CN108934842B

CN108934842B - 玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法

Info

Publication number: CN108934842B
Application number: CN201810746423.6A
Authority: CN
Inventors: 齐华; 李从锋; 赵明; 田平; 周宝元; 任红; 郑永照; 隋鹏祥
Original assignee: Shenyang Agricultural University
Current assignee: Shenyang Agricultural University
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2021-07-27
Anticipated expiration: 2038-07-09
Also published as: CN108934842A

Abstract

本发明公开了一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括：步骤一、于作物播种前，将上一季的作物秸秆进行原地粉碎，进行第一次清垄和归带，将归带处秸秆混拌于土层中，清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；步骤二、于作物的下一季播种前，对作物秸秆进行原地粉碎，进行第二次清垄和归带，将归带处秸秆混拌于土层中，清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；在相邻的两个种植季中，播种带与还田带的位置进行互换，或，第二播种带向第一还田带的位置平移，形成条带间隔耕作。本发明创造了“虚实相间”耕层构造，兼具免耕与深耕的优点，不仅有效解决了秸秆还田中最为关键的问题，也是旱地构建合理耕层、实现地力提升的有效途径。

Description

玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法

技术领域

本发明属于农田土壤培肥耕作技术领域，涉及玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，特别涉及一种提高土壤蓄水供水及保墒能力、保证作物高产稳产的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法。

背景技术

我国旱地面积11.09亿亩，占全国耕地总面积的56.8％，主要分布在东北、华北以及西北地区的粮食主产区，其作物产量对保障国家粮食安全具有重要的战略意义。然而近三十年持续小型农机浅耕作业及农田重用轻养的掠夺性生产方式，造成土壤耕层变浅、犁底层上移、土壤缓冲能力减弱、水肥气热矛盾等问题日渐突出，由此导致的作物产量低、产量年际变幅大、资源利用效率下降等问题也日趋严重，土壤耕层环境恶化已成为制约作物高产稳产与资源高效利用的关键瓶颈。秸秆还田是改善土壤耕层环境、实现地力提升、解决秸秆焚烧问题的根本途径。然而，如何提供一种有效的秸秆还田方式以解决如上存在的问题，是目前正在探索的一个方向。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

针对上述传统全层秸秆翻耕、旋耕及覆盖还田技术中存在的缺陷，本发明还有一个目的是提供一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，这一方法既可提高土壤蓄水供水及保墒能力、实现地力提升，又能改善土壤耕层环境、缓解氮素竞争促进玉米出苗及生长发育和产量形成。

为此，本发明提供的技术方案为：

一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤一、每次于作物播种前，首先将上一季的作物秸秆进行原地粉碎及灭茬，然后将粉碎的作物秸秆进行第一次清垄和归带，最后将归带处秸秆混拌于土层中，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；

步骤二、于所述作物的下一季播种前，也首先对收获后的作物秸秆进行原地粉碎及灭茬，之后将粉碎的作物秸秆进行第二次清垄和归带，将归带处秸秆混拌于土层中，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；

其中，在相邻的两个种植季中，播种带与还田带的位置进行互换，所述第二播种带位于所述第一还田带的位置，所述第二还田带处于所述第一播种带的位置，或者，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移40～50cm(80cm:40cm宽窄行栽培)或90cm(60cm行距二比空栽培)，形成条带间隔耕作。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，所述步骤一和步骤二中，归带处的作物秸秆混拌于0～≥30cm土层中。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，所述第一播种带和第二播种带的宽度为90cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为90cm，形成60cm行距的二比空栽培方式；

或者，所述第一播种带和第二播种带的宽度为70cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为50cm，形成80cm:40cm的宽窄行栽培方式。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，于所述播种带内播种时，当采用所述二比空或宽窄行栽培方式，播种行与相邻还田带边缘的距离均为15cm。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，所述第一播种带和第二播种带的作物秸秆残留比例≤5％。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，在将所述作物秸秆进行第一次或第二次清垄和归带之后，将归带处秸秆混拌于土层中之前，还包括如下步骤：

首先向平铺于地表的所述作物秸秆的表面施加处理剂2～5kg/m²，然后使用地膜将该处地块覆盖，处理15～20天，最后将所述地膜揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80～100份，过磷酸钙2～6份，纤维素酶0.5～1份和水5～10份。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，所述地膜包括：

第一膜体，其由铝膜构成，所述第一膜体的厚度为50～200μm；

第二膜体，其边缘与所述第一膜体的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体由黑色的硅胶构成，所述第二膜体的厚度为5～30μm；

喷水构件，其包括沿所述第一膜体和第二膜体的边缘设置的主干管路、分别连通至所述主干管路的不同部位处的多个分支管路和多个喷嘴，所述主干管路上设置有第一进水口，所述主干管路和分支管路设置于所述容置空间内，所述主干管路和分支管路的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体和第二膜体上，所述分支管路的一端与所述主干管路连通，所述分支管路的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路彼此平行排列，相邻的分支管路之间的距离为10～20cm，所述喷嘴设置于所述第一膜体的下方，且所述喷嘴的第二进水口连通至所述分支管路上，每条分支管路上设置有多个所述喷嘴，相邻喷嘴间的距离为20～30cm，相邻的两条所述分支管路上的喷嘴之间为交错分布。

优选的是，所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法中，所述作物为玉米。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明中通过在作物种植季间调整播种带和秸秆还田带的位置，创造的“虚实相间”耕层构造，兼具免耕与深耕的优点，由于为秸秆腐解提供了更多的时间，缓解了氮素竞争，因此使得上一季的作物的秸秆腐解更加彻底，有利于改善作物播种质量，减少出苗障碍，同时提高了土壤蓄水供水及保墒能力、促进作物高产稳产，并可改善土壤耕层环境、实现地力提升。

经过对比，采用本发明方法栽培玉米，较全层翻耕和旋耕秸秆还田的等行距玉米栽培，玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高6.28％～57.14％，20cm～40cm土层土壤含水量提高5.98％～24.00％。采用本发明方法栽培玉米，丰水年与枯水年产量分别提高15.23％～17.52％、20.11％～37.36％，氮肥利用率也同步增加。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法的过程示意图；

图2为本发明其中一个实施例中不同秸秆还田方式中土壤的带0cm～20cm土层和0cm～40cm土层含水量变化图，其中线Ⅰ为依照本发明的方法，线Ⅱ为全层旋耕的秸秆还田方式，线Ⅲ为全层翻耕的秸秆还田方式；

图3为本发明其中一个实施例中的地膜的剖面结构示意图；

图4为本发明其中一个实施例中的地膜的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

全层翻耕、旋耕、覆盖秸秆还田播种层土壤环境恶化、秸秆腐解过程中与作物争夺土壤中氮素，不利于玉米播种、出苗和作物生长发育及产量形成。秸秆还田是改善土壤耕层环境、实现地力提升、解决秸秆焚烧问题的根本途径，但旱地秸秆还田后腐解缓慢，通常采用的传统全层秸秆翻耕、旋耕及覆盖还田，导致了播种层土壤环境恶化，且秸秆腐解过程中与作物争夺土壤中氮素，严重影响玉米等作物的播种、出苗及生长发育和产量形成，因此播种层土壤环境恶化是制约旱地农田秸秆还田的关键障碍。解决秸秆还田播种层土壤环境恶化、缓解氮素竞争，是实现秸秆还田能否实施的最为关键问题。

如图1所示，本发明提供一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤二、于所述作物的下一季播种前，也首先对收获后的作物秸秆进行原地粉碎及灭茬，之后将地表上粉碎的作物秸秆进行第二次清垄和归带，将归带处秸秆混拌于土层中，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；

其中，在相邻的两个种植季中，播种带与还田带的位置进行互换，所述第二播种带位于所述第一还田带的位置，所述第二还田带处于所述第一播种带的位置，或者，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移60cm(80cm:40cm宽窄行栽培)或90cm(60cm行距二比空栽培)，形成条带间隔耕作。本发明中，将本发明的秸秆还田方法称为“带状深旋”。本发明中该相邻的两个种植季，可以种植不同的作物，比如上一季种植玉米，而本季种植大豆或小麦等。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述步骤一和步骤二中，归带处的作物秸秆混拌于0～≥30cm土层中。将作物秸秆混拌于土层中即可实现其还田和腐解，深度加深有利于其进一步地快速腐解。于该深度，秸秆腐解更快，且对下一季的播种影响更小，进一步提高了作物播种质量，提高了出苗率。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述第一播种带和第二播种带的宽度为90cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为90cm，形成二比空栽培方式，此时所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移90cm(60cm行距二比空栽培)，形成条带间隔耕作。

或者，所述第一播种带和第二播种带的宽度为70cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为50cm，形成80cm:40cm的宽窄行栽培方式。此时所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移50cm，形成条带间隔耕作。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，于所述播种带内播种时，当采用所述二比空或宽窄行栽培方式，播种行与相邻还田带边缘的距离均为15cm。进一步减小秸秆对播种的影响，提高播种质量和作物出苗率。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述第一播种带和第二播种带的作物秸秆残留比例≤5％。以保证作物秸秆的彻底还田。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，在将所述作物秸秆进行第一次或第二次清垄和归带之后、将归带处秸秆混拌于土层中之前，还包括如下步骤：

首先向平铺于地表的所述作物秸秆的表面施加处理剂2～5kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理15～20天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80～100份，过磷酸钙2～6份，纤维素酶0.5～1份和水5～10份。将粉碎后的作物秸秆先进行发酵处理，腐熟的农家肥中含有多种微生物，能够加快秸秆的腐解，同时，加入有过磷酸钙，能够将农家肥中的不稳定氮转化为稳定含氮的化合物，从而间接补给了足够的氮源，纤维素酶能够降解秸秆中的纤维素，同时，海藻酸钠在提供微生物初期发酵需要的能量外，与农家肥和纤维素酶混合后，进一步促进了纤维素酶酶活的提高，本发明的处理剂整体上促进了秸秆的腐解，效果良好。并且，提供有地膜6覆盖，保水、保温和保墒，加快秸秆腐解还田进程。

在上述方案中，作为优选，如图3和4所示，所述地膜6包括：

第一膜体601，其由铝膜构成，所述第一膜体601的厚度为50～200μm；具有承载功能。

第二膜体602，其边缘与所述第一膜体601的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体602由黑色的硅胶构成，所述第二膜体602的厚度为5～30μm；提供密封性的同时，黑色的硅胶也能够更多的吸收太阳光能，促进地膜6下地块的温度的提高，促进秸秆酶解。

喷水构件，其包括沿所述第一膜体601和第二膜体602的边缘设置的主干管路603、分别连通至所述主干管路603的不同部位处的多个分支管路604和多个喷嘴605，所述主干管路603上设置有第一进水口，所述主干管路603和分支管路604设置于所述容置空间内，所述主干管路603和分支管路604的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体601和第二膜体602上，所述分支管路604的一端与所述主干管路603连通，所述分支管路604的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路604彼此平行排列，相邻的分支管路604之间的距离为10～20cm，所述喷嘴605设置于所述第一膜体601的下方，且所述喷嘴605的第二进水口连通至所述分支管路604上，每条分支管路604上设置有多个所述喷嘴605，相邻喷嘴605间的距离为20～30cm，相邻的两条所述分支管路604上的喷嘴605之间为交错分布。该主干管路603和多个分支管路604也起到一定的支撑作用。通过第一进水口向主干管路603内供入水源，水通过各个分支管路604在喷嘴605内喷到秸秆表面，根据实际需求向地块中补充水分，使得水分含量站到秸秆总质量的20％～40％，同时由于有地膜6保温，使得秸秆的腐解很快，纤维降解迅速，促进了秸秆还田。作为优选，在上述方案中，在最后将归带处秸秆混拌于土层中之后，播种之前，再对还田带进行一次旋耕。

在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述作物为玉米或大豆。

为使本领域技术人员更好地理解本发明，现提供如下的实施例进行说明：

实施例1

如图1所示，玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

(1)玉米采用二比空(120cm+60cm)或宽窄行(80cm+40cm)栽培。

(2)秋季玉米联合收割机收获后，冬前(或春季播种前)用灭茬机进行秸秆再次粉碎及灭茬。

(3)冬前(或播种前)选用玉米秸秆带状旋耕还田机，将平铺于地表的粉碎玉米秸秆清垄(翌年播种带)归带(还田带)，二比空栽培和宽窄行栽培的秸秆清垄与归带宽度分别为90cm、90cm和70cm、50cm，并将归带(还田带)秸秆深旋均匀混拌于0～≥30cm土层中，清垄(翌年播种带)秸秆残留比例≤5％。

(4)春季选用免耕播种机于播种带播种，播种行与相邻秸秆还田带边缘距离，二比空和宽窄行栽培均为15cm。

(5)播种带与还田带年际间进行交换。

本发明“玉米采用二比空或宽窄行栽培”方法，所述的“二比空”为120cm+60cm；“宽窄行”为80cm+40cm。

本发明“地表的玉米粉碎秸秆清垄(翌年播种带)”方法，所述的“清垄(翌年播种带)”，播种带秸秆残留比例≤5％。

如图2所示，示出秸秆不同还田方式土壤含水量变化图。

收获的玉米产量及产量构成因素请见表1所示。

表1秸秆不同还田方式玉米产量及产量构成因素

注：玉米品种为郑单958，种植密度67500株/hm²，氮肥施用量均为225kg/hm²，其他田间管理均相同。

秸秆不同还田方式中，玉米氮肥利用效率如表2所示。

表2秸秆不同还田方式玉米氮肥利用效率(kg产量/kg N)

实施例2

玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤一、于玉米播种前，首先将上一季的玉米秸秆进行原地粉碎及灭茬，然后将粉碎的玉米秸秆进行第一次清垄和归带，第一播种带的玉米秸秆残留比例≤5％。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的玉米秸秆混拌于土层中的深度为0～≥30cm，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带。

步骤二、于所述玉米的下一季播种前，也首先对收获后的玉米秸秆进行原地灭茬及粉碎，之后将地表上粉碎的玉米秸秆进行第二次清垄和归带，第二播种带的玉米秸秆残留比例≤5％。将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的玉米秸秆混拌于土层中的深度为0～≥30cm，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；所述第一播种带和第二播种带的宽度为90cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为90cm，形成60cm行距的二比空栽培方式；于所述播种带内播种时，播种行与相邻还田带边缘的距离为15cm。

其中，在相邻的两个种植季中，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移90cm，形成条带间隔耕作。

采用本实施例方法栽培玉米，玉米出苗率、出苗整齐度较传统栽培方法分别提高2.8％、90％。采用本实施例方法玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高5％，20cm～40cm土层土壤含水量提高12.00％。采用本发明方法栽培玉米，丰水年与枯水年产量分别提高16％、8％，氮肥利用率也同步增加。

实施例3

一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤一、于大豆播种前，首先将上一季的大豆秸秆进行原地粉碎及灭茬，然后将粉碎的大豆秸秆进行第一次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述大豆秸秆的表面施加处理剂3.5kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理17.5天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥90份，过磷酸钙4份，纤维素酶0.75份和水7.5份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的大豆秸秆混拌于土层中的深度为0cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；

步骤二、于所述大豆的下一季播种前，也首先对收获后的大豆秸秆进行原地粉碎及灭茬，之后将地表上粉碎的大豆秸秆进行第二次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述大豆秸秆的表面施加处理剂3.5Kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理17.5天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥90份，过磷酸钙4份，纤维素酶0.75份和水7.5份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的大豆秸秆混拌于土层中的深度为0cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；所述第一播种带和第二播种带的大豆秸秆残留比例≤5％。

所述第一播种带和第二播种带的宽度为70cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为50cm，形成80cm:40cm的宽窄行栽培方式。于所述播种带内播种时，播种行与相邻还田带边缘的距离为15cm。

其中，在相邻的两个种植季中，播种带与还田带的位置进行互换，所述第二播种带位于所述第一还田带的位置，所述第二还田带处于所述第一播种带的位置，或者，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移50cm，形成条带间隔耕作。

如图3和4所示，所述地膜6包括：

第一膜体601，其由铝膜构成，所述第一膜体601的厚度为125μm；

第二膜体602，其边缘与所述第一膜体601的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体602由黑色的硅胶构成，所述第二膜体602的厚度为17μm；

喷水构件，其包括沿所述第一膜体601和第二膜体602的边缘设置的主干管路603、分别连通至所述主干管路603的不同部位处的多个分支管路604和多个喷嘴605，所述主干管路603上设置有第一进水口，所述主干管路603和分支管路604设置于所述容置空间内，所述主干管路603和分支管路604的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体601和第二膜体602上，所述分支管路604的一端与所述主干管路603连通，所述分支管路604的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路604彼此平行排列，相邻的分支管路604之间的距离为15cm，所述喷嘴605设置于所述第一膜体601的下方，且所述喷嘴605的第二进水口连通至所述分支管路604上，每条分支管路604上设置有多个所述喷嘴605，相邻喷嘴605间的距离为25cm，相邻的两条所述分支管路604上的喷嘴605之间为交错分布。

经过对比，采用本实施例方法栽培玉米，大豆出苗率、出苗整齐度较传统栽培方法分别提高2.97％、93.17％。采用本实施例方法玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高57.14％，20cm～40cm土层土壤含水量提高24.00％。采用本实施方法栽培大豆，丰水年与枯水年产量分别提高17.52％、37.36％，氮肥利用率也同步增加。

实施例4

一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤一、于玉米播种前，首先将上一季的玉米秸秆进行原地粉碎及灭茬，然后将粉碎的玉米秸秆进行第一次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述玉米秸秆的表面施加处理剂2kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理15天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80份，过磷酸钙2份，纤维素酶0.5份和水5份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的玉米秸秆混拌于土层中的深度为30cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；

步骤二、于所述玉米的下一季播种前，也首先对收获后的玉米秸秆进行原地粉碎及灭茬，之后将地表上粉碎的玉米秸秆进行第二次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述玉米秸秆的表面施加处理剂2kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理15天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80份，过磷酸钙2份，纤维素酶0.5份和水5份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的玉米秸秆混拌于土层中的深度为0～≥30cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；所述第一播种带和第二播种带的玉米秸秆残留比例≤5％。

其中，在相邻的两个种植季中，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移90cm，形成条带间隔耕作。所述第一播种带和第二播种带的宽度为90cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为90cm，形成60cm行距的二比空栽培方式；于所述播种带内播种时，播种行与相邻还田带边缘的距离为15cm。

如图3和4所示，所述地膜6包括：

第一膜体601，其由铝膜构成，所述第一膜体601的厚度为50μm；

第二膜体602，其边缘与所述第一膜体601的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体602由黑色的硅胶构成，所述第二膜体602的厚度为5μm；

喷水构件，其包括沿所述第一膜体601和第二膜体602的边缘设置的主干管路603、分别连通至所述主干管路603的不同部位处的多个分支管路604和多个喷嘴605，所述主干管路603上设置有第一进水口，所述主干管路603和分支管路604设置于所述容置空间内，所述主干管路603和分支管路604的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体601和第二膜体602上，所述分支管路604的一端与所述主干管路603连通，所述分支管路604的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路604彼此平行排列，相邻的分支管路604之间的距离为10cm，所述喷嘴605设置于所述第一膜体601的下方，且所述喷嘴605的第二进水口连通至所述分支管路604上，每条分支管路604上设置有多个所述喷嘴605，相邻喷嘴605间的距离为20cm，相邻的两条所述分支管路604上的喷嘴605之间为交错分布。

经过对比，采用本实施例方法栽培玉米，玉米出苗率、出苗整齐度较传统栽培方法分别提高2.85％、92％。采用本实施例方法玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高55％，20cm～40cm土层土壤含水量提高22％。采用本实施例方法栽培玉米，丰水年与枯水年产量分别提高17％、37％，氮肥利用率也同步增加。

实施例5

一种玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，包括如下步骤：

步骤一、于大豆播种前，首先将上一季的大豆秸秆进行原地粉碎及灭茬，然后将粉碎的大豆秸秆进行第一次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述大豆秸秆的表面施加处理剂5kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理20天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80～100份，过磷酸钙6份，纤维素酶1份和水10份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的大豆秸秆混拌于土层中的深度为10cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；

步骤二、于所述大豆的下一季播种前，也首先对收获后的大豆秸秆进行原地粉碎及灭茬，之后将地表上粉碎的大豆秸秆进行第二次清垄和归带，然后向平铺于地表的所述大豆秸秆的表面施加处理剂5kg/m²，然后使用地膜6将该处地块覆盖，处理20天，最后将所述地膜6揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥100份，过磷酸钙6份，纤维素酶1份和水10份。最后将归带处秸秆混拌于土层中，归带处的大豆秸秆混拌于土层中的深度为0～≥30cm，即秸秆不露出于地面外，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；所述第一播种带和第二播种带的大豆秸秆残留比例≤5％。

所述第一播种带和第二播种带的宽度为80cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为40cm，在相邻的两个种植季中，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移40cm，形成80cm:40cm宽窄行栽培方式，形成条带间隔耕作。于所述播种带内播种时，播种行与相邻还田带边缘的距离为15cm。

如图3和4所示，所述地膜6包括：

第一膜体601，其由铝膜构成，所述第一膜体601的厚度为200μm；

第二膜体602，其边缘与所述第一膜体601的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体602由黑色的硅胶构成，所述第二膜体602的厚度为30μm；

喷水构件，其包括沿所述第一膜体601和第二膜体602的边缘设置的主干管路603、分别连通至所述主干管路603的不同部位处的多个分支管路604和多个喷嘴605，所述主干管路603上设置有第一进水口，所述主干管路603和分支管路604设置于所述容置空间内，所述主干管路603和分支管路604的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体601和第二膜体602上，所述分支管路604的一端与所述主干管路603连通，所述分支管路604的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路604彼此平行排列，相邻的分支管路604之间的距离为20cm，所述喷嘴605设置于所述第一膜体601的下方，且所述喷嘴605的第二进水口连通至所述分支管路604上，每条分支管路604上设置有多个所述喷嘴605，相邻喷嘴605间的距离为30cm，相邻的两条所述分支管路604上的喷嘴605之间为交错分布。

经过对比，采用本实施例方法栽培大豆，大豆出苗率、出苗整齐度较传统栽培方法分别提高2.79％、92.89％。采用本实施例方法玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高55.41％，20cm～40cm土层土壤含水量提高23.5％。采用本实施例方法栽培玉米，丰水年与枯水年产量分别提高16.53％、35.87％，氮肥利用率也同步增加。

本发明提供的构建虚实相间耕层构造的秸秆还田耕作方法，是通过秸秆清垄归带、带状深旋还田、清垄带免耕播种、播种带与还田带年际交换四个步骤实现的，该方法将传统的玉米等行距栽培，全层秸秆翻(旋)耕还田，改为120cm+60cm(80cm+40cm)二比空(或宽窄行)栽培，空(宽)行秸秆深旋耕还田的栽培耕作模式。还田带与播种带交替排列，通过带状间隔耕作还田实现了集免耕与深耕优点于一体。采用本发明方法种植玉米，可有效解决全层翻耕、旋耕、覆盖秸秆还田导致播种层土壤环境恶化问题，有效缓解秸秆腐解过程中与作物争夺土壤中氮素问题，该方法所创造的“虚实相间”耕层构造，有利于提高土壤蓄水供水及保墒能力、保证作物高产稳产，并可改善土壤耕层环境、实现地力提升、解决秸秆焚烧问题。

经过对比，采用本发明方法栽培玉米，玉米出苗率、出苗整齐度较传统栽培方法分别提高2.56％～2.97％、82.72％～93.17％。采用本发明方法玉米苗期播种带0cm～20cm土层土壤含水量提高6.28％～57.14％，20cm～40cm土层土壤含水量提高5.98％～24.00％。采用本发明方法栽培玉米，丰水年与枯水年产量分别提高15.23％～17.52％、20.11％～37.36％，氮肥利用率也同步增加。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

如上所述，本发明通过在作物种植季间调整播种带和秸秆的还田带的位置，创造的“虚实相间”耕层构造，兼具免耕与深耕的优点，不仅有效解决了秸秆还田中最为关键问题，也为旱地构建合理耕层、实现地力提升的有效途径。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.玉米耕免交错秸秆带状还田栽培方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、每次于作物播种前，首先将上一季的作物秸秆进行原地灭茬及粉碎，然后将粉碎的作物秸秆进行第一次清垄和归带，最后将归带处秸秆混拌于土层中，以使清垄处形成第一播种带，归带处形成第一还田带；

步骤二、于所述作物的下一季播种前，也首先对收获后的作物秸秆进行原地灭茬及粉碎，之后将粉碎的作物秸秆进行第二次清垄和归带，将归带处秸秆混拌于土层中，以使清垄处形成第二播种带，归带处形成第二还田带；

其中，在相邻的两个种植季中，播种带与还田带的位置进行互换，所述第二播种带位于所述第一还田带的位置，所述第二还田带处于所述第一播种带的位置，或者，所述第二播种带向所述第一还田带的位置平移50cm或90cm，形成条带间隔耕作；

所述步骤一和步骤二中，归带处的作物秸秆混拌于0 cm~30 cm土层中；

所述第一播种带和第二播种带的宽度为90cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为90cm，形成2比空栽培方式；

或者，所述第一播种带和第二播种带的宽度为70 cm，所述第一还田带和第二还田带的宽度为50 cm，形成宽窄行栽培方式；

所述播种带内播种时，当采用所述2比空或宽窄行栽培方式，播种行与相邻还田带边缘的距离均为15cm；

所述第一播种带和第二播种带的作物秸秆残留比例≤5%；

相邻的两个种植季内，种植不同的作物，所述作物为玉米或大豆；

在将所述作物秸秆进行第一次或第二次清垄和归带之后、将归带处秸秆混拌于土层中之前，还包括如下步骤：

首先向平铺于地表的所述作物秸秆的表面施加处理剂2~5 Kg/m²，然后使用地膜将该处地块覆盖，处理15~20天，最后将所述地膜揭去，再将归带处秸秆混拌于土层中；其中，所述处理剂包括如下重量份数的组分：腐熟的农家肥80~100 份，过磷酸钙2~6份，纤维素酶0.5~1份和水5~10份；

所述地膜包括：

第一膜体，其由铝膜构成，所述第一膜体的厚度为50~200μm；

第二膜体，其边缘与所述第一膜体的边缘密封连接且限定出一容置空间，所述第二膜体由黑色的硅胶构成，所述第二膜体的厚度为5~30μm；

喷水构件，其包括沿所述第一膜体和第二膜体的边缘设置的主干管路、分别连通至所述主干管路的不同部位处的多个分支管路和多个喷嘴，所述主干管路上设置有第一进水口，所述主干管路和分支管路设置于所述容置空间内，所述主干管路和分支管路的两侧面均各自分别附着于所述第一膜体和第二膜体上，所述分支管路的一端与所述主干管路连通，所述支管路的另一端沿所述容置空间延伸，且多个所述分支管路彼此平行排列，相邻的分支管路之间的距离为10~20cm，所述喷嘴设置于所述第一膜体的下方，且所述喷嘴的第二进水口连通至所述分支管路上，每条分支管路上设置有多个所述喷嘴，相邻喷嘴间的距离为20~30cm，相邻的两条所述分支管路上的喷嘴之间为交错分布。