素各生育期累积吸收百分率的趋势是:拔节期1% _4%,小喇叭口 期5 % -8 % ,大喇叭口期30 % -35 % ,抽雄期50 % -60 % ,籽粒形成至成熟期为65 % -100 % 。 一般来说,苗期生长慢,植株小,吸收的养分少,拔节期至开花期生长快,正是雌穗和雄穗的 形成和发育时期,吸收养分的速度快,数量多,是玉米需要营养的关键时期。夏玉米以大喇 叭口至抽丝期吸收养分最多,其中大喇叭口期是需肥高峰期,这也跟雨水和积温等气候条 件密切相关。经前人积累研究:一般情况下,每生产100kg玉米籽粒需吸收N :3. 0〜4. Okg、 P205 :1. 0〜1. 5kg、 K20 :3. 0〜4. 0kg。
[0031] 根据以上所述,并根据肥料养分施入土壤中的特点(氮素容易流失和淋失、磷素 移动较慢容易被土壤固定、钾素容易流失也易被土壤固定)及肥料养分利用率、土壤原有 养分含量的供应和土壤_作物系统养分收支平衡,本发明公开了这种一体化施肥法,兼顾 了两茬作物的不同施肥时期,各肥料养分在每季作物上的分配比例和底追肥比例基本适应 以我国黄淮海流域为主的小麦玉米轮作种植制度。 [0032] 与现有技术相比,本发明的优良效果如下:
[0033] 随农业生产的进步,现有的大田粮食作物生产方式较过去有了较大的改观,小麦 和玉米轮作两季作物秸秆还田方式随着政府的重视和机械化收获以及种植方式的需要其 比例越来越高,但在这种情况下的施肥现状却少见类似发明或技术能够与之相配套或适 应,更多的施肥用量和使用技术沿袭了传统的方法,具有一定的滞后性。本发明的一体化施 肥法则显现出了它的优势所在:
[0034] 1、较小麦单季秸秆还田两季作物秸秆还田显著提高了土壤的有机质含量,秸秆还 田不仅能固定和保存氮素养分,而且可改善土壤团粒结构,使可风蚀的小颗粒含量减少,提 高土壤肥力。秸秆中含有丰富的氮磷钾及微量元素,特别是钾素,可以补充作物生长所需要 的养分。
[0035] 2、一体化施肥法是把小麦_玉米周年轮作作为一个整体去考虑,施肥量及分配比 例兼顾两种作物的需肥规律,保证了两种作物不同生育时期的养分供应,特别是氮肥的分 配比例及用量适合在秸秆还田条件下的不同产量水平下的作物生长以及作物不同生长阶 段的养分需求分配,能够保证作物健康生长,提高产量。
[0036] 3、一体化施肥法中的不同养分肥料分时期供给可提高肥料利用率,减少某阶段肥料的过多投入的损失以及带来的土壤污染和地下水污染。
[0037] 4、秸秆全部还田的方式减少了秸秆焚烧和温室气体排放,从而减少环境污染,避 免燃烧产生的浓烟影响高速公路和飞机航线的安全,改善了村容村貌。
[0038] 5、能提高劳动生产率,减轻农民的劳动强度,缓解劳动力不足的矛盾,使农村劳动 力出现剩余,从而为向城市和第三产业输出劳动力创造了条件。
[0039] 6、本发明的秸秆全还田条件下的一体化施肥法,既可以充分发挥作物大量秸秆还 田改良土壤的优势,又能够发挥化学肥料供给作物生长对养分需求的特点,同时根据作物 不同产量水平选择不同的配方比例、施肥量和施肥方法,使有机无机养分充分发挥各自的 特点,增加籽粒产量,提高品质,使农民收益增加,一般亩纯收入较以前增加100元以上,并 实现农业可持续发展。
具体实施方式
[0040] 以下通过实施例对本发明进行进一步说明,但本发明不仅限于以下实施例。 [0041] 实施例1 :一种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸 秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0042] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,免耕播种机播种玉米, 在玉米苗期进行小麦灭茬,于玉米苗期和喇叭口期施肥;
[0043] (2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬或者联合机械收获玉米果 穗同时粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎的玉米秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,然后,旋耕土壤或 深耕翻埋玉米秸秆,整地后播种小麦同时施用肥料。
[0044] 以上小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法不同产量水平下,N肥总
体用量与分配方式对小麦和玉米产量及效益的影响。见表1。
[0045] 表1不同氮肥用量及分配比例对小麦和玉米产量及效益的影响
[0046]<table>table see original document page 9</column></row> <table>
[0048] 注:括弧里指小麦或玉米季内氮肥的基追肥分配比例。
[0049] 传统方法指小麦和玉米施氮总体用量基本等同,且为小麦单季秸秆还田,此条件下的小麦基追氮肥比例为3 : 7,追氮肥均在返青时一次性撒施施入,玉米基追氮肥比例
为i : i,追肥在大喇叭口期一次性撒施施入的方式。 一体化施肥法小麦的追肥时期为拔
节前期,玉米追氮肥时期为大喇叭口期,为在相同条件下比较,这里一体化施肥也均采用一
次性追肥,小麦的基追肥比例为5 : 5,追肥方式为开沟施入后覆土,玉米的基追肥比例为
1 : 2,基肥在苗期开沟施入,追肥方式为开沟施入覆土或穴施;带有*号的为两次追肥,不
同产量水平的小麦两次追肥比例为5 : 3和3 : 2,追肥时期分别为拔节前期和灌浆初期;不同产量水平的玉米两次追肥比例为5 : 2和5 : 3,追肥时期为大喇叭口期和花粒期。[0050] 传统方法和一体化施肥法在氮肥运筹和秸秆还田以外的方面均为相同操作和管 理水平。
[0051] 全年效益=小麦单价*小麦产量+玉米单价*玉米产量_肥料成本_机械还田玉 米秸秆成本,小麦和玉米单价以及肥料成本均在当年年度下的平均价格。其余方面认为在 同一条件下进行,暂不计算成本,下同。
[0052] 表1是氮肥总体用量水平和氮素在两种作物分配比例的大田试验,由此表可以看
出,在两个作物产量水平上,相比传统施肥,两季作物秸秆全还田条件下的一体化施肥法中 不同氮肥运筹均表现了增产的趋势,在小麦500-600kg/亩、玉米600-700kg/亩水平下,在 同一施氮量条件下,一个轮作周期下作物共可增产45kg以上,若减去相应的肥料施用和机 械还田玉米秸秆的成本,亩增收可达40元,在小麦600-700kg/亩、玉米700-800kg/亩水平 下一个轮作周期下作物共可增产50kg以上,亩增收可达50元,分析主要归因于根据作物不 同生育时期的养分需氮规律施肥与秸秆还田提高土壤肥力、改善了土壤结构以及侧重小麦 季底施氮肥的应用,由此缓解了微生物分解大量玉米秸秆与麦苗争氮的矛盾。 [0053] 实施例2 :—种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸 秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0054] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,免耕播种机播种玉米, 在玉米苗期进行小麦灭茬,于玉米苗期和喇叭口期施肥;
[0055] (2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,施用 肥料后深耕翻埋玉米秸秆与肥料,整地后播种小麦。
[0056] 以上小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法不同产量水平下,P肥总
体用量与分配方式对小麦和玉米产量及效益的影响。见表2。
[0057] 表2不同磷肥用量及分配比例对小麦和玉米产量及效益的影响
[0058]
<table>table see original document page 10</column></row> <table>[0059] 传统方法指小麦和玉米施磷总体用量基本等同,且为小麦单季秸秆还田,此条件
下的小麦季施磷量一般占年总投入磷量的60%以上、玉米季磷素投入量在40%以下,且两
季作物施磷均为底施撒施或随播种一块施入的方式。 一体化施肥法中小麦和玉米各自所占
的施磷比例略有不同(前面已有说明,虽侧重小麦季但玉米所占施磷比例略有增加),小麦
的磷肥施入方式为底施,而玉米一般在苗期开沟集中施入或穴施,后覆土。
[0060] 传统方法和一体化施肥法在磷肥运筹和秸秆还田以外的方面均为相同操作和管
理水平。
[0061] 表2是磷肥总体用量水平和磷素在两种作物中分配不同比例的大田试验,由此表可以看出,在两个作物产量水平上,相比传统施肥,两季作物秸秆全还田条件下的一体化施肥法中磷肥的不同运筹均表现了增产的趋势,在同一磷肥用量水平下,一个轮作周期中小麦和玉米共计可增产40kg以上,若减去相应的肥料施用和机械还田玉米秸秆的成本,亩增收可达35元以上,分析主要归因于根据两种作物磷肥需求量进行分配以及秸秆腐解产生大量的有机酸可活化土壤中的磷,提高磷的有效性。
[0062] 实施例3 :—种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0063] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,免耕播种机播种玉米,在玉米苗期进行小麦灭茬,于玉米苗期和喇叭口期施肥;
[0064] (2)待玉米成熟时,联合机械收获玉米果穗同时粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎的玉米
秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,施用肥料后深耕翻埋玉米秸秆与肥料,整地后播种小麦。
[0065] 以上小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法不同产量水平下,K肥总
体用量与分配方式对小麦和玉米产量及效益的影响。见表3。
[0066] 表3不同钾肥用量及分配比例对小麦和玉米产量及效益的影响
[0067]
<table>table see original document page 11</column></row> <table>[0068] 传统方法指小麦和玉米施钾总体用量基本等同,且为小麦单季秸秆还田,此条件 下的小麦季施钾量一般占年总投入钾量的45%以上、玉米季钾素投入量在55%以下(在小 麦500-600kg/亩,玉米600-700kg/亩的产量水平下),或小麦季施钾量一般占年总投入钾 量的45%以下、玉米季钾素投入量在55%以上(在小麦500-600kg/亩,玉米600-700kg/亩 的产量水平下),且两季作物施钾均为底施撒施或随播种一块施入的方式。一体化施肥法中 小麦和玉米各自所占的施钾比例略有不同(前面已有说明),小麦的钾肥施入方式为底施, 而玉米一般在苗期开沟集中施入或穴施,后覆土。
[0069] 传统方法和一体化施肥法在钾肥运筹和秸秆还田以外的方面均为相同操作和管 理水平。
[0070] 表3是钾肥总体用量水平和钾素在两种作物中不同分配比例的大田试验,由此表 可以看出,在两个作物产量水平上,相比传统施肥,两季作物秸秆全还田条件下的一体化施 肥法中钾肥的不同运筹均表现了增产的趋势,在同一钾肥用量水平下,一个轮作周期中小 麦和玉米共计可增产45kg以上,若减去相应的肥料施用和机械还田玉米秸秆的成本,亩增 收可达45元以上,分析主要归因于根据两种作物钾肥需求量进行分配以及考虑到玉米秸 秆还田到土壤中带入大量的钾素,供给小麦季的生长需求。
[0071] 以上几个实施例的试验结果表明:相比传统方法的施肥,秸秆全还田条件下的一 体化施肥法在氮磷钾元素上都有了较好的实际应用效果,显现出了增加作物产量和提高农 民收益的优势,若将三种养分元素叠加起来看,会得到每亩增加籽粒产量130kg以上、提高 农民收入120元以上的良好效益。同时机械秸秆还田也在一定程度上缓解了劳动力紧缺的 现象。
[0072] 实施例4 :一种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸 秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0073] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,施用肥料后深耕翻埋 肥料与麦秸,整地后播种玉米;
[0074] (2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎的玉米秸秆和根茬 混合均匀覆盖田地,然后,旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆,整地后播种小麦同时施用肥料。 [0075] 以上小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法与传统施肥对土壤理化 性状的影响比较。见表4。
[0076] 表4两种施肥法对土壤理化性状的影响 [0077]<table>table see original document page 13</column></row> <table>
[0078] 注:上表采用小麦500-600kg/亩,玉米600-700kg/亩产量水平下的施肥方法。*代表t检验二者数值差异达显著水平,**代表差异达到极显著水平。
[0079] 由表4可以看出,两季作物秸秆全还田条件下的 一 体化施肥法在0-20cm和20-40cm 土层下的土壤有机质含量均显著高于传统施肥法,其中20-40cm 土层差异达极显著水平,由于采用两季作物秸秆还田,因此其有机质含量明显增加;一体化施肥法中土壤的空隙度也高于相应土层的传统施肥处理土壤,其中在20-40cm土层差异显著,由于土壤孔隙度关系到土壤的通气状况,特别是氧气的含量,土壤中含有很多微生物,需要在有氧的情况下对土壤有机质进行腐熟,如果土壤经常处于板结状态,则不利于微生物的繁殖及对土壤的有益改造。另一方面就是土壤孔隙度关系到土壤水分的运动,地下水分主要通过土壤毛细管运输到植物的根部,土壤板结对水分的运输产生了不利影响,因此就不利于植物的吸收,可见提高土壤的孔隙度对农业生产是非常必要的,这也是一体化施肥法中两季作物秸秆还田的优势所在;由于土壤的孔隙度增加,因此相应的土壤容重降低,其中20-40cm土层下一体化施肥法的土壤容重显著低于传统施肥处理下的土壤。两季作物秸秆全还田条件下的一体化施肥法对上述土壤理化性状的改变也是前面几个实施例中两种施肥法施肥用量相同但作物籽粒产量也有明显区别的原因之一所在。
[0080] 实施例5 :—种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:
[0081] (1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,施用肥料后深耕翻埋肥料与麦秸,整地后播种玉米;
[0082] (2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬或者联合机械收获玉米果穗同时粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎的玉米秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,然后旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆,整地后播种小麦同时施用肥料。
[0083] 以上小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法与传统施肥对肥料利用率和土壤硝态氮含量的影响比较。见表5。
[0084] 表5两种施肥法对肥料当季利用率和土壤硝态氮含量的影响[0085]<table>table see original document page 14</column></row> <table>
[0086] 注:上表采用小麦500-600kg/亩,玉米600-700kg/亩产量水平下的施肥方法。* 表示采用表1中的第3种一体化施肥法,即氮肥追施两次。
[0087] 由表5可以看出,在与传统方法相同的肥料用量水平下,一体化施肥法中不同养 分的肥料运筹可明显提高小麦和玉米的当季肥料利用率,其中一体化施肥中的多次追施氮 肥又可进一步提高氮肥利用率;一体化施肥法在提高肥料利用率的同时又可减少不同养分 元素在土壤中的残留和固定、流失等各方面的损失,其中以表中的土壤硝态氮为例,在同等 施氮水平下,一体化施肥法中的土壤硝态氮含量在两个土层中均明显低于传统施肥法的相 应土层含量,而氮肥分两次追施又可进一步降低硝态氮含量,从而减少了氮对土体和水体 的污染,实现农业的健康发展。在这里,一体化施肥法中的施肥部位(多数采用集中在根部 周围施肥)和追肥次数,以及按需求最敏感时期进行追肥及适宜用量是关键因素。

Claims (8)

  1. 一种小麦玉米两熟作物秸秆全还田条件下一体化施肥法,包括小麦秸秆还田播种玉米,玉米秸秆还田播种小麦,步骤如下:(1)收获小麦的同时机械粉碎麦秸,将麦秸覆盖田地,然后,①免耕播种机播种玉米,在玉米苗期进行小麦灭茬,于玉米苗期和喇叭口期施肥;或者②补施肥料后深耕翻埋肥料与麦秸,整地后播种玉米;(2)待玉米成熟时,收获玉米果穗,粉碎玉米秸秆和根茬或者联合机械收获玉米果穗同时粉碎玉米秸秆和根茬,粉碎玉米秸秆和根茬混合均匀覆盖田地,然后,①旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆,整地后播种小麦同时补施肥料;或者②补施肥料后旋耕土壤或深耕翻埋玉米秸秆与肥料,整地后播种小麦。
  2. 2. 如权利要求1所述的一体化施肥法,其特征在于:冬小麦亩产500-700kg、夏玉米亩 产600-800kg的产量水平下,每亩施肥量按:n 25-32kg, P20513_18kg, K20 13_18kg。
  3. 3. 如权利要求2所述的一体化施肥法,其特征在于:小麦亩产500-600kg、夏玉米亩产 600-700kg的产量水平下:当每亩施氮肥量按n计为25-28kg时,小麦施氮量占全年氮素总投入量的50-55%,其中氮素的适宜基追肥比例为基肥n :拔节追n :灌浆期追n二6 : 2.5 : 1.5或简化为一 次追施氮肥,按基肥与追肥氮素比在6 : 4-4 : 6之间,夏玉米氮素投入量占全年投入的45-50%,其中基肥或苗期(3-6叶期)追施氮:大喇叭口期追施氮=1 : 2,或追加一次开花期追肥,比例为苗期追施氮:大喇叭口期追施氮:花粒期追施氮=3:5:2;当每亩施磷肥量按P205计为13-16kg时,小麦施磷量占全年磷素总投入量的55-60%, 底肥一次性施入,夏玉米磷素投入量占全年投入的40-45%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一 次性施入;当每亩施钾肥量按K20计为13-16kg时,小麦施钾量占全年钾素总投入量的40-45%, 底肥一次性施入,夏玉米钾素投入量占全年投入的55-60%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一 次性施入。
  4. 4. 如权利要求2所述的一体化施肥法,其特征在于:小麦亩产600-700kg、夏玉米亩产 700-800kg的产量水平下:当每亩施氮肥量按n计为28-32kg时,小麦施氮量占全年氮素总投入量的52-56%,其中氮素的基肥与追肥比例为基肥n:拔节追n:灌浆期追n二5 : 3 : 2或一次追施氮肥,按基肥与追肥氮素比在5 : 5-4 : 6之间,夏玉米氮素投入量占全年投入的44-48%,其中基肥或苗期(3〜6叶期)追施氮:大喇叭口期追施n二 i : 3,或追加一次开花期追肥,比 例为苗期追施氮:大喇叭口期追施氮:花粒期追施氮=2:5:3;当每亩施磷肥量按P205计为16-18kg时,小麦施磷量占全年磷素总投入量的50-55%, 底肥一次性施入,夏玉米磷素投入量占全年投入的45〜50%为宜,其中苗期(3〜6叶期) 一次性施入;当每亩施钾肥量按K20计为16-18kg时,小麦施钾量占全年钾素总投入量的45-50%, 底肥一次性施入,夏玉米钾素投入量占全年投入的50-55%为宜,其中苗期(3〜6叶期)一 次性施入。
  5. 5. 如权利要求l所述的一体化施肥法,其特征在于:步骤(2)中在小麦播种前参考按 每100kg玉米秸秆施氮肥量按纯n 1. 2-1. 5kg的比例进行补施氮素肥料,玉米秸秆的碳氮比调整到23-28 : l,与小麦基肥一起深翻前施入。
  6. 6. 如权利要求1所述的一体化施肥法,其特征在于:用联合收获机收小麦时,麦茬高度不超过25厘米,高留茬不超过35厘米,粉碎后的麦秸长度不大于15厘米;不采用免耕播种的地区,秸秆粉碎还田后,立即旋耕或耙地灭茬,使秸秆均匀分布在10-15厘米的耕层内;采用深耕翻埋时,耕深不小于25厘米,或者采用旋耕机旋耕2〜3遍,使小麦或玉米秸秆和土壤混合均匀。
  7. 7. 如权利要求l所述的一体化施肥法,其特征在于:玉米秸秆和根茬粉碎还田时,玉米秸秆粉碎长度不超过10厘米,根茬破碎率应大于86%。
  8. 8. 如权利要求1所述的一体化施肥法,其特征在于:秸秆还田后及时补水促进秸秆腐解,秸秆还田时,耕翻埋入10厘米以下的土层中,耙平压实。
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