CN102461409A - 稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术 - Google Patents

Abstract

一种稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，是根据固氮微生物的固氮特点和它们各自需要的特定生活条件及与植物的关系，应用生物固氮技术，结合比较时下农化污染严重的现实和今后农业发展的方向及社会、经济生产、自然的要求，利用水稻单主作区一些区域稻收后秋冬季节光热资源、水热资源、气候资源优越的特有优势和稻收后的闲置农田在秋冬季节种植大豆，使大豆高产优质高效固氮，既保证大豆当季丰收增产，又能增加土壤氮素和有机质，确保下季水稻连年高产稳产，提高土地利用率和综合产出能力，减少稻谷化肥使用量尤其是氮素化肥，并有效抑制田间病虫害，达到肥田改土节支增收增产增效的效果和生产、社会、经济和生态的和谐文明友好及农业可持续协调发展之目的而提出的一项生产技术。

Description

稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术

所属技术领域

本发明涉及一种利用稻收后秋冬季节的闲置稻田和特有自然资源轮作大豆并使其高产优质高效固氮的技术，尤其能发挥生物固氮的作用，体现生物固氮的效果。

背景技术

大豆作物每年通过根瘤菌能够固定空气中的大量氮素，并以根、残枝和落叶的方式丰富土壤耕层的氮素，因此，大豆是水稻最好的前茬，不但能保证大豆当季丰产，还能改土肥田，确保水稻连年高产稳产。我国南方水稻单主作区的热区和低海拔河谷地区的秋冬季节光热资源充足，雨水调匀，稻田非常适宜稻后轮作大豆，但历史以来都未能得到很好地开发和利用，稻田稻收后处于闲置，致使冬季农村劳动力大量富余，闲其无聊，到处乱跑。因此，稻田轮作大豆，能增加复种、产值和农村富余劳动力从业创收门路，利于社会安定。此外，稻豆轮作，土壤由于周期性的干湿交替，使磷的有效性明显提高，由于大豆根瘤菌对土壤氮素的吸收和固定及稻豆轮作对氮素淋失的减少，提高了土壤氮素的利用率。稻豆轮作可以改变土壤的理化性质和微生物的活动，从而影响土壤的环境条件和养分供应状况，解决下季水稻生长所需口粮，减少化肥用量。稻豆轮作能改变田间小气候条件和病虫营养条件防虫防病，利于大豆和水稻生长。总之，稻田轮作大豆，对于改良土壤，提高低产农田肥力，合理利用土壤养分，促进水稻增产，提高土地综合产出能力，增加农民收入和农业持续健康发展具有极其重要的意义。

空气中约有80％的氮气不能被植物直接利用，只有固氮微生物具有将氮气转化成氨的能力，人们称为生物固氮。全球每年由生物固定的氮量约占全球植物需氮量的3/4。所以，生物固氮是地球上最大规模的天然氮肥工厂。但是我国对此项技术的应用并不是很好，迄今为止，农业生产依旧在片面而单一地依赖化学肥料。30年后我国人口将达到16亿，年需粮食6.4×10⁸t，总计需尿素64×10⁸t。按此需要，至少还要新建很多氮肥厂，投资上千亿元，一方面，适当使用化学氮肥可使粮食高产；一方面，生产化学氮肥要大量消耗能源，加大大气污染和温室效应。大量使用化肥，不仅增加农业生产成本，而且导致水土污染，影响人类健康和破坏生态平衡。对于提高农业产量，降低化肥用量和农业生产成本，减少水土污染和疾病，治理占我国国土面积约27％的荒漠化地区，发展可持续农业，生物固氮将起重要作用。20世纪50年代以来，由于同位素标记技术(13N、15N)和乙炔还原法的应用，证实了许多原核生物都能固氮，但至今还没有发现肯定能固氮的真核生物。在原核生物的许多种群中都有能固氮的种类，它们各自需要特定的生活条件，根据固氮微生物的固氮特点及与植物的关系可以将它们分为自生固氮微生物、共生固氮微生物、和联合固氮微生物。稻后轮作冬大豆便是居于这一科学原理，依据固氮生物的生活条件和固氮特点及与植物的关系，充分利用南方水稻单主作区一些区域稻收后秋冬季节光热资源、水热资源、气候资源优越，上季种稻施用而被稻田固定的磷、钾丰富及此季节田间残余稻草利于微生物活动和谷桩根系分泌养分多，微生物量氮高，微生物活跃，分解转化田间各种物质为大豆提供肥源能力强，田间生物循环改变，温度渐低雨量减少，谷桩稻秧的分蘖和再生，有效地刺激了稻根养分地代谢和释放，利于大豆生长，并增加了小环境的生物多样性，不利于病虫的发生和危害，病虫害少，稻秧再生和大豆生长相得益彰，种大豆可以直接撒谷茬田，而不用犁耙，不用喷药或少喷药，施小肥或不用施肥，少管理或不用管理的特点和有利条件，结合比较时下农化污染严重的现实和今后农业发展的方向及社会、经济生产、自然的要求，提出的一项稻后秋冬季节轮作大豆的高产优质高效固氮技术。

发明内容

为了充分利用稻后冬闲稻田在秋冬季节种好大豆，应用好生物固氮技术，扩大种植区域，提高土地综合产出能力，实现稻豆双丰收，稻田持久肥沃。本发明提供一种稻后轮作冬大豆的种植技术，该技术不仅能使大豆高产优质高效固氮，而且能促进生产、社会、经济和生态的和谐文明友好及农业可持续协调发展。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

1.选择适宜区域。稻田轮作大豆对环境条件的要求就是大豆作物与其专性根瘤菌要能共生固氮，即温度适宜栽培品种结瘤固氮，光照利于栽培品种共生固氮，土壤适宜栽培品种感菌固氮，养分利于栽培品种增瘤固氮。根据试验，1300米海拔以下的地区为稻后轮作冬大豆适宜区，1500米海拔以下的地区为稻后轮作冬大豆次适宜区，土壤PH在值5-8范围内的向阳稻田。

2.选择适宜良种。选择高产、籽粒饱满匀净、植株健壮、抗病耐旱耐渍、发根强、根瘤红润粗壮个数多的品种即高产优质高效固氮品种做种。经过多年的试验试种，小粒种景.黄皮黑脐(简称景.黑)和大粒种景.黑皮白脐(简称景.白)两个品种作稻田轮作表现较好。

3.抓住播种节令。大豆根毛感染最适温度25℃，类菌体发育22℃，固氮30℃。豆科作物光合作用旺盛有利于共生固氮活动。从不同地方试验试种的结果得知，早种比晚种早熟增产，籽粒匀净饱满。试验试种的结果也表明：稻豆轮作适宜区稻豆轮作的最佳播种节令就是稻后即播即7-8月。

4.把握播种方法。播种时，粘重稻田应当土软而不烂，沙质土水润而不积水，发芽时以田面软而有水汽，出苗时以田面湿而无水层为好，也就是不干不烂田间持水量可到90％，但不见水。不易干的田，要在打谷子前先撤水，过干要灌水后再播。种田豆的田，收割前一定要检查田水干湿情况，调整好田间水分，保证播种出苗。黄皮黑脐粒小，每亩用种6-8公斤，黑皮白脐粒大，每亩用种8-10公斤，田肥少撒一点，田度多撒一点，播种要适当稀播，播匀。

5.接种大豆根瘤菌。播种季节正值旱地大豆收获，播种时，采挖旱地大豆根际土壤及其根和根瘤，细碎分筛，粗的撒入稻田，细的拌种，拌种前在细土中撒入和少量硼肥，并用0.01-0.1％钼酸铵液肥浸湿豆种，以便粘土，豆种拌好后立即撒入稻田。

6.注意排灌施肥。根瘤菌好气喜湿，忌渍怕旱。对于不易干、田丘大、易渍水的田块除收割前先撤水外，要理好“三沟”即侧沟和纵沟、横沟，其它田块理出里沟。做到天干可灌，大雨能排。要注意的是，无机氮素会阻碍根瘤的形成，抑制固氮。过磷酸钙中含有游离酸，对种子发芽和根瘤菌活动均有不良作用。能收获稻谷的农田不缺大豆幼苗期生长的氮，此期谷桩根系代谢作用强烈，根系土壤微生物数量及贮氮量高，田间微生物活跃，微生物会固氮，能满足有效根瘤形成前大豆幼苗所需的氮，一般不施氮。需要解决的问题是提高大豆自身的固氮能力，方法是：以菌解钾解磷，以钼促磷，以磷增氮，废弃稻草还田，谷桩留田，以草增菌，以菌增氮。大豆封行开花现蕾期喷一次0.01-0.1％钼酸铵液肥，每亩50公斤左右。灵活补充磷和其它根瘤菌敏感元素钾、硼、钴，磷肥应在播种前一周作基肥撒施，每亩3-5公斤。

7.认真留种，防止“种性退化”。稻田轮作大豆留种不当极易引起“种性退化”，影响稻田轮作大豆的产量质量。一般选择地势高爽、排灌方便、土壤疏松、肥力中等而不连年留种的田块作留种田。为了使留种植株多分枝多结荚，应稀播、匀播。当种荚大部分成熟后，应及时收获，过熟采收会引起“种性退化”或硬籽瘪粒裂粒皱粒比例增加。

8.直接撒谷茬田，粗放管理。除过于板结的田块，需犁耙后播种外，大豆可以直接撒谷茬田，而不用犁耙，不用喷药或少喷药，施小肥或不用施肥，少管理或不用管理，科学利用自然资源和非农化技术，生产天然大豆。

9.培育耐寒品种，提高种植海拔。主要方法是引种筛选、栽培驯化和选种早熟品种。

10.应用受理发明专利“田豆播种包衣剂及其包衣播种技术”(田豆及大豆亦称“撂豆”)，此技术能使大豆增产25-35％，有效根瘤菌增加25-35％。

本发明的有益效果是，通过采用稻后轮作冬大豆的方法，科学应用生物固氮技术，使大豆高产优质高效固氮，既保证大豆当季丰收增产，又能增加土壤氮素和有机质，确保下季水稻连年高产稳产，提高土地利用率和综合产出能力，减少稻谷化肥使用量尤其是氮素化肥，并有效抑制田间病虫害，达到肥田改土节支增收增产增效的效果和生产、社会、经济和生态的和谐文明友好及农业可持续协调发展之目的。

具体实施方式

进入7月，稻谷成熟，察看稻田，提前排水，收谷后，先施磷肥，理出排水沟，采挖旱地大豆根土细碎分筛，施磷一周后，稻田湿软而不见水时，将粗土及根和根瘤撒入稻田，同时用细土拌种，拌种前在细土中撒入和少量硼肥，并用0.01-0.1％钼酸铵液肥浸湿豆种，以便粘土，豆种拌好后立即撒入稻田，播种要适当稀播，播匀。播种后可任其生长，至大豆封行开花现蕾期喷一次0.01-0.1％钼酸铵液肥，每亩50公斤，当种荚大部分成熟后，及时收获。

Claims (5)

1.一种稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，在适宜区域，利用稻收后秋冬季节闲置稻田和特有的自然资源，轮作大豆，通过科学合理有效地应用生物固氮的原理和技术，使大豆高产优质高效固氮，其特征是：选择适宜区域，选择适宜良种，抓住播种节令，把握播种方法，接种大豆根瘤菌，注意排灌施肥，认真留种，防止“种性退化”，直接撒谷茬田，粗放管理，培育耐寒品种，提高种植海拔，应用受理发明专利“田豆播种包衣剂及其包衣播种技术”。

2.根据权利要求1所述的稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，其特征是：稻田轮作大豆对环境条件的要求就是大豆作物与其专性根瘤菌要能共生固氮，即温度适宜栽培品种结瘤固氮，光照利于栽培品种共生固氮，土壤适宜栽培品种感菌固氮，养分利于栽培品种增瘤固氮，根据试验，1300米海拔以下的地区为稻后轮作冬大豆适宜区，土壤PH值在5-8范围内的向阳稻田，1500米海拔以下的地区为冬大豆种植次适宜区，次适宜区应通过引种筛选、栽培驯化和选种早熟品种不断培育耐寒品种，提高种植海拔。

3.根据权利要求1所述的稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，其特征是：选择地势高爽、排灌方便、土壤疏松、肥力中等而不连年留种的田块作留种田，高产、籽粒饱满匀净、植株健壮、抗病耐旱耐渍、发根强、根瘤红润粗壮个数多的植株种子做种，当种荚大部分成熟后，应及时收获。

4.根据权利要求1所述的稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，其特征是：播种时，应用受理发明专利“田豆播种包衣剂及其包衣播种技术”，采挖旱地大豆根际土壤及其根和根瘤，细碎分筛，粗的撒入稻田，细的拌种，拌种前在细土中撒入和少量硼肥，并用0.01-0.1％钼酸铵液肥浸湿豆种，以便粘土，豆种拌好后立即撒入稻田，粘重稻田应当土软而不烂，沙质土水润而不积水，发芽时以田面软而有水汽，出苗时以田面湿而无水层为好，不易干的田，要在打谷子前先撤水，豆科作物光合作用旺盛有利于共生固氮活动，播种要适当稀播，播匀，最佳播种节令就是稻后即播即7-8月，大豆可以直接撒谷茬田，而不用犁耙，不用喷药或少喷药，施小肥或不用施肥，少管理或不用管理，科学利用自然资源和非农化技术，生产天然大豆。

5.根据权利要求1所述的稻后轮作冬大豆高产优质高效固氮技术，其特征是：根瘤菌好气喜湿，忌渍怕旱，对于不易干、田丘大、易渍水的田块要挖出排水沟，做到天干可灌，大雨能排，稻后种大豆特别要注意的是，无机氮素会阻碍根瘤的形成，抑制固氮，过磷酸钙中含有游离酸，对种子发芽和根瘤菌活动均有不良作用，能收获稻谷的农田不缺大豆幼苗期生长的氮，此期谷桩根系代谢作用强烈，根系土壤微生物数量及贮氮量高，田间微生物活跃，微生物会固氮，能满足有效根瘤形成前大豆幼苗所需的氮，一般不施氮，需要解决的问题是提高大豆自身的固氮能力，方法是：以菌解钾解磷，以钼促磷，以磷增氮，废弃稻草还田，谷桩留田，以草增菌，以菌增氮，大豆封行开花现蕾期喷一次0.01-0.1％钼酸铵液肥，灵活补充磷和其它根瘤菌敏感元素钾、硼、钴，磷肥应在播种前一周作基肥撒施。