CN109452107A - 一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法 - Google Patents
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Abstract
一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，包括：(1)在玉米播种前7‑10d进行化学除草；(2)使用玉米旋耕施肥播种机按照100cm的间隔进行旋耕、施肥和播种；(3)将长度小于10cm的秸秆均匀覆盖在整个田间，覆盖厚度3‑5cm，其中，当土壤含水量低于18％时，在覆盖秸秆前先灌水；(4)玉米苗在二叶一心期将同位置或相近位置的多余玉米苗进行拔除，3‑4叶期按窝距20.8cm定苗；(5)定苗之后，按照常规的种植方法进行水肥管理。本发明方法能调节地温、抑制杂草、降低病虫害、抗旱节水、减少土壤结构破坏或板结，又不牺牲产量和效益，最终实现旱作农业区夏玉米避灾减灾和高产高效。
Description
技术领域
本发明涉及耕作栽培技术领域，尤其涉及一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法。
背景技术
玉米是重要的粮食作物，饲料作物和经济作物，在我国农业生产和国民经济中占有重要的地位，主要分布在东北、华北和西南地区，形成了一个从东北到西南的狭长玉米种植带，这一带状区域集中了中国玉米种植总面积的85％和产量的90％。其中四川是玉米播种面积最大的十个省份之一，然而该省份主要为旱作农业区。据统计，重庆和川东南地区共有旱作农田面积333.3余万hm2，约占总耕地面积的60％。由于旱作农业区主要分布于丘陵山地，土层浅薄、水土流失严重、灌溉水源贫乏，加之高温伏旱气候多发性，使农业生产力低而不稳。
保护性耕作是采用少耕、免耕、地表微地形改造、地表覆盖并结合适当的种植模式等形式，达到生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术，具有保土培肥、调温节水、增产增效等作用。现已推广到粮食主产区，并重视农机与农艺相结合，在发展农机具的基础上重点发展少免耕模式、农田覆盖技术、节水施肥技术、合理合作及优良品种的选育等综合配套技术。目前，针对夏玉米保护性耕作措施的研究主要集中在东北和华北地区，耕作措施多采用免耕和深松，秸秆覆盖方式有整秸秆覆盖、秸秆粉碎覆盖和秸秆直立，而西南地区夏玉米保护性耕作措施主要以免耕、秸秆覆盖和“旱三熟”种植模式互相结合为主。长期免耕会带来土壤板结和加重病、虫、草害等问题；过度耕作则会造成土壤结构破坏、土壤质量下降，且劳动力增加的不足；而在秸秆还田处理上，如果直接还田，腐熟速度慢，将会影响下茬庄稼发芽、生根等。
发明内容
本发明的目的是提供一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，在杜绝秸秆焚烧造成大气污染的同时，还能调节地温、抑制杂草、降低病虫害、抗旱节水、减少土壤结构破坏或板结，又不以牺牲产量和效益为代价，最终实现西南地区旱作农业区夏玉米避灾减灾和高产高效。
本发明采取的技术方案是：
一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，包括以下步骤：
(1)在玉米播种前7-10d进行化学除草；
(2)使用玉米旋耕施肥播种机按照100cm的间隔进行旋耕、施肥和播种，每次旋耕宽度60cm、深度10-15cm；
(3)将长度小于10cm的秸秆均匀覆盖在整个田间，覆盖厚度3-5cm，该厚度既能实现秸秆的快速腐烂和矿化，又不影响出苗和幼苗的生长，且达到调温抗旱的作用；其中，当土壤含水量低于18％时，在覆盖秸秆前先灌水，使土壤达到该含水量要求，以满足玉米出苗的需要；
(4)玉米苗在二叶一心期将同位置或相近位置的多余玉米苗进行拔除，3-4叶期按窝距20.8cm定苗；
(5)定苗之后，按照常规的种植方法进行水肥管理。
进一步的，步骤(1)所述的化学除草是指在晴天采用低毒灭生性除草剂进行除草，每亩地使用400-500ml浓度为10％的草甘膦水剂兑水喷雾。
进一步的，所述秸秆为油菜秸秆。
进一步的，步骤(2)中，施肥量为每亩60kg复合肥，该复合肥由N、P2O5、K2O按照1：1：1的质量比构成，含氯离子3-15％(含低氯)，总养分(NPK总含量)≥45％；播种采用2行播种机，进行宽窄行播种，即除了最外侧的两行之外，中间的每一行玉米，与其一侧玉米的行距为0.6米，与另一侧玉米的行距为1米，该设计不仅可以合理利用自然空间，达到田间通风透光良好，光合作用充分，抗倒伏的效果，而且宽行间距(1m)能够充分利用玉米高秆、边行优势强的特点促进其生长、窄行间距(0.6m)有利于机械收获(窄行间距的距离刚好为旋耕宽度，在旋耕后直接播种，而宽行间距为免耕区域)。
本发明的积极效果如下：
本发明的旱地玉米调温抗旱保护性耕作技术，是在免耕的基础上进行少耕(种植行旋耕，非种植行免耕)，并结合秸秆粉碎还田技术，不仅可以避免长期免耕带来的土壤板结、病虫草害或深松造成的土壤结构破坏、土壤质量下降等问题，还可以通过秸秆覆盖减少地表径流，增加雨水入渗，抑制水分蒸发。并通过控制微生物的繁殖和活动，促进土壤养分转化与分解，从而实现地温的调节。同时，秸秆腐烂后，增加了土壤肥力，提高了养分利用和作物产量。最终，在杜绝秸秆焚烧所造成的大气污染的同时，还具有高温防控、抗旱节水、高产高效等显著作用，大大提高了旱地玉米避灾减灾和节水丰产能力。
附图说明
图1为宽窄行播种示意图；
图2为耕作方式对0～80cm土层土壤含水率的影响；
图3为耕作方式对0～25cm土层土壤温度的影响；
图4为耕作方式对玉米经济产量的影响。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。
一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，包括以下步骤：
1)油菜收获及秸秆处理
油菜田间2/3角果呈黄色即可割倒晾晒，角果易脱粒时选择晴天采用油菜脱粒机进行脱粒及秸秆粉碎(若粉碎不完全，可采用秸秆粉碎机进行二次粉碎)，粉碎后的秸秆留待备用。
2)播前化学除草
在播种前7-10d选择晴天进行，每亩可用10％草甘膦水剂400-500ml兑水喷雾。
3)旋耕、播种和施肥
采用小型玉米旋耕播种施肥一体机每隔1m进行旋耕、播种和施肥，旋耕和播种宽度均为60cm，底肥为每亩施复合肥60kg(美丰比利夫复合肥料N-P2O5-K2O：15-15-15含低氯，总养分≥45％)，每亩基本苗4000株。
4)玉米播种后的水分管理
如果播种时土壤湿度较大或播种后有降雨，土壤水分能够满足玉米出苗的要求(土壤含水量不低于18％)，则播后不用灌水；如果播种时土壤较干，土壤含水量低，秸秆覆盖前应灌水以保证出苗。
5)秸秆覆盖
采用全田秸秆覆盖，将粉碎后的秸秆自然均匀分散在田间，覆盖厚度约3-5cm。
(6)玉米苗在二叶一心期将同位置或相近位置的多余玉米苗进行拔除，3-4叶期按窝距20.8cm定苗；
(7)定苗之后，按照常规的种植方法进行水肥管理。
试验地：简阳市玉成乡
参试品种：国豪玉7号
试验时间：2016年6月-2016年9月
试验处理：采用大田实验，裂区设计。以不同的耕作方式为主区，不同的秸秆覆盖方式为副区，共9个处理(表1)，每个处理重复3次，随机区组设计。试验田周围设保护行。
表1试验处理
每个小区为长5m，宽4.8m，面积24m2；进行宽窄行种植，宽行的间距为1m，窄行的间距为0.6m(参见图1)，共种植6行，每行种植20-21株玉米，株距为20.8cm，种植密度为4000株/亩。半覆盖、条带旋耕均在窄行进行。播种前按常规基施复合肥，其他管理措施同常规。
具体测定指标如下：
(1)土壤温度：在玉米拔节期、抽雄吐丝期、灌浆后期和收获期用曲管地温计分别测定5、10、15、20、25cm的土壤温度，测定时间为2016年7月11日、8月3日、9月1日和9月12日的8:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00。
(2)土壤水分含量：分别在播种前(6月3日)和玉米生意期测定温度的当天测定土壤含水率，用土钻分别在0—10cm、10—20cm、20—40cm、40—60cm、60—80cm采取土样，在105℃的烘箱中将土样烘至恒重，计算土壤含水率。
(3)小区经济产量：每小区收获后籽粒自然晾干后称重，折算成亩产。
图2为耕作方式对0—80cm土层土壤含水率的影响，折线图表示土壤含水率随土层的变化情况(上坐标)，柱状图表示夏玉米在各生育0—20、20—40和40—80cm土层的土壤含水率情况(下坐标)。
从折线图可知，除全旋耕+全覆盖(RW)和全旋耕+半覆盖(RH)处理下的收获期外，各处理下土壤含水率在其他生育期内随着土层深度的加深总体呈现增加趋势，但各处理下各生育期土壤含水率的变化趋势不同。
从柱状图可知，条旋+全覆盖(SW)处理下的含水率在整个生育期均较播前含水率高，所有处理下的收获期土壤含水率均高于其他时期。各生育期0—20cm土层的土壤平均含水率在条旋+全覆盖(SW)处理下最高，分别为14.47％、16.24％、14.56％、20.63％；全旋+全覆盖(RW)处理下最低(除拔节期)。20—40cm土层土壤含水率在条旋+全覆盖(SW)处理下最高，拔节期为16.26％，灌浆后期为17.36％，收获期为21.33％；条旋+半覆盖(SH)处理下最低(除抽雄吐丝期和收获期)。40—80cm土层的土壤平均含水率在条旋+全覆盖(SW)处理下最高，拔节期为15.52％，灌浆后期为17.93％，收获期为20.93％；免耕+全覆盖(NW)处理下最低(除收获期)。
图3为耕作方式对0—25cm土层土壤温度的影响，在玉米全生育期内，所有处理下0—15cm土层土壤温度随土壤深度的加深总体呈现降低趋势，而在15—25cm时随土壤深度的加深而表现出不同的变化特征。除全旋+不覆盖(RN)处理在灌浆后期外，其余处理均对各生育期15cm土层温度的影响较大。
所有处理下0—25cm土层土壤温度均表现为收获期<抽雄吐丝期<拔节期<灌浆后期，这与当地气温的变化一致，这是因为进入拔节期后，随着地表遮蔽程度增加，太阳辐射作用对土壤的影响逐步减弱，秸秆覆盖不会对土壤温度有较大范围的改变。
相同耕作方式下，土壤均温在拔节期和灌浆后期表现为不覆盖>半覆盖>全覆盖，抽雄吐丝期表现为半覆盖>全覆盖>不覆盖，收获期(除免耕)表现为半覆盖>全覆盖。秸秆全覆盖时，土壤均温在拔节期、抽雄吐丝期和灌浆后期表现为条旋>全旋>免耕；秸秆半覆盖时，土壤均温在拔节期、抽雄吐丝期和收获期表现为全旋>条旋>免耕；不覆盖秸秆时，土壤均温在灌浆后期和收获期表现为免耕>条旋>全旋。这表明秸秆覆盖具有一定的调温作用。
图4为耕作方式对玉米经济产量的影响。全旋+半覆盖(RH)处理下的经济产量最低(415.70千克/亩)；免耕+全覆盖(NW)处理下经济产量达到476.63千克/亩，条旋+半覆盖(SH)处理下经济产量次之(474.43千克/亩)，条旋+全覆盖(SW)处理下经济产量居第三(467.21千克/亩)，分别较最低产量增加了14.66％、14.12％和12.39％，但处理间差异不显著。
秸秆全覆盖时，夏玉米的经济产量在不同耕作方式下表现为全免耕>条带旋耕>全旋耕，秸秆半覆盖或不覆盖时为条带旋耕>全免耕>全旋耕，即同一种秸秆覆盖方式下，全旋耕均较免耕和条带旋耕方式的经济产量低；全免耕或全旋耕耕作方式下，夏玉米的经济产量在不同覆盖方式下表现为全覆盖>不覆盖>半覆盖；条带旋耕时为半覆盖>全覆盖>不覆盖。
Claims (4)
1.一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在玉米播种前7-10d进行化学除草；
(2)使用玉米旋耕施肥播种机按照100cm的间隔进行旋耕、施肥和播种，每次旋耕宽度60cm、深度10-15cm；
(3)将长度小于10cm的秸秆均匀覆盖在整个田间，覆盖厚度3-5cm，其中，当土壤含水量低于18％时，在覆盖秸秆前先灌水，使土壤达到该含水量要求，以满足玉米出苗的需要；
(4)玉米苗在二叶一心期将同位置或相近位置的多余玉米苗进行拔除，3-4叶期按窝距20.8cm定苗；
(5)定苗之后，按照常规的种植方法进行水肥管理。
2.如权利要求1所述的一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，其特征在于，步骤(1)所述的化学除草是指在晴天采用低毒灭生性除草剂进行除草，每亩地使用400-500ml浓度为10％的草甘膦水剂兑水喷雾。
3.如权利要求1所述的一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，其特征在于，所述秸秆为油菜秸秆。
4.如权利要求1所述的一种旱地玉米调温抗旱保护性耕作方法，其特征在于，步骤(2)中，施肥量为每亩60kg复合肥，该复合肥由N、P2O5、K2O按照1：1：1的质量比构成，含氯离子3-15％，总养分≥45％；播种采用2行播种机，进行宽窄行播种，即除了最外侧的两行之外，中间的每一行玉米，与其一侧玉米的行距为0.6米，与另一侧玉米的行距为1米。
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2018
- 2018-12-28 CN CN201811624094.4A patent/CN109452107A/zh active Pending
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