CN112189399A - 一种红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于稻田培肥技术领域,公开了一种红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,所述红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法包括:薯、稻品种选择;采取再生稻茬后免耕作畦播种稻草原位覆盖或者机械化灭茬旋耕起垅播种薄膜覆盖,轻简化施肥用量,马铃薯收获后秸秆全量还田;采取秧盘育秧抛栽,抛栽秧龄不超过25天,轻简化施肥用量,成熟机收碎稻草全量还田;在中稻机械收获前7~10天撒施“催芽肥”,轻简化施肥用量,成熟机收碎稻草全量原位覆盖还田或者机械旋耕翻压还田。利用本发明提供的红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,粮食丰产增值明显,稻田地力提升明显,土地资源利用率提高明显,增加了农产品数量,提高了粮油自给保障。
Description
技术领域
本发明属于稻田培肥技术领域,尤其涉及一种红壤稻田三熟制生产下同步 培肥方法。
背景技术
目前,粮食安全、水资源安全、生态安全是世界面临的三大难题。人口增 长、耕地减少;气候变化、水资源短缺;环境污染、土壤退化;是世界粮食安 全面临的三大挑战。如何培肥土壤,提高稻田质量,建设稳产高产高标准粮田, 优化种植结构,发展多熟种植,提高耕地复种指数,增加粮食播种面积,主攻 单产,实现周年可循环持续粮食生产稳产丰收,是破解“三大”难题,迎接面 临“三大”挑战,迫切需要研究和解决的重大技术问题。
红壤稻田面积大,是主要的水稻生产基地和三熟制生产载体,曾经种植模 式主要有薯稻稻、油稻稻、肥稻稻等三熟制农作模式,复种指数3.0,非主体种 植模式有油稻、肥稻、薯稻、稻稻等二熟制农作模式,复种指数2.0,以及闲稻 单作一熟制农作模式,复种指数1.0。新时代下由于种植技术、粮食价格及农村 劳力、农业机械化等综合因素发生改变,红壤稻田主体模式退变为稻稻连作二 熟制、油稻轮作二熟制和闲稻单作一熟制等3个农作模式,复种指数只有2.0甚 至为1.0,秋冬闲或冬闲空置,光温水热土资源浪费大;而且,稻稻连作二熟制 和闲稻单作二熟制2个农作模式冬闲长期冬泡,未进行水旱轮作,导致土壤次生潜育、潜育化加剧,影响红壤稻田的可持续利用和水稻粮食生产的稳产高产。
在新常态下,显然传统的油稻稻、肥稻稻和薯稻稻等三熟制农作模式曾经 是红壤稻田的主体种植模式,能够实现用地养地相融合,红壤稻田复种指数3.0, 充分利用了光温水热土资源,保障了农作物丰产和地力培肥,但传统的高强度 重劳力的三熟制生产技术已经不适合新时代下的当前农业生产,农村强壮劳力 外出务工缺乏,周年农业全程机械化智能化尚未实现和覆盖,现代农业生产急 需探寻和推广应用红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法。
红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法就是指,单位面积红壤稻田,在一 个生产周年里,能够三收复种指数3.0进行粮食生产的同时,同步培肥稻田,实 现稻田粮食生产可持续丰产稳产。以江西省为例,当前有红壤双季稻田2400万 亩,冬闲田达2000万亩左右,如果能够创新红壤稻田三熟制生产下同步培肥方 法,将充分利用冬闲田,在保障粮食生产的同时,同步培肥红壤稻田,还能大 幅度的恢复红壤稻田复种指数为3.0。2016年始马铃薯已主粮化发展,“马铃薯 -中稻-再生稻”这个优化的三熟制周年农作模式,能够很好的实现稻田三熟制生 产下同步培肥稻田,实现稻田粮食生产可持续丰产稳产。
因此,针对红壤稻田,有计划的改传统双季稻(早稻-晚稻)生产为新型双 季稻(中稻-再生稻)生产,再增加一季马铃薯生产,对红壤双季稻田地力可持 续,农业生产的光温水热土资源高效利用,保障中国粮食安全供给和实现国家 “藏粮于技、藏粮于地”战略,均有重大的现实意义。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:
(1)新时代下由于种植技术、粮食价格及农村劳力、农业机械化等综合因 素发生改变,红壤稻田主体模式退变为稻稻连作二熟制、油稻轮作二熟制和闲 稻单作一熟制等3个农作模式,复种指数只有2.0甚至为1.0,秋冬闲或冬闲空 置,光温水热土资源浪费大。
(2)传统稻稻连作二熟制和闲稻单作二熟制2个农作模式冬闲长期冬泡, 未进行水旱轮作,导致土壤次生潜育、潜育化加剧,影响红壤稻田的可持续利 用和水稻粮食生产的稳产高产。
(3)传统的高强度重劳力的三熟制生产技术已经不适合新时代下的当前农 业生产,农村强壮劳力外出务工缺乏,周年农业全程机械化智能化尚未实现和 覆盖。
解决以上问题及缺陷的难度为:现有技术存在的上述三个问题,是由2向1 再到3是层层递进的有内在联系的三个难题。如果仅要解决问题二,用稻油轮 二熟制模式可以解决,要连着问题1和问题2同时解决,运用传统高强度重劳 力的三熟制生产技术即油稻稻三熟制可以解决,但问题3仍然存在,这是个需 要系统综合多领域技术共同进步非农业科技一个领域进步所能解决的。所以在 现阶段,针对红壤稻田寻求一个既轻简又能实现可持续循环的周年三熟制粮食 生产模式是非常困难但又必须去创新研究的。
解决以上问题及缺陷的意义为:本发明即这个优化的“马铃薯-中稻-再生稻” 三熟制周年农作模式,能够很好的实现红壤稻田三熟制生产下同步培肥稻田, 解决红壤双季稻田地力可持续,并且实现周年作物3熟,直接有效提高单位红 壤稻田的粮食产量、质量和品类,解决红壤稻田的光温水热土资源高效利用, 实现稻田粮食生产可持续丰产稳产,对保障中国粮食安全供给和实现国家“藏 粮于技、藏粮于地”战略,均有重大的现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种红壤稻田三熟制生产下同步 培肥方法。
本发明是这样实现的,一种红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,所述红 壤稻田三熟制生产下同步培肥方法包括以下步骤:
步骤一,薯、稻品种选择。
步骤二,马铃薯种植:采取再生稻茬后免耕作畦播种稻草原位覆盖或者机 械化灭茬旋耕起垅播种薄膜覆盖,轻简化施肥用量,马铃薯收获后秸秆全量还 田。
步骤三,中稻种植:要采取秧盘育秧抛栽,抛栽秧龄不超过25天,轻简化 施肥用量,成熟机收碎稻草全量还田。
步骤四,再生稻管理:要在中稻机械收获前7~10天撒施“催芽肥”,轻简 化施肥用量,成熟机收碎稻草全量原位覆盖还田或者机械旋耕翻压还田。
进一步,步骤一中,所述马铃薯选用选用费乌瑞它、中薯13号、华薯11 号、兴佳2号品种或与所述4个品种生育期、产量潜力和品质相类似的马铃薯 品种;所述中稻选用野香优莉丝、隆两优黄莉占、晶两优534、荃两优丝苗或与 所述4品种生育期、产量潜力相类似的中稻品种。
进一步,步骤二中,所述马铃薯茬轻简化施肥用量为:每亩N 8~9kg、P2O5 6~7kg、K2O 15~16kg、硫酸锌1.2kg、硼酸1kg,作基肥一次性施用,结合机械 整地起垅或免耕作畦条沟基施,条沟施用的基肥与种薯要相隔2~3cm。
进一步,步骤二中,在所述红壤稻田作物收获碎秸秆全量还田下,氮肥种 类施用尿素和三元复合肥,磷肥施用钙镁磷和三元复合肥,钾肥施用氯化钾和 三元复合肥。
进一步,步骤二中,所述马铃薯茬轻简化施肥方式采取一次性施基施肥料, 即用氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥40~47公斤、氮含量46% 的尿素2.2~6.5公斤、氧化钾含量60%的氯化钾肥13.3~16.7公斤混均匀后,结 合机械整地起垅或免耕作畦进行条沟基施,注意条沟施用的基肥与种薯要相隔 2~3cm。
进一步,步骤三中,所述中稻茬轻简化施肥用量为:每亩N13~14kg、P2O5 5~6kg、K2O 11~12kg,分3次施用,第一次施用是结合机械大田整地撒基施50% 的N、100%的K2O5和70%的K2O,第二次施用是于中稻分蘖期追施20%的N,第 三次施用是于中稻抽穗期追施剩余的30%的N和30%的K2O。
进一步,步骤三中,所述中稻茬轻简化施肥方式采取,第一次施基肥结合 大田机械整地施用,即施用氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥 33.3~40.0公斤、氮含量46%的尿素1.1~4.3公斤、氧化钾含量60%的氯化钾2.8~7.4 公斤;第二次施追肥,视大田苗情及天气情况在中稻分蘖期追施氮含量46%的尿 素5.7~6.1公斤;第三次追肥于早稻抽穗期混合追施氮含量46%的尿素8.5~9.1公斤 和氧化钾含量60%的氯化钾5.5~6.0公斤。
进一步,步骤四中,所述再生稻茬轻简化施肥用量为:每亩N 4~5kg、P2O5 1~2kg、K2O 2~3kg,分2次施用,第一次施用是中稻机械收获前7~10d全田撒施 60%的N、100%的P2O5和100%的K2O,第二次施用是于再生稻复水后2~3天追施 剩余的40%的N。
进一步,步骤四中,所述再生稻茬轻简化施肥方式采取,第一次在中稻机 械收获前7~10天全田撒施氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥 6.7~13.3公斤,氮含量46%的尿素0.9~4.3公斤,氧化钾含量60%的氯化钾1.7~3.3 公斤;第二次于再生稻复水后2~3天追施氮含量46%的尿素3.5~4.3公斤。
进一步,所述优化薯稻稻三熟制农作模式中,全年6次施肥,其中马铃薯1 次:1次性基肥结合整地条沟施入;中稻3次:1次基肥结合大田耕整施入,分 蘖肥1次追肥全田撒施,抽穗肥1次追肥全田撒施;再生稻2次:1次在中稻机 收前7~10天追肥1次全田撒施,再生稻田复水后2~3天追肥1次全田撒施。
结合上述的所有技术方案,本发明所具备的优点及积极效果为:
(1)红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻” 优化的周年农作模式技术,粮食丰产增值明显。
在一个红壤稻田生产周年内,优化的薯稻稻三熟制农作模式,与当前的2 个主体模式相比较,比照稻稻连作二熟制农作模式水稻产量减产150公斤/亩, 但增收了马铃薯2000公斤/亩,增加了农产品种类和丰富优化了农产品供给,增 加产值5745元/亩;比照水稻单作一熟制农作模式,不但水稻产量增产150公斤 /亩,而且还增收了马铃薯2000公斤/亩,增加了农产品种类和数量,增加产值 达6390元/亩。
表1红壤稻田用养型三熟制农作模式周年内农产品产量产值情况
注:以2019年江西省稻谷、马铃薯市场一般商品批发价格计算。
(2)红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻” 优化的周年农作模式技术,稻田地力提升明显。
在红壤稻田周年种植农作物收获碎秸秆全量还田下,薯稻稻三熟制农作模 式,通过水旱轮作,可持续有效培肥耕层土壤,明显地提高稻田地力。从表2 中可以看出,在一个周年生产后,以试前为对照,优化的薯稻稻三熟制农作模 式下的稻田耕层基础肥力指标均有提升,而主体模式下的稻田耕层基础肥力指 标,稻稻连作二熟制农作模式和水稻单作一熟制农作模式均无提升甚至于略降 低。
表2红壤稻田用养型三熟制农作模式的土壤基础肥力状况
注:数据是一个周年生产的试前试后定点对比所测。
(3)红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻” 优化的周年农作模式技术,土地资源利用率提高明显。
优化的薯稻稻三熟制农作模式技术与当前主体模式比较,周年里对于单位 土地面积,复种指数由1.0或2.0直接提升恢复到了3.0,光、温、水、土、气 等资源利用率大大提高,增加了农产品数量,提高了粮食自给保障。
表3红壤稻田用养型三熟制农作模式与当前主体模式的复种指数对照情况
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所 需要使用的附图做简单的介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请 的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法流程图。
图2是本发明实施例提供的不同覆盖方式下株高示意图。
图3是本发明实施例提供的不同覆盖方式下产量示意图。
图4是本发明实施例提供的不同处理下土壤碳氮比投入和土壤有机碳拟合 图。
图5是本发明实施例提供的不同处理下头季及再生季水稻产量示意图。
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,此处所描述的具体实施例仅仅用以 解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种红壤稻田三熟制生产下同步 培肥方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法包 括以下步骤:
S101,薯、稻品种选择。
S102,马铃薯种植:采取再生稻茬后免耕作畦播种稻草原位覆盖或者机械 化灭茬旋耕起垅播种薄膜覆盖,轻简化施肥用量,马铃薯收获后秸秆全量还田。
S103,中稻种植:要采取秧盘育秧抛栽,抛栽秧龄不超过25天,轻简化施 肥用量,成熟机收碎稻草全量还田。
S104,再生稻管理:要在中稻机械收获前7~10天撒施“催芽肥”,轻简化施 肥用量,成熟机收碎稻草全量原位覆盖还田或者机械旋耕翻压还田。
下面结合实施例对本发明作进一步描述。
红壤稻田“马铃薯-中稻-再生稻”周年三熟制农作模式推广,即新时代下创 新的一种红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法的应用,一方面,与当前稻田主 体种模式即周年水稻单作一熟制农作模式和双季稻连作二熟制农作模式相比 较,不但能够使年际连作变成了年内轮作破除了水稻连作障碍,还能通过水旱 轮作以及机收粉碎秸秆全量还田下的养分运筹等,不断培肥稻田,达到红壤稻 田可持续利用的目的。另一方面,与周年水稻单作一熟制农作模式和周年双季 稻连作农作模式相比较,能够实现新常态下保障发展粮食生产的同时,红壤稻 田的复种指数1.0或2.0恢复提高到3.0,直接有效提高单位红壤稻田的粮食产量、 质量和品类,提高了红壤稻田的光温水热土等农业生产资源利用率。以江西省为例,江西现有水田3765.8万亩,双季稻田2400万亩,冬闲田2000万亩左右。
实施例1
1、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即优化的“马铃薯-中稻-再生 稻”周年三熟制农作模式技术,薯、稻品种搭配有特定性,复种指数恢复为3.0。
马铃薯选用冬播全生育期≤190天、产量潜力≥2000公斤/亩的品种,水稻选 用全生育期≦140天、产量潜力≥600公斤/亩的优质中稻品种,经多年品种比较 鉴定筛选和茬口配置试验结果,现阶段马铃薯可选用费乌瑞它、中薯13号、华 薯11号、兴佳2号品种(或与该4个品种生育期、产量潜力和品质相类似的马铃 薯品种),中稻选用野香优莉丝、隆两优黄莉占、晶两优534、荃两优丝苗(或 与该4品种生育期、产量潜力相类似的中稻品种)。与当前主体红壤稻田粮食种 植模式技术相比,单位耕地面积复种指数由1.0或2.0提高到了3.0,具体见表4。
表4不同模式技术的农作物品种选用和复种指数
2、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,茬口衔接有特色,能够实现周年顺利轮作接茬。
优化的马铃薯-中稻-再生稻周年三熟制农作技术模式可实现周年循环,上年 度的再生稻茬后接茬全程机械化(灭茬旋耕或免耕作畦播种覆土喷药一体化) 播种本年度马铃薯,马铃薯于5月上旬开始适市收获,至5月20日收获完毕,然 后机械耕耙轮作接茬于5月下旬抛栽中稻,中稻于9月上中旬收获,再生稻于11 月中下旬机械收获。以在江西省南昌地区为例,优化的薯稻稻三熟制农作模式 各农作物茬口接茬时间节点为:上年度再生稻收获后,本年度马铃薯在12月 15~30日播种,于5月1~20日适市收获,中稻于4月20~25日秧盘播种育苗,于5月 20~25日大田抛栽,于9月5~15日机械收稻谷同时碎稻草直接还田,再生稻于11 月15~30日机械收稻谷同时碎草直接还田,完成一个周年薯稻稻轮作生产。具体见表5。
表5不同模式技术的农作物播种收获时间点和接茬方式
3、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年三熟制农作模式技术,化学肥料利用率提高、施化肥方式轻简化,降 低了农业生产劳动强度。
与红壤稻田当前主体模式之一稻稻连作二熟制农作模式比较,本优化的薯 稻稻三熟制农作模式丰产技术由于实现了水旱轮作,稻田地力持续得到培肥, 施用化学肥料的氮、磷、钾肥料利用率大大提高,N肥利用率提高3~9个百分点, P2O5利用率提高1~5个百分点,K2O利用率提高6~11个百分点,达到了减肥节本 的效果;施肥方式轻简化,全年三熟制模式竟比二熟制模式施肥次数减少2次, 既减少了劳务用工,又明显的降低了农业生产劳动强度。具体见表6。
表6不同农作模式的肥料利用率和施肥方式
实施例2
1、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,薯、稻品种选择:
红壤稻田马铃薯-中稻-再生稻周年薯稻轮作模式,马铃薯选用选用费乌瑞 它、中薯13号、华薯11号、兴佳2号品种(或与该4个品种生育期、产量潜力和 品质相类似的马铃薯品种),中稻选用野香优莉丝、隆两优黄莉占、晶两优534、 荃两优丝苗(或与该4品种生育期、产量潜力相类似的中稻品种)。
2、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,茬口衔接:
优化的马铃薯-中稻-再生稻周年三熟制农作模式可实现周年循环,以在江西 省南昌地区为例,优化的薯稻稻三熟制农作模式各农作物茬口接茬时间节点为: 上年度再生稻收获后,本年度马铃薯在12月15~30日播种,于5月1~20日适市收 获,中稻于4月20~25日秧盘播种育苗,于5月20~25日大田抛栽,于9月5~15日机 械收稻谷同时碎稻草直接还田,再生稻于11月15~30日机械收稻谷同时碎稻草直 接还田,完成一个周年薯稻稻轮作生产。
3、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,轻简化施肥用量和次数:
(1)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的马铃薯茬轻简化施肥用量为:每亩N 8~9kg、P2O56~7kg、K2O 15~16kg、硫酸锌1.2kg、硼酸1kg,作基肥一次性施 用,结合机械整地起垅或免耕作畦条沟基施,注意基肥与种薯要相隔2~3cm。
(2)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的中稻茬轻简化施肥用量为:每亩N 13~14kg、P2O55~6kg、K2O 11~12kg,分3次施用,第一次施用是结合机械大田 整地撒基施50%的N、100%的K2O5和70%的K2O,第二次施用是于中稻分蘖期追 施20%的N,第三次施用是于中稻抽穗期追施剩余的30%的N和30%的K2O。
(3)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的再生稻茬轻简化施肥用量为:每亩 N 4~5kg、P2O51~2kg、K2O 2~3kg,分2次施用,第一次施用是中稻机械收获前 7~10d全田撒施60%的N、100%的P2O5和100%的K2O,第二次施用是于再生稻复 水后2-3天追施剩余的40%的N。
4、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,轻简化施肥种类和方式:
(1)在红壤稻田作物收获碎秸秆全量还田下,建议氮肥种类施用尿素和三 元复合肥,磷肥施用钙镁磷和三元复合肥,钾肥施用氯化钾和三元复合肥。
(2)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的马铃薯茬轻简化施肥方式采取一次 性施基施肥料,即用三元复合肥(氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%)40~47公 斤、尿素(氮含量46%)2.2~6.5公斤、氯化钾肥(氧化钾含量60%)13.3~16.7 公斤混均匀后,结合机械整地起垅或免耕作畦进行条沟基施,注意条沟施用的 基肥与种薯要相隔2~3cm。
(3)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的中稻茬轻简化施肥方式采取,第一 次施基肥结合大田机械整地施用,即施用三元复合肥(氮、五氧化二磷、氧化 钾各含15%)33.3~40.0公斤、尿素(氮含量46%)1.1~4.3公斤、氯化钾(氧化钾 含量60%)2.8~7.4公斤;第二次施追肥,视大田苗情及天气情况在中稻分蘖期追 施尿素(氮含量46%)5.7~6.1公斤;第三次追肥于早稻抽穗期混合追施尿素(氮 含量46%)8.5~9.1公斤和氯化钾(氧化钾含量60%)5.5~6.0公斤。
(4)优化的薯稻稻三熟制农作模式下的再生稻茬轻简化施肥方式采取,第 一次在中稻机械收获前7~10天全田撒施三元复合肥(氮、五氧化二磷、氧化钾 各含15%)6.7~13.3公斤、尿素(氮含量46%)0.9~4.3公斤、氯化钾(氧化钾含 量60%)1.7~3.3公斤;第二次于再生稻复水后2~3天追施尿素(氮含量46%)3.5~4.3 公斤。
5、红壤稻田三熟制生产下同步培肥的方法,即“马铃薯-中稻-再生稻”优 化的周年农作模式技术,配套技术要点:
(1)马铃薯种植:采取再生稻茬后免耕作畦播种稻草原位覆盖或者机械化 灭茬旋耕起垅播种薄膜覆盖,条沟施用的基肥与种薯要相隔2~3cm以免烧种薯, 马铃薯收获后秸秆全量还田。
(2)中稻种植:要采取秧盘育秧抛栽,抛栽秧龄不超过25天,成熟机收碎 稻草全量还田。
(3)再生稻管理:要在中稻机械收获前7~10天撒施“催芽肥”,成熟机收 碎稻草全量原位覆盖还田或者机械旋耕翻压还田。
下面结合试验对本发明的技术效果作详细的描述。
1、马铃薯品种引种比较鉴定筛选试验
2017-2019年度,连续2年引进马铃薯品种10个,费乌瑞它、中薯11号、中薯 13号、华薯2号、华薯5号、华薯8号、华薯11号、兴佳2号、陇薯7号,以中薯3 号为对照品种,在三熟制红壤稻田进行品种比较鉴定试验,测试马铃薯新品种 的抗逆丰产性和适应性,小区面积20平方米,重复3次,筛选出华薯11、费乌瑞 它、中薯13号和兴佳2号适合三熟制稻田生产应用,为红壤稻田薯稻稻三熟制模 式推广应用提供了马铃薯品种支撑。
2017-2018年度马铃薯品比较试验:华薯11、费乌瑞它、中薯13号和兴佳2 号,其鲜薯产量均在1390kg/667m2以上(2017-2018年度马铃薯品种比较试验鲜 薯产量见表7)。
表7 2017-2018年度马铃薯品种比较试验鲜薯产量
2018-2019年度马铃薯品种比较试验:试验整体产量水平高于上个年度,但 各品种间鲜薯产量表现与上年度比较,虽有个别之间有差异,但产量表现规律 与上年度接近一致,中薯13、兴佳2号、费乌瑞它和华薯11号产量较高,均在 1850kg/667m2以上(2018-2019年度马铃薯品种比较试验鲜薯产量见下表8)。
表8 2018-2019年度马铃薯品种比较试验鲜薯产量
2、薯稻稻三熟制下不同覆盖方式对马铃薯生长及产量的影响
2.1材料与方法
2.1.1试验地概况。试验于2019年1月-2019年5月在江西省进贤县中国 油料研究所试验基地进行。该试验地的地理位置为E28°15'30″,N116°20'24″。地形为典型低山丘陵,供试土壤为第四纪黏土母质发育的红壤水田, 前茬作物为晚稻,质地较黏重,试验地pH5.45、有机质27.54g/kg、全氮1.86 g/kg、全磷0.67g/kg、全钾10.25g/kg、碱解氮164.12mg/kg、速效磷13.94 mg/kg、速效钾100.38mg/kg。
2.1.2试验设计。试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积为17.5m2 (2.5m×7.0m)。共设置4个处理:M1:裸地;M2:稻草包芯覆盖;M3:黑色地 膜覆盖;M4:稻草包芯+黑色地膜覆盖。供试品种为4个,分别是华薯11号、 兴佳2号、中薯13号和费乌瑞它。土壤翻耕前施用K2SO4复合肥50kg/亩,苗 期用15kg/亩K2SO4+10kg/亩尿素液态浇施。病害防治(重点预防早、晚疫病): 在4月份喷施代森锰锌1次和氟菌·霜霉威2次。1月12日播种,行株距50cm ×25cm。其它栽培管理措施同一般高产大田。4个处理详见表9。
表9试验处理
2.2结果与分析
2.2.1不同覆盖方式下出苗时间及出苗率。由表10可知,不同处理下出苗 时间、出苗率表现出了明显的差异,在同一播种时间下,M3处理出苗时间最早, 其次为M4处理、M1,M2处理出苗时间最晚。M3分别比M1、M2、M4平均出苗时 间提早了6.8d、10.5d、4.4d。不同处理下出苗率也表现出了明显差异,M3和M4处理出苗率差异不明显,出苗率较其他处理高,出苗率最低的为M1处理。M4 处理分别比M3、M2和M1处理出苗率提高了0.31%、2.58%、7.16%。
表10不同覆盖方式下出苗时间及出苗率
2.2.2不同覆盖方式下株高。不同覆盖方式下植株株高表现出了显著性差 异,见图2。M4处理处理株高最高,其次为M3处理、M2、M1。不同覆盖方式由 于出苗早晚不同,其植株的生长势存在着较大的差异。兴佳2号品种株高明显 高于其他3个品种,4个处理间平均株高较华薯11号、中薯13号、费物瑞它分 别提高了21.11%、30.00%、26.67%。以费物瑞它品种为例,M4处理分别较M3、 M2和M1处理提高了3.58%、5.01%、16.10%。
2.2.3不同覆盖方式下薯块商品性。由表11可知,不同处理下薯块的商品性 表现出了明显的差异,不同品种下以兴佳2号单结薯数(大)和总结薯数最高, 较华薯2号、中薯5号、费物瑞它总结薯数平均分别提高了9.27%、8.41%、8.21%。 不同覆盖方式下各处理均表现出M4>M3>M2>M1。以兴佳2号为例,M4处 理较M3、M2、M1处理总结薯数每株分别提高18.14%、32.37%、41.06%。不 同处理下商品薯率达到了显著性差异,M4处理下商品薯率最高,其次为M3、 M2、M1处理。M4提高了马铃薯的商品薯率,较M3、M2、M1处理分别提高5.48%、9.68%、13.24%。
表11不同覆盖方式下薯块的商品性
2.2.4不同覆盖方式下成熟期主茎数。由表12可知,不同覆盖方式下成熟期 主茎数表现出了明显的差异,兴佳2号品种主茎数最多,其次为费物瑞它、华 薯11号、中暑13号。不同覆盖方式下主茎数各处理均表现出M4>M3>M2>M1。 以兴佳2号为例,M4处理较M3、M2和M1处理主茎数每株分别增1.42个、1.67 个、2.01个,分别增18.32%、21.55%、25.94%。
表12不同覆盖方式下成熟期主茎数
2.2.5不同覆盖方式下产量。由图3可知,不同处理下产量表现出了显著性 差异,不同品种下以兴佳2号产量最高,较华薯2号、中薯5号、费物瑞它产 量平均分别提高了47.61%、49.67%、50.78%。不同覆盖方式下各处理均表现出 M4>M3>M2>M1。以兴佳2号为例,M4处理较M3、M2和M1处理鲜薯产 量每hm2分别增产191.43kg、304.49kg和390.86kg,分别增14.77%、23.49% 和30.15%。以本地种植面积较大的费物瑞它品种为例,M4处理较M3、M2和 M1处理处理鲜薯产量每hm2分别增产119.06kg、259.80kg和346.84kg,分别 增16.76%、36.57%和48.83%。
2.2.6不同覆盖方式下经济效益比较。不同覆盖方式下经济效益比较见下表 (表13),不同处理下,在种薯、肥料、农药投入相同下,产值、纯收入和产投 比以包芯+黑膜处理最高,具体表现为M4>M3>M2>M1。产值M4较M3、M2、M1 处理分别提高了15.13%、28.88%、41.77%,纯收入提高了26.73%、44.96%、66.21%, 产投比提高了11.84%、18.17%、29.19%。
表13不同覆盖方式下经济效益比较
注:数据参考当地平均,种薯按4.32元/kg,肥料投入150元/亩,稻草按0.1元/kg,人工100元/天, 地膜100元/卷,150m。马铃薯:3元/kg。
3、红壤稻田薯稻稻水旱轮作下土壤肥力提升技术研究
针对头季淹水、再生季及马铃薯季免耕等薯稻稻水旱轮作体系下,马铃薯、 中稻、再生稻三季秸秆全部还田引起的土壤碳氮比较高、养分矿化率较低、作 物吸收差等,以马铃薯-中稻-再生稻种植模式的田间试验为基础,通过设置不 同的氮肥用量来调控土壤碳氮比,并定期分析不同碳氮比调控下土壤有机质矿 化速率、氮磷钾等速效养分释放规律和作物养分吸收能力,从而探马铃薯-中稻 -再生稻种植模式下合理的土壤碳氮比调控技术,以期为高复种指数下红壤稻田 肥力提升技术提供理论依据。
3.1材料与方法
3.1.1试验地概况。试验于2016年12月-2017年12月在江西省进贤县江 西省红壤研究所试验站进行。该试验站的地理位置为E28°15'30″,N116° 20'24″,属中亚热带季风气候,年均气温18.1℃,≥10℃积温6480℃,年均 降雨量1537mm,年蒸发量1100-1200mm,无霜期约为289天,年日照时数1950h, 干湿季节明显,3-6月为雨季,降雨量占全年雨量61%-69%;7-9月为旱季,蒸 发量占全年蒸发量的40%-59%,地形为典型低山丘陵,供试土壤为第四纪黏土母 质发育的红壤水田,质地较黏重,试验地pH5.13、有机质22.07g/kg、全氮1.45 g/kg、全0.76g/kg全钾12.25g/kg、碱解氮157.31mg/kg、速效磷15.04mg/kg、 速效钾96.28mg/kg。
3.1.2试验设计
4月13播种,5月5号移栽,每穴栽植2粒谷苗,行株距26.6cm×13.3cm,品 种为准两优608,28.3万穴/hm2。试验采用随机区组排列,3次重复,小区面积 为(长5m*3m宽)15m2。裂区试验,主因素为秸秆还田和不还田,副因素为不 同施氮量,每公顷施N 0kg,N 135kg,N180kg,N 225kg。P2O5150kg,K2O 240kg, 头季N肥按基肥:分蘖肥:穗肥用量比5∶2∶3分施,P肥作基肥一次施入, K肥按照基肥:穗肥用量比7∶3分施。按照各个处理,再生季只施氮肥(尿素), 按照试验方案施,于头季齐穗后20d施计划施氮量的80%作促芽肥,头季收割 后2d施计划施氮量的20%作促苗肥(8:2)。
头季稻每667m2施N 0kg,N 12kg,P2O510kg,K2O 16kg,N肥按基肥:分 蘖肥:穗肥用量比5∶2∶3分施,P肥作基肥一次施入,K肥按照基肥:穗肥 用量比7∶3分施。
头季稻每667m2肥料用量(kg)
注:尿素含氮量为46%,钙镁磷肥含磷量为15%,氯化钾含钾量为60%。
再生季只施氮肥(尿素),每公顷施N 0kg,N 8kg,P2O510kg,K2O 12kg,于 头季齐穗后20d施计划施氮量的80%作促芽肥,头季收割后2d施计划施氮量的 20%作促苗肥(8:2)。头季稻稻草和主处理一致。
再生季每667m2肥料用量(kg)
肥料 | 促芽肥 | 促苗肥 |
N0 | 0 | 0 |
N8 | 13.91 | 3.48 |
N10 | 17.39kg | 4.35kg |
N12 | 20.87 | 5.22 |
3.2结果与分析
3.2.1不同碳氮比调控下土壤投入情况。从表14可以看出,不同处理下,秸 秆还田和不还田对比,各处理投入的C:N差异显著,在秸秆还田情况下,投入 的C:N比为13.77,在秸秆不还田处理下,平均C:N投入仅为0.24,秸秆还田增 加了总碳投入量。
表14不同处理下土壤碳氮比投入情况
3.2.2不同碳氮比调控下土壤干物质积累和养分积累。由表15不同处理下成 熟期干物质积累和植株氮磷钾含量可以看出,在秸秆还田处理下,在施氮量为 135kg/hm2时干物质积累量最高,在秸秆还田处理不施氮肥处理最低,说明在 秸秆还田处理下,不施氮肥会对水稻长势造成影响,影响其干物质的积累和分 配。在养分积累不同部位积累规律来看,茎、叶氮积累量随着施氮量的增加而 增加,穗部氮积累量以135kg/hm2时最高,且秸秆还田氮累积量大于秸秆不还 田处理。茎、叶磷积累量随着施氮量的增加而增加,穗部氮积累量以秸秆不还 田135kg/hm2时最高,植物钾茎积累量在秸秆还田处理下,180kg/hm2时最高, 在秸秆不还田处理下,随着施氮量的增加而增加。叶、穗积累量都以135kg/hm2时最高。
表15不同处理下土壤碳氮比投入情况
3.2.3不同碳氮比调控下植株地上部养分吸收。由表16不同处理下成熟期 地上部养分吸收量可以看出,地上部总的氮吸收量在秸秆还田处理下,在施氮 量为180kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高,在秸秆不还田处理下,在施氮量 为180kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高。地上部总的磷吸收量在秸秆还田处 理下,在施氮量为135kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高,在秸秆不还田处理 下,在施氮量为135kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高。地上部总的钾吸收量 在秸秆还田处理下,在施氮量为135kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高,在秸秆不还田处理下,在施氮量为135kg/hm2时氮、磷、钾养分吸收最高。养分吸 收量秸秆还田明显高于秸秆不还田。说明在施氮量在135kg/hm2--180kg/hm2范围内,能够促进养分的吸收。
表16不同处理下土壤碳氮比投入情况
3.2.4不同碳氮比投入和土壤有机碳拟合图。由图4和表17不同处理下土壤 碳氮比投入和土壤有机碳拟合图和相关性分析可以看出,土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)是土壤有机质的一种化学量度,土壤有机碳占土壤有机质 的60%-80%。在秸秆还田和不还田处理下,拟合图呈现出相反的趋势,在秸秆 还田处理下,随着投入碳氮比的增加,土壤有机碳逐渐增加并趋于稳定,在秸 秆还田处理下,投入的C:N在11左右趋于稳定。说明秸秆还田促进了土壤有机 碳的形成。在秸秆还田和不还田处理下,相关分析表明,投入碳氮比和氮素利 用效率、磷素利用效率表现出正相关关系。
表17不同处理下土壤碳氮比投入和肥料利用率相关分析
3.2.5不同碳氮比调控下头季和再生季产量。由图5可以看出,通过一年的 大田试验,产量分析来看,在秸秆还田和不还田处理下同一施肥水平下,产量 差异不显著。不同施氮量比较可以看出,在施氮量为135kg/hm2--180kg/hm2范围内,产量显著高于其它处理。
3.3结果。施氮量为135kg/hm2--180kg/hm2来调控土壤碳氮比产量最高, 分析了不同碳氮比调控下土壤氮磷钾等速效养分释放规律和作物养分吸收能 力,在养分积累不同部位积累规律来看,茎、叶氮积累量随着施氮量的增加而 增加,穗部氮积累量以135kg/hm2时最高,且秸秆还田氮累积量大于秸秆不还 田处理。探明了马铃薯-中稻-再生稻种植模式下合理的土壤碳氮比调控技术。秸 秆还田和不还田对比,各处理投入的C:N差异显著,在秸秆还田情况下,投入 的C:N比为13.77,在秸秆不还田处理下,平均C:N投入仅为0.24,秸秆还田增 加了总碳投入量。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于 此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明 的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的 保护范围之内。
Claims (10)
1.一种红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,所述红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法包括以下步骤:
步骤一,薯、稻品种选择;
步骤二,马铃薯种植:采取再生稻茬后免耕作畦播种稻草原位覆盖或者机械化灭茬旋耕起垅播种薄膜覆盖,轻简化施肥用量,马铃薯收获后秸秆全量还田;
步骤三,中稻种植:采取秧盘育秧抛栽,抛栽秧龄不超过25天,轻简化施肥用量,成熟机收碎稻草全量还田;
步骤四,再生稻管理:在中稻机械收获前7~10天撒施“催芽肥”,轻简化施肥用量,成熟机收碎稻草全量原位覆盖还田或者机械旋耕翻压还田。
2.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤一中,所述马铃薯选用费乌瑞它、中薯13号、华薯11号、兴佳2号品种或与所述4个品种生育期、产量潜力和品质相类似的马铃薯品种;所述中稻选用野香优莉丝、隆两优黄莉占、晶两优534、荃两优丝苗或与所述4品种生育期、产量潜力相类似的中稻品种。
3.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤二中,所述马铃薯茬轻简化施肥用量为:每亩N 8~9kg、P2O56~7kg、K2O15~16kg、硫酸锌1.2kg、硼酸1kg,作基肥一次性施用,结合机械整地起垅或免耕作畦条沟基施,条沟施用的基肥与种薯要相隔2~3cm。
4.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤二中,在所述红壤稻田作物收获碎秸秆全量还田下,氮肥种类施用尿素和三元复合肥,磷肥施用钙镁磷和三元复合肥,钾肥施用氯化钾和三元复合肥。
5.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤二中,所述马铃薯茬轻简化施肥方式采取一次性施基施肥料,即用氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥40~47公斤、氮含量46%的尿素2.2~6.5公斤、氧化钾含量60%的氯化钾肥13.3~16.7公斤混均匀后,结合机械整地起垅或免耕作畦进行条沟基施,注意条沟施用的基肥与种薯要相隔2~3cm。
6.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤三中,所述中稻茬轻简化施肥用量为:每亩N13~14kg、P2O55~6kg、K2O11~12kg,分3次施用,第一次施用是结合机械大田整地撒基施50%的N、100%的K2O5和70%的K2O,第二次施用是于中稻分蘖期追施20%的N,第三次施用是于中稻抽穗期追施剩余的30%的N和30%的K2O。
7.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤三中,所述中稻茬轻简化施肥方式采取,第一次施基肥结合大田机械整地施用,即施用氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥33.3~40.0公斤、氮含量46%的尿素1.1~4.3公斤、氧化钾含量60%的氯化钾2.8~7.4公斤;第二次施追肥,视大田苗情及天气情况在中稻分蘖期追施氮含量46%的尿素5.7~6.1公斤;第三次追肥于早稻抽穗期混合追施氮含量46%的尿素8.5~9.1公斤和氧化钾含量60%的氯化钾5.5~6.0公斤。
8.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤四中,所述再生稻茬轻简化施肥用量为:每亩N 4~5kg、P2O51~2kg、K2O2~3kg,分2次施用,第一次施用是中稻机械收获前7~10天全田撒施60%的N、100%的P2O5和100%的K2O,第二次施用是于再生稻复水后2~3天追施剩余的40%的N。
9.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,步骤四中,所述再生稻茬轻简化施肥方式采取,第一次在中稻机械收获前7~10天全田撒施氮、五氧化二磷、氧化钾各含15%的三元复合肥6.7~13.3公斤,氮含量46%的尿素0.9~4.3公斤,氧化钾含量60%的氯化钾1.7~3.3公斤;第二次于再生稻复水后2~3天追施氮含量46%的尿素3.5~4.3公斤。
10.如权利要求1所述的红壤稻田三熟制生产下同步培肥方法,其特征在于,所述优化薯稻稻三熟制农作模式中,全年6次施肥,其中马铃薯1次:1次性基肥结合整地条沟施入;中稻3次:1次基肥结合大田耕整施入,分蘖肥1次追肥全田撒施,抽穗肥1次追肥全田撒施;再生稻2次:1次在中稻机收前7~10天追肥1次全田撒施,再生稻田复水后2~3天追肥1次全田撒施。
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