CN113396663A - 以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法 - Google Patents

以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，步骤为：将前季作物留茬秸秆粉碎还田，施用复合肥基肥，固态微生物有机肥与微生物腐解剂；前季作物采收后，肥料施用完毕，采用铧式翻转犁对土壤进行深耕，然后采用旋耕机进行土地整平；次年与第三年，均采用旋耕，三年一周期；再进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至作物成熟进行采收；本发明的方法中微生物材料的施用，能够抑制土壤有害病菌，促进根系生长，提高根系活性；在作物生长后期，延迟根系衰老，保持良好的水肥吸收，有效支持地上光合生产和后期物质转移，提高肥料利用率，提高经济产量。

Description

以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体的说涉及一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法。
背景技术
华北平原冬小麦-夏玉米一年两熟的传统种植模式下，单一的旋耕措施、长期高强度的化肥施用等不合理的种植模式，已经造成了土壤板结、耕层变浅、养分固化等土壤质量下降问题，进而造成养分利用效率低下，而过量营养物质进入大气、地下水等自然环境，会造成严重的环境问题。
此外，近年来秸秆还田已经成为区域内主要的农艺措施之一，但由于华北地区季风气候导致的土壤旱涝交替频繁，土壤腐殖质难以保留，秸秆还田结合普通旋耕的模式非但不能促进土壤养分活化，还会加剧土壤碳排放。
因此，提供一种能够有效提高肥料利用率、提高经济产量的以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，包括以下步骤：
(1)将前季作物留茬并将前季作物的秸秆全部粉碎还田，然后在田间施用复合肥基肥，然后在田间分别施用固态微生物有机肥与微生物腐解剂；
(2)玉米采收后，待秸秆还田与肥料施用完毕，以三年为一周期，首年采用铧式翻转犁对土壤进行深耕，然后采用旋耕机进行土地整平；次年与第三年，均采用旋耕；
(3)以当地常规管理方式对小麦进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至小麦成熟进行采收；
(4)小麦采收后，秸秆覆于地表，采用常规旋耕机进行旋耕操作，将秸秆与表层土壤充分混合，然后种植玉米，以当地常规管理方式对玉米进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至玉米成熟进行采收。
进一步，本发明中冬小麦选择播期弹性大、抗倒伏、抗病能力强的冬性小麦品种，如：济麦22、石优20、小偃61等；夏玉米选择高产、稳产、抗性强、播期宽泛的玉米品种，如：郑单958、登海618、迪卡517等。
进一步，所述前季作物留茬，小麦建议留茬高度低于10cm；玉米留茬高度范围较宽，可根据联合收割机进行调整，建议不高于30cm
进一步，步骤(1)中所述复合肥基肥中N:P2O5:K2O的质量比为20:15:5，复合肥的施用量为常规施用量的70％。
更进一步，小麦、玉米氮素供应量(以纯氮计)均为140～160kg/ha。
进一步，步骤(1)中所述施用固态微生物有机肥采用牵引翻斗式有机肥施肥机，施用微生物腐解剂采用农用液体喷施设备。
进一步，所述固态微生物有机肥由禽畜粪便、作物秸秆和微生物腐解剂混合发酵得到。
其中，原料以禽畜粪便为主，由作物秸秆添加控制总体碳氮比在25:1-30:1范围内；发酵方法为：原料混匀后喷施微生物腐解剂进行翻堆，将原材料及微生物腐解剂充分混匀进行耗氧发酵；20-25℃环境内，每隔5-7天进行翻堆，可根据环境温度适当调整翻堆日期，进行3-4次翻堆，待粪堆中心温度不再升温，且总体碳氮比在10:1-20:1范围内，微生物有机肥制作完成，所述微生物腐解剂稀释前用量与所述原料质量比为1:1000，所述微生物腐解剂稀释100倍后喷施。
进一步，所述微生物腐解剂购买自ETS(天津)生物科技发展有限公司；
所述微生物腐解剂其主要菌群为枯草芽孢杆菌发酵腐熟的菌剂，有效活菌数≥2.0亿/mL；
ETS生物科技公司生产的微生物腐解剂(肥料登记号：微生物肥(2011)准字(0781)号)。
更进一步，所述微生物有机肥施用量为1800-3000kg/ha，所述微生物腐解剂的施用量为稀释前施用量为30kg/ha。
更进一步，所述微生物腐解剂施用时稀释150-200倍后喷施。
进一步，步骤(2)中所述深耕次数为1-2次，耕作深度为30cm以上，不超过50cm，步骤(2)和步骤(4)中旋耕工作深度为10-15cm。
本发明的有益效果在于：采用本发明的方法一方面在作物生长发育过程管理上突出优化土壤-根系关系，强调促进作物根系健康，获得作物个体健康生长；另一方面，通过改变传统措施，将秸秆埋入深层土壤，结合微生物材料加速纤维的分解，为土壤微生物提供充足的碳源，实现土壤微生物区系的调控与活化。微生物材料的施用，能够抑制土壤有害病菌，促进根系生长，提高根系活性；在作物生长后期，延迟根系衰老，保持良好的水肥吸收，有效支持地上光合生产和后期物质转移，提高肥料利用率，提高经济产量。
附图说明
图1不同技术模式下冬小麦纯利润
图2不同技术模式下夏玉米纯利润
图3不同技术模式下温室气体排放总量
图4不同技术模式下小麦-玉米种植系统碳足迹
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法：
(1)采用枯草芽孢杆菌发酵腐熟得到微生物腐解剂，然后采用禽畜粪便、作物秸秆和微生物腐解剂混合发酵得到固态微生物有机肥。
(2)将前季作物留茬并将前季作物的秸秆全部粉碎还田，然后在田间施用复合肥基肥，复合肥基肥中N:P2O5:K2O的质量比为20:15:5，复合肥的施用量为常规施用量的70％，复合肥基肥中氮素供应为140～160kg·N/ha，然后在田间分别施用固态微生物有机肥与微生物腐解剂，微生物有机肥施用量为1800-3000kg/ha，微生物腐解剂的施用量为30kg/ha，微生物腐解剂施用时稀释150-200倍后喷施；
(3)玉米采收后，待秸秆还田与肥料施用完毕，以三年为一周期，首年采用铧式翻转犁对土壤进行深耕1-2次，耕作深度为30cm以上，然后采用旋耕机进行土地整平；次年与第三年，均采用旋耕；
(4)以当地常规管理方式对小麦进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至小麦成熟进行采收；
(5)小麦采收后，秸秆覆于地表，采用常规旋耕机(工作深度为10-15cm)进行旋耕操作，将秸秆与表层土壤充分混合。
试验例1作物产量及其构成
1.1.冬小麦产量的持续响应
如表1所示，经过四年的连续试验，采用微生物材料(微生物有机肥与微生物腐解剂)配合减施30％化肥的增效措施相比全量化肥施用(以纯氮计，225kg/ha)在冬小麦试验中并没有出现减产，特别是小麦籽粒产量在五个处理间并无显著差异；但减施30％化肥，相对使用微生物材料处理，秸秆产量均为最高。此外，采用微生物材料代替30％化肥仅在2017-2018年，显著影响了小麦千粒重，其余三年里并未对小麦千粒重产生影响。在2019-2020年，尽管在所有处理间，籽粒产量并无显著差异，但深耕下施用微生物材料代替部分化肥相比旋耕下，籽粒产量提高了9.9％-20.4％，秸秆产量提高了14.2％-22.0％。综上，采用微生物材料(微生物有机肥与微生物腐解剂)代替部分化肥，虽然在一定程度上影响小麦秸秆产量，但仍能长期保证冬小麦产量，进而提高小麦的收获指数。
表1技术模式下冬小麦产量及产量构成因子(2016～2020)
Figure BDA0003138611270000051
Figure BDA0003138611270000061
同列数据后不同小写字母表示年内处理间差异显著(P<0.05)；
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
1.2.夏玉米产量的持续响应
经过四年的连续试验，不同措施对夏玉米的产量影响显著(表2)。连续四年，传统模式下夏玉米均显著低于微生物材料配合减施30％化肥的处理；且自试验第二年(2017～2018)开始，秸秆产量也显著低于微生物材料代替部分化肥处理；普通旋耕处理下，微生物材料代替部分化肥对夏玉米的穗粒数、千粒重均没有产生显著影响；但在试验第二年，深耕模式二处理的穗粒数与千粒重为各处理最高；此外，深耕处理在试验前期对夏玉米产量并未表现出影响，但自第二年，尽管深耕处理与旋耕处理夏玉米籽粒产量之间并未表现显著影响，但深耕下施用微生物材料均高于旋耕处理。因此，微生物材料代替部分化肥能够提高夏玉米的籽粒产量，进而实现增产增效的目标；同时深耕处理施用微生物材料在深耕后并不会对夏玉米产量产生影响，但随着种植时间的推进，底层土壤有机质被激活，进而促进玉米深层根系对养分的吸收，实现增产增效。
表2技术模式下夏玉米产量及产量构成因子(2016～2019)
Figure BDA0003138611270000062
Figure BDA0003138611270000071
同列数据后不同小写字母表示年内处理间差异显著(P<0.05)；
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
试验例2.氮素利用效率评价
根据三年的平均产量与籽粒氮素含量，我们计算了核心试验五个处理的氮素利用效率，如表3所示。以三年平均氮素利用效率计算，各模式处理氮肥利用效率为42.6％-60.8％，其中，旋耕模式一处理相对传统模式显著提高了氮肥利用效率(P<0.05)，此外深耕显著提高了施用微生物腐解剂(深耕模式二)的氮素利用效率，达60.8％。同时，以氮素偏利用率计算，微生物材料代替部分化肥处理相对传统模式均显著提高(P<0.05)。综上，采用微生物材料代替部分化肥能够提升氮素利用效率，有效提高氮肥的利用率，以三年整体来看，深耕相比旋耕，更能提高氮素利用效率。
表3不同处理下冬小麦氮素利用效率
Figure BDA0003138611270000072
Figure BDA0003138611270000081
同列数据后不同小写字母表示年内处理间差异显著(P<0.05)；
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
相对冬小麦，采用微生物材料代替部分化肥的技术模式对夏玉米氮素利用效率的影响更显著，如表4所示。以氮肥利用效率来看，使用微生物材料代替部分化肥均显著(P<0.05)提高了氮肥利用效率，传统模式下氮肥利用效率仅为20.7％，微生物材料代替化肥处理为53.5％-86.3％；同时，旋耕模式一与模式二的氮素农学利用效率与偏利用率同样显著高于传统模式处理(P<0.05)。此外，对于深耕处理，相对常规旋耕处理氮肥利用效率之间并无显著差异，但氮素农学利用效率、偏利用率以及收获指数均有所提高，其中深耕下施用微生物有机肥(深耕模式一)显著(P<0.05)高于其旋耕处理(旋耕模式一)。
表4不同处理下夏玉米氮素利用效率
处理 氮肥利用效率 氮素农学利用效率 偏利用率 收获指数
％ kg/Nkg kg/Nkg ％
传统模式 20.7c 1.1c 34.7c 56.1ab
旋耕模式一 53.3b 8.1b 56.1b 54.1b
旋耕模式二 86.3a 15.6ab 63.6ab 61.2ab
深耕模式一 55.4b 22.1a 70.1a 60ab
深耕模式二 62.5b 19.3a 67.3a 62.4a
同列数据后不同小写字母表示年内处理间差异显著(P<0.05)；
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
综上，施用微生物材料代替30％化肥，均能提高氮素利用效率，但玉米季的增效作用更明显；而微生物有机肥在小麦季的增效更明显，微生物腐解剂在玉米季更突出；此外，相对传统措施，以三年平均水平来看，在深耕配合下，微生物材料的施用更利于增产、增效。
试验例3经济效益评价
3.1.不同技术模式对小麦-玉米轮作系统年际生产成本的影响
如表5所示。小麦-玉米轮作下，平均年际生产成本在904.5-1066.5元/亩之间；生产成本最高为深耕模式一(深耕+化肥减施30％+微生物有机肥)，主要源于深耕与微生物有机肥的使用提高了生产成本；成本最低为旋耕模式二处理(普通旋耕+化肥减施30％+微生物腐解剂)，是由于微生物腐解剂成本仅为20元/L，大大降低了成本投入。化肥减施30％平均降低生产成本151.48元/亩，微生物有机肥替代30％氮肥提高了12.4％的成本，而深耕和微生物有机肥施用相对于传统施肥方式提高了14.3％。综上，从投入成本分析，微生物腐解剂的使用相对微生物有机肥更加经济、合理。
表5华北平原小麦-玉米轮作系统周年生产成本
Figure BDA0003138611270000091
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
3.2.不同技术模式下小麦-玉米轮作系统经济效益的年际变化
2016-2020年，不同技术模式下的小麦-玉米轮作系统经济效益变化如图1、图2所示。在冬小麦，减施30％化肥处理的经济效益连续四年低于传统模式(化肥常规用量+普通旋耕)，而玉米收益则呈相反现象，2017-2020年收益分别提高了30.5％、-0.4％、15.5％、6.8％。深耕模式一的冬小麦收益在第四年超过常规耕作处理，收益率提高了5.8％，夏玉米的收益率由2017年的5.8％提高至9.3％。深耕模式二处理相比于传统模式，小麦的经济效益呈现了先下降后上升的变化趋势，四次收益率分别提高了12.65％、-30.6％、-18.9％、78.5％；玉米的纯收益增幅为218.51-492.96元。
在本发明图1、图2中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
经过2017-2020四年间的连续耕作，小麦年均纯利润为245.64-462.63元/亩(图1)，玉米为655.31–993.97元/亩(图2)，总利润为3987.46–5826.38元/亩(表6)。旋耕模式一相对于传统模式，总收益下降了8.3％，旋耕模式二、深耕模式一、二的总收益分别提高了18.5％、3.0％、34.0％。深耕与普通旋耕相比，分别提高了12.3％、13.1％的经济效益。微生物有机肥替代30％化肥虽然能保障粮食产量不下降，由于提高了生产成本，增收效果甚微，但如能配套深耕和微生物腐解剂使用，增产增收效果明显。
表6不同技术模式下作物纯收益周年变化
Figure BDA0003138611270000101
同列数据后不同小写字母表示年内处理间差异显著(P<0.05)；
在本发明表中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
试验例4生态效益评价
4.1.不同技术模式对温室气体排放的影响
相对使用化肥，微生物材料处理下二氧化碳(CO2)排放总量在小麦季、玉米季分别下降了10.6％-18.9％，6.9％-9.7％，氧化亚氮(N2O)与甲烷(CH4)排放总量在玉米季分别下降了40.5％-51.4％,56.8％-73.3％。
整个生育期内各处理温室气体排放总量间差异显著(图3)。CO2排放总量在两季作物均以深耕模式二最高，在小麦季表现为深耕模式二>传统模式>深耕模式一>旋耕模式一>旋耕模式二；在玉米季表现为深耕模式二>深耕模式一>传统模式>旋耕模式二>旋耕模式一。玉米季中，传统模式下N2O排放总量在玉米季，相较其他四个技术模式提高了37.2％-109.6％(P<0.05)；CH4排放总量在小麦季传统模式与深耕模式二下为负值，即表现为吸收趋势，旋耕模式一、深耕模式一显著高于其他处理(P<0.05)；传统模式CH4排放总量在玉米季高于其他处理131.5％-273.9％(P<0.05)。
在本发明图3中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
4.2.不同技术模式对冬小麦夏玉米轮作系统碳足迹的影响
一方面源于高量的化肥施用，另一方面归因于化肥施用加剧的土壤CO2排放，因此传统模式的碳足迹在1年与3年均为各处理最高(0.315与0.320kg CO2-eq kg-1)，相对其他处理碳足迹提高了在1年提高了0.106–0.209kg CO2-eq kg-1(P<0.05)，而在3年高于其他处理0.045–0.065kg CO2-eq kg-1(P<0.05)，由此说明，常规施肥下冬小麦-夏玉米轮作体系中碳足迹较为稳定，而施用微生物材料代替部分化肥的种植体系下的碳足迹在初期对碳足迹的降低作用较为明显，而随着种植年限的增加，降低效果逐渐减弱。此外，在不同技术模式之间，旋耕模式一相较旋耕模式二在1年显著(P<0.05)增加了碳足迹，而在3年两者之间并无显著差异；并且尽管深耕增加农业碳排放，但在深耕模式一与旋耕模式一、深耕模式二与旋耕模式二之间，碳足迹均未呈现显著差异。综上，在冬小麦-夏玉米种植体系中化肥仍是系统碳足迹的主要贡献因子，且采用微生物材料代替化肥均能降低系统碳足迹，且降低效果随着采用年限的增加而下降；此外，尽管采用不同微生物材料及不同耕作对系统农业管理的碳排放造成影响，但对种植体系下的碳足迹影响并不显著，且相对传统模式均能显著降低系统碳足迹。
在本发明图4中：
传统模式：化肥常规用量+普通旋耕；
旋耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+普通旋耕；
旋耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+普通旋耕；
深耕模式一：30％减量化肥+微生物有机肥+深耕；
深耕模式二：30％减量化肥+微生物腐解剂+深耕；下同。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将前季作物留茬并将前季作物的秸秆全部粉碎还田，然后在田间施用复合肥基肥，然后在田间分别施用固态微生物有机肥与微生物腐解剂；
(2)玉米采收后，待秸秆还田与肥料施用完毕，以三年为一周期，首年采用铧式翻转犁对土壤进行深耕，然后采用旋耕机进行土地整平；次年与第三年，均采用旋耕；
(3)以当地常规管理方式对小麦进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至小麦成熟进行采收；
(4)小麦采收后，秸秆覆于地表，采用常规旋耕机进行旋耕操作，将秸秆与表层土壤充分混合，然后种植玉米，以当地常规管理方式对玉米进行播种、灌溉、除草、病虫害防治直至玉米成熟进行采收。
2.根据权利要求1所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，步骤(1)中所述复合肥基肥中N:P2O5:K2O的质量比为20:15:5。
3.根据权利要求2所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，以纯氮计，小麦、玉米氮素供应量均为140～160kg/ha。
4.根据权利要求1所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，步骤(1)中所述施用固态微生物有机肥采用牵引翻斗式有机肥施肥机，施用微生物腐解剂采用农用液体喷施设备。
5.根据权利要求4所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，所述固态微生物有机肥由禽畜粪便、作物秸秆喷施微生物腐解剂混合发酵得到。
6.根据权利要求5所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，所述微生物腐解剂为枯草芽孢杆菌发酵腐熟的菌剂，有效活菌数≥2.0亿/mL。
7.根据权利要求4所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，所述微生物有机肥施用量为1800-3000kg/ha，所述微生物腐解剂的稀释前施用量为30kg/ha。
8.根据权利要求7所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，所述微生物腐解剂施用时稀释150-200倍后喷施。
9.根据权利要求1所述一种以微生物肥料和秸秆还田深耕模式的农作物高产调控方法，其特征在于，步骤(2)中所述深耕次数为1-2次，耕作深度为30cm以上，且不超过50cm。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114208434A (zh) * 2021-12-27 2022-03-22 内蒙古民族大学 一种浅埋滴灌玉米秸秆还田方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584814A (zh) * 2014-12-29 2015-05-06 山西省农业科学院小麦研究所 小麦/玉米一年两熟秸秆全量还田下平衡施肥方法
RU2569240C1 (ru) * 2014-05-19 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Способ возделывания кукурузы на зерно в агроклиматических условиях чувашской республики
CN106342432A (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种在玉米‑小麦轮作体系中促进土壤固碳的方法
CN107306634A (zh) * 2017-07-12 2017-11-03 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种麦玉两熟高产及提高有机碳含量的组合轮耕方法
CN107333479A (zh) * 2017-07-24 2017-11-10 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 一种机械灭茬秸秆还田方法
CN108990459A (zh) * 2018-08-06 2018-12-14 安徽农业大学 适用于沿淮地区稻茬麦秸的直接还田促腐方法
CN111567339A (zh) * 2020-06-04 2020-08-25 德州市农业科学研究院 一种玉米秸秆全量还田下小麦高产种植方法
CN112088734A (zh) * 2020-09-09 2020-12-18 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心 一种微咸水长期灌溉下耕地质量提升的方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569240C1 (ru) * 2014-05-19 2015-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" Способ возделывания кукурузы на зерно в агроклиматических условиях чувашской республики
CN104584814A (zh) * 2014-12-29 2015-05-06 山西省农业科学院小麦研究所 小麦/玉米一年两熟秸秆全量还田下平衡施肥方法
CN106342432A (zh) * 2016-08-12 2017-01-25 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种在玉米‑小麦轮作体系中促进土壤固碳的方法
CN107306634A (zh) * 2017-07-12 2017-11-03 山东省农业科学院农业资源与环境研究所 一种麦玉两熟高产及提高有机碳含量的组合轮耕方法
CN107333479A (zh) * 2017-07-24 2017-11-10 安徽省农业科学院土壤肥料研究所 一种机械灭茬秸秆还田方法
CN108990459A (zh) * 2018-08-06 2018-12-14 安徽农业大学 适用于沿淮地区稻茬麦秸的直接还田促腐方法
CN111567339A (zh) * 2020-06-04 2020-08-25 德州市农业科学研究院 一种玉米秸秆全量还田下小麦高产种植方法
CN112088734A (zh) * 2020-09-09 2020-12-18 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心 一种微咸水长期灌溉下耕地质量提升的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114208434A (zh) * 2021-12-27 2022-03-22 内蒙古民族大学 一种浅埋滴灌玉米秸秆还田方法

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