專利名稱：小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小麥的耕作、播種和施肥方法，特別涉及一種小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法。
背景技術(shù)：
面對傳統(tǒng)集約式耕作對土壤團粒結(jié)構(gòu)等理化特性以及對土壤生物群落等方面造成的負面影響，保護性耕作被視為能促進作物生長發(fā)育及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的環(huán)境友好性一種重要技術(shù)(Anyanzwa等，2010)。國際上，規(guī)范的保護性耕作一般包括三個基本要素，即對土壤進行盡可能小的擾動、地表秸稈覆蓋以及合理的作物輪作體系。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)部的定義，“保護性耕作是以秸稈覆蓋地表、少(免)耕播種、深松及病蟲草害綜合控制為主要內(nèi)容的現(xiàn)代耕作技術(shù)體系”。與傳統(tǒng)耕作相比保護性耕作不僅可以節(jié)約成本，還可減少由于秸稈焚燒而產(chǎn)生的環(huán)境污染等一系列問題，是一種環(huán)境友好性種植方式。例如，保護性耕作方式下的土壤具有較高的水分滲透能力，從而可以減少地表徑流、降低土壤的侵蝕率；土壤表層的秸稈覆蓋物還可以提高土壤的有機質(zhì)含量。具有防止水土流失、蓄水保墑、培肥地力、節(jié)本增效、減少溫室氣體排放等作用。農(nóng)作物的秸稈既含有相當數(shù)量的作物必需的碳、氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，又具有改善土壤的理化性狀和生物學性狀、提高土壤肥力，優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，增加作物產(chǎn)量等作用，所以它是重要的有機肥源之一。然而，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于存在著不少弊端，采用保護性耕作的種植面積很少，其主要的缺點是
(1)以往采用的保護性耕作方法是將大部分秸稈遺留于地表，秸稈與土壤、水分接觸面小，難以腐解，影響下季作物的播種與生長；
(2)完全免耕播種機，是利用土壤圓形滾動切割盤將土壤切開一條狹窄的播種溝進行播種，然而由于土壤受到切割圓盤擠壓，特別是在土壤含水量較大的情況下，種子周圍土壤緊實度大幅度增加，影響作物種子發(fā)芽、出苗與生長發(fā)育；
(3)在完全免耕條件下，土壤受機械的多年碾壓，土壤緊實度、土壤容重、通透性等物理特性逐漸惡化；
(4)完全免耕保護性耕作采用線性條播，造成種子擁擠，植株分布不合理，光熱資源、水分、養(yǎng)分利用效率降低；
(5)由于玉米秸稈還田，土壤C/N比明顯提高，甚至達到50:1以上，抑制土壤微生物的繁殖與生長(Abro等，2011)。小麥-玉米輪作是我國北方主要的種植體系。其中，小麥秸稈纖細、生物量小，加之收割時秸稈已基本干枯，容易被聯(lián)合收割機粉碎，因而在傳統(tǒng)上玉米種植直接采用標準的保護性耕作技術(shù)。近年來，隨著農(nóng)村主要勞動力的逐漸轉(zhuǎn)移以及聯(lián)合收割機的普及，玉米在很大比例上也采用機械收獲，秸稈直接還田。然而，由于玉米秸稈生物量較大，莖稈粗壯，聯(lián)合收割機粉碎不徹底，采用完全免耕播種會嚴重影響小麥的播種質(zhì)量、植株生長與籽粒產(chǎn)量；而傳統(tǒng)的連年土壤深翻、旋耕則會嚴重破壞土壤理化結(jié)構(gòu)及生物特性，降低生物多樣性。山東省農(nóng)業(yè)科學院研究并試驗推廣的在小麥-玉米輪作體系下小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥技術(shù)，可以實現(xiàn)全年、連年保護性耕作技術(shù)應(yīng)用，保護土壤物理結(jié)構(gòu)、化學特性與土壤生物多樣性，顯著提高小麥水分利用效率、生物資源利用效率與籽粒產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法。本發(fā)明的交替型保護性耕作條件下小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法是通過下述的技術(shù)方案來解決以上的技術(shù)問題的
小麥保護性耕作栽培方法，采用寬幅苗帶(旋耕區(qū))+寬行(免耕區(qū))、秸稈還田+翻土覆蓋的栽培方法。該方法可有效地提高小麥抗低溫凍害與抗干旱能力，較完全免耕保護性耕作或傳統(tǒng)全耕栽培方法可提高小麥產(chǎn)量10%左右。適合小麥-玉米或小麥-高粱等輪作體系下的保護性耕作方法，是采用逐年耕作+免耕交替型小麥播種與施肥技術(shù)，是在上茬作物，例如玉米，秸稈還田后的地塊中利用免耕施肥播種機對地塊只進行苗帶旋耕播種，從而一次性完成對小麥的播種及施肥的機械化作業(yè)方法。具體應(yīng)用如下
選用有高產(chǎn)潛力、分蘗力強、成穗率高、高抗廣適性、適合本地生態(tài)環(huán)境條件的小麥品
種；
適期播種日平均溫度在14-18°C范圍內(nèi)；適宜播量8-10公斤/畝；肥料準備選用粒狀氮、磷、鉀復(fù)合肥，其磷有效成分(以P205計)7-9公斤/畝，鉀有效成分(以K2O計)5-7公斤/畝，純氮(以N計)8-10公斤/畝(基施N肥占全季用量的50%_60%，其余40%-50%在翌年春季追施);肥料養(yǎng)分以純氮含量為基準，如氮含量不足，可用適量粒狀尿素調(diào)節(jié)；
選用小麥免耕播種機，其裝置包括施肥箱、種箱、施肥齒、寬幅排種器；利用免耕施肥播種機進行苗帶區(qū)秸稈再粉碎、苗帶旋耕、施肥、播種一次性作業(yè)；根據(jù)不同土壤肥力設(shè)置苗帶間區(qū)(免耕區(qū))=28-35厘米(傳統(tǒng)耕作下一般為18-22厘米)，土壤肥力高，苗帶間區(qū)寬，反之亦然；苗帶區(qū)為12厘米，旋耕(深20-25厘米)(


)；
播種時，利用旋耕刀具切碎苗帶秸稈，以利于施肥與播種；將肥料與小麥種子均勻分布在12厘米寬的苗帶區(qū)，深度分別為8-12厘米、3-5厘米；以上操作可將苗帶旋耕區(qū)的部分土壤向兩側(cè)分移到苗帶間區(qū)，以壓覆秸稈，同時由機械附帶的鎮(zhèn)壓輪進行鎮(zhèn)壓；
小麥收割時對苗帶區(qū)進行位置標記，第二年播種時，其苗帶區(qū)與第一年錯開，第三年、第四年苗帶區(qū)順延；總之，調(diào)整年際間土壤旋耕區(qū)位置，使同一位置土壤3-4年旋耕一次，以達到保護性耕作要求；
其他田間管理如冬灌，春季灌溉、追肥、除草、殺蟲等與傳統(tǒng)耕作一樣。本發(fā)明的有益效果在于，主要適用于各麥區(qū)麥田，在一年兩熟耕作制度小麥-玉米、小麥-高粱等輪作體系下優(yōu)勢更為明顯。本發(fā)明遵循保護性耕作要求的土壤少(免)耕的基本原則，同時使耕地3-4年翻耕
4一遍；與傳統(tǒng)全耕栽培方法與全免耕保護性耕作相比較，交替型保護性耕作下苗帶區(qū)限耕減少了土壤擾動，最大限度地保持了土壤物理結(jié)構(gòu)與生物特性，促進了土壤生物多樣性發(fā)展，充分協(xié)調(diào)了傳統(tǒng)全耕栽培與全免耕保護性耕作下土壤理化特性與生物特性之間難以兼顧之間的矛盾；
本發(fā)明解決了完全免耕條件下由于秸稈阻礙而造成的小麥播種質(zhì)量差、苗期生長弱等不足；
采用苗帶區(qū)集中施肥，克服了完全免耕保護性耕作下難以在土壤中施肥的問題，同時克服了傳統(tǒng)耕作下肥料漫施的弊端，提高了養(yǎng)分利用效率；
旋耕帶部分土壤分移到免耕區(qū)，壓覆秸稈，與全免耕保護性耕作相比較，具有更好的保水效果；由于苗帶區(qū)形成播種溝，易于灌溉；另外，可將降雨集中于苗帶區(qū)，提高水分利用效率；同時，加大了土壤-水分-秸稈-微生物之間的作用面積與作用力度，促進秸稈腐解與營養(yǎng)礦質(zhì)化；
秸稈還田條件下，土壤中C/N比率一般在50:1以上；本發(fā)明提高了基施氮肥用量，調(diào)節(jié)土壤C/N比至土壤微生物適宜繁殖范圍(18-25:1)，滿足微生物降解對氮素的需求，維持和增加微生物活性和數(shù)量，促進秸稈腐解，改善土壤作物間營養(yǎng)轉(zhuǎn)化，提高肥料利用效率；
寬幅寬行播種，使種子分散均勻，無缺苗斷壟現(xiàn)象，克服了傳統(tǒng)密集播種造成的苗間水分與養(yǎng)分競爭，促進小麥生長發(fā)育；寬行播種改善田間小氣候環(huán)境，株間透風透光條件好，減少病蟲害的發(fā)生，促進植株健壯發(fā)育；
采用苗帶區(qū)秸稈粉碎、旋耕、施肥、播種一次性作業(yè)，降低了生產(chǎn)成本；與傳統(tǒng)全耕栽培方法相比，減少了作業(yè)時間，降低了輪作制度下兩種作物之間的休閑時間，能夠充分利用光熱資源。

圖1為本發(fā)明的交替型保護性耕作逐年操作說明圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
來對本發(fā)明作更進一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。實施例1
小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法，具體操作如下選用小麥品種濟麥22;
適期灌溉造墑，適墑時播種，播種日期為10月3-12日，播量為8-10公斤/畝，根據(jù)土壤墑情及日平均氣溫調(diào)節(jié)；
肥料粒狀氮、磷、鉀復(fù)合肥，含純氮8-10公斤/畝，鉀6公斤/畝，磷8公斤/畝；采用免耕播種機來播種，苗帶間區(qū)為30厘米；苗帶區(qū)12厘米(旋耕22厘米深)，同時利用旋耕刀具切碎苗區(qū)秸稈；將肥料施于與小麥種子均勻分布在12厘米寬的苗帶區(qū)上，深度分別為10厘米、3厘米；
每年播種時，使苗帶區(qū)/苗帶間免耕區(qū)與上年錯開，以調(diào)整年際間旋耕土壤位置；其他田間管理與傳統(tǒng)耕作一樣。
小麥寬幅寬行播種與施肥交替型保護性耕作條件下與免耕保護性耕作條件下小麥生長生物性狀對比，見表1。表 權(quán)利要求
1.小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法，包括下述的步驟(1)選擇小麥品種適期播種并準備肥料；(2)選用小麥免耕播種機進行播種，設(shè)置苗帶間區(qū)28-35厘米，苗帶區(qū)為12厘米，旋耕，深20-25厘米；(3)播種時，利用旋耕刀具切碎苗帶秸稈，將肥料與小麥種子均勻分布在12厘米寬的苗帶區(qū)，深度分別為8-12厘米、3-5厘米；以上操作將苗帶旋耕區(qū)的部分土壤向兩側(cè)分移到苗帶間區(qū)，以壓覆秸稈，同時由機械附帶的鎮(zhèn)壓輪進行鎮(zhèn)壓；(4)小麥收割時對苗帶區(qū)進行位置標記，來年播種時，其苗帶區(qū)與第一年錯開，第三年、第四年苗帶區(qū)順延；調(diào)整年際間土壤旋耕區(qū)位置，使同一位置土壤3-4年旋耕一次。
2.如權(quán)利要求1所述的一種小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法，包括下述的步驟(1)選擇小麥品種適期播種，播種時間日平均溫度在14-18°C范圍內(nèi)；播種量8-10公斤/畝；(2)肥料準備選用氮、磷、鉀復(fù)合肥，其磷有效成分以P2O5計為7-9公斤/畝，鉀有效成分以K2O計為5-7公斤/畝，純氮以N計為8-10公斤/畝，基施N肥占全季用量的50%_60%，其余40%-50%在翌年春季追施；肥料養(yǎng)分以純氮含量為基準，如氮含量不足，可用適量粒狀尿素調(diào)節(jié)；(3 )選用小麥免耕播種機來播種；利用免耕施肥播種機進行苗帶區(qū)秸稈再粉碎、苗帶旋耕、施肥、播種一次性作業(yè)；根據(jù)不同土壤肥力設(shè)置苗帶間區(qū)即免耕區(qū)28-35厘米；苗帶區(qū)為12厘米，旋耕，深20-25厘米；播種時，利用旋耕刀具切碎苗帶秸稈，以利于施肥與播種；將肥料與小麥種子均勻分布在12厘米寬的苗帶區(qū)，深度分別為8-12厘米、3-5厘米；以上操作可將苗帶旋耕區(qū)的部分土壤向兩側(cè)分移到苗帶間區(qū)，以壓覆秸稈，同時由機械附帶的鎮(zhèn)壓輪進行鎮(zhèn)壓；(4)小麥收割時對苗帶區(qū)進行位置標記，來年播種時，其苗帶區(qū)與第一年錯開，第三年、第四年苗帶區(qū)順延；調(diào)整年際間土壤旋耕區(qū)位置，使同一位置土壤3-4年旋耕一次。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小麥的耕作、播種和施肥方法，特別涉及一種小麥交替型保護性耕作及寬幅寬行播種與施肥方法。該方法包括下述的步驟選擇小麥品種適期播種；選用小麥免耕播種機播種，設(shè)置苗帶間區(qū)和苗帶區(qū)；播種，肥料與小麥種子均勻分布在12厘米寬的苗帶區(qū)；小麥收割時對苗帶區(qū)進行位置標記，來年播種時其苗帶區(qū)與第一年錯開；使同一位置土壤3-4年旋耕一次。本發(fā)明解決了完全免耕條件下由于秸稈阻礙而造成的小麥播種質(zhì)量差、苗期生長弱等不足；克服了傳統(tǒng)耕作下肥料漫施的弊端，提高了養(yǎng)分利用效率；提高水分利用效率；加大了土壤-水分-秸稈-微生物之間的作用面積與作用力度，促進秸稈腐解與營養(yǎng)礦質(zhì)化；提高肥料利用效率。
文檔編號A01G1/00GK102550258SQ201210015480
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者馮波, 司紀升, 孔令安, 張賓, 李升東, 王法宏 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所