CN109717025A - 一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，步骤(1)、当年开春后播种春小麦，并定期进行灌溉；步骤(2)、当步骤(1)中的春小麦成熟后高留茬收割，并将收割的春小麦秸秆粉碎后还田，然后复种毛叶苕子；步骤(3)、当年霜冻时节将毛叶苕子切割后覆盖还田；步骤(4)、次年重复上述步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)。本发明能降低小麦栽培的氮肥投入，同时复种倒茬平衡土壤养分，春小麦秸秆还田与毛叶苕子还田能提高农田土壤耕层有机质及有效N、P等养分的含量，可替代部分无机化肥，利于培肥地力，且毛叶苕子还田能降低风蚀并能保持较高土壤含水量。

Description

一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法

技术领域

本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法。

背景技术

中国西北地区一年一熟有余、两熟不足的耕地面积达数百万公顷，无霜期为150-180天，作物生产模式为典型的一年一熟制。小麦是主要的粮食作物，种植面积大于30％，小麦收获后尚剩余90天左右无霜期的热量条件，且每年产生大量小麦秸秆，但一直以来小麦秸秆的利用技术落后、资源转化率较低、循环利用不足等问题较突出。特别是近年来，农业机械化取代牲畜农作，农户用煤炭、液化气和天然气取代了秸秆燃料，且联合收割机收割后灭茬困难，这就导致秸秆焚烧现象非常普遍，进而造成秸秆资源严重浪费、环境污染、土壤微生物破坏及大量温室气体排放等严重后果，同时，这会使春季和冬季农田土壤表面裸露，从而易形成沙尘暴天气且易发生地表径流和水土流失。

发明内容

本发明提供一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，通过复种毛叶苕子，借助豆科绿肥的固氮作用，可降低小麦栽培的氮肥投入，同时复种倒茬平衡土壤养分，春小麦秸秆还田与毛叶苕子还田能提高农田土壤耕层有机质及有效N、P等养分的含量，可替代部分无机化肥，利于培肥地力，且毛叶苕子还田能降低风蚀并能保持较高土壤含水量。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，包括以下步骤：

步骤(1)、当年开春后先对耕地施基肥，然后对耕地进行旋耕、耙、磨与镇压整地，再于当年3月10-20日左右在耕地上播种春小麦，并定期进行灌溉；

步骤(2)、当步骤(1)中的春小麦成熟后，将成熟的春小麦高留茬进行收割，并将收割的春小麦秸秆粉碎后还田，然后将耕地上的春小麦留茬与粉碎后的春小麦秸秆翻耕到耕地内，再于当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子，并定期进行灌溉；

步骤(3)、当步骤(2)中的毛叶苕子成熟后，在当年霜冻时节即10月23日左右将成熟的毛叶苕子切割后覆盖还田；

步骤(4)、次年于步骤(3)中经毛叶苕子切割后覆盖还田的耕地上重复上述步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)。

进一步地，步骤(1)中，对耕地施基肥的量为：施纯氮约153kg/hm²，施纯P₂O₅约90kg/hm²。

进一步地，步骤(1)中，基肥为氮肥与磷肥，且所用氮肥为尿素，并且尿素中N、P₂O₅与K₂O的比值为46:0:0，所用磷肥为磷酸二铵，且磷酸二铵中N、P₂O₅与K₂O的比值为18:46:0。

进一步地，步骤(1)中，播种春小麦时的播种密度约为675万粒/hm²，对应播种量约为375kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm。

进一步地，步骤(1)中，灌溉采用小区控水漫灌方式，其中上一年耕地土壤入冻前对耕地进行冬储罐的水量约为1200m³/hm²，在春小麦苗期即播种后30天左右灌溉的水量约为750m³/hm²，在春小麦孕穗期即播种后60天左右灌溉的水量约为900m³/hm²，在春小麦灌浆期即播种后90天左右灌溉的水量约为750m³/hm²。

进一步地，步骤(2)中，对成熟的春小麦收割时的留茬高度为25-30cm。

进一步地，步骤(2)中，当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子时的播种量约为45kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm。

进一步地，步骤(2)中，复种毛叶苕子不施肥，且灌溉采用小区控水漫灌方式，其中在毛叶苕子苗期即播种后25天左右灌溉的水量约为700m³/hm²，在毛叶苕子现蕾前期即播种后55天左右灌溉的水量约为900m³/hm²。

进一步地，

步骤(1)中，当年3月10-20日左右在耕地上播种春小麦时所用春小麦种子的品种为宁春2号；

步骤(2)中，当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子时所用毛叶苕子种子的品种为土库曼毛叶苕子。

进一步地，步骤(1)中，耕地为西北绿洲灌溉农业区的耕地。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，能够改变传统生产模式，创建新型可持续农业生产模式，通过复种毛叶苕子，借助豆科绿肥的固氮作用，可降低小麦栽培的氮肥投入，同时复种倒茬能平衡土壤养分，消除潜在连作障碍，春小麦秸秆还田与毛叶苕子还田能显著提高农田土壤耕层有机质及有效N、P等养分的含量，进而可替代部分无机化肥，利于培肥地力，实现农业可持续发展，且毛叶苕子还田是将毛叶苕子覆盖到耕地上，这样就能降低风蚀并能保持较高土壤含水量，进而用于下季春小麦生长发育，因而能提高水分生产效益，而且能增强作物生产的稳定性，并能提高产量及资源利用率，且能提高农民经济收入，适于推广使用。

具体实施方式

一、试验地点、供试材料与供试作物品种

1、试验地点：试验地点为甘肃农业大学武威试验站，土壤类型为灌漠土，土层厚约120cm；多年平均降雨量约156mm，且主要集中在每年的7-9月，年蒸发量约2400mm，灌溉水资源有限，该区年平均气温为7.2℃，且≥0℃与≥10℃的积温分别为3513.4℃与2985.4℃；小麦是该区主栽作物之一，播种比例大于30％；试验地土壤为荒漠灌淤土，肥力水平中等，有灌溉条件；耕层0-30cm土壤容重为1.2-1.5g/cm³，有机质含量约15g/kg，全N为0.6g/kg，全P为1.0g/kg，碱解性N为70mg/kg，速效P为20mg/kg，速效K为150mg/kg；然而，春小麦传统高产源于较高的水肥供应，导致农田生产力逐年下降，降低作物生产的高产稳产潜力。

2、供试材料：基肥为N、P₂O₅、K₂O含量分别为46％、0％、0％的尿素以及N、P₂O₅、K₂O含量分别为18％、46％、0％的磷酸二铵。

3、供试作物品种：春小麦种子选择高产、中矮秆、抗倒伏的宁春2号；毛叶苕子种子选择生物量大、耐倒伏、用作优质绿肥与牧草的土库曼毛叶苕子。

二、种植方式

春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，包括以下步骤：

步骤(1)、当年开春后先对耕地施基肥，然后对耕地进行旋耕、耙、磨与镇压整地，再于当年3月10-20日左右在耕地上播种春小麦，并定期进行灌溉；

步骤(2)、当步骤(1)中的春小麦成熟后，将成熟的春小麦高留茬进行收割，并将收割的春小麦秸秆粉碎后还田，然后将耕地上的春小麦留茬与粉碎后的春小麦秸秆翻耕到耕地内，再于当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子，并定期进行灌溉；

步骤(3)、当步骤(2)中的毛叶苕子成熟后，在当年霜冻时节即10月23日左右将成熟的毛叶苕子切割后覆盖还田；

步骤(4)、次年于步骤(3)中经毛叶苕子切割后覆盖还田的耕地上重复上述步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)。

其中，步骤(1)中，对耕地施基肥的量为：施纯氮约153kg/hm²，施纯P₂O₅约90kg/hm²；播种春小麦时的播种密度约为675万粒/hm²，对应播种量约为375kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm；灌溉采用小区控水漫灌方式，其中上一年耕地土壤入冻前对耕地进行冬储罐的水量约为1200m³/hm²，在春小麦苗期即播种后30天左右灌溉的水量约为750m³/hm²，在春小麦孕穗期即播种后60天左右灌溉的水量约为900m³/hm²，在春小麦灌浆期即播种后90天左右灌溉的水量约为750m³/hm²。

其中，步骤(2)中，对成熟的春小麦收割时的留茬高度为25-30cm；当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子时的播种量约为45kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm；复种毛叶苕子不施肥，且灌溉采用小区控水漫灌方式，其中在毛叶苕子苗期即播种后25天左右灌溉的水量约为700m³/hm²，在毛叶苕子现蕾前期即播种后55天左右灌溉的水量约为900m³/hm²。

三、试验设计与结果分析

1、裂区设计

试验采用裂区设计，选取只种植春小麦而不复种毛叶苕子的一块耕地，称为一号主区，并选取按上述“二、种植方式”既种植春小麦又复种毛叶苕子的一块耕地，称为二号主区，且一号主区与二号主区的面积相等；

将一号主区划分为面积相等的5个副区，且该5个副区分别称为a、b、c、d、e，再将每个副区划分为面积相等的三个小副区，即a副区对应的三个小副区分别为a₁、a₂、a₃，b副区对应的三个小副区分别为b₁、b₂、b₃，c副区对应的三个小副区分别为c₁、c₂、c₃，d副区对应的三个小副区分别为d₁、d₂、d₃，e副区对应的三个小副区分别为e₁、e₂、e₃；

将二号主区划分为面积相等的5个副区，且该5个副区分别称为A、B、C、D、E，再将每个副区划分为面积相等的三个小副区，即A副区对应的三个小副区分别为A₁、A₂、A₃，B副区对应的三个小副区分别为B₁、B₂、B₃，C副区对应的三个小副区分别为C₁、C₂、C₃，D副区对应的三个小副区分别为D₁、D₂、D₃，E副区对应的三个小副区分别为E₁、E₂、E₃。

2、一号主区的试验

在一号主区上5个副区对应的15个小副区上分别按上述“二、种植方式”内春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法来进行试验，在各小副区上进行试验时除上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量不同外，其他操作均完全相同，具体为：

在a副区对应的三个小副区a₁、a₂、a₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为180kg/hm²，即对a副区进行3个平行重复试验；

在b副区对应的三个小副区b₁、b₂、b₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为153kg/hm²，相当于减量15％纯氮，即对b副区进行3个平行重复试验；

在c副区对应的三个小副区c₁、c₂、c₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为126kg/hm²，相当于减量30％纯氮，即对c副区进行3个平行重复试验；

在d副区对应的三个小副区d₁、d₂、d₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为99kg/hm²，相当于减量45％纯氮，即对d副区进行3个平行重复试验；

在e副区对应的三个小副区e、e₂、e₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为0kg/hm²，相当于减量100％纯氮，即对e副区进行3个平行重复试验。

3、二号主区的试验

在二号主区上5个副区对应的15个小副区上分别按上述“二、种植方式”内春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法来进行试验，在各小副区上进行试验时除上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量不同外，其他操作均完全相同，具体为：

在A副区对应的三个小副区A₁、A₂、A₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为180kg/hm²，即对A副区进行3个平行重复试验；

在B副区对应的三个小副区B₁、B₂、B₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为153kg/hm²，相当于减量15％纯氮，即对B副区进行3个平行重复试验；

在C副区对应的三个小副区C₁、C₂、C₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为126kg/hm²，相当于减量30％纯氮，即对C副区进行3个平行重复试验；

在D副区对应的三个小副区D₁、D₂、D₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为99kg/hm²，相当于减量45％纯氮，即对D副区进行3个平行重复试验；

在E副区对应的三个小副区E₁、E₂、E₃上进行试验时，上述步骤(1)中对耕地施纯氮的量均为0kg/hm²，相当于减量100％纯氮，即对E副区进行3个平行重复试验。

4、结果分析

表1列出不同施氮处理下小麦籽粒产量、毛叶苕子干重及模式能量产量差异，其中复种(0kg/hm²)相当于在E₁、E₂、E₃这三个小副区上进行的试验，复种(99kg/hm²)相当于在D₁、D₂、D₃这三个小副区上进行的试验，复种(126kg/hm²)相当于在C₁、C₂、C₃这三个小副区上进行的试验，复种(153kg/hm²)相当于在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行的试验，复种(180kg/hm²)相当于在A₁、A₂、A₃这三个小副区上进行的试验，不复种(180kg/hm²)相当于在a₁、a₂、a₃这三个小副区上进行的试验，其中模式能量产量为小麦籽粒、小麦秸秆产量与毛叶苕子地上干重折合成能量时的总生物产能。

由表1可知，复种(153kg/hm²)即在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行试验时获得最高的小麦籽粒产量与毛叶苕子地上干重产量，与复种(126kg/hm²)即在C₁、C₂、C₃这三个小副区上进行试验、复种(99kg/hm²)即在D₁、D₂、D₃这三个小副区上进行试验、复种(0kg/hm²)即在E₁、E₂、E₃这三个小副区上进行试验相比，小麦籽粒分别增产6.6％、11.2％、98.6％，毛叶苕子地上干重分别增加6.0％、7.9％、23.5％，模式能量产量分别增加13.3％、16.4％、55.1％，但是复种(153kg/hm²)即在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行试验与复种(180kg/hm²)即在A₁、A₂、A₃这三个小副区上进行试验相比，小麦籽粒产量、毛叶苕子地上干重、模式能量产量三个指标间差异不显著，这说明春小麦复种毛叶苕子模式中，能实现减量15％纯氮。

表1不同施氮处理下小麦籽粒产量、毛叶苕子干重及模式能量产量差异

表2列出不同施氮处理下春小麦复种毛叶苕子后土壤耕层(0-20cm)养分差异，其中复种(0kg/hm²)相当于在E₁、E₂、E₃这三个小副区上进行的试验，复种(99kg/hm²)相当于在D₁、D₂、D₃这三个小副区上进行的试验，复种(126kg/hm²)相当于在C₁、C₂、C₃这三个小副区上进行的试验，复种(153kg/hm²)相当于在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行的试验，复种(180kg/hm²)相当于在A₁、A₂、A₃这三个小副区上进行的试验，不复种(180kg/hm²)相当于在a₁、a₂、a₃这三个小副区上进行的试验。

由表2可知，复种(153kg/hm²)即在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行试验时，春小麦秸秆还田及复种毛叶苕子还田显著地提高了农田土壤耕层有机质及N、P等养分的含量，且复种(153kg/hm²)即在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行试验与不复种(180kg/hm²)即在a₁、a₂、a₃这三个小副区上进行试验处理相比，有机质提高1.3g/kg，碱解氮增加5.7mg/kg，有效磷提高7.9mg/kg，而且复种(153kg/hm²)即在B₁、B₂、B₃这三个小副区上进行试验与复种(180kg/hm²)即在A₁、A₂、A₃这三个小副区上进行试验处理相比，有机质提高0.8g/kg，碱解氮增加4.1mg/kg，有效磷提高5.6mg/kg。

表2不同施氮处理下小麦复种毛叶苕子后土壤耕层(0-20cm)养分差异

处理(施氮量)	有机质(g/kg)	碱解氮(mg/kg)	有效磷(mg/kg)
				复种(0kg/hm<sup>2</sup>)	16.3	74.8	21.4
复种(99kg/hm<sup>2</sup>)	17.2	75.6	25.3
				复种(126kg/hm<sup>2</sup>)	17.6	77.3	28.0
复种(153kg/hm<sup>2</sup>)	17.7	79.6	30.2
				复种(180kg/hm<sup>2</sup>)	16.9	75.5	24.6
不复种(180kg/hm<sup>2</sup>)	16.4	73.9	22.3

Claims (10)

1.一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)、当年开春后先对耕地施基肥，然后对耕地进行旋耕、耙、磨与镇压整地，再于当年3月10-20日左右在耕地上播种春小麦，并定期进行灌溉；

步骤(2)、当步骤(1)中的春小麦成熟后，将成熟的春小麦高留茬进行收割，并将收割的春小麦秸秆粉碎后还田，然后将耕地上的春小麦留茬与粉碎后的春小麦秸秆翻耕到耕地内，再于当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子，并定期进行灌溉；

步骤(3)、当步骤(2)中的毛叶苕子成熟后，在当年霜冻时节即10月23日左右将成熟的毛叶苕子切割后覆盖还田；

步骤(4)、次年于步骤(3)中经毛叶苕子切割后覆盖还田的耕地上重复上述步骤(1)、步骤(2)与步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(1)中，对耕地施基肥的量为：施纯氮约153kg/hm²，施纯P₂O₅约90kg/hm²。

3.根据权利要求2所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(1)中，基肥为氮肥与磷肥，且所用氮肥为尿素，并且尿素中N、P₂O₅与K₂O的比值为46:0:0，所用磷肥为磷酸二铵，且磷酸二铵中N、P₂O₅与K₂O的比值为18:46:0。

4.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(1)中，播种春小麦时的播种密度约为675万粒/hm²，对应播种量约为375kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm。

5.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(1)中，灌溉采用小区控水漫灌方式，其中上一年耕地土壤入冻前对耕地进行冬储罐的水量约为1200m³/hm²，在春小麦苗期即播种后30天左右灌溉的水量约为750m³/hm²，在春小麦孕穗期即播种后60天左右灌溉的水量约为900m³/hm²，在春小麦灌浆期即播种后90天左右灌溉的水量约为750m³/hm²。

6.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(2)中，对成熟的春小麦收割时的留茬高度为25-30cm。

7.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(2)中，当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子时的播种量约为45kg/hm²，且播种方式为条播，行距约为15cm。

8.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(2)中，复种毛叶苕子不施肥，且灌溉采用小区控水漫灌方式，其中在毛叶苕子苗期即播种后25天左右灌溉的水量约为700m³/hm²，在毛叶苕子现蕾前期即播种后55天左右灌溉的水量约为900m³/hm²。

9.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于，

步骤(1)中，当年3月10-20日左右在耕地上播种春小麦时所用春小麦种子的品种为宁春2号；

步骤(2)中，当年7月下旬在耕地上复种毛叶苕子时所用毛叶苕子种子的品种为土库曼毛叶苕子。

10.根据权利要求1所述的一种春小麦秸秆还田后复种毛叶苕子的种植方法，其特征在于步骤(1)中，耕地为西北绿洲灌溉农业区的耕地。