CN106069031A - 一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法，属于农业生产领域，主要包括以下步骤：(1)马铃薯高产栽培：①播前准备；②品种选择；③切好种薯；④适时播种，覆盖稻草和地膜；⑤田间管理：及时破膜，追肥排水，防治病虫害；⑥适时收获；⑦马铃薯茎叶和覆盖稻草秸秆翻压还田。(2)早稻和晚稻高产栽培：①品种选择；②育苗移栽；③田间管理：科学施肥，除草，灌溉，防治病虫害；④适时收获；⑤秸秆翻压还田。本发明提出的方法，能合理开发南方双季稻田冬季农业，有效地改善稻田土壤微团聚结构，培肥土壤，在保证双季稻产量基础上，增加一季马铃薯经济效益，达到改善稻田土壤结构和获得周年作物高产的目的，具有较大的推广价值。

Description

一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮 作栽培方法

技术领域

本发明属于农作物栽培技术领域，具体涉及一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法。

背景技术

轮作(crop rotation)指在同一田块上有顺序地在季节间和年度间轮换种植不同作物或复种组合的种植方式，也称为复种轮作。合理的轮作能消灭或减少各种病菌在土壤中的数量，减轻病害，防除杂草，均衡利用土壤养分，调节土壤肥力等作用，有很高的生态效益和经济效益。

马铃薯(Solanum tuberosum)，属茄科多年生草本植物，块茎可供食用，是全球第四大重要的粮食作物，仅次于小麦、稻谷和玉米。马铃薯又称地蛋、土豆、洋山芋等，茄科植物的块茎，具有很好的营养价值与药用价值，与小麦、稻谷、玉米、高粱并成为世界五大作物。中国是世界马铃薯总产最多的国家。

中国马铃薯的主产区主要是在内蒙古、甘肃、宁夏、黑龙江、吉林、辽宁，河北、山东、河南、西南、西北等地也有种植。南方双季稻区拥有优越的温、光、水、肥等自然资源，可利用稻田冬闲期发展冬季农业，进行一年多熟种植。目前，南方双季稻田多熟种植模式主要有马铃薯-双季稻、油菜-双季稻和紫云英-双季稻等模式，马铃薯-双季稻是其中主要的种植模式之一。改革开放以来，随着农村剩余劳动力战略转移和农村产业结构调整，冬季农业生产呈逐渐下降的变化趋势，导致冬闲田面积急剧加大，面积约有2000万hm²；冬季稻田覆盖度进一步降低，造成了资源和能量的浪费，严重制约了该区域农业的可持续发展。同时，由于冬闲造成水稻长期连作，容易出现病虫害严重，土壤中营养元素缺乏，影响稻田土壤理化性状。农田冬季覆盖作物是可持续农业发展的重要组成部分，合理进行冬季农业开发有利于提高土壤有机质含量、土壤质量、土壤养分利用和作物产量、减少土壤侵蚀，并且能够抑制杂草生长，具有明显的生态和经济效应。

因此，为充分利用南方稻田冬闲期和丰富的冬、春自然资源进行冬季覆盖作物栽培，开展稻草覆盖马铃薯种植，可减少冬季裸露，马铃薯茎叶和稻草秸秆还田，有利于增加土壤有机碳，改善稻田土壤微团聚结构，培肥土壤，改善稻田土壤理化性质和农田生态环境。开展马铃薯-双季稻种植模式能保证马铃薯与双季稻的茬口衔接，马铃薯与双季稻季节间无矛盾。马铃薯与双季稻实行水旱轮作，能有效地减轻马铃薯的连作危害。马铃薯-双季稻种植模式，同一块土地上既能增加一季马铃薯产量，增加冬季农业的经济收入，经济效益得到极大的提高，又不影响双季稻的粮食生产，确保周年作物的生产安全，具有十分重大的意义。马铃薯-双季稻种植模式是南方双季稻区一种新型、生产潜力巨大的种植模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法。本发明所述方法可高效利用南方冬闲稻田土地、温光热资源，开展稻草覆盖种植马铃薯，目的在于改善稻田土壤理化性状，增加土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，提高土壤孔隙度，提高稻田的粮食增产潜力，改善稻田土壤理化性质和农田生态环境，增加农作物周年经济效益。

一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法，包括如下步骤：

1.马铃薯栽培：

(1)播前准备

11月中旬，准备好包括种薯、农药、化肥、稻草和农膜在内的农用物资，播种前进行稻田土壤旋耕，土壤耕作深度10～15厘米，开沟和分厢，厢面宽1.8米，沟宽0.2米，沟深0.15米，开好围沟及腰沟，以利排水；

(2)品种选择

选择早熟、抗逆能力强、高产的马铃薯品种中薯5号；

(3)切好种薯

保证每一块种薯至少有1～2个芽眼，重量30克，将切好的种薯块进行拌药处理，药粉的配方为：用2千克70％甲基托布津加1千克72％的农用链霉素均匀拌入50千克滑石粉成为粉剂，每50千克种薯块用2千克混合药拌匀，要求切块后30分钟内进行拌种处理；

(4)适时播种，覆盖稻草和地膜

12月底至翌年一月初播种，播种前施足底肥，播种后及时覆盖稻草和地膜；马铃薯种植规格为行距90厘米，株距15厘米，每亩播种量150千克，每亩种植密度5000株，每亩底肥施用量为硫酸钾复合肥50千克、硫酸钾20千克、二铵100千克，播种后覆盖稻草厚度为8～10厘米；

(5)田间管理

①及时破膜：马铃薯播种后，30～35天开始出苗，进行田间检查，及时破膜放苗，待全田有80％幼苗出土后及时将农膜全部揭掉；

②中耕培土：马铃薯出苗后，生长到8～10厘米时进行第一次中耕，培土高度以露出秧苗4～5厘米为宜，在现蕾期，进行第二次中耕培土，培土厚度以7～10厘米为宜；

③水分管理：出苗后，若遇干旱时，须及时灌跑马水；在生长期间遇到暴雨时，要及时清沟排水，做好田间排水工作，防止渍害；

④科学施肥：第一次中耕时，每亩追施硫酸铵20千克；现蕾期每亩施用硫酸钾15千克；生长后期若出现叶片早衰现象，用0.2％磷酸二氢钾和0.5％尿素溶液进行根外追肥1～2次；

⑤防治病虫害：及时防治包括地老虎和蚜虫在内的害虫，并预防马铃薯的青枯病、环腐病、黑胫病和晚疫病病害，收获前15天禁止使用农药；

(6)适时收获

5月上旬马铃薯成熟后，及时收获；

(7)马铃薯茎叶和覆盖稻草翻压还田

马铃薯收获后，结合田间土壤耕作将马铃薯茎叶和覆盖的稻草翻压还田；

2.早稻和晚稻栽培：

(1)品种选择，合理搭配

早稻采用杂交稻品种：T优705，晚稻品种：湘丰优103；

(2)育苗移栽

a、4月上旬进行早稻播种育秧，每亩用种量2.5～3.0kg，采取集中育秧，秧龄控制在25～30天，5月上中旬旋耕稻田，施入基肥，然后进行早稻抛秧移栽，移栽密度为每亩2.0万蔸；

b、6月中下旬进行晚稻播种育秧，每亩用种量1.5～2.0kg，7月中旬机械收获早稻，收割后稻草结合土壤旋耕全量翻压还田，并施入基肥，然后进行晚稻抛秧移栽，移栽密度为每亩1.8～2.0万蔸；

(3)田间管理

合理施肥，早稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素15.2千克、氯化钾7千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量42千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素6.5千克、氯化钾3.0千克；晚稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素18.3千克、氯化钾9.3千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量25.0千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素7.8千克、氯化钾4.0千克；水分管理采用浅水栽秧，寸水返青，薄水分蘖，苗够晒田，寸水促穗，湿润壮籽的模式；

及时进行稻田杂草和水稻病虫害的防治工作；

(4)适时收获

早稻于4月上旬播种育秧，5月上中旬抛栽，7月中旬收获；晚稻于6月中下旬播种育秧，7月中下旬抛栽，10月中下旬收获；

(5)稻草秸秆翻压还田

早稻和晚稻收获，结合土壤旋耕进行稻草秸秆翻压还田；

马铃薯旋耕种植每隔2～3年采取1次土壤免耕、早稻和晚稻每年均采取土壤旋耕的土壤轮耕模式。

本发明栽培方法具有如下特点：

(1)周年时间上的充分利用，马铃薯和早稻、晚稻轮作栽培方法中马铃薯收获时间为5月上旬，早稻于5月上中旬抛栽、7月中旬收获，晚稻于7月中下旬抛栽、10月中下旬收获，在周年时间季节上可以做到合理的茬口衔接，不同作物间在时间季节上不存在矛盾；

(2)增加了稻田有机肥资源，马铃薯茎叶和覆盖稻草秸秆还田可作为有机肥，不仅能提高冬季作物和稻草秸秆的循环利用，还能减少化学肥料施用量、稻草焚烧，减轻稻田面源污 染，改善稻田生态环境；

(3)开展马铃薯与双季稻轮作，可实现水旱轮作，能有效地克服同一田地上连续种植马铃薯的连作障碍，能有效地减轻马铃薯连作减产的危害；

(4)实行马铃薯与双季稻水旱轮作，通过采取合理的土壤耕作措施和土壤轮耕模式有利于提高土壤中各级微团聚体的含量，改善双季稻田土壤微团聚结构，提高稻田耕地质量；

(5)充分利用马铃薯茎叶和覆盖稻草秸秆还田作为有机肥源，能增加土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，培肥地力，改善稻田土壤理化性质，从而有利于马铃薯和水稻的生长。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.可通过优化马铃薯和早稻、晚稻三种作物周年茬口衔接，保证马铃薯和早稻、晚稻的生长发育，使马铃薯和早稻、晚稻的产量和品质都得到保证；

2.马铃薯-双季稻种植模式，能有效利用南方稻田冬、春土地、温光热资源种植马铃薯，利用了冬春季节，提高了稻田复种指数，在同一块土地上增加一季马铃薯产量，增加单位面积作物周年经济效益；

3.所还田的马铃薯茎叶和稻草秸秆可作为有机肥源，扩大了稻田的有机肥来源，一方面能减少稻草焚烧，改善稻田生态环境；另一方面可提高土壤有机质含量，促进土壤团粒结构的形成，培肥地力，减少了化肥的投入，减轻稻田面源污染，降低了生产成本投入。

4.马铃薯-双季稻种植模式下，采用土壤旋耕稻草覆盖种植马铃薯、早稻和晚稻均采取土壤旋耕的土壤耕作措施均有利于改善双季稻田土壤微团聚结构，且减轻劳动强度和生产成本；

5.马铃薯-双季稻种植模式下，马铃薯旋耕种植每隔2～3年采取1次土壤免耕、早稻和晚稻均采取土壤旋耕的土壤轮耕模式有利于改善双季稻田土壤微团聚结构，改善土壤物理结构，有利于提高稻田耕地质量；

6.马铃薯-双季稻种植模式，可实现水旱轮作，不仅能有效改善双季稻田土壤微团聚结构，而且能减少马铃薯连作主要病虫害的发生，有效地减轻马铃薯连作危害；

7.由于马铃薯和水稻病虫害不会发生交叉感染，因此仅针对各自的病虫害情况，做常规的病虫害防治即可。

8、本发明从品种选择、品种搭配、种植时间、种植密度、田间管理、施肥用量、耕作制度等各方面着手经过多年试验探索，得到马铃薯和早稻、晚稻轮作栽培方法的整套最适合条件，重点改善了南方双季稻田土壤微团聚结构，从而使得马铃薯与双季稻轮作栽培效益最大化。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，在此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定 本发明。此外，以下所描述本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

按照本发明提供的改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法，包括以下步骤：

(1)马铃薯轮作双季稻茬口安排

马铃薯：于12月底至翌年1月初播种，5月上旬收获；

早稻：于4月上旬播种育秧，5月上中旬抛栽，7月中旬收获；

晚稻：于6月中下旬播种育秧，7月中下旬抛栽，10月中下旬收获。

(2)马铃薯高产栽培

马铃薯高产栽培主要包括播前准备，品种选择，切好种薯，土壤耕作，适时播种，覆盖稻草和地膜，田间管理，马铃薯茎叶和覆盖稻草秸秆翻压还田等环节：

①播种前准备好种薯、农药、化肥、稻草和农膜等农用物资，进行稻田土壤旋耕，开沟和分厢起垄；

②选择早熟、抗逆能力强、高产的马铃薯品种：东农303、费乌瑞它、中薯5号；

③切好种薯，保证每一块种薯至少有1～2个芽眼，将切好的种薯块进行拌药处理；在12月底至翌年1月初播种，播种前施足底肥，播种后及时覆盖稻草和地膜；

④加强田间管理：及时破膜放苗，待全田有80％幼苗出土后及时将农膜全部揭掉；中耕培土，生长到8～10厘米时进行第一次中耕，培土高度以露出秧苗4～5厘米为宜，在现蕾期，进行第二次中耕培土，培土高度以7～10厘米为宜；需及时清沟排水，做好田间排水工作，防止渍害；

科学施肥，每亩底肥施用量为硫酸钾复合肥50千克、硫酸钾20千克、二铵100千克，播种后覆盖稻草厚度为8～10厘米；第一次中耕时每亩追施硫酸铵20千克；现蕾期每亩施用硫酸钾15千克；生长后期若出现叶片早衰现象，可用0.2％磷酸二氢钾和0.5％尿素溶液进行根外追肥1～2次；及时防治地老虎和蚜虫等害虫，并预防马铃薯的青枯病、环腐病、黑胫病和晚疫病等病害；

⑤马铃薯收获后，结合土壤耕作将马铃薯茎叶和覆盖的稻草秸秆翻压还田。

(3)双季水稻高产栽培

双季水稻高产栽培主要包括品种选择，育苗移栽，田间管理，科学施肥，除草，灌溉，防治病虫害，稻草秸秆翻压还田等环节：

①品种选择，合理搭配

早稻选择早熟水稻品种：T优705、株两优211，晚稻选择早熟和中熟水稻品种：湘丰优103、丰源优299，进行早稻和晚稻合理搭配；

②育苗移栽

a、4月上旬进行早稻播种育秧，5月上中旬旋耕稻田、施基肥，然后进行早稻抛秧移栽，移栽密度为每亩2.0万蔸；

b、6月中下旬进行晚稻播种育秧，7月中旬机械收获早稻，收割后稻草结合土壤旋耕全量翻 压还田、施基肥，然后进行晚稻抛秧移栽，移栽密度为每亩1.8～2.0万蔸；

③田间管理

合理施肥，早稻和晚稻施肥比例均采用基肥：分蘖肥＝7：3；早稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素15.2千克、氯化钾7千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量42千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素6.5千克、氯化钾3.0千克；晚稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素18.3千克、氯化钾9.3千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量25.0千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素7.8千克、氯化钾4.0千克。

水分管理采用浅水栽秧、寸水返青、薄水分蘖、苗够晒田、寸水促穗和湿润壮籽的灌溉模式。及时进行稻田杂草防除，做好水稻三化螟、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻瘟病、纹枯病、白叶枯病、细菌性条斑病、稻蝽蟓和稻曲病等多病虫害的防治工作。

④秸秆翻压还田

早稻和晚稻收获，结合土壤旋耕进行稻草秸秆翻压还田；

实施例1：最佳产量春马铃薯品种筛选试验

选择在土层深厚、平坦和肥力充足的双季稻区湖南省华容县宋家嘴镇进行试验，在播种期和密度、施肥量和田间管理一致的前提下，对稻田进行旋耕整地，开沟、起垄分厢，厢面宽1.8米，沟宽0.2米，沟深0.15米；2013年12月25日播种，马铃薯种植规格为行距90厘米，株距15厘米，每亩播种量150千克，每亩种植密度5000株至5200株，每亩底肥施用量为硫酸钾复合肥50千克、硫酸钾20千克、二铵100千克，播种后覆盖稻草厚度为8～10厘米；5月5日收获。结果如表1中所示。

表1 最佳产量春马铃薯品种筛选试验

供试品种	播种期(月-日)	收获期(月-日)	产量(kg/亩)
				中薯5号	12-25	5-8	1869.7
费乌瑞它	12-25	5-8	1780.9
				克新4号	12-25	5-10	1487.4
东农304	12-25	5-10	1467.4
				东农303	12-25	5-9	1654.2

由表1结果可见，不同春马铃薯的产量均达1400kg/亩以上，其中中薯5号的产量为最高，产量达1869.7kg/亩。其次是费乌瑞它，产量达1780.9kg/亩；东农303、克新4号、东农304产量分别为1654.2、1487.4、1467.4kg/亩。结果表明，中薯5号、费乌瑞它、东农303这三个品种马铃薯产量均明显高于其他品种。双季稻主产区需选择早熟高产优质的品种，以利和下季作物等(如水稻)茬口衔接。综合考虑马铃薯产量和生育期，中薯5号可在双季稻主产区作为冬季作物种植的最佳品种选择，有利于和下季水稻的茬口衔接。

实施例2：马铃薯不同种植密度试验

以适宜双季稻区稻田能获得高产的马铃薯品种中薯5号为材料，选择在土层深厚、平坦和肥力充足的双季稻区湖南省华容县宋家嘴镇进行试验，采用旋耕、开沟和分厢起垄，厢面宽1.8米，沟宽0.2米，沟深0.15米；播种时间为2013年12月25日。播种时研究3500穴/亩、4000穴/亩、4500穴/亩、5000穴/亩、5500穴/亩5个不同种植密度对马铃薯产量的影响，结果如表2中所示。

表2 不同种植密度对马铃薯产量影响

密度(株/亩)	产量(kg/亩)	备注
			3500	1350.5	大薯多
4000	1500.6	大薯多
			4500	1600.7	薯块比较均匀
5000	1750.2	薯块比较均匀
			5500	1755.4	薯块多而不大

由上述试验结果可知，春马铃薯产量随着种植密度的增加呈增加的变化趋势。种植密为5500株/亩时春马铃薯产量为最高，产量达1755.4kg/亩，均高于其他种植密度处理，但薯块数量多、单薯重量小；种植密为4500株/亩时春马铃薯产量为1600.7kg/亩，显著高于种植密为3500株/亩处理，且薯块大小均匀一致；种植密为3500株/亩时春马铃薯产量为最低，为1350.5kg/亩，显著低于其他种植密处理，薯块大的数量较多；上述可知，当春马铃薯种植密为5000株/亩时，能获得较高的马铃薯产量，薯块大小均匀一致、商品价值较高，为最佳的种植密度。

实施例3：不同早、晚稻品种茬口合理衔接技术研究

根据早、晚稻的熟期，选择在土层深厚、平坦和肥力充足的双季稻区湖南省南县三仙湖镇进行早、晚稻不同熟期品种搭配茬口衔接试验。双季水稻高产栽培主要包括品种选择、育苗移栽、田间管理、科学施肥、除草、灌溉、防治病虫害、秸秆翻压还田等环节。不同杂交早、晚稻品种水稻全年产量结果如表3中所示。

表3 不同杂交早、晚稻品种水稻全年产量比较

表3结果表明，不同杂交早、晚稻品种搭配周年水稻总产量以T优705(早稻)+湘丰优103(晚稻)为最高，达1119.4kg/亩；其次是株两优211(早稻)+丰源优299(晚稻)和处理陆两优611(早稻)+深优9588(晚稻)，其产量分别达1117.2、1115.2kg/亩。综合考虑不同早、晚稻水稻熟期的长短与周年水稻总产量，在洞庭湖双季稻平原区采取早稻(早熟)+晚稻(早熟)和早稻(早熟)+晚稻(中熟)的搭配有利于茬口的衔接和保证水稻平衡增产，即T优705+湘丰优103和株两优211+丰源优299两种搭配模式均有利于茬口的衔接和保证水稻平衡增产。

实施例4：马铃薯中薯5号轮作早稻T优705轮作晚稻湘丰优103

试验地点：湖南省华容县三封寺镇。

马铃薯-双季稻试验组：马铃薯品种为中薯5号，采用旋耕、开沟和分厢起垄，厢面宽1.8米，沟宽0.2米，沟深0.15米；播种时间为2014年12月25日，2015年5月7日收获。早稻品种为T优705，采用塑料软盘育秧，于5月10日抛栽，早稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素15.2千克、氯化钾7千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量42千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素6.5千克、氯化钾3.0千克；7月12日收获。晚稻品种为湘丰优103，采用塑料软盘育秧，于7月15日抛栽，晚稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素18.3千克、氯化钾9.3千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量25.0千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素7.8千克、氯化钾4.0千克；10月25日收获。水分管理采用浅水栽秧、寸水返青、薄水分蘖、苗够晒田、寸水促穗和湿润壮籽的灌溉模式。及时进行稻田杂草和水稻主要病虫害的防治工作。

冬闲-双季稻对照组：采用当地传统种植方式稻田采取冬闲轮作双季稻；

试验组与对照组同期播种，其它田间管理均与当地大田生产水平一致；

试验结果见表4和表5。

晚稻成熟期，马铃薯-双季稻种植模式稻田土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和阳离子交换量均高于冬闲-双季稻，全氮比冬闲-双季稻增加22.1％、碱解氮增加39.8％、有效磷增加81.8％、速效钾增加31.5％、阳离子交换量增加11.6％。上述表明采用马铃薯-双季稻种植模式，冬季种植马铃薯及秸秆还田能增加土壤的全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量，提高了土壤肥力水平。

表4 不同种植模式稻田土壤养分含量比较

从不同种植模式下晚稻收获时各处理0-5、5-10、10-20cm不同土壤层次的土壤微团聚体分布看出，土壤的微团聚体分布以0.01～0.05mm粒级微团聚体所占比例最多，其次是0.25～1.0mm和0.05～0.25mm粒级微团聚体，<0.01mm粒级的微团聚体含量最少。0～5cm、5～10cm和10～20cm土壤微团聚体分布中，各粒级微团聚体均以马铃薯-双季稻处理各粒级微团聚体含量为最高，均明显高于冬闲-双季稻。与冬闲-双季稻处理相比，多熟制种植条件下冬种马铃薯及覆盖稻草秸秆还田措施能提高土壤中各级微团聚体的含量，改善土壤物理结构，有利于提高稻田耕地质量。

表5 不同种植模式稻田土壤微团聚体质量分数比较

实施例5：马铃薯中薯5号轮作早稻株两优211轮作晚稻丰源优299

试验地点：湖南省长沙市湖南省土壤肥料研究所网室。

马铃薯-双季稻试验组：马铃薯品种为中薯5号，播种时间为2014年12月26日，2015年5月6日收获。早稻品种为株两优211，采用塑料软盘育秧，于5月10日抛栽，早稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素15.2千克、氯化钾7千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量42千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素6.5千克、氯化钾3.0千克；7月13日收获。晚稻品种为丰源优299，采用塑料软盘育秧，于7月16日抛栽，晚稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素18.3千克、氯化钾9.3千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量25.0千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素7.8千克、氯化钾4.0千克；10月27日收获。水分管理采用浅水栽秧、寸水返青、薄水分蘖、苗够晒田、寸水促穗和湿润壮籽的灌溉模式。及时进行稻田杂草和水稻主要病虫害的防治工作。

冬闲-双季稻对照组：采用当地传统种植方式稻田采取冬闲轮作双季稻；

试验组与对照组同期播种，其它田间管理均与当地大田生产水平一致；

试验结果见表6和表7。

晚稻成熟期，马铃薯-双季稻种植模式稻田土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量和阳离子交换量均高于冬闲-双季稻，全氮比冬闲-双季稻增加21.99％、碱解氮增加39.03％、有效磷增加72.6％、速效钾增加27.8％、阳离子交换量增加14.4％。上述表明采用马铃薯-双季稻种植模式，冬季种植马铃薯及秸秆还田能增加土壤的全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量，提高了稻田土壤肥力水平。

表6 不同种植模式稻田土壤养分含量比较

从不同种植模式下晚稻收获时各处理0～5、5～10、10～20cm不同土壤层次的土壤微团聚体分布看出，土壤的微团聚体分布以0.01～0.05mm粒级微团聚体所占比例最多，其次是0.25～1.0mm和0.05～0.25mm粒级微团聚体，<0.01mm粒级的微团聚体含量最少。0～5cm、5～10cm和10～20cm土壤微团聚体分布中，各粒级微团聚体均以马铃薯-双季稻处理各粒级微团聚体含量为最高，均明显高于冬闲-双季稻。与冬闲-双季稻处理相比，多熟制种植条件下冬种马铃薯及覆盖稻草秸秆还田措施能提高土壤中各级微团聚体的含量，改善土壤物理结构，有利于提高稻田耕地质量。

表7 不同种植模式稻田土壤微团聚体质量分数比较

实施例6：不同土壤耕作措施技术研究

根据马铃薯、早稻、晚稻播种和移栽前所采取不同的土壤耕作方式，选择在土层深厚、平坦和肥力充足的双季稻区湖南省华容县三封寺镇进行马铃薯-双季稻种植模式下不同土壤耕作措施试验。马铃薯、早稻、晚稻高产栽培主要包括品种选择，播种和育苗移栽，田间管理，科学施肥，除草，灌溉，防治病虫害，秸秆翻压还田等环节。不同土壤耕作措施稻田土 壤微团聚体质量分数如表8中所示。

表8 不同土壤耕作措施稻田土壤微团聚体质量分数比较

从马铃薯-双季稻种植模式条件下晚稻收获时不同土壤耕作处理0～20cm土层土壤微团聚体分布看出，土壤微团聚体分布以0.01～0.05mm粒级微团聚体所占比例最多，其次是0.25～1.0mm和0.05～0.25mm粒级微团聚体，<0.01mm粒级的微团聚体含量最少。0～20cm土壤微团聚体分布中，在冬种马铃薯时所采取的不同土壤耕作处理均以马铃薯旋耕处理各粒级微团聚体含量为最高，其次是土壤翻耕和土壤免耕处理；在冬种马铃薯采取同一土壤耕作处理条件下，均以早、晚稻旋耕处理各粒级微团聚体含量为最高，其次是早、晚稻翻耕和早、晚稻免耕处理。总的来说，多熟制种植条件下冬种马铃薯采取土壤旋耕和早、晚稻旋耕措施能提高土壤中各级微团聚体的含量，改善土壤物理结构，有利于提高稻田耕地质量。

实施例7：不同土壤轮耕模式技术研究

在马铃薯和双季水稻采取旋耕的基础上，于马铃薯种植后的第1、2、3、4年采取土壤免耕和双季水稻采取土壤旋耕的不同土壤轮耕模式，选择在土层深厚、平坦和肥力充足的双季稻区湖南省华容县三封寺镇进行马铃薯-双季稻种植模式下不同土壤轮耕模式试验。马铃薯、早稻和晚稻高产栽培主要包括品种选择、播种和育苗移栽、田间管理、科学施肥、除草、灌溉、防治病虫害和秸秆翻压还田等环节。不同土壤轮耕模式稻田土壤微团聚体质量分数如表9中所示。

表9 不同土壤轮耕模式稻田土壤微团聚体质量分数比较

从马铃薯-双季稻种植模式条件下晚稻收获时不同土壤轮耕模式处理0～20cm土层土壤微团聚体分布看出，土壤微团聚体分布以0.01～0.05mm粒级微团聚体所占比例最多，其次是0.25～1.0mm和0.05～0.25mm粒级微团聚体，<0.01mm粒级的微团聚体含量最少。0～20cm土壤微团聚体分布中，在连续采取土壤旋耕种植马铃薯2～3年后采取土壤免耕1次的土壤轮耕模式稻田各粒级微团聚体含量为最高，其次是马铃薯旋耕种植1年后免耕和马铃薯旋耕种植4年后采取免耕的土壤轮耕模式。总之，马铃薯-双季稻多熟制种植模式条件下，马铃薯旋耕种植每隔2～3年采取1次土壤免耕、早稻和晚稻均采取土壤旋耕的土壤轮耕模式有利于提高土壤中各级微团聚体的含量，改善土壤物理结构，有利于提高稻田耕地质量。

以上实施例说明的目的在于帮助理解本发明的方法及关键技术。在此，对于本技术领域的相关技术人员而言，在不脱离本发明原理的前提下，若对本发明进行一些改进和修改，这些改进和修改也均视为本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种改善南方双季稻田土壤微团聚结构的马铃薯与双季稻轮作栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：

1.马铃薯栽培：

(1)播前准备11月中旬，准备好包括种薯、农药、化肥、稻草和农膜在内的农用物资，播种前进行稻田土壤旋耕，土壤耕作深度10～15厘米，开沟和分厢，厢面宽1.8米，沟宽0.2米，沟深0.15米，开好围沟及腰沟，以利排水；

(2)品种选择

选择早熟、抗逆能力强、高产的马铃薯品种中薯5号；

(3)切好种薯

保证每一块种薯至少有1～2个芽眼，重量30克，将切好的种薯块进行拌药处理，用2千克70％甲基托布津加1千克72％的农用链霉素均匀拌入50千克滑石粉成为粉剂，每50千克种薯块用2千克粉剂拌匀，要求切块后30分钟内进行拌种处理；

(4)适时播种，覆盖稻草和地膜

12月底至翌年一月初播种，播种前施足底肥，播种后及时覆盖稻草和地膜；马铃薯种植规格为行距90厘米，株距15厘米，每亩播种量150千克，每亩种植密度5000株，每亩底肥施用量为硫酸钾复合肥50千克、硫酸钾20千克、二铵100千克，播种后覆盖稻草厚度为8～10厘米；

(5)田间管理

①及时破膜：马铃薯播种后，30～35天开始出苗，进行田间检查，及时破膜放苗，待全田有80％幼苗出土后及时将农膜全部揭掉；

②中耕培土：马铃薯出苗后，生长到8～10厘米时进行第一次中耕，培土高度以露出秧苗4～5厘米为宜，在现蕾期，进行第二次中耕培土，培土厚度以7～10厘米为宜；

③水分管理：出苗后，若遇干旱时，须及时灌跑马水；在生长期间遇到暴雨时，要及时清沟排水，做好田间排水工作，防止渍害；

④科学施肥：第一次中耕时，每亩追施硫酸铵20千克；现蕾期每亩施用硫酸钾15千克；生长后期若出现叶片早衰现象，用0.2％磷酸二氢钾和0.5％尿素溶液进行根外追肥1～2次；

⑤防治病虫害：及时防治包括地老虎和蚜虫在内的害虫，并预防马铃薯的青枯病、环腐病、黑胫病和晚疫病病害，收获前15天禁止使用农药；

(6)适时收获

5月上旬马铃薯成熟后，及时收获；

(7)马铃薯茎叶和覆盖稻草翻压还田

马铃薯收获后，结合田间土壤耕作将马铃薯茎叶和覆盖的稻草翻压还田；

2.早稻和晚稻栽培：

(1)品种选择，合理搭配

早稻采用杂交稻品种：T优705，晚稻品种：湘丰优103；

(2)育苗移栽

a、4月上旬进行早稻播种育秧，每亩用种量2.5～3.0kg，采取集中育秧，秧龄控制在25～30天，5月上中旬旋耕稻田，施入基肥，然后进行早稻抛秧移栽，移栽密度为每亩2.0万蔸；

b、6月中下旬进行晚稻播种育秧，每亩用种量1.5～2.0kg，7月中旬机械收获早稻，收割后稻草结合土壤旋耕全量翻压还田，并施入基肥，然后进行晚稻抛秧移栽，移栽密度为每亩1.8～2.0万蔸；

(3)田间管理

合理施肥，早稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素15.2千克、氯化钾7千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量42千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素6.5千克、氯化钾3.0千克；晚稻移栽前结合稻田旋耕施用基肥，基肥施用种类和每亩施用量分别为尿素18.3千克、氯化钾9.3千克，过磷酸钙作基肥一次性施入，每亩施用量25.0千克；分蘖肥施用种类和每亩施用量分别为尿素7.8千克、氯化钾4.0千克；水分管理采用浅水栽秧，寸水返青，薄水分蘖，苗够晒田，寸水促穗，湿润壮籽的模式；

及时进行稻田杂草和水稻病虫害的防治工作；

(4)适时收获

早稻于4月上旬播种育秧，5月上中旬抛栽，7月中旬收获；晚稻于6月中下旬播种育秧，7月中下旬抛栽，10月中下旬收获；

(5)稻草秸秆翻压还田

早稻和晚稻收获，结合土壤旋耕进行稻草秸秆翻压还田；

马铃薯旋耕种植每隔2～3年采取1次土壤免耕、早稻和晚稻每年均采取土壤旋耕的土壤轮耕模式。