CN114096148B - 一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,包括如下步骤:在载体上覆盖厚度为0.1~12cm的植物材料,形成植物材料层,在覆盖期间、即将种植作物期间、种植后均控制所述植物材料的含水量,将目标植物种植于植物材料层表面或植物材料层中,明确了水稻等目标植物的小苗和/或种子在油菜等桔梗上能够成活,随后根系向下穿透桔梗层,进入载体如土壤,健康成长,这一方法能够获得良好的控制杂草的效果和较高的目标植物的存活率。相对于传统的目标植物种植于土壤,这是农作物等栽培方法的重大革新。
Description
技术领域
本发明涉及作物种植方法,具体涉及一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法。
背景技术
常规的农作物等种植方法,是土壤翻耕后种植或免耕种植。杂草伴随着栽培植物而生,与植物争光、争水、争肥,是影响栽培植物生长的主要有害生物种类之一。杂草的种类有1400多种,仅稻田杂草就有200余种,其中稗草、异型莎草、鸭舌草、耳叶水苋、千金子、丁香蓼等危害特别严重(图8、图25A)。在长期进化过程中,杂草形成了适应作物地的生物学特性,具有形态结构的多型性、生活史的多态性、营养方式的多样性、强适应性、抗逆性、可塑性、拟态性、强(生长)势、杂合性、繁殖方式多样性、多实性、落粒性,如一株耳叶水苋Ammannia arenaria种子量可高达80万粒。因此,杂草具有很强的适应能力和竞争能力。我国在2015~2017年均杂草发生面积约14.44亿亩,防除面积约15.75亿亩。尽管采取了多种防控措施,我国农田杂草危害持续加重,2017年相比2007年杂草发生面积增加了16.3%。杂草造成粮食损失十分严重,据世界粮食生产有关部门统计结果,每年世界农作物产量的约十分之一是因为农田杂草的危害而损失。我国近几年因杂草造成粮食损失每年超过300万吨,由外来入侵植物造成的经济损失高达150多亿美元。杂草和外来入侵植物已严重威胁我国农业生产安全。
目前,我国农田杂草防治主要依赖除草剂,而化学除草的效果越来越差,如一季水稻普遍施用除草剂2~3次,甚至4~5次。虽然农业部正在实施“药肥双减”行动,但除草剂减量困难,2015年用量比2010年增加了20%左右,达10.7万吨(折百量)(束放,韩梅.我国农药市场2010年概况及2011年展望[J].中国植保导刊,2011,32(3):37-39;束放.2015年我国农药生产与使用概况分析[J].农药市场信息,2016(21).)。当前,杂草难除的最主要原因是其产生了抗药性,截止2018年5月,全球已有254种杂草对163种除草剂产生了抗性(Heap,I.The International Survey of Herbicide Resistant Weeds.Online.Internet.(2018/05/30)网址:http://www.weedscience.org),杂草抗药性问题已引起世界各国的普遍关注和忧虑。我国杂草抗药性近10年来发展迅猛,至今已有30种杂草对11类48种除草剂产生了抗药性,其中,稻田恶性杂草稗对14种常用的除草剂均产生了抗药性(Zhu J,WangJ,Ditommaso A,et al.Weed research status,challenges,and opportunities inChina[J].Crop Protection,2018.DOI:10.1016/j.cropro.2018.02.001)。化肥的用量很大,2016年氮、磷肥使用量分别高达2310.5万吨和830万吨(折纯量)。巨量的化肥施用虽然保证了粮食的持续高产,但其利用率却很低。化肥的严重浪费,不仅提高了生产成本,而且还加剧了环境恶化。
我国植物种类繁多,秸秆等植物资源丰富,是世界第一秸秆大国,可供收集的农作物秸秆总量高达9亿吨。然而,农作物等秸秆处理是一个长期的难题,目前的处理方式以焚烧为主,不仅造成秸秆资源的严重浪费,而且严重污染环境。其他植物资源利用率也有待提高。
为了提高植物资源利用率,常规采用采用秸秆翻压还田,即耕地时将田间的秸秆翻到泥土下面,有效利用了秸秆资源,但对田间的杂草几乎没有控制作用。
为了有效解决杂草危害问题,发明人前期申请的中国专利CN106342612A公开了一种油菜秸秆覆盖防治稻田杂草的方法(申请号:CN201610733699.1),在水稻种植一定时间后覆盖经晒干且剪切的油菜秸秆或油菜荚及其混合物,虽能起到控草作用,但存在明显的局限性(图5、图6)。一是由于先种稻,后覆盖油菜秸秆,撒施秸秆时容易压倒直播种植时较弱小的稻苗,秸秆层对出苗较迟较矮小的稻苗会有遮光作用,容易抑制水稻的出苗和生长(图5、图6)。对于移栽种植水稻,水稻移栽初期根系未扎入泥土,稻苗本身不稳固,撒施秸秆时也容易被压倒。二是水稻直播后初期为了避免淹死稻苗,田间不能灌水,这导致覆盖后的秸秆吸水少,较疏松,重量轻,不紧实,进而对杂草的压制和遮光作用有限,控草作用不够理想,如表1的对比例1试验结果,3mm厚度油菜秸秆控制杂草的效果株防效只是68%;三是操作繁琐,秸秆翻晒需要较大场地、用工也多,在移栽田要求在行间少量少量逐渐撒施秸秆,然后在田间分散均匀,劳动效率低,人工成本高,参见表10,经过实际试验后计算,采用现有技术种植直播稻,每666.7m2的人工成本1619元(其中,秸秆捆扎搬运、翻晒数日、粉碎后装袋,储存、运回稻田等环节约比本发明多出3个人工,按每工180元计,合计增加成本540元),现有技术难以推广应用。
另一种常规方法,收割机收获前茬作物时,将秸秆剪切后覆盖地表,然后用播种机将后茬作物种子种植在秸秆下方泥土中,方法如图7所示。该技术有秸秆还田和免耕直播的优点,确实提高了劳动生产率,然而,由于秸秆太长(通常8cm以上),而且,为了有利于作物种子出苗而不能有水层,秸秆覆盖后空隙大,杂草容易从空隙中生长,控草效果很差。
随着人们对农产品安全及生态安全的日益关注,人们在治理杂草的实践中探索对环境友好的杂草控制方法,譬如生物防治、物理防治等控草方法。但这些方法都存在一些缺陷或局限性,很难满足生产上大规模控制杂草的需要。
农业生产中常规种植技术目标植物种植于土壤,针对现有技术控草效果不够理想,对水稻等目标植物的种植成活率不高,尤其是人工成本高等弊端,现有技术无法同时实现低成本、控制杂草和保证种植目标植物成活率的三个效果。
本发明所述控制杂草是指控制杂草对目标植物生长的危害,其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于200株/m2,杂草株防效≥50%且小于80%,或杂草鲜重防效≥50%且小于80%;保证种植目标植物成活率是指种植的目标植物的成活率≥10%,所述成活率的计算方法为:植株成活率=成活株数/种植总株数*100%。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明提供一种一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,该方法突破常规的方法,充分利用农作物秸秆等植物资源,将目标植物种植在植物材料层表面或层中,在杂草最脆弱的时候进行控制,并精确控制植物材料层、各个特定期间的含水量(覆盖期间、即将种植作物期间、种植后)、尤其是针对不同目标植物不同种植方式的协同增效作用,同时实现了低成本、控制杂草和保证种植目标植物成活率,解决了现有技术的难题。具体的,以种植水稻为例,本发明能够实现种植后30d株数抑制率最高可达99.1%,且10d成活率达到100%的很好效果(参见实施例41)。并且,采用本发明的方法带来的另一意想不到的效果是操作简便,在前茬作物收割后直接粉碎秸秆,就地撒人田间,然后灌水适当时间就可以种植下一茬目标植物,大幅度节省农时,省工省力,采用本发明技术种植直播稻,每666.7m2的人工成本就比现有技术节省540元。增产增收效果十分显著,很巧妙地解决生产上的技术难题,为绿色和有机农产品等地种植提供了几乎完美的方案,代表绿色种植技术未来发展方向。
在本发明中,出现的名词术语的定义如下∶
目标植物∶指人们有意栽培或培养的植物或植物组织,如水稻。
种植:有意地以播种繁殖器官或移栽苗的方式培养目标植物(如图1-图8所示)。
目标植物可以成活:种植的目标植物的成活率≥10%且小于50%,所述成活率的计算方法为:植株成活率=成活株数/种植总株数*100%。
目标植物基本成活:种植的目标植物的成活率≥50%且小于75%。
目标植物高存活:种植的目标植物的成活率≥75%。
水层深度:指植物材料沉入水中以后,植物材料层上方水的深度,不包括植物材料层厚度。
繁殖器官∶可用来繁殖个体的植物体的任何部分,包括但不限于植物的根、茎、叶、花、果实、种子的至少一种或其混合物。
幼苗:植物刚出苗的幼小植株,单子叶植物长出第二片真叶之前,或双子叶植物长出第二对真叶之前的生长阶段(如图11-图16所示)。
小苗:指植物出苗之后,在开花或结实之前的生长阶段。
直播:直接用繁殖器官种植植物的方法,不经过小苗栽培环节(见图24B)。
移栽:先用繁殖器官培育小苗,然后栽培小苗这样一种植物种植方法。
抛种∶目标植物的繁殖器官或小苗在某种力作用下被抛向空中,然后在重力作用下落到某种物质表面或陷入其中这样一种种植方式,如稻田抛秧。所述某种力的施加者可以是人或者机器(例如抛秧机),某种物质是指能够让繁殖器官或小苗存活的物质,例如植物材料或者土壤。
摆苗∶将目标植物的小苗摆放在某种物质表面或表层这样一种种植方式,如稻田摆秧,某种物质是指能够让繁殖器官或小苗存活的物质,例如植物材料或者土壤。
移植:除直播以外的其他种植植物的方法,包括但不限于移栽、摆苗、抛秧等方式。
载体:能承载其他物质的物质,所述载体可以是土壤、砂子、石块、基质、容器中的任意一种或任意两种以上的组合。所述容器如花盆、盆钵。
载体表面:一定数量的载体堆积以后,载体最上面的彼此相邻的部分所形成的与空气接触的部分。
载体中:载体表面以下的载体部分。
水生植物:能在水中生长的植物,通常生长环境有水层,例如稻(Oryza sativaL.)
旱地植物:除水生植物以外的其他植物,通常生长环境没有水层,例如小麦、油菜、玉米、大豆等。
植物材料∶为来源于植物的物质,植物的种类不限,部位不限,可以选自任意植物的根、茎、叶、花、果的至少一种或任意多种的混合物,包括但不限于油菜秸秆、稻草、小麦秸秆、紫云英茎叶或其混合物等。植物材料的形状不限(见图9)。
植物碳氮比∶植物中碳和氮元素的质量比,即碳的质量除以氮的质量,可用C/N表示。
植物材料浸润:植物材料碎片之间的空隙基本充满水但植物材料层表面没有水层的状态(见图24B)。
植物材料饱和含水量∶在25℃条件下,植物材料吸水达到饱和时水的含量百分比。
植物材料饱和含水量检测方法∶将待测植物材料粉碎至最长一边边长平均1cm左右。取代表性100g植物材料装入尼龙网袋,在25℃条件下,将尼龙网袋完全沉入清水中浸泡48h;取出尼龙网袋并在1分钟内其不再滴水的情况下,称植物材料总重(T);然后将植物材料放入80℃烘箱烘72h,称干重(S);按计算式P=(T-S)/T*100%求得植物材料的饱和含水量(P);重复3次求平均值。
放置:将植物材料安放在载体上。
覆盖:将植物材料放置在载体上形成植物材料层,植物材料层厚度为0.1cm~12cm(见图24B)。
撒施:细小的物体在某种力作用下在空中分散开,然后落到载体上。
植物材料层表面:一定数量的植物材料在载体上放置以后,植物材料最上面的彼此相邻的部分所形成的与空气接触的部分。
植物材料层中:一定数量的植物材料在载体上放置以后,形成一定厚度的植物材料层,植物材料层中是指介于植物材料层表面与载体之间的部分,包含植物材料层与载体的界面处;从植物材料层表面往载体方向,植物材料层厚度二分之一以上的部分为植物材料层上半部分(见图10A);植物材料层厚度三分之一以上的部分为植物材料上1/3层(见图10A)。
植物材料层厚度检测方法:在待测区域,随机选择n个调查点,n为大于等于30的正整数。必要时检测前排出载体上的水,直至90%以上的载体表面不被水淹没。在每调查点小心除去直径4cm范围内的植物材料,形成圆孔,直至露出植物材料层下方载体,确定植物材料层下表面位置。将长宽高大约为200*30*2mm的塑料直尺平放在圆孔上方,用带有毫米刻度的尺子测量平放直尺下表面与植物材料层下表面之间的垂直距离。计算n个测量值的平均值作为待测植物材料层的厚度值。
植物材料的尺寸:植物材料最长一边的长度,是指植物材料碎片任何方向两个端点之间距离的最大值(见图27)。
植物材料的平均尺寸:随机取的100个以上植物材料碎片尺寸的平均值。
植物材料残余物层:植物材料层经过一定时间后残余的肉眼可见的一层有形物质。
植物材料残余物层厚度:植物材料残余物层的上表面与下表面的垂直距离。
植物材料残余物层厚度检测方法:在待测区域,随机选择n个调查点,n为大于等于30的正整数。必要时检测前排出载体上的水,直至90%以上的载体表面不被水淹没。在每调查点小心除去直径4cm范围内的植物材料残余物,形成圆孔,直至露出植物材料残余物层下方载体,确定植物材料残余物层下表面位置。将长宽高大约为200*30*2mm的塑料直尺平放在圆孔上方,用带有毫米刻度的尺子测量平放直尺下表面与植物材料残余物层下表面之间的垂直距离。计算n个测量值的平均值作为待测植物材料残余物层的厚度值。
完全腐烂:腐烂是植物组织较大面积的分解和破坏,原有形状逐步消失的过程。植物材料腐烂后残余的肉眼可见的有形物质质量少于初始质量的10%,定义为完全腐烂。
植物营养:天然的或人工合成的可提供植物生长所需营养元素的物质,如可提供氮、磷、钾和微量元素的物质,具体地,如尿素、复合肥。
堆肥:利用高温把植物材料堆积沤烂。
植物初始茎根分化点∶植物萌发初期小苗上茎与根系的分界处,通常从该位置往上为茎,往下为根系(如图10-图17所示)。图10-图17分别给出了本发明的方法用于种植水稻、小麦、油菜、玉米、黄瓜、大豆等目标植物时的效果。
植物初始茎根分化点高度∶植株初始茎根分化点距离除了植物材料以外载体平面的垂直距离,用HP表示。如土壤表面覆盖植物材料,然后在植物材料层栽培目标植物,HP是指初始茎根分化点距离土壤表面的垂直距离(如图10中的A、B、C、D图所示)。
植物初始茎根分化点高度检测方法∶
随机选择正常生长的待测植物代表性n株,n为大于等于30的正整数。确定初始茎根分化点位置,用带有毫米刻度的尺子测量每株植株初始茎根分化点与除了植物材料层以外载体平面的垂直距离。计算n个测量值的平均值作为待测植物的初始茎根分化点高度值。测量农田中杂草的初始茎根分化点高度时,随机选择正常生长的杂草,当有多种杂草发生时,选择各种类的杂草总和n株,优选测定的各种类的杂草个体数量相当(如图10中的A、B、C、D图所示)。
茎基点:分三类,当为根系集中在茎基部生长的植物时(例如陌上菜),指茎上不长根系的最基部位置,肉眼可见,这个部位以下为根组织或长有根系的茎(图18的A图);当为茎上有两个以上部位长根的植物种类或基部匍匐或藤本植物时(例如千金子、空心莲子草),指植株最基部一段茎上不长根系的最基部位置(图18的B、C图);当为没有明显茎的植物种类时(例如四叶萍),指植物体上长根系的最高点位置(图18的D图)。
茎基点高度:植株茎基点与除了植物材料层以外载体平面的垂直距离。如农田在土壤表面覆盖植物材料,然后在植物材料层栽培目标植物,则目标植物的茎基点高度指目标植物茎基点与土壤表面的垂直距离(如图10的D图所示)。农田中杂草的茎基点高度指杂草茎基点与土壤表面的垂直距离。
茎基点高度检测方法:随机选择正常生长的待测植物代表性n株,n为大于等于30的正整数。确定茎基点位置,用带有毫米刻度的尺子测量每株植株茎基点与植物材料下方载体平面的垂直距离。计算n个测量值的平均值作为待测植物的茎基点高度值。测量农田中杂草的茎基点高度时,随机选择正常生长的杂草,当有多种杂草发生时,选择各种类的杂草总和n株,优选测定的各种类的杂草个体数量相当。
茎基点与植物材料残余物层相对位置:正常生长植株的茎基点与植物材料残余物层的垂直空间相对位置。
茎基点与植物材料残余物层相对位置检测方法:随机选择正常生长的待测植物代表性n株,n为大于等于30的正整数。确定植物材料残余物层上表面与下表面的位置,并用带有毫米刻度的尺子测量植物材料残余物层上表面与下表面的垂直距离,即为植物材料残余物层厚度(H)。确定待测植物茎基点位置,并用带有毫米刻度的尺子测量茎基点与植物材料残余物层上表面的垂直距离(X),茎基点高于上表面时,记为正值;茎基点低于上表面时,记为负值,当茎基点低于植物材料残余物层下表面时,记录小于-H,不必测量具体数值。计算n个测量值的平均值作为待测植物的茎基点与植物材料残余物层相对位置值。当X大于0时,说明茎基点高于植物材料残余物层;当X小于0时,若X的绝对值小于H,说明茎基点位于植物材料残余物层中;若X的绝对值小于1/3H,说明茎基点位于植物材料残余物层上1/3层以上;若X的绝对值大于H,说明茎基点位于植物材料残余物层之下。
杂草:除了有意栽培的目标植物之外的其他植物。如在水稻田,除了水稻之外的其他植物均为杂草(图8、图25的A、图26的A)。
杂草密度:单位面积杂草的株数,通常指每平方米面积杂草的株数,单位为“株/m2”。
杂草密度检测方法:当待检测区域的面积在20公顷以下时,在目标植物种植后n天至收获前,n为大于等于10的正整数。在待检测区域取20个以上调查点,每个调查点面积0.25m2,用直径2mm以上的铁丝围成边长为50cm的正方形取样框确定面积。选择调查点时,当待检测区域的田地块数达到10块以上时,在不同位置选择代表性10块田地,每块田地在对角线上取2个调查点;当待检测区域的田地块数介于5块和10块之间时,在不同位置选择代表性5块田地,每块田地在双对角线上取4个调查点;当待检测区域的田地块数少于5块时,每块田地在双对角线上取相当数量的调查点。此外,调查点距离田埂或边界1m以上。必要时调查前排出田地里的水,直至90%以上的面积不被水淹没。调查时,在高于田间植物的高度将取样框平面水平放置,然后在保持取样框平面水平的状态下,将取样框垂直向下放置到地面。在这过程中,若取样框碰到植物,将植物基部落在取样框垂直投影范围内的植物地上部放到框内,将植物基部落在取样框垂直投影范围外的植物地上部移到框外。调查取样框内存活杂草株数,统计株数时,禾本科和莎草科杂草从一株杂草主茎基部5cm半径圆周内且离地面10cm范围内长出的分蘖,且分蘖长度达到10cm以上,作为独立的株记录;阔叶杂草从一株杂草主茎基部3cm半径圆周内且离地面5cm范围内长出的分枝,且分枝长度达到10cm以上,作为独立的株记录。正常生长状态下植株完全漂浮在水面的杂草(如浮萍)不统计在内。计算20个调查点的杂草株数平均值,并换算成每平方米的杂草株数,作为待检测区域的杂草密度值。当待检测区域的面积超出20公顷时,每20公顷需分别进行检测。
杂草株防效:采取措施控制杂草时,与未处理的对照相比,处理区杂草的株数减少百分率,所述的未处理是指不采取任何的除草措施。
杂草株防效检测方法:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植后n天至收获前,n为大于等于10的正整数。当试验区不设重复时,分别在对照区和处理区双对角线上取10个以上调查点,每个调查点面积等于0.25m2,用直径2mm以上的铁丝围成边长为50cm的正方形取样框确定面积;当试验区设重复时,分别在对照和处理的每个重复试验区双对角线上取3个以上调查点,且对照和处理的调查点总数分别达到10个以上,每个调查点面积等于0.25m2。此外,调查点距离田埂或边界1m以上。必要时调查前排出田地里的水,直至90%以上的面积不被水淹没。调查时,在高于田间植物的高度将取样框平面水平放置,然后在保持取样框平面水平的状态下,将取样框垂直向下放置到地面。在这过程中,若取样框碰到植物,将植物基部落在取样框垂直投影范围内的植物地上部放到框内,将植物基部落在取样框垂直投影范围外的植物地上部移到框外。调查取样框内存活杂草株数,统计株数时,禾本科和莎草科杂草从一株杂草主茎基部5cm半径圆周内且离地面10cm范围内长出的分蘖,且分蘖长度达到10cm以上,作为独立的株记录;阔叶杂草从一株杂草主茎基部3cm半径圆周内且离地面5cm范围内长出的分枝,且分枝长度达到10cm以上,作为独立的株记录。正常生长状态下植株完全漂浮在水面的杂草(如浮萍)不统计在内。计算10个以上调查点杂草株数平均值,然后按下列公式计算:杂草株防效=(对照区杂草平均株数—处理区杂草平均株数)/对照区杂草平均株数*100%。
杂草鲜重防效:采取措施控制杂草时,与未处理的对照相比,处理区杂草的地上部鲜重减少百分率,所述的未处理是指不采取任何的除草措施。
杂草鲜重防效检测方法:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植后n天至收获前,n为大于等于10的正整数。当试验区不设重复时,分别在对照区和处理区双对角线上取10个以上调查点,每个调查点面积等于0.25㎡,用直径2mm以上的铁丝围成边长为50cm的正方形取样框确定面积;当试验区设重复时,分别在对照和处理的每个重复试验区双对角线上取3个以上调查点,且对照和处理的调查点总数分别达到10个以上,每个调查点面积等于0.25㎡。此外,调查点距离田埂或边界1m以上。必要时调查前排出田地里的水,直至90%以上的面积不被水淹没,且95%以上杂草茎叶表面不含水滴。调查时,在高于田间植物的高度将取样框平面水平放置,然后在保持取样框平面水平的状态下,将取样框垂直向下放置到地面。在这过程中,若取样框碰到植物,将植物基部落在取样框垂直投影范围内的植物地上部放到框内,将植物基部落在取样框垂直投影范围外的植物地上部移到框外。用剪刀剪取取样框内杂草的地上部,装入塑料袋中并封口,置于阴凉干燥处,尽量避免样品中水分丧失。务必避免杂草上沾的泥土等杂物对杂草鲜重的影响,必要时可将剪取的杂草样品用水清洗干净,然后用吸水纸吸干杂草上的水。在取样后2小时内,用精度达到0.01g以上的称量工具称杂草鲜重,记录时数值保留小数点后两位。计算10个以上调查点杂草鲜重平均值,然后按下列公式计算:杂草鲜重防效=(对照区杂草平均鲜重—处理区杂草平均鲜重)/对照区杂草平均鲜重*100%。
控制杂草:控制杂草对目标植物生长的危害。其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于200株/m2,杂草株防效≥50%且小于80%,或杂草鲜重防效≥50%且小于80%。
有效控草:是指有效控草了杂草的危害,使其基本不影响目标植物的正常生长或危害较轻。其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于100株/m2,或杂草株防效≥80%且小于95%,或杂草鲜重防效≥80%且小于95%。
完全控草:是指完全控制了杂草的危害,使其对目标植物的危害很小。其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于25株/m2,或杂草株防效≥95%,或杂草鲜重防效≥95%。
为解决前述技术缺陷,本发明采用如下的技术方案:
本发明提供一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法。所述方法包括:
a、先在载体上放置植物材料,形成植物材料层;
b、在所述植物材料层的表面和或所述植物材料层的层中种植所述目标植物。
本发明提供一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,包括如下步骤:
通过控制所述植物材料层的覆盖厚度和含水量,在控制杂草的同时,种植所述目标植物。
在一个优选的实施方式中,所述方法包括如下步骤:
a.在载体上先放置植物材料,将覆盖所述植物材料层之后至种植所述目标植物之前的时间段标记为覆盖期间,在所述覆盖期间,控制所述植物材料层的尺寸、覆盖厚度和含水量;
b.然后在所述植物材料层的表面和或层中种植所述目标植物,使所述目标植物种植于所述植物材料层的表面和/或层中
其中,为取得实际需要的控草效果,在所述载体上按覆盖厚度0.1~12cm均匀覆盖所述植物材料层;为提供所述目标植物生长所需的条件,使所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的10%以上。
在植物材料层的覆盖期间,通过控制其覆盖厚度、覆盖时间、含水量等条件来防治杂草的生长,然后将所述目标植物种植于所述植物材料层的表面和/或层中,并通过覆盖厚度、覆盖时间、含水量等条件的相互协同起到在栽培所述目标植物的同时也能有效控草杂草的协同增效作用。
本发明提供一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,包括如下步骤:
a、在载体上覆盖厚度为0.1~12cm的植物材料,形成植物材料层;优选的,在所述载体上覆盖厚度为0.3~8cm的植物材料;优选的,所述覆盖厚度为0.3~5cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~3cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~1.2cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~1cm;优选的,在载体上均匀覆盖厚度为0.1~12cm的植物材料;
覆盖期间、即将种植作物期间、种植后均控制所述植物材料的含水量:
b、将覆盖所述植物材料层之后至种植所述目标植物之前的时间段标记为覆盖期间,在所述覆盖期间,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的1%以上;优选的,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的50%;优选的,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的100%;优选的,控制植物材料浸润;更优选的,将所述植物材料浸泡在水中;
c、在所述植物材料层的表面和/或所述植物材料层的层中种植所述目标植物;
即将种植作物期间控制水分:将种植所述目标植物的前1天内的时间段标记为即将种植作物期间,在该期间,调节所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的30%以上;优选的,调节所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的100%以上;更优选的,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;更优选的,调节所述植物材料5cm以下的水层深度.
d、种植后控制水分:
1)当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%;
2)当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;
3)当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度;
4)当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至2cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的60%至2cm以下的水层深度;
优选的,植物材料层中是指植物材料层上半部分;更优选的,所述植物材料层中是指植物材料上1/3层;
优选的,所述控制杂草是指控制杂草对目标植物生长的危害,其定量指标为:采取某种方法控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于200株/m2,杂草株防效≥50%且小于80%,或杂草鲜重防效≥50%且小于80%;更优选的,所述控制杂草达到了有效控草,所述有效控草是指有效控草了杂草的危害,使其基本不影响目标植物的正常生长或危害较轻,其定量指
标为:采取某种方法控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于100株/m2,或杂草株防效≥80%且小于95%,或杂草鲜重防效≥80%且小于95%;更优选的,所述控制杂草达到了完全控草,是指完全控制了杂草的危害,使其对目标植物的危害很小,其定量指标为:采取某种方法控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于25株/m2,或杂草株防效≥95%,或杂草鲜重防效≥95%。
优选的,种植的目标植物的成活率≥10%且小于50%;更优选的,种植的目标植物的成活率≥50%且小于75%;更优选的,种植的目标植物的成活率≥75%。
优选的,采用繁殖器官种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物初始茎根分化点在植物材料层中或高于植物材料层;在目标植物出苗之后,茎基点在植物材料层中或高于植物材料层;
优选的,当采用摆苗、抛苗、移栽苗方式种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物茎基点在植物材料层中或高于植物材料层;
优选的,在种植目标植物时,肉眼可见目标植物在植物材料层表面或层中,杂草的繁殖器官位于植物材料层之下;
优选的,种植目标植物之后,当有杂草发生时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见,95%杂草的初始茎根分化点位于植物材料层之下;
优选的,种植目标植物之后,当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,当有杂草发生时,肉眼可见95%目标植物的初始茎根分化点高于杂草初始茎根分化点0.5cm以上,和或在目标植物种植后25天内,95%目标植物的茎基点高于杂草茎基点0.8cm以上;
优选的,当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,在植物材料均匀覆盖结束时,肉眼可见,95%的载体面积被植物材料覆盖,并且看不到载体(如土壤)。
进一步地,种植所述目标植物的方式,包括但不局限于人工播种繁殖器官、人工移栽苗、人工抛种苗、人工摆苗、机器播种繁殖器官、机器移栽苗、机器抛种苗、机器摆苗。
进一步的,在种植所述目标植物过程中,还包括施用植物营养的步骤,所述施用可提供目标植物生长所需养分的物质,所述施用的方式选自施于所述植物材料层的下面、所述植物材料层中间、与所述植物材料层混合、施于所述植物材料层上面、与所述目标植物的繁殖器官混合、与所述目标植物的繁殖器官根系混合的至少一种。
进一步地,所述植物营养施用的时间包括但不局限于在种植目标植物前、在种植目标植物后或在种植目标植物的同时。
进一步的,所述施用的时间为在种植目标植物后1~15天施用植物营养;优选的,在种植目标植物后1~10天施用植物营养;优选的,在种植目标植物后3~7天施用植物营养。
进一步地,所述植物营养的种类,包括但不局限于尿素、P2O5、K2O、复合肥、有机肥、人粪尿、粪肥、各种堆肥、草木灰、混合肥料。
进一步的,所述植物材料来源于任何植物,优选以下植物的任意至少一种:
稻(Oryza sativa L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、大麦(Hordeum vulgareL.)、玉米(Zea mays L.)、大豆(Glycine max(L.)Merr.)、甘薯(Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill)、马铃薯(Solanum tuberosum L.)、棉花(Gossypium hirsutum L.)、亚麻(Linum usitatissimum L.)、油菜(Brassica napus L.)、花生(Solanum melongena L.)、辣椒(Capsicum annuum L.)、南瓜(Cucurbita moschata(Duch.exLam.)Duch.exPoiret)、冬瓜(Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.)、甘蔗(Saccharum officinarum L.)、紫云英(Astragalus sinicus L.)、向日葵(Helianthus annuus L.)、绿肥植物(hairy vetch)。
进一步的,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于300cm;优选的,所述植物材料的尺寸不大于200cm;优选的,所述植物材料的尺寸不大于10cm;更优选的,所述植物材料的尺寸不大于3cm。
进一步的,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于300cm;优选的,所述植物材料的平均尺寸不大于200cm;优选的,所述植物材料的平均尺寸不大于10cm;更优选的,所述植物材料的平均尺寸不大于3cm。
进一步的,所述覆盖期间为0~12个月;优选的,所述覆盖期间为0~6个月;优选的,所述覆盖期间为0~3个月;优选的,所述覆盖期间为0~30天;更优选的,所述覆盖期间为0~10天。
进一步的,本发明利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法种植后控制水分的方法可以具体为:
1)当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%的时间为5~15天;
2)当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%,优选维持的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~70%;
3)当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度;
4)当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的60%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%。
针对不同的植物材料,本发明还提供不同的优选方案,以更好的实现本发明的技术效果:
进一步的,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于2cm;优选的,所述植物材料的尺寸不大于1cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于2cm;优选的,所述植物材料的尺寸植物材料的平均尺寸不大于1cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、紫云英、绿肥植物的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于10cm;优选的,所述植物材料的尺寸不大于5cm;更优选的,所述植物材料的尺寸不大于2cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、紫云英、绿肥植物的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于10cm;优选的,所述植物材料的平均尺寸不大于5cm;更优选的,所述植物材料的平均尺寸不大于2cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,所述覆盖厚度为0.2~8cm;优选的,所述覆盖厚度为0.4~4cm;优选的,所述覆盖厚度为0.5~3cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~2cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~1.5cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~0.9cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、紫云英、绿肥植物的任意至少一种,所述覆盖厚度为0.2~8cm;优选的,所述覆盖厚度为0.3~4cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~3cm;优选的,所述覆盖厚度为0.8~2cm;优选的,所述覆盖厚度为0.8~1.5cm。
进一步的,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、紫云英、绿肥植物的任意至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于1cm,所述覆盖厚度为0.2~8cm;优选的,所述覆盖厚度为0.3~4cm;优选的,所述覆盖厚度为0.5~3cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~2cm;优选的,所述覆盖厚度为0.6~1.0cm。
根据不同种植的目标植物以及种植方式的不同,本发明还提供不同的优选方案,以更好的实现本发明的技术效果:
进一步的,当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%的时间为5~15天;
优选的,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~10天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~10天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~10天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~10天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
进一步的,当目标植物旱地植物且种植方式为直播时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%,优选维持的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~70%;
优选的,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,优选维持的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%~70%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,优选维持的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%~70%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
进一步的,当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度;
优选的,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量为1~3cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
进一步的,当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
进一步的,当目标植物为水稻且种植方式为直播时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%~100%的时间为5~8天;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~8天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~8天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥90%。
进一步的,当目标植物为水稻且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%;
优选的,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量为1~3cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm以下的水层深度,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥90%。
进一步地,将种植所述目标植物的前1天内的时间段标记为即将种植作物期间,在所述即将种植作物期间调节所述植物材料的含水量,以适宜所述目标植物的生长。
进一步的,若目标植物种植在植物材料层中,植物材料分两次覆盖,第一次覆盖植物材料总量的30%以上;优选的,第一次覆盖植物材料总量的50%以上;优选的,第一次覆盖植物材料总量的70%以上;优选的,第一次覆盖植物材料总量的80%以上;优选的,第一次覆盖植物材料总量的90%以上。
进一步的,本发明所述目标植物的种类选自农作物、果树、经济作物、花卉、苗木、林木、草坪、中药材的至少一种;优选为稻(Oryza sativa L.)、小麦(Triticum aestivumL.)、大麦(Hordeum vulgare L.)、玉米(Zea mays L.)、大豆(Glycine max(L.)Merr.)、甘薯(Dioscorea esculenta(Lour.)Burkill)、棉花(Gossypium L.)、亚麻(Linumusitatissimum L.)、油菜(Brassica rapa var.oleifera de Candolle)、花生(Arachishypogaea L.)、青菜(Brassica rapavar.chinensis(Linnaeus)Kitamura)、萝卜(Raphanussativus L.)、榨菜(Brassica juncea var.tumida Tsen&Lee)、甘蓝(Brassica oleraceavar.capitata Linnaeus)、花椰菜(Brassica oleracea var.botrytis Linnaeus)、番茄(Lycopersicon esculentum Miller)、茄子(Solanum melongena L.)、辣椒(Capsicumannuum L.)、南瓜(Cucurbita moschata(Duch.ex Lam.)Duch.ex Poiret)、冬瓜(Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.)、葡萄(Vitis vinifera L.)、梨(Pyrus L.)、柑橘(Citrus reticulata Blanco)、苹果(Malus pumila Mill.)、桃(Amygdalus persica L.)、玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)、蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite H.G.Reichenbach)、兰花(Cymbidium Sw.)、桂花(Osmanthus fragrans(Thunb.)Loureiro)、香樟/樟(Cinnamomumcamphora(L.)Presl)、松树(Pinus L.)、杉树(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)、马尼拉草坪(Zoysia matrella(L.)Merr.)、金银花(Lonicera japonica Thunb.)、元胡(Corydalis yanhusuo W.T.Wang)、川贝(Fritillaria cirrhosa D.Don)中的一种或任意两种以上。
进一步的,本发明所述杂草选自禾本科、莎草科、阔叶杂草的至少一种;优选的,所述禾本科杂草包括马唐(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)、狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)、牛筋草(Eleusine indica(L.)Gaertn.)、千金子(Leptochloa chinensis(L.)Nees)、稗(Echinochloa crus~galli(L.)P.Beauv.)、无芒稗(Echinochloa crus~galli var.mitis(Pursh)Petermann)、西来稗(Echinochloa crus~gallivar.zelayensis(Kunth)Hitchcock)、长芒稗(Echinochloa caudata Roshev.)、光头稗子(Echinochloa colona(Linnaeus)Link)、稻稗(Echinochloa oryzoides(Ard.)Flritsch.)、小旱稗(Echinochloa crus~galli var.austrojaponensis Ohwi);
优选的,所述莎草科杂草选自香附子(Cyperus rotundus L.)、异型莎草(Cyperusdifformis L.)、水虱草(Fimbristylis littoralis Grandich)、碎米莎草(Cyperus iriaL.)、藨草(Schoenoplectus triqueter(Linnaeus)Palla)、扁秆藨草(Bolboschoenusplaniculmis(F.Schmidt)T.V.Egorova)、莹蔺(Schoenoplectus tabernaemontani(C.C.Gmelin)Palla)、牛毛毡(Eleocharis yokoscensis(Franchet&Savatier)Tang&F.T.Wang)、猪毛草(Schoenoplectus wallichii(Nees)T.Koyama)的任意一种或多种;
优选的,所述阔叶杂草选自铁苋菜(Acalypha australis L.)、反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、藜(Chenopodium album L.)、鸭趾草(Commelinacommunis L.)、耳叶水苋(Ammannia auriculata Willdenow)、多花水苋(Ammanniamultiflora Roxb.)、长叶水苋菜(Ammannia coccinea Rottboll)、水苋菜(Ammanniabaccifera L.)、丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb.)、水龙(Ludwigia adscendens(L.)Hara)、节节菜(Rotala indica(Willd.)Koehne)、圆叶节节菜(Rotala rotundifolia(Buch.~Ham.ex Roxb.)Koehne)、陌上菜(Lindernia procumbens(Krock.)Borbas)、鸭舌草(Monochoria vaginalis(Burm.F.)Presl ex Kunth)、矮慈姑(Sagittaria pygmaeaMiq.)、鳢肠(Eclipta prostrata(L.)L.)、雨久花(Monochoria korsakowii Regel etMaack)、通泉草(Mazus pumilus(N.L.Burman)Steenis)、水竹叶(Murdannia triquetra(Wall.ex C.B.Clarke)Bruckn.)、眼子菜(Potamogeton distinctus A.Bennett)、苹(Marsilea quadrifolia L.Sp.)、野慈姑(Sagittaria trifolia L.)的任意一种或多种。
本发明提供所述目标植物的种植场所选自农田、林地、公园、绿化地带、非耕地、机场、码头、汽车车站、火车车站、居住区、球场、养殖场、建筑物上、容器、水体、空中的任意一种或多种。
区别于现有技术,本发明同时实现控制杂草和种植目标植物的方法是先放置植物材料,然后种植目标植物,比现有技术更有利于控制杂草。杂草的一个特点是,农田土壤中积累了多年落入的巨大数量的杂草种子,所谓土壤中杂草“种子库”,一旦有裸露的土壤和合适的温度、水分和光照条件,杂草种子就会萌发生长,而且多数杂草出苗有先有后,出苗可持续较长时间,防治极为困难。本发明通过精确控制植物材料层、各个特定期间的含水量(覆盖期间、即将种植作物期间、种植后)、尤其是针对不同目标植物不同种植方式的协同增效作用,同时实现了低成本、控制杂草和保证种植目标植物成活率,解决了现有技术的难题。一是本发明在目标植物收获时或收获后,或整地后可立即将植物材料(优选前茬目标植物的秸秆等废弃物)进行覆盖地表来遮光,最大限度地避免杂草种子受到光照而解除休眠,减少杂草出苗数量,对已经发芽的杂草抑制其光合作用。二是本发明能够在杂草出苗初期最脆弱的时候,在其上面覆盖植物材料,抑制杂草效果更好。且因为植物材料覆盖时还没有种植目标植物,以上操作不存在对随后种植目标植物的安全性问题。现有技术优选覆盖秸秆的时间是水稻直播后4-6天,这时候恶性杂草稗等已出苗且有2cm以上的高度,很容易失控(图5、图6)。本发明与现有技术的操作方式截然不同,从根本上突破常规,控草效果与目标植物成活率显著提高。
本发明巧妙地利用了植物材料与各个特定时期(覆盖期间、即将种植作物期间、种植后)含水量的整体协效作用,进一步提高控草效果,却避免了对目标植物的不利影响。本发明在植物材料覆盖时可以不必晒干,且在覆盖期间务必需要加水,让植物材料最大程度地吸水,处于浸润或淹水状态。干的油菜秸秆吸水后重量可达到原来的近6倍(表4、图24B),吸水后的植物材料对杂草的重力压制作用极大地提高,杂草更加难以向上顶出植物材料覆盖层。而且,吸水后的植物材料更加紧实,空隙更小,具有更好的遮光效应,能更好地抑制杂草萌发和生长。此外,杂草种子萌发时需要氧气,此时淹水降低杂草种子周围氧浓度,从而抑制其出苗(图20、图25的B图、图26的B图),通过覆盖期间持续一段时间,使杂草死亡或不产生危害。另一方面,对目标植物而言,在即将种植目标植物期间和种植后,精确控制植物材料层合适的含水量,以适应目标植物的生长,避免不利的影响。而现有技术植物材料必须晒干剪切后才能覆盖,且覆盖后初期,也正是杂草萌发关键时期,为确保对目标植物安全,不能有水层,因此几乎不具有上述优点(图5、图6)。所以,本发明突破了现有技术植物材料必须晒干并且必须在直播后种植植物之后的技术偏见。
本发明具有如下显著的技术效果:
本发明开拓性挖掘并利用了目标植物在上,杂草在下的空间位阻综合效应来控草。比如田间覆盖植物材料后种植目标植物的情况,本发明目标植物种植在植物材料层,而杂草种子在植物材料下方载体(土壤)中,产生的协同效应,一是目标植物是压在杂草“头顶”上的物体,其重力是杂草向上生长需克服的阻力;二是目标植物的茎叶不仅起到遮光作用,而且太阳光中未被上层目标植物吸收的远红光有抑制杂草种子萌发作用。三是目标植物生长以后庞大的密密麻麻的根系群,形成了阻止稍晚萌发杂草向上生长的另一道屏障,起到重力压制和阻光效应(图2)。四是目标植物根系很快向下穿透植物材料层进入土壤,如一株水稻播种后6天就有5根以上根系(图19A、图2)。这些根系就像钉子一样将植物材料层牢牢地固定在土壤表面,也使植物材料层更加紧实(图2、图21),因此,杂草向上生长需克服的阻力已远远超过了植物材料重量本身。随着水稻等目标植物快速生长,其重量快速增加,茎叶遮光作用更大,“钉子”更多且扎得更深,综合抑制杂草作用越来越大。另一方面,对于目标植物而言,意外发现水稻种子在植物材料层表面种植后,长出了比播种在泥土表面更多的根系(图19A),还发现即使在没有补充植物营养的条件下,水稻根系能够向下穿透一定厚度的植物材料层,到达下方的载体层(如土壤),能正常生长(图2、图4)。进一步通过实验首次证实了20多种目标植物种子在不同类型的植物材料层表面种植后,都能够成活并正常生长。因此,控制一定厚度的植物材料层,能恰到好处地既控制下方杂草,又能奇迹般地让上方目标植物生长,巧妙地同时实现两个极有意义的目的。通常杂草种子绝大多数位于土壤表层,而常规的种植方法,目标植物种子和杂草种子在土壤中基本处于同一水平面,甚至玉米、大豆等种子播于土下3~6cm,位于表层杂草种子之下,因此,现有技术不存在上述优点。
本发明的一个突出优点是,开拓性挖掘并利用了目标植物在上,杂草在下的空间位阻综合效应来控草。比如田间覆盖植物材料后种植目标植物的情况,本发明目标植物种植在植物材料层,而杂草种子在植物材料下方载体(土壤)中。产生的综合效应,一是目标植物是压在杂草“头顶”上的物体,其重力是杂草向上生长需克服的阻力;二是目标植物的茎叶不仅起到遮光作用,而且太阳光中未被上层目标植物吸收的远红光有抑制杂草种子萌发作用。三是目标植物生长以后庞大的密密麻麻的根系群,形成了阻止稍晚萌发杂草向上生长的另一道屏障,起到重力压制和阻光效应(图2)。四是目标植物根系很快向下穿透植物材料层进入土壤,如一株水稻播种后6天就有5根以上根系(图19A、图2)。这些根系就像钉子一样将植物材料层牢牢地固定在土壤表面,也使植物材料层更加紧实(图2、图21),因此,杂草向上生长需克服的阻力已远远超过了植物材料重量本身。随着水稻等目标植物快速生长,其重量快速增加,茎叶遮光作用更大,“钉子”更多且扎得更深,综合抑制杂草作用越来越大。另一方面,对于目标植物而言,意外发现水稻种子在植物材料层表面种植后,长出了比播种在泥土表面更多的根系(图19A),还发现即使在没有补充植物营养的条件下,水稻根系能够向下穿透一定厚度的植物材料层,到达下方的载体层(如土壤),能正常生长(图2、图4)。进一步通过实验首次证实了20多种目标植物种子在不同类型的植物材料层表面种植后,都能够成活并正常生长。因此,控制一定厚度的植物材料层,能恰到好处地既控制下方杂草,又能奇迹般地让上方目标植物生长,巧妙地同时实现两个极有意义的目的。通常杂草种子绝大多数位于土壤表层,而常规的种植方法,目标植物种子和杂草种子在土壤中基本处于同一水平面,甚至玉米、大豆等种子播于土下3~6cm,位于表层杂草种子之下,因此,现有技术不存在上述优点。
本发明的一个突出优点是,简化农事操作,节省时间,节省大量人工成本,减少巨大的能源消耗。本发明在翻耕种植时,能减少植物材料晒干等环节。另一方面,在目标植物收获后,可以免耕将新鲜秸秆等植物材料就地覆盖地表,加水后就可以种植目标植物,这是轻型植物栽培的一次重大技术革新。繁重耗时的农作物等栽培作业极大地简化,极大地减少了现有技术移出秸秆、耕地、整地、秸秆晒干、装袋和搬运等环节的人力物力,也大大节省时间,最大限度利用宝贵的植物生长季节。也极大地减少了现有技术移出秸秆、
耕地、整地、秸秆烘干和运输等环节的能源消耗。可用机械(如收割机)一步完成收获以及植物材料粉碎与撒施,效率进一步大幅度提高,代表绿色种植技术与机械化深度融合未来发展方向(表10)。
本发明的一个突出优点是,为爆发成灾的抗药性杂草治理提供强有力的技术支持。长期以来,我国农田杂草防治主要依赖农药,而新药的开发难度非常大。近几年抗药性杂草发展迅猛,很难找到有效的可大面积应用的防控措施,一些地方粮食损失严重。本发明可很有效地防治抗药性杂草,且延缓杂草产生抗药性。
本发明的一个突出优点是,可大幅度减药减肥,提高农产品品质,植物材料循环利用,改善生态环境。当前,由于抗药性杂草越来越多,分布越来越广,一些农民无奈之下只有不断增加除草剂用量,而选择压增大促使抗药性发展更快,如此恶性循环,除草剂减量十分困难。本发明控草效果理想,可大幅度减少使用甚至不用除草剂,减少了化学农药污染,此外,本发明植物材料腐解后可培肥地力,降低土壤容重,提高土壤有机质含量,进而逐渐减少化肥的用量。因此,显著提高农产品品质,改善生态环境,这对于我国可持续农业的发展将产生深远的影响。
本发明的一个突出优点是,具有理想的控草效果(图20、图25B、图26B),对目标植物的存活率显著提高,提高农产品等产量,显著增加收益。本发明控草效果明显优于现有技术,也避免了植物材料撒施时和加水对目标植物的不利影响,进而提高目标植物产量,大幅度增加收益。
本发明的一个突出优点是,先放置植物材料,然后种植目标植物,比现有技术更有利于控制杂草。杂草的一个特点是,农田土壤中积累了多年落入的巨大数量的杂草种子,所谓土壤中杂草“种子库”,一旦有裸露的土壤和合适的温度、水分和光照条件,杂草种子就会萌发生长,而且多数杂草出苗有先有后,出苗可持续较长时间,防治极为困难。一是本发明在目标植物收获时或收获后,或整地后可立即将植物材料(优选前茬目标植物的秸秆等废弃物)进行覆盖地表来遮光,最大限度地避免杂草种子受到光照而解除休眠,减少杂草出苗数量,对已经发芽的杂草抑制其光合作用。二是本发明能够在杂草出苗初期最脆弱的时候,在其上面覆盖植物材料,抑制杂草效果更好。且因为植物材料覆盖时还没有种植目标植物,以上操作不存在对随后种植目标植物的安全性问题。现有技术优选覆盖秸秆的时间是水稻直播后4-6天,这时候恶性杂草稗等已出苗且有2cm以上的高度,很容易失控(图5-图7)。本发明与现有技术的操作方式截然不同,从根本上突破常规,控草效果与目标植物成活率显著提高。
本发明的一个突出优点是,巧妙地利用了植物材料与水协同控草作用,进一步提高控草效果,却避免了对目标植物的不利影响。本发明在植物材料覆盖时不必晒干,且在覆盖期间务必需要加水,让植物材料最大程度地吸水,处于浸润或淹水状态。干的油菜秸秆吸水后重量可达到原来的近6倍(表4、图24B),吸水后的植物材料对杂草的重力压制作用极大地提高,杂草更加难以向上顶出植物材料覆盖层。而且,吸水后的植物材料更加紧实,空隙更小,具有更好的遮光效应,能更好地抑制杂草萌发和生长。此外,杂草种子萌发时需要氧气,此时淹水降低杂草种子周围氧浓度,从而抑制其出苗(图20、图25B、图26B),通过覆盖期间持续一段时间,使杂草死亡或不产生危害。另一方面,对目标植物而言,在即将种植目标植物期间和种植后,精确控制植物材料层合适的含水量,以适应目标植物的生长,避免不利的影响。而现有技术植物材料必须晒干剪切后才能覆盖,且覆盖后初期,也正是杂草萌发关键时期,为确保对目标植物安全,不能有水层,因此几乎不具有上述优点(图5、图6)。所以,本发明突破了现有技术植物材料必须晒干的技术偏见。
附图说明
图1利用植物材料种植目标植物和或控制杂草不同方式示意图。载体(如土壤)表面放置植物材料(A),目标植物繁殖器官和小苗种植于植物材料表面(B),一定时间后目标植物生长良好,控制杂草效果理想(C)
图2目标植物繁殖器官种植于植物材料层表面实物图。
图3目标植物繁殖器官和小苗种植于植物材料层中示意图。载体(如土壤)表面放置植物材料(A),目标植物繁殖器官和小苗种植于植物材料层中间(B),一定时间后目标植物生长良好,控制杂草效果理想(C)。
图4目标植物繁殖器官种植于植物材料层中实物图。
图5现有技术油菜秸秆覆盖控制稻田杂草的方法示意图。目标植物和杂草出苗后(A),撒施粉碎的干燥油菜秸秆或与油菜荚的混合物(B),一定时间后目标植物生长受到一定影响,控制杂草效果有局限性(C)。
图6现有技术油菜秸秆覆盖防治稻田杂草的方法实物图(载体上种植水稻后覆盖油菜秸秆)。
图7现有技术秸秆经机器切割后覆盖还田直播技术示意图。秸秆经机器切割成较长茎段后覆盖还田(A),利用播种机直播目标植物种子于土壤层(B),一定时间后目标植物生长受到一定影响,由于秸秆太长,且不能有水层,控制杂草效果不理想(C)。
图8现有技术常规水稻直播后生长许多杂草的照片。
图9用于种植目标植物和或控制杂草的植物材料形状示意图。
图10目标植物不同种植方式的植物初始茎根分化点、茎基点,以及植物初始茎根分化点高度、茎基点高度高度示意图,其中:目标植物繁殖器官种植于植物材料层表面(A、B);目标植物繁殖器官种植于植物材料层中(C);目标植物小苗种植于植物材料层表面(D);现有技术的常规目标植物种植于载体(如土壤)表面(E)。
图11水稻种子在油菜秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图12小麦种子在油菜秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图13油菜种子在油菜秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图14玉米种子在小麦秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图15黄瓜在小麦秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图16大豆种子在大豆秸秆材料层表面生长的幼苗初始茎根分化点照片。
图17水稻植株的初始茎根分化点、茎基点照片。
图18不同长根方式植物种类示意图(A图表示根系集中在茎基部生长的植物;B图表示茎上有两个以上部位长根的植物种类;C图表示基部匍匐或藤本植物种类;D图表示没有明显茎的植物种类)。
图19本发明与常规方法种植的水稻幼苗比较图。本发明土壤表面覆盖油菜秸秆(秸秆长度约0.2cm,厚度1.08cm)后3d直播水稻,水稻生长6d的小苗,肉眼可见水稻根系(A),和现有技术水稻直播后3d覆盖油菜秸秆(秸秆长度约1cm,厚度1.08cm),水稻生长6d的小苗,95%以上肉眼无法见到水稻根系(B)。
图20本发明与常规方法种植的水稻苗与控草作用比较。常规土壤直播水稻生长15d,有较多杂草(A),本发明土壤表面覆盖油菜秸秆(秸秆长度约0.2cm,厚度1.08cm)后直播水稻生长15d,水稻正常生长,抑制杂草效果理想(B)
图21本发明水稻在油菜秸秆上生长与扎根情况。基质表面覆盖油菜秸秆(秸秆长度约1cm,厚度1.08cm)后直播水稻,正常生长15d水稻根系已向下穿透秸秆到达基质层(人为扒开秸秆观察,已剪去水稻地上部分)。
图22无水层条件下,油菜秸秆混合物不同用量覆盖对五种杂草控制作用示意图。
图23稗播种后萌发规律示意图。
图24本发明与现有技术水稻直播时种子相对位置田间试验实物图(A现有技术水稻种子播在泥土上;B本发明水稻种子播在植物材料层表面)。
图25本发明控草效果与水稻安全性田间试验实物图(A现有技术水稻种子播在泥土上20天未控制杂草,杂草很多;B本发明水稻种子播在植物材料(玉米秸秆长度约1cm,厚度0.84cm)层表面20天,完全控制杂草危害,水稻生长很好)。
图26本发明控草效果与水稻安全性田间试验实物图(A现有技术水稻种子播在泥土上50天未控制杂草,杂草危害非常严重;B本发明水稻种子播在植物材料(玉米秸秆长度约1cm,厚度0.84cm)层表面50天,完全控制杂草危害,水稻生长很好)。
图27常规水稻直播后4天稻苗长势照片图,图中所示常规水稻直播后4天稻苗长势不一(撒施植物材料时歪斜生长和较矮小稻苗容易被压倒)。
图28本发明的植物材料尺寸示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围不限于以下实施例,对于本领域的技术人员来说,显而易见的变换和替换均属于本发明的保护范围。
本发明提供一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,本发明中,载体(如土壤)表面放置植物材料(图1A),目标植物繁殖器官和小苗种植于植物材料层表面或层中(图1B),一定时间后目标植物生长良好,控制杂草效果理想(图1C)。位置关系:最低底层:载体,中间层:植物材料层,目标植物繁殖器官或小苗的根系位于植物材料层表面或层中。本发明强调植物材料不需要晒士,尤其是放置植物材料后要达到一定的水分含量才行,并且是种植目标植物前、后都对植物材料层的高或较高含水量有要求。本发明跟现有技术的操作截然相反,现有技术中,植物材料必须经剪切和干燥,其目的是为了不压倒目标植物,这是必要的技术手段。并且现有技术需要少量少量撒入植物材料,也是为了不压倒目标植物。但这带来的负面影响是在一定程度也保护了杂草的生长(因为有些杂草也不会被压倒),从而影响控制杂草的效果。另一方面,生长较慢或者长势较弱的目标植物,会受到植物材料层重力的影响,导致目标植物死亡或生长受到抑制。
在一个优选的实施例中,可以控制不同种类的杂草需要不同厚度的所述植物材料层,如在无水层条件下,为取得95%以上的控草效果防治千金子、耳叶水苋、异型莎草、丁香蓼等,需分别覆盖油菜秸秆与油菜荚的混合物,覆盖厚度为0.72cm(600g/m2)、0.84cm(700g/m2)、0.96cm(800g/m2)、1.08cm(900g/m2)(图22)。
进一步地,在所述植物材料层放置后的当天(T=0天)~12个月内种植所述目标植物;优选的,在所述植物材料层放置后的当天(T=0天)~30天内种植所述目标植物;更优选的,在所述植物材料层放置后的1天(T=1天)~10天内种植所述目标植物。
进一步地,在所述植物材料层的表面和或层中种植所述目标植物,可任选地采用以下四种方式之一,或混合使用:
方式一∶在所述载体上放置植物材料,精确控制所述植物材料的含水量,将所述目标植物的繁殖器官种植于所述植物材料层的表面(参见图1、图2、图10的B);
方式二∶在所述载体上先放置植物材料,精确控制所述植物材料的含水量,将所述目标植物的苗种植于所述植物材料层的表面(参见图1、图10D);
方式三∶在所述载体上放置植物材料,精确控制所述植物材料的含水量,将繁殖器官种植于所述植物材料层的层中(参见图3、图4、图10C);
方式四∶在所述载体上放置植物材料,精确控制所述植物材料的含水量,将所述目标植物的苗种植于所述植物材料层的层中(图3、图4);
其中,所述目标植物的初始茎根分化点高度≥0.2cm。
进一步地,所述目标植物的播种深度,根据所述目标植物的繁殖器官的大小选择:当所述繁殖器官最长一边(D)不大于0.2cm时,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于3cm;优选的,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于1cm;更优选的,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于0.5cm;
当所述繁殖器官的最长一边大于0.2cm,且不大于0.5cm时,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于10cm;优选的,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于5cm;更优选的,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于3cm;
当所述繁殖器官的最长一边大于0.5cm时,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于12cm;优选的,在所述植物材料层表面以下的播种深度不大于5cm。
以下结合具体的实施例和对比例来说明本发明的具体技术和效果。
实施例1、植物材料剪切成最长一边0.1~1cm的碎片。在水直播稻田,按常规整地后0~3天均匀地一次性撒施厚度0.7~2.0cm的植物材料。然后灌水浸泡植物材料。植物材料覆盖后1~3天,每666.7m2农田施尿素5~10kg和复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)40~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种水稻于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例2、植物材料剪切成长0.1~1cm的碎片。在水直播稻田,在整地后0~3天均匀地一次性撒施相当于干重400~900g/m2的植物材料。然后灌水浸泡植物材料。植物材料覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后采用抛秧方式种植水稻于植物材料层表面。种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例3、植物材料剪切成长0.1~1cm的碎片。在旱直播稻田,在整地后0~3天均匀地一次性撒施相当于干重400~900g/m2的植物材料。在秸秆覆盖后,每天进行多次洒水或灌水,使秸秆吸水浸润。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种水稻于植物材料层中。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例4、在油菜收获后种植水稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种水稻于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例5、在油菜收获后种植水稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种水稻于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天,脱粒后油菜荚覆盖于播种后的稻田。此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例6、在油菜收获后种植旱稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。在秸秆覆盖后,每天进行多次洒水或灌水,使秸秆吸水浸润。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种水稻于植物材料层中。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%7天,脱粒后油菜荚覆盖于播种后的稻田。此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例7、在油菜收获后种植水稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg。在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后人工移栽水稻苗于植物材料层中。种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度5-15天,脱粒后油菜荚覆盖于播种后的稻田。此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例8、在油菜收获后种植水稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植作物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后采用摆苗方式移栽水稻于植物材料层表面。种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度5-15天。脱粒后油菜荚覆盖于播种后的稻田。此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例9、在油菜收获后种植水稻的地区,在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖原地块地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~3天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后采用抛秧方式移栽水稻于植物材料层表面。种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度7天,脱粒后油菜荚覆盖于播种后的稻田。此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例10、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后种植玉米种子于植物材料层中。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%7天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例11、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后种植大豆于植物材料层中。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例12、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播种青菜于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例13、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,随后种植葡萄苗于植物材料层中。种植后维持植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~100%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例14、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,随后种植兰花苗于植物材料层中。种植后维持植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~100%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例15、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,随后种植中药材元胡种子于植物材料层中。种植后维持植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%5-15天,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例16、在油菜收获时,将新鲜油菜秸秆和油菜地杂草用机器剪切成长0.1~1cm的碎片后,直接均匀覆盖地表。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,每666.7m2农田施复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)30~80kg,随后种植草坪马尼拉苗于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%5-15天,此后正常管理。
实施例17、玉米秸秆剪切成长0.1~1cm的碎片。将相当于干重1.0kg的玉米秸秆与复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)50~300g混合均匀后,放入容器,加水使秸秆浸润。在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后种植茉莉花苗于植物材料层中,种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%7天。此后正常管理。目标植物生长正常。
实施例18、植物材料玉米秸秆剪切成长0.1~1cm的碎片。将相当于干重10.0kg的玉米秸秆与复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)0.50~3kg混合均匀。在屋顶先铺一层泥土,然后放置秸秆,加水使秸秆湿润。在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后种植草坪草于植物材料层表面,种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%7天。此后正常管理。目标植物生长正常。
实施例19、在小麦收获后,按常规方法施基肥,地里杂草用机器剪切成长1~3cm的碎片并撒施田间后,将新鲜小麦秸秆不经过剪切直接均匀覆盖原地块地表,小麦秸秆基本平行放置,不宜纵横交叉放置,以排列紧实为好。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后1~7天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播水稻种子于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天。水稻种植后5天按每666.7m2农田施尿素10~20kg,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例20、在水稻收获后,按常规方法施基肥,地里杂草用机器剪切成长1~3cm的碎片并撒施田间后,将新鲜水稻秸秆不经过剪切直接均匀覆盖原地块地表,水稻秸秆基本平行放置,不宜纵横交叉放置,以排列紧实为好。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后5~15天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播水稻种子于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天。水稻种植后5天按每666.7m2农田施尿素10~20kg,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例21、在水稻收获后,按常规方法施基肥,地里杂草用机器剪切成长1~3cm的碎片并撒施田间后,将新鲜水稻秸秆不经过剪切直接均匀覆盖原地块地表,水稻秸秆基本平行放置,不宜纵横交叉放置,以排列紧实为好。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后5~15天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播油菜种子于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%天7天。油菜种植后5天按每666.7m2农田施尿素10~20kg,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例22、在玉米收获后,地里杂草用机器剪切成长1~3cm的碎片并撒施田间后,按常规方法施基肥,将新鲜玉米秸秆不经过剪切直接均匀覆盖原地块地表,玉米秆基本平行放置,不宜纵横交叉放置,以排列紧实为好。然后灌水浸泡秸秆。秸秆覆盖后10~30天,在即将种植目标植物期间使植物材料达到其饱和含水量,随后播水稻种子于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天。水稻种植后5天按每666.7m2农田施尿素10~20kg,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例23、小麦秸秆剪切成最长一边0.1~4cm的碎片。在水直播稻田,按常规方法施基肥,按常规方法整地后当天均匀地一次性撒施厚度0.9cm的小麦秸秆。然后灌水浸泡植物材料。植物材料覆盖后当天使植物材料达到其饱和含水量,覆盖后当天播种水稻于植物材料层表面。种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润7天,水稻种植后5天按每666.7m2农田施尿素10~20kg,此后正常管理。目标植物生长正常,控草效果理想。
实施例24-38以及对比例1-6
油菜秸杆不同时间放置于不同栽培方式水稻后相互对应参数,用于说明本发明的植物材料层厚度与茎基点-初始茎根分化点-控草效果-成活率等参数的关系如表1所示。
指标与检测
1)采用繁殖器官种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物初始茎根分化点在植物材料层中或高于植物材料层;在目标植物出苗之后,茎基点在植物材料层中或高于植物材料层。
2)当采用摆苗、抛苗、移栽苗方式种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物茎基点在植物材料层中或高于植物材料层。
3)在种植目标植物时,肉眼可见目标植物在植物材料层表面或层中,杂草的繁殖器官位于植物材料层之下,形成一种类似三明治结构。
4)种植目标植物之后,当有杂草发生时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见,95%杂草的初始茎根分化点位于植物材料层之下。
5)种植目标植物之后,当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,当有杂草发生时,肉眼可见95%目标植物的初始茎根分化点高于杂草初始茎根分化点0.5cm以上,和或在目标植物种植后25天内,95%目标植物的茎基点高于杂草茎基点0.8cm以上。
6)当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,在植物材料均匀覆盖结束时,肉眼可见,95%的载体面积被植物材料覆盖,并且看不到载体(如土壤)。
表1本发明实施例与对比例的区别
注1:供试7种稻田主要杂草包括:稗、千金子、异型莎草、碎米莎草、耳叶水苋、丁香蓼、鳢肠。
注2:在温室自然光照条件下进行盆栽试验,载体为土壤,植物材料为平均长度1cm的干燥油菜秸秆,在土壤表面撒杂草种子。实施例24至实施例38,先放置植物材料后种植水稻,其中采用直播种植方式在植物材料放置后、种植前、种植后一直维持饱和含水量100%至植物材料浸润;采用移栽、抛秧种植方式在植物材料放置后、种植前、种植后一直维持饱和含水量100%至2cm以下的水层深度。对比例1至对比例6均参照中国专利CN106342612A的条件,先种植水稻,然后撒施植物材料,并且撒施后不控制植物材料水分。其中采用直播种植方式在水稻直播后8天内土壤表面没有水层。采用移栽方式水稻种植后维持2cm左右水层。DAS:种植后天数。种植目标植物后21天调查目标植物成活率和控草效果。
本发明与现有技术的区别在于:
一、植物材料不晒干、放置植物材料后控制植物材料中高或较高水分含量是必须的条件,并且在种植目标植物前后都要控制,这与现有技术中需要把植物材料晒干、并且放置植物材料后不加控制、并且植物材料的制备过程也必须要有干燥的步骤,即本发明给出了与现有技术完全相反的技术启示;
二、放置植物材料的方法也不相同,本发明中可采用倾倒的方式将覆盖物集中撒入,均匀撒入,不存在压倒目标植物(如稻苗)的问题,用量优选在0.1-12cm,优优选为0.9-2cm;而现有技术中采用的是少量少量撒入,不能倾倒和集中覆盖,先撒施在稻苗行间,然后在稻田中分散开均匀覆盖土面;避免压倒稻苗;
三、种植位置不同,本发明目标植物的繁殖器官下方必须有植物材料层,优选的,旁边有植物材料层,再优选的,繁殖器官上方有植物材料层,并且种植于植物材料层表面或者层中;而现有技术中繁殖器官下方没有植物材料层,繁殖器官上方要有植物材料层,且满足用量为300-1100g/m3,种植于植物材料层下面;
本发明的目标植物初始茎根分化点下方有植物材料层,并且植物初始茎根分化点旁边有植物材料;而现有技术中目标植物初始茎根分化点下方没有植物材料层,植物初始茎根分化点旁边有植物材料;
四、放置植物材料的相对时间也不同,本发明目标植物种植前放置植物材料,而现有技术中目标植物种植后放置植物材料。
检测例1油菜秸秆不同时间覆盖对稗抑制效果
试验在温室内进行。将培养基质泥炭土、蛭石、珍珠岩按3∶1∶1的比例混合均匀,油菜秸秆用机器粉碎至最长一边长1cm。塑料盆钵直径18cm,底部有3个小孔,每盆钵装基质深度3cm,放于大塑料方盆中,方盆里加水使水面与小盆钵中基质表面持平。每个小盆钵播稗种子50粒,于播后当天、1d、2d分别覆盖秸秆厚度0.84cm(700g/m2)和1.08cm(900g/m2),共6个覆盖处理,无覆盖对照(CK)不进行秸秆覆盖,每处理四次重复。每天早中晚洒水使秸秆保持湿润但无水层,稗播后12d调查各处理出苗株数。
结果表明,油菜秸秆覆盖对稗的株抑制效果受秸秆覆盖时间影响较大,播种当天进行覆盖抑制效果最好,厚度0.84、1.08cm覆盖时抑制率达92.47%以上(表2)。随着覆盖时间的推迟,抑制作用显著降低,播种后1、2d(DAS)厚度1.08cm覆盖时株抑制率相比播后当天覆盖分别下降了19.18和31.37个百分点。此外,播种当天和1DAS覆盖厚度0.84、1.08cm处理间抑制率差异较小,而2DAS覆盖两者差异较大,达12.18个百分点。植物材料的含水量条件为:洒水保持植物材料(秸秆)湿润但不是浸润、也没有水层的条件下,对杂草的抑制作用有限。
表2油菜秸秆不同覆盖时间对稗的控制作用
注∶覆盖油菜秸秆长度为1cm;DAS∶稗播种后天数;同列数据后标有不同小写字母者表示差异显著(p≤0.05),标有不同大写字母者表示差异极显著(p≤0.01)。
检测例2油菜秸秆混合物不同用量覆盖对五种杂草抑制效果
试验在温室内进行。将培养基质泥炭土、蛭石、珍珠岩按3∶1∶1的比例混合均匀,油菜秸秆和油菜荚均用机器剪切至最长一边1cm并按2.5:1比例混匀备用。所用塑料盆钵直径18cm,底部有3个小孔,每盆钵装基质深度3cm,放于大塑料方盆中,方盆里加水使水面与盆钵中基质表面持平。对稗、千金子、耳叶水苋、丁香蓼、异型莎草5种杂草分别进行秸秆覆盖试验,杂草播后1d进行覆盖处理,具体试验设计见表3,每处理四次重复。杂草种子同细沙混匀播下,播后按相应时间均匀撒上油菜秸秆混合物,洒水使秸秆保持湿润但无水层。覆盖后10d调查稗株数,覆盖后20d调查千金子株数,覆盖后30d调查耳叶水苋、丁香蓼和异型莎草株数。
表3不同厚度植物材料对5种杂草控制作用试验方案表
结果表明,植物材料的含水量条件为:洒水保持植物材料(秸秆)湿润但不是浸润、也没有水层的条件下,为取得95%以上的控草效果,防治千金子、耳叶水苋、异型莎草、丁香蓼需分别覆盖油菜秸秆与油菜荚混合物厚度0.72cm、0.84cm、0.96cm、1.08cm(图22)。但该含水量条件下该混合物厚度1.44cm覆盖对稗的株抑制率为88.44%。
检测例3油菜秸秆与油菜荚吸水后重量变化
试验在实验室条件下进行,期间温度在24℃~28℃,空气湿度在50%~85%。先将基本干燥备用的植物材料平均尺寸不大于1cm的油菜秸秆和油菜荚在80℃条件下烘干8h,然后两者称取50g样品分别放入尼龙网袋,并称重(W1);将网袋完全浸没在清水中,不同时间间隔后将网袋取出,待网袋不滴水时称重(W2),然后将网袋放回水中。浸水不同时间后油菜秸秆和油菜荚的重量W=50+W2~W1。
结果表明,油菜秸秆和油菜荚吸水快,两者吸水48h后基本饱和;油菜秸秆和油菜荚吸水54h后重量分别为干重的5.95和5.12倍(表4)。
表4油菜秸秆与油菜荚吸水不同时间后重量变化
以下以水稻种子直播方法为例(表5),说明了本发明与现有技术存在本质区别。同样,以水稻苗种植方法为例(表6),说明了本发明与现有技术也存在本质区别。
表5本发明与现有技术的部分区别(以水稻种子直播为例)
表6本发明与现有技术的部分区别(以水稻苗种植为例)
实验一、植物材料栽培水稻田间小区试验
于浙江省杭州市的直播稻田进行了田间试验。油菜秸秆晒干后剪切成长度为0.1~1cm的茎段。稻田整地后排水,整地当天分别进行了3.6cm(300g/m2)、6.0cm(500g/m2)、8.4cm(700g/m2)、1.08cm(900g/m2)四个用量的油菜秸秆覆盖处理。然后灌水湿润秸秆。秸秆覆盖后第3天,每666.7m2稻田施尿素10kg和复合肥(含N+P2O5+K2O)40kg,随后播已催芽水稻种子。不使用除草剂。除此之外稻田按常规方法管理。每个处理小区的面积为12m2,共设置以下5个处理,每处理重复3次。水稻品种为秀水134,主要防治对象有稗草、千金子、丁香蓼、鸭舌草、矮慈姑、耳叶水苋、多花水苋、异型莎草、水虱草、节节菜、陌上菜、鳢肠等。
处理1、在油菜秸秆(300g/m2)覆盖后3天播种水稻。
处理2、在油菜秸秆(500g/m2)覆盖后3天播种水稻。
处理3、在油菜秸秆(700g/m2)覆盖后3天播种水稻。
处理4、在油菜秸秆(900g/m2)覆盖后3天播种水稻。
CK、空白对照。
在水稻播种后20天,每小区在对角线上取3点,每点面积0.25m2(50*50cm),调查水稻的株数。
在水稻播种后40天,每小区在对角线上取3点,每点面积0.25m2(50*50cm),调查存活杂草的株数和地上部鲜重,计算株防效和鲜重防效。
具体结果如表7和表8所示。
从表7结果可以看出,在水稻直播前覆盖300、500、700和900g/m2的油菜秸秆,在水稻播种后20天调查,对水稻的出苗影响较小,水稻的出苗率都在相当于对照的94.1%以上。且不同用量油菜秸秆覆盖对水稻苗的株高与分蘖等无明显不利影响。这说明进行油菜秸秆(300~900g/m2)覆盖后再播种是可行的,对水稻的出苗和幼苗的生长安全。
从表8结果可以看出,在水稻直播前覆盖300、500、700和900g/m2的油菜秸秆,在水稻播种后40天调查,对水稻田杂草的防治效果,随着油菜秸秆用量的增加而提高,覆盖300、500、700和900g/m2的油菜秸秆的处理防效理想,对杂草的株防效分别为80.9%、90.3%、97.3和98.1%,鲜重防效分别为84.7%、91.0%、98.4%和98.9%。这说明水稻直播前进行油菜秸秆覆盖能有效的控制稻田杂草的危害。
表7不同油菜秸秆量覆盖后播种对直播水稻出苗的影响(水稻播种后20天)
试验组 | 水稻株数(株/0.25m2) | 占CK百分率(%) |
处理1 | 33.3 | 99.0 |
处理2 | 33.0 | 98.0 |
处理3 | 32.0 | 95.0 |
处理4 | 31.7 | 94.1 |
CK | 33.7 | 100.0 |
表8不同油菜秸秆量覆盖后播种对直播水稻田杂草的防治效果(水稻播种后40天)
为说明本发明能够适用上述目标植物及控制上述杂草,采用本发明方法进行的26种目标植物种植及控草效果的对比表如下(表9):
表9 26种目标植物种植及控草效果的对比表
注1*:供试21种杂草包括:马唐、狗尾草、牛筋草、稗、千金子、异型莎草、碎米莎草、水虱草、扁秆藨草、莹蔺、耳叶水苋、丁香蓼、鳢肠、反枝苋、藜、小藜、节节菜、通泉草、鸭趾草、鸭舌草、加拿大一枝黄花。
.注2:表9中的所有试验均在温室自然光照条件下进行盆栽试验,载体为土壤,在土壤表面撒稗、千金子、耳叶水苋、丁香蓼、异型莎草等21种杂草种子,然后覆盖植物材料平均长度为1cm未晒干油菜秸秆等9种植物材料,每一种植物材料分别进行了26种目标植物的存活率试验和对21钟杂草控制作用试验,植物材料的覆盖厚度为0.6cm,保持植物材料层浸泡在水中3天。然后保持植物材料层水分达到其饱和含水量100%,并在植物材料层表面直播种植水稻等26种目标植物。水稻种植后维持植物材料层水分达到其饱和含水量100%。旱地植物种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%。种植目标植物后21天调查目标植物成活率和控草效果。
对比例进行了26种目标植物在土壤中的存活率试验。
本发明在种植所述目标植物过程中,施用可提供目标植物生长所需养分的物质,简称为“植物营养”。所述植物营养施用的方式包括但不局限于施于所述植物材料层的下面、所述植物材料层中间或与所述植物材料层混合、施于所述植物材料层上面,或与所述目标植物的繁殖器官或根系混合。
进一步地,如上所述施用所述植物营养的用量,主要结合两方面因素考虑∶一方面考虑植物材料的碳氮比,植物材料的碳氮比(C/N)为25∶1较有利于微生物分解所述植物材料,所述植物材料层的碳氮比太高则不利于微生物分解所述植物材料,微生物会利用土壤中的氮素,进而影响目标植物的生长;鉴于多数所述植物材料的碳氮比太高,在所述植物材料层的覆盖厚度为0.5cm时,每666.7m2需补施氮素,相当于尿素10~20kg,当所述植物材料层的覆盖厚度增加时,需补施的氮素也相应增加。
另一方面,考虑目标植物前期生长需要的养分,在目标植物种植前后需补充植物营养,每666.7m2面积施用如复合肥(N+P2O5+K2O≥45%)20~80kg。
以上田间试验结果表明,本发明在水稻直播前进行油菜秸秆覆盖对水稻的出苗和幼苗的生长安全(幼苗成活率高),能有效的控制稻田杂草的危害,是一种理想的稻田防治杂草新方法。
为了比较本发明与现有技术综合效果的不同,进行了田间大区试验,试验田面积分别为666.7m2,以下列举了本发明与现有技术的综合比较,参见表10。
表10本发明与现有技术综合效果比较
本发明对目标植物的存活率与控草效果的试验结果如下:
注1:供试7种稻田主要杂草包括:稗、千金子、异型莎草、碎米莎草、耳叶水苋、丁香蓼、鳢肠。
注2:在温室自然光照条件下进行盆栽试验,载体为土壤,植物材料为平均长度1cm的干燥油菜秸秆,在土壤表面撒杂草种子。
实施例44至实施例139以及对比例13至对比例17,先放置植物材料后种植目标植物;
对比例18参照中国专利CN106342612A的条件,先种植水稻,然后撒施植物材料,并且撒施后不控制植物材料水分。
对实施例44-139种植好的目标植物,植物初始茎根分化点高度大于2mm。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作任何其他形式的限制,而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化,仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (108)
1.一种利用植物材料同时实现控制杂草和种植目标植物的方法,其特征在于,包括如下步骤:
a、在载体上覆盖厚度为0.1~12 cm的植物材料,形成植物材料层;
覆盖期间、即将种植作物期间、种植后均控制所述植物材料的含水量:
b、将覆盖所述植物材料层之后至种植所述目标植物之前的时间段标记为覆盖期间,在所述覆盖期间,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的1%以上;
c、在所述植物材料层的表面和/或所述植物材料层的层中种植所述目标植物;
即将种植作物期间控制水分:将种植所述目标植物的前1天内的时间段标记为即将种植作物期间,在该期间,调节所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的30%以上;
d、种植后控制水分:
1)当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%;
2)当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;
3)当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度;
4)当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至2cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的60%至2cm以下的水层深度。
2.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤a中,在所述载体上覆盖厚度为0.3~8 cm的植物材料。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.3~5cm。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~3cm。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~1.2 cm。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~1cm。
7.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤b中,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的50%。
8.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤b中,控制所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的100%。
9.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤b中,控制植物材料浸润。
10.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤b中,将所述植物材料浸泡在水中。
11.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤c中,调节所述植物材料的含水量达到其饱和含水量的100%以上。
12.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤c中,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润。
13.根据权利要求1 所述的方法,其特征在于,步骤c中,调节所述植物材料5cm以下的水层深度。
14.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,植物材料层中是指植物材料层上半部分。
15.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述植物材料层中是指植物材料上1/3层。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制杂草是指控制杂草对目标植物生长的危害,其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于200株/m2,或杂草株防效≥50%且小于80%,或杂草鲜重防效≥50%且小于80%。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制杂草达到了有效控草,所述有效控草是指有效控制了杂草的危害,使其基本不影响目标植物的正常生长或危害较轻,其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于100株/m2,或杂草株防效≥80%且小于95%,或杂草鲜重防效≥80%且小于95%。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制杂草达到了完全控草,是指完全控制了杂草的危害,使其对目标植物的危害很小,其定量指标为:采取措施控制杂草10天以后,且在目标植物种植15天后至收获前,杂草密度低于25株/m2,或杂草株防效≥95%,或杂草鲜重防效≥95%。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,种植的目标植物的成活率≥10%且小于50%。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,种植的目标植物的成活率≥50%且小于75%。
21.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,种植的目标植物的成活率≥75%。
22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用繁殖器官种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物初始茎根分化点在植物材料层中或高于植物材料层;在目标植物出苗之后,茎基点在植物材料层中或高于植物材料层。
23.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当采用摆苗、抛苗、移栽苗方式种植目标植物时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见目标植物茎基点在植物材料层中或高于植物材料层。
24.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在种植目标植物时,肉眼可见目标植物在植物材料层表面或层中,杂草的繁殖器官位于植物材料层之下。
25.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,种植目标植物之后,当有杂草发生时,在植物材料完全腐烂之前,肉眼可见,95%杂草的初始茎根分化点位于植物材料层之下。
26.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,种植目标植物之后,当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,当有杂草发生时,肉眼可见95%目标植物的初始茎根分化点高于杂草初始茎根分化点0.5cm以上,和/或在目标植物种植后25天内,95%目标植物的茎基点高于杂草茎基点0.8cm以上。
27.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当植物材料覆盖厚度达到0.9cm时,在植物材料均匀覆盖结束时,肉眼可见,95%的载体面积被植物材料覆盖,并且看不到载体。
28.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述载体选自土壤、砂子、石块、基质、容器中的任意一种或任意两种以上的组合。
29.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在种植所述目标植物过程中,还包括施用植物营养的步骤。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述施用植物营养的方式选自施于所述植物材料层的下面、所述植物材料层中间、与所述植物材料层混合、施于所述植物材料层上面、与所述目标植物的繁殖器官混合、与所述目标植物的繁殖器官根系混合的至少一种。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述施用的时间为在种植目标植物后1~15天施用植物营养。
32.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,在种植目标植物后1~10天施用植物营养。
33.根据权利要求31所述的方法,其特征在于,在种植目标植物后3~7天施用植物营养。
34.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,所述植物营养的种类,选自尿素、P2O5、K2O、复合肥、有机肥、草木灰、混合肥料的至少一种。
35.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述植物材料选自以下植物的任意至少一种:
稻(Oryza sativa L.)、小麦(Triticum aestivumL.)、大麦(Hordeum vulgare L.)、玉米(Zea mays L.)、大豆(Glycine max (L.)Merr.)、甘薯(Dioscorea esculenta (Lour.)Burkill)、马铃薯(Solanum tuberosum L.)、棉花(Gossypium hirsutum L.)、亚麻(Linum usitatissimum L.)、油菜(Brassica napus L.)、花生(Arachi shypogaeaL.)、辣椒(Capsicum annuum L.)、南瓜(Cucurbita moschata (Duch. exLam.) Duch. ex Poiret)、冬瓜(Benincasa hispida(Thunb.) Cogn.)、甘蔗(Saccharum officinarumL.)、向日葵(Helianthus annuusL.)、绿肥植物(hairy vetch)。
36.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于300 cm。
37.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于200 cm。
38.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于10cm。
39.根据权利要求36所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于3 cm。
40.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于300 cm。
41.根据权利要求40所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于200cm。
42.根据权利要求40所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于10cm。
43.根据权利要求40所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于3 cm。
44.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述覆盖期间为0~12个月。
45.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述覆盖期间为0~6个月。
46.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述覆盖期间为0~3个月。
47.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述覆盖期间为0~30天。
48.根据权利要求44所述的方法,其特征在于,所述覆盖期间为0~10天。
49.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,种植后控制水分的方法具体为:
1)当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%的时间为5~15天;
2)当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~70%;
3)当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度;
4)当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,若目标植物种植在植物材料层表面,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的60%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%。
50.根据权利要求49所述的方法,其特征在于,步骤2)中,当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%,维持的时间为5~15天。
51.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于2cm。
52.根据权利要求51所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于1 cm。
53.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于2cm。
54.根据权利要求53所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于1 cm。
55.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、绿肥植物的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的尺寸不大于10cm。
56.根据权利要求55所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于5cm。
57.根据权利要求55所述的方法,其特征在于,所述植物材料的尺寸不大于2cm。
58.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、绿肥植物的任意至少一种,将所述植物材料变成碎片后覆盖在所述载体上,所述植物材料的平均尺寸不大于10cm。
59.根据权利要求58所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于5cm。
60.根据权利要求58所述的方法,其特征在于,所述植物材料的平均尺寸不大于2cm。
61.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于玉米、大豆、甘薯、马铃薯、棉花、亚麻、油菜、花生、辣椒、南瓜、冬瓜、甘蔗、向日葵的任意至少一种,所述覆盖厚度为0.2~8 cm。
62.根据权利要求61所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.4~4 cm。
63.根据权利要求61所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.5~3 cm。
64.根据权利要求61所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~2 cm。
65.根据权利要求61所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~1.5 cm。
66.根据权利要求61所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~0.9 cm。
67.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、绿肥植物的任意至少一种,所述覆盖厚度为0.2~8 cm。
68.根据权利要求67所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.3~4 cm。
69.根据权利要求67所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~3 cm。
70.根据权利要求67所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.8~2 cm。
71.根据权利要求67所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.8~1.5 cm。
72.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若所述的植物材料来源于稻、小麦、大麦、绿肥植物的任意至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于1cm,所述覆盖厚度为0.2~8 cm。
73.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.3~4 cm。
74.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.5~3 cm。
75.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~2 cm。
76.根据权利要求72所述的方法,其特征在于,所述覆盖厚度为0.6~1.0 cm。
77.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为水生植物且种植方式为直播时,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%至植物材料浸润的时间为5~15天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的40%~100%的时间为5~15天。
78.根据权利要求77所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~10天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~10天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
79.根据权利要求77所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~10天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~10天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
80.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~70%。
81.根据权利要求80所述的方法,其特征在于,当目标植物为旱地植物且种植方式为直播时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的40%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的10%~80%,维持的时间为5~15天。
82.根据权利要求80所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%~70%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
83.根据权利要求82所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,维持的时间为5~15天。
84.根据权利要求80所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%~70%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
85.根据权利要求84所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的70%~100%,在目标植物根系向下穿透所述植物材料层以后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,维持的时间为5~15天。
86.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为水生植物且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度。
87.根据权利要求86所述的方法,其特征在于,所述植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
88.根据权利要求86所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量为1~3cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
89.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为旱地植物且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%。
90.根据权利要求89所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
91.根据权利要求89所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的100%至2cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~90%;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%~100%,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%~80%,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥80%。
92.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为水稻且种植方式为直播时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%~100%的时间为5~8天。
93.根据权利要求92所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~8天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
94.根据权利要求92所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后维持所述植物材料维持其饱和含水量的100%至植物材料浸润的时间为5~8天;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的80%~100%的时间为5~8天,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥90%。
95.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,当目标植物为水稻且种植方式为移植时,所述植物材料来源于油菜、稻、小麦、玉米、大豆的至少一种,且植物材料的平均尺寸不大于3cm,在所述载体上均匀覆盖厚度为0.3~12 cm的植物材料;在所述覆盖期间,将所述植物材料浸泡在水中,即将种植目标植物期间,调节所述植物材料的含水量达到植物材料浸润;若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的70%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的30%至8cm以下的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的50%至5cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量维持其饱和含水量的20%至6cm以下的水层深度。
96.根据权利要求95所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~2.5 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥75%。
97.根据权利要求95所述的方法,其特征在于,植物材料的覆盖厚度为0.6~1.2 cm,若目标植物种植在植物材料层表面,则种植后所述植物材料的含水量为1~4cm的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度;若目标植物种植在植物材料层中,则种植后维持所述植物材料的含水量为1~3cm以下的水层深度,4~8天后,维持所述植物材料的含水量为2~5cm的水层深度,所述的方法能够实现完全控草且种植的目标植物的成活率≥90%。
98.根据权利要求1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,若目标植物种植在植物材料层中,植物材料分两次覆盖,第一次覆盖植物材料总量的30%以上。
99.根据权利要求98所述的方法,其特征在于,第一次覆盖植物材料总量的50%以上。
100.根据权利要求98所述的方法,其特征在于,第一次覆盖植物材料总量的70%以上。
101.根据权利要求98所述的方法,其特征在于,第一次覆盖植物材料总量的80%以上。
102.根据权利要求98所述的方法,其特征在于,第一次覆盖植物材料总量的90%以上。
103.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述目标植物的种类选自农作物、花卉、林木、草坪、中药材的至少一种。
104.根据权利要求103所述的方法,其特征在于,所述目标植物的种类选自稻(Oryza sativa L.)、小麦(Triticum aestivumL.)、大麦(Hordeum vulgare L.)、玉米(Zea maysL.)、大豆(Glycine max (L.) Merr.)、甘薯(Dioscorea esculenta (Lour.) Burkill)、棉花(GossypiumL.)、亚麻(Linum usitatissimum L.)、油菜(Brassicarapa var. oleiferade Candolle)、花生(Arachis hypogaea L.)、青菜(Brassicarapa var.chinensis(Linnaeus) Kitamura)、萝卜(Raphanus sativus L.)、榨菜(Brassica juncea var.tumidaTsen& Lee)、甘蓝(Brassica oleracea var. capitata Linnaeus)、花椰菜(Brassicaoleracea var. botrytis Linnaeus)、番茄(Lycopersicon esculentum Miller)、茄子(Solanum melongena L.)、辣椒(Capsicum annuum L.)、南瓜(Cucurbita moschata (Duch. ex Lam.) Duch. ex Poiret)、冬瓜(Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.)、葡萄 (Vitis vinifera L.) 、梨 (PyrusL.)、柑橘 (Citrus reticulataBlanco)、苹果(Malu spumila Mill.)、桃(Amygdalus persica L.)、玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)、蝴蝶兰(Phalaenopsis aphrodite H.G. Reichenbach)、兰花(Cymbidium Sw.)、桂花(Osmanthus fragrans (Thunb.) Loureiro)、香樟/樟(Cinnamomum camphora(L.)Presl)、松树(PinusL.)、杉树(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.)、马尼拉草坪(Zoysia matrella (L.) Merr.)、金银花(Lonicera japonica Thunb.)、元胡(Corydalis yanhusuo W. T. Wang)、川贝(Fritillaria cirrhosa D. Don)中的一种或任意两种以上。
105.根据权利要求 1至30中任一权利要求所述的方法,其特征在于,所述杂草选自禾本科、莎草科、阔叶杂草的至少一种。
106.根据权利要求105所述的方法,其特征在于,所述禾本科杂草包括马唐(Digitaria sanguinalis (L.) Scop.)、狗尾草(Setaria viridis (L.) Beauv.)、牛筋草(Eleusine indica (L.) Gaertn.)、千金子(Lepto chloachinensis (L.) Nees)、稗(Echinochloa crus-galli (L.) P. Beauv.)、无芒稗(Echinochloa crus-galli var. mitis(Pursh)Petermann)、西来稗(Echinochloa crus-galli var. zelayensis (Kunth) Hitchcock)、长芒稗(Echinochloa caudata Roshev.)、光头稗子(Echinochloa colona (Linnaeus)Link)、稻稗(Echinochloa oryzoides (Ard.) Flritsch.)、小旱稗(Echinochloa crus- galli var. austrojaponensisOhwi)的任意一种或多种。
107.根据权利要求105所述的方法,其特征在于,所述莎草科杂草选自香附子(Cyperus rotundus L.)、异型莎草(Cyperus difformis L.)、水虱草(Fimbristylis littoralis Grandich)、碎米莎草(Cyperus iria L.)、藨草(Schoenoplectus triqueter (Linnaeus)Palla)、扁秆藨草(Bolboschoenus planiculmis (F. Schmidt) T. V. Egorova)、莹蔺(Schoenoplectus tabernaemontani (C. C. Gmelin) Palla)、牛毛毡(Eleocharis yokoscensis (Franchet&Savatier) Tang & F. T. Wang)、猪毛草(Schoenoplectus wallichii(Nees) T. Koyama)的任意一种或多种。
108.根据权利要求105所述的方法,其特征在于,所述阔叶杂草选自铁苋菜(Acalypha australis L.)、反枝苋(Amaranthus retroflexus L.)、藜(Chenopodium album L.)、鸭趾草(Commelina communis L.)、耳叶水苋(Ammannia auriculata Willdenow)、多花水苋(AmmanniamultifloraRoxb.)、长叶水苋菜(Ammannia coccinea Rottboll)、水苋菜(Ammannia baccifera L.)、丁香蓼(Ludwigia prostrata Roxb.)、水龙(Ludwigia adscendens (L.) Hara)、节节菜(Rotala indica (Willd.) Koehne)、圆叶节节菜(Rotala rotundifolia (Buch.-Ham. ex Roxb.) Koehne)、陌上菜(Lindernia procumbens(Krock.) Borbas)、鸭舌草(Monochoria vaginalis (Burm. F.) Presl ex Kunth)、矮慈姑(Sagittaria pygmaeaMiq.)、鳢肠(Eclipta prostrata (L.) L.)、雨久花(Monochoria korsakowiiRegel et Maack)、通泉草(Mazus pumilus (N. L. Burman) Steenis)、水竹叶(Murdannia triquetra (Wall. ex C. B. Clarke) Bruckn.)、眼子菜(Potamogeton distinctus A. Bennett)、蘋(Marsilea quadrifolia L. Sp.)、野慈姑(Sagittaria trifoliaL.)的任意一种或多种。
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