CN114271162A - 一种油莎豆带状间隔采收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于作物采收的技术领域，本发明提供了一种油莎豆带状间隔采收方法。本发明采用合理的播种‑采收深度，并提供了不同带宽配置间隔采收油莎豆的方式，在保证油莎豆经济效益的前提下，开展带状间隔采收技术。本发明方法不仅提高了油莎豆防风固沙的生态效益，还实现了沙化土地规模化种植油莎豆的经济、生态、社会效益的相辅相成，互利共赢。
Description
技术领域
本发明涉及作物采收技术领域，尤其涉及一种油莎豆带状间隔采收方法。
背景技术
油莎豆又称“虎坚果”，属C4莎草科(Cyperaceae)莎草属(Cyperus Linn.)植物，是一种粮、油、饲兼用，综合利用价值高的经济作物。其油脂含量为20％-30％，淀粉含量为25％-40％，糖分含量为15％-20％。单位面积油莎豆产油量为100～120kg/亩，是大豆的4倍、油菜的2倍，被称为“油料作物之王”。作为一种沙生植物，油莎豆具有根系发达，分蘖能力强，抗逆性强(干旱、盐碱)，耐瘠薄，水分利用效率高、病虫害少等特点，是一种优质防风固沙及生态修复植物。适于在沙壤土、干旱气候条件种植，不占用农作物耕地，对于开发利用沙化土地、荒地、滩涂地及盐碱地等边际土地具有重要战略意义。
但是，与水稻、玉米、大豆等主要农作物不同，油莎豆的主要利用器官为地下块茎，需通过人工翻耕或机械挖掘的方式进行采收。现有研究主要集中在油莎豆品种培育、栽培技术、收获机械、烘干设施、产品加工等技术领域。而对油莎豆采收环节造成的土壤扰动与破坏、耕层减少、养分流失、风蚀加剧、扬尘加大等问题关注较少，也不利于生态脆弱区沙化土地保护利用以及油莎豆产业的可持续发展。因此，急需提供一种兼具经济效益和防风固沙的油莎豆采收方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种在保证种植者经济效益的前提下，同样有利于黑土地保护以及防风固沙的油莎豆带状间隔采收方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种油莎豆带状间隔采收方法，包括如下步骤：
(1)起垄，播种油莎豆，所述播种的深度为2～5.5cm；
(2)待油莎豆成熟后进行采收，所述采收的深度为8～16cm，所述采收的方式为每间隔2垄采收3～9垄。
优选的，步骤(1)中所述起垄的垄距为60～70cm，垄长为70～90m，垄高为14～16cm，垄宽为18～22cm；
所述播种的播种量为150～225kg/hm2，所述播种的行距为64～66cm，所述播种的株距为8～12cm。
优选的，当所述播种深度为2～4cm时，采收的深度为8～12cm。
优选的，当所述播种深度为4.5～5.5cm时，采收的深度为14～16cm。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过合理的播种-采收深度设置，配以不同带宽配置间隔采收油莎豆的方式，在保证油莎豆经济效益的前提下，不仅增强了油莎豆防风固沙的生态效益，还实现了沙化土地种植油莎豆的经济、生态、社会效益的相辅相成，互利共赢。
附图说明
图1为不同播种-采收深度对油莎豆鲜草和块茎产量的影响；
图2为不同带宽配置间隔对油莎豆鲜草和块茎产量的影响；
图3为不同带宽配置间隔对油莎豆采后地表粗糙度的影响；
图4为不同带宽配置间隔对油莎豆采后地表平均风速的影响；
图5为不同带宽配置间隔对油莎豆采后防风效应的影响；
图6为不同带宽配置间隔对油莎豆采后输沙量的影响；
图7为不同带宽配置间隔对油莎豆采后固沙效应的影响；
图8为不同带宽配置间隔对油莎豆采后地表风速的季节变化；
图9为不同带宽配置间隔对油莎豆采后防风效应的季节变化；
图10为不同带宽配置间隔对油莎豆采后输沙量的季节变化；
图11为不同带宽配置间隔对油莎豆采后固沙效应的季节变化；
图12为油莎豆带宽配置间隔采收技术田间示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种油莎豆带状间隔采收方法，包括如下步骤：
(1)起垄，播种油莎豆，所述播种的深度为2～5.5cm；
(2)待油莎豆成熟后进行采收，所述采收的深度为8～16cm，所述采收的方式为每间隔2垄采收3～9垄。
在本发明中，步骤(1)中所述起垄的垄距优选为60～70cm，进一步优选为65cm，垄长优选为70～90m，进一步优选为80m，垄高优选为14～16cm，进一步优选为15cm，垄宽优选为18～22cm，进一步优选为20cm；
所述播种的播种量优选为150～225kg/hm2，进一步优选为175～200kg/hm2，更进一步优选为185kg/hm2，所述播种的行距优选为64～66cm，进一步优选为65cm，所述播种的株距优选为8～12cm，进一步优选为10cm。
在本发明中，优选当所述播种深度为2～4cm时，采收的深度为8～12cm，进一步优选为当所述播种深度为3cm时，采收的深度为10cm。
在本发明中，优选当所述播种深度为4.5～5.5cm时，采收的深度为14～16cm，进一步优选为当所述播种深度为5cm时，采收的深度为15cm。
在本发明中，步骤(2)中所述采收的方式为每间隔2垄采收3～9垄，进一步优选为每间隔2垄采收6垄。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
以下实施例为发明人于2020-2021年在吉林省农安县杨树林乡开展的连续2年的试验研究。
实施例1
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为70m，垄距为60cm，垄高为14cm，垄宽为18cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为2cm，播种的播种量为150kg/hm2，所述播种的行距为64cm，所述播种的株距为8cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为8cm，并采用每间隔2垄采收3垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
实施例2
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5.5cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为16cm，并采用每间隔2垄采收6垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
实施例3
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为90m，垄距为70cm，垄高为16cm，垄宽为22cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5.5cm，播种的播种量为225kg/hm2，所述播种的行距为66cm，所述播种的株距为12cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为16cm，并采用每间隔2垄采收9垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
实施例4
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为3cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为10cm。
实施例5
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为15cm。
实施例6
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为15cm，并采用每间隔2垄采收3垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
实施例7
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为15cm，并采用每间隔2垄采收6垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
实施例8
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为5cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为15cm，并采用每间隔2垄采收9垄的采收方式使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的采收。
对比例1
(1)2020和2021年4月中旬，整地、划地。起垄，设置垄长为80m，垄距为65cm，垄高为15cm，垄宽为20cm，5月上旬采用免耕精量播种机播种油莎豆，所述播种的深度为8cm，播种的播种量为185kg/hm2，所述播种的行距为65cm，所述播种的株距为10cm；
(2)待油莎豆成熟后，设置采收的深度为20cm。
实验例1
研究油莎豆不同播种-采收深度的影响：
2020和2021年4月中旬，整地、划地，5月上旬播种。以实施例4、5和对比例1为例，按照播种-采收深度的设置，分别记作3-10cm、5-15cm、8-20cm(以下简称“3-10”、“5-15”、“8-20”)。使用新一代低尘降噪4QDJ系列滚筒起豆机(作业幅宽1.3m)进行油莎豆的全采收，以研究油莎豆不同播种-采收深度的影响。共计3个处理，每个处理4个重复，总共12个试验小区，每个小区面积为2.6m×80m＝208m2，随机区组排列。
测定指标：
植被盖度：采用目测法。
株高：采用测量法。
分蘖数：采用计数法。
鲜草和块茎产量：采用实地小区测产法。
(1)研究不同播种-采收深度对植被盖度及油莎豆株高、分蘖的影响，结果如表1所示。
表1不同播种-采收深度对植被盖度及油莎豆株高、分蘖的影响
由表1可知，不同播种-采收深度处理影响了沙地的总盖度，5-15处理的总盖度较高，为92.45％，显著高于8-20处理(总盖度为83.23％)，5-15与3-10处理间植被总盖度差异不显著。由高到低依次为5-15＞3-10＞8-20，也即实施例5＞实施例4＞对比例1；不同播种-采收深度处理显著影响了成熟期油莎豆的植株高度，5-15处理的株高较高，为117.84cm，显著高于3-10处理(株高108.26cm)和8-20处理(株高95.63cm)，分别增加了8.85％和23.22％。由高到低依次为5-15＞3-10＞8-20，也即实施例5＞实施例4＞对比例1，且不同处理间差异显著；不同播种-采收深度处理显著影响了成熟期油莎豆的分蘖数，3-10处理的分蘖数较高(91.16)，5-15处理的分蘖数为87.35，显著高于8-20处理(72.83)。由高到低依次为3-10＞5-15＞8-20，也即实施例4＞实施例5＞对比例1。
总体来看，在农安杨树林半干旱半湿润沙地，播种3cm能够促使油莎豆分蘖，播种8cm不利于油莎豆出苗生长，总体上播种5cm显著促进油莎豆植株高度和总盖度的增加。
(2)不同播种-采收深度对油莎豆鲜草和块茎产量的影响，结果如图1所示。
由图1可知，不同播种-采收深度处理影响了收获期油莎豆的鲜草产量，5-15处理的鲜草产量较高，为155.41kg/亩，由高到低依次为5-15＞3-10＞8-20，也即实施例5＞实施例4＞对比例1，且5-15和3-10处理显著高于8-20处理；不同播种-采收深度处理影响了收获期油莎豆的块茎产量，5-15处理的块茎产量较高，为826.32kg/亩，显著高于3-10和8-20处理，由高到低依次为5-15＞3-10＞8-20，也即实施例5＞实施例4＞对比例1。
总体来看，在吉林省农安县杨树林半干旱半湿润沙地，播种5cm-采收15cm处理(实施例5)的油莎豆鲜草产量和块茎产量较高，能够取得较高的经济效益。
实验例2
研究油莎豆不同带宽配置间隔采收的影响：
2020和2021年4月中旬，整地、划地，5月上旬播种。以实施例6、7、8为例，按照采收方式，分别记作2∶3、2∶6、2∶9。共计3个试验处理，间隔2垄分别采收3、6、9垄，每个处理3个重复，不同处理之间间隔100m。对照组为免采收和全采收小区(对照组除了采收方式外，其余设置均与实施例6、7、8一致)。图12为油莎豆带宽配置间隔采收技术田间示意图。
测定指标：
植被盖度：采用目测法。
株高：采用测量法。
分蘖数：采用计数法。
鲜草和块茎产量：采用实地小区测产法。
地表粗糙度观测：在每年收获后(9-10月)至播种前(4-5月)，在各个样地中央位置布设便携式风速梯度仪观测风速，观测高度为10、25、50、75、100cm，多次测量取平均值。根据获得的风速值计算地表粗糙度。公式如下：
lgZ0＝(U1lgZ2-U2lgZ1)/(U1-U2)
式中，Z1、Z2为任意2个测点高度，U1、U2为高度Z1和Z2处的风速，Z0为空气动力学粗糙度，根据各位置10cm和75cm高处平均风速，计算各观测点处空气动力学粗糙度。
防风效应：根据测得的平均风速计算防风效应，计算公式如下：
E防风＝(U对照-U油莎豆)/U对照×100％
式中，E防风为某一部位防风效应(％)；U对照为对照点裸露沙地不同部位平均风速(m/s)；U油莎豆为油莎豆样地对应部位的平均风速(m/s)。
输沙量：在进行风速观测的同时，同步设置平口式集沙仪，每个样地随机布置10个集沙口，每个集沙口规格为2cm×2cm，观测地面10cm高度输沙量，集沙时间为15天，采样完成后带回室内称重，计算分析各个样地的输沙量Q。
固沙效应：根据求得的输沙量计算固沙效应，公式如下：
E固沙＝(Q对照-Q油莎豆)/Q对照×100％
式中：E固沙为油莎豆样地固沙效应(％)；Q对照为对照地上地下全部采收点观测输沙量(g)；Q油莎豆为油莎豆样地观测输沙量(g)。
(1)研究不同带宽配置间隔采收对植被盖度及油莎豆株高、分蘖的影响，结果如表2所示。
表2不同带宽配置间隔采收对油莎豆盖度、株高和分蘖数的影响
由表2可知，与免采收相比，不同带宽配置间隔处理显著影响了沙地的总盖度，随着采收垄数的增加，总盖度显著降低。由高到低依次为：2∶3＞2∶6＞2∶9，也即实施例6＞实施例7＞实施例8。与免采收相比，2∶3处理的植被总盖度为37.52％，降低了59.66％。2∶6处理的植被总盖度为23.12％，降低了75.14％。2∶3处理的植被总盖度为16.25％，降低了82.53％。
(2)研究不同带宽配置间隔采收对油莎豆鲜草和块茎产量的影响，结果如图2所示。
由图2可知，与全采收相比，不同带宽配置间隔处理显著降低收获期油莎豆的鲜草产量，2∶9处理的鲜草产量较高，为130.14kg/亩，由高到低依次为2∶9＞2∶6＞2∶3，也即实施例8＞实施例7＞实施例6，且不同带宽配置间差异显著。不同带宽配置处理影响了收获期油莎豆的块茎产量，2∶9处理的块茎产量较高，为698.17kg/亩，由高到低依次为2∶9＞2∶6＞2∶3，也即实施例8＞实施例7＞实施例6，且不同带宽配置间差异显著。从经济效益角度来看，在吉林省农安县杨树林半干旱半湿润沙地，带宽配置2∶9处理的油莎豆鲜草产量和块茎产量较高。
(3)研究不同带宽配置间隔采收对油莎豆防风效应的影响，结果如图3、图4和图5所示。
地表粗糙度是一个空气动力学参数，表征的是地表与大气的相互作用，反映地表对风速的消减作用，数值越小，表示地表越光滑。由图3可知，与全采收相比，不同带宽配置显著增加了油莎豆采后地表粗糙度。其中2∶3处理(实施例6)的地表粗糙度为2.55，较全采收处理显著增加292.31％。2∶6处理(实施例7)的地表粗糙度为2.83，较全采收处理显著增加335.38％。2∶9处理(实施例8)的地表粗糙度为2.61，较全采收处理显著增加301.54％。
与全采收和免采收方式相比，不同带宽配置采收方式显著影响了地表平均风速，影响强度与采收和不采收的带宽比例有关。具体如图4和图5所示。由图4、图5可知，与油莎豆地上地下全采收相比(4.38m/s)，不同带宽配置均显著降低了地表平均风速。其中2∶3处理(实施例6)的地表平均风速为1.62m/s，防风效应为63.12％。2∶6处理(实施例7)的地表平均风速为2.05m/s，防风效应为53.63％。2∶9处理(实施例8)的地表平均风速为2.83m/s，防风效应为35.36％。随着采收垄数的增加，地表平均风速逐渐加大，且不同带宽配置间差异显著。总体来看，2∶3处理(实施例6)与免采收的地表平均风速差异不显著，防风效果较好。
(4)研究不同带宽配置间隔采收对油莎豆固沙效应的影响，结果如图6、图7所示。
输沙量表示地表一定高度范围内一定时期内的输沙总量，是风沙活动强度的直接表征。由图6和图7可知，不同带宽配置间隔采收处理影响了油莎豆采后地表输沙量，影响强度与采收和不采收垄数比例有关。输沙量由大到小依次为：全采收＞2∶9＞2∶6＞2∶3＞免采收，也即全采收＞实施例8＞实施例7＞实施例6＞免采收。与全采收相比，2∶9和2∶6处理降低了地表输沙量。2∶3处理地表输沙量为0.52g，显著低于全采收处理，固沙效应为20.00％，固沙效果优于2∶9和2∶6处理。
(5)研究不同带宽配置间隔采收对油莎豆防风效应的季节响应的影响，结果如图8和图9所示。
由图8和图9可知，不同带宽配置采收方式显著影响了地表风速，影响作用与采收和不采收的带宽比例有关。随季节变化，不同处理地表风速呈先增加后降低的变化趋势，采收后(10月)地表平均风速较低，播种前(4月份)地表平均风速较高，呈现一定季节波动性。不同带宽配置处理的地表风速均小于全采收处理，但高于免采收处理。随季节变化，防风效应总体呈先降低后增加的变化趋势。同一时期，随着采收垄数增加，防风效应逐渐减小。总体上，带宽配置2∶3(实施例6)的防风效应与免采收处理差异不显著，防风效果优于其它带宽配置间隔采收处理。
(6)研究不同带宽配置间隔采收对油莎豆固沙效应的季节响应的影响，结果如图10和图11所示。
由图10和图11可知，与油莎豆全采收和免采收方式相比，不同带宽配置采收方式显著影响了地表输沙量和固沙效应，影响作用与采收和不采收的带宽配置比例有关。随季节变化，采收后初期风速较低(10月)，输沙量较少。冬季大雪覆盖，输沙量极少(12月-次年2月)，次年4月随地表风速增加，输沙量增多，与地表平均风速变化趋势相吻合。总体上，与全采收相比，带宽配置2∶3(实施例6)的固沙效应较好。
综上所述，从经济效益上来看，带宽配置2∶9处理(实施例8)的油莎豆鲜草产量和块茎产量较高，但是其防风效应和固沙效应(也即生态效益)相对较差；从生态效益上来看，带宽配置2∶3处理(实施例6)的防风效应和固沙效应最好，但是其油莎豆鲜草产量和块茎产量(也即经济效益)相对较低。因此，综合经济效益和生态效益来看，带宽配置2∶6处理(实施例7)是最合适的油莎豆带状间隔采收方法。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种油莎豆带状间隔采收方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)起垄，播种油莎豆，所述播种的深度为2～5.5cm；
(2)待油莎豆成熟后进行采收，所述采收的深度为8～16cm，所述采收的方式为每间隔2垄采收3～9垄。
2.根据权利要求1所述的一种油莎豆带状间隔采收方法，其特征在于，步骤(1)中所述起垄的垄距为60～70cm，垄长为70～90m，垄高为14～16cm，垄宽为18～22cm；
所述播种的播种量为150～225kg/hm2，所述播种的行距为64～66cm，所述播种的株距为8～12cm。
3.根据权利要求1或2所述的一种油莎豆带状间隔采收方法，其特征在于，当所述播种深度为2～4cm时，采收的深度为8～12cm。
4.根据权利要求1所述的一种油莎豆带状间隔采收方法，其特征在于，当所述播种深度为4.5～5.5cm时，采收的深度为14～16cm。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN115119702A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-09-30 | 中国科学院沈阳应用生态研究所 | 一种风沙半干旱区油莎豆免耕施肥种植方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106258359A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 邱文娟 | 一种油莎豆高效栽培方法 |
| CN109197475A (zh) * | 2018-09-27 | 2019-01-15 | 湖南敦伦农业科技有限公司 | 一种油莎豆的种植方法 |
| CN112219487A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-15 | 辽宁省农业科学院 | 一种风沙地或盐碱地利用先导草进行生态修复的方法 |
| CN113179872A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-30 | 中国科学院新疆生态与地理研究所 | 一种极端干旱风沙区的油莎豆种植方法 |
-
2021
- 2021-12-17 CN CN202111575045.8A patent/CN114271162A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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