本發(fā)明涉及一種蘭州百合與玉米/蠶豆套種的三年輪作方法，具體是一種適合我國半干旱區(qū)農(nóng)作物套種、輪作、倒茬的高產(chǎn)高效種植方法。
背景技術(shù)：
蘭州百合集營養(yǎng)、藥用和保健價值于一身，廣受青睞，主要種植區(qū)分布在甘肅、寧夏、青海等半干旱地區(qū)。產(chǎn)品除內(nèi)銷外，還出口到日本、東南亞等國，經(jīng)濟效益十分顯著，生產(chǎn)面積亦逐年擴大。
蘭州百合是多年生植物，耐寒耐旱，多種植在海拔1700～2200m，降雨量300～450mm的冷涼半干旱山區(qū)，主要采用單種方式，一般種植三年以上才收獲。在這個區(qū)域，蘭州百合三年的收入在2～3萬元之間，遠高于其它作物，是種植農(nóng)戶的主要收入來源。蘭州百合對種植區(qū)域的氣候和土壤條件要求嚴格，適種區(qū)域狹窄，加之百合的多年生習(xí)性，主產(chǎn)區(qū)重茬現(xiàn)象非常普遍，導(dǎo)致枯萎病、葉枯病等傳染性病害大面積發(fā)生，土壤養(yǎng)分偏耗嚴重，百合缺素現(xiàn)象逐年加重。另外，我們多年的研究發(fā)現(xiàn)百合根系分泌物中存在大量鄰苯二甲酸等自毒物質(zhì)，有些自毒物質(zhì)分解慢，在土壤中易積累，抑制百合根系的生長，降低根系活力，減少作物對土壤養(yǎng)分的吸收，增強病原菌的致病毒力，引起百合早衰，品質(zhì)和產(chǎn)量均大幅下降，對百合生產(chǎn)造成巨大損失。由于新開墾的林地和草地最適合百合的生長，所以，百合種植區(qū)墾荒毀林的現(xiàn)象普遍，嚴重破壞了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。
生態(tài)學(xué)的研究結(jié)果表明，單一群體的穩(wěn)定性差，病害容易發(fā)生和發(fā)展。復(fù)合群體穩(wěn)定性好，不同物種形成的生物屏障，對病害的傳播有限制和阻礙作用。套種是一項采用兩種或兩種以上作物進行帶（條）狀種植的耕作制度，是我國農(nóng)業(yè)上常用的一種復(fù)合種植模式，套種不僅可以有效防治病蟲害的發(fā)生和蔓延，還可以充分利用水、土、光、熱資源，提高資源利用率。適宜套種的作物類型比較多，套種模式和耕作栽培方法也因作物而異。百合的套種技術(shù)已有研究（專利公開號：CN104756723A和 CN104145667A ），但百合品種為一年生百合，對光、熱、水資源的要求差距很大，耐蔭性很不相同。另外，套種年限也不一致，已有的研究百合套種一年，而蘭州百合的多年生習(xí)性要求套種三年以上，在蘭州百合的套種技術(shù)中必須考慮套種作物的輪作，增加了蘭州百合套種技術(shù)的開發(fā)難度。蘭州百合適種區(qū)域降雨量少，有限的降雨不能滿足套種作物的水分需求，必須進行補充灌溉，而蘭州百合不適宜灌溉，如果土壤水分太多，易導(dǎo)致土傳病害和葉枯病的大面積發(fā)生，加重百合葉片的黃化程度。因此，百合套種技術(shù)中如何解決不同作物的水分需求，提高冷涼半干旱區(qū)農(nóng)田的水分生產(chǎn)率，也是該項技術(shù)的難點之一。
蘭州百合若與其它作物套種成功，對提高生態(tài)脆弱地區(qū)農(nóng)業(yè)資源的利用率、增加土地生產(chǎn)當量、提高農(nóng)民收入有積極作用。但目前蘭州百合只有單種方式，尚缺乏適合這種特殊環(huán)境和特色作物的套種技術(shù)和模式。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
利用蘭州百合株高較矮、相對耐蔭的習(xí)性，以蘭州百合為主，采用寬窄帶狀相間種植，百合種植于寬帶（80cm），寬度約是玉米株高的0.6倍，套種一行玉米或兩行蠶豆，種植于窄帶（40cm）。利用玉米及其輪作的蠶豆，形成空間屏障，抑制百合葉枯、根系病害的大面積擴散，使植株感病率比單種百合減少60%以上。減輕百合多年生習(xí)性帶來的根系分泌物自毒障礙，改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)，抑制病害微生物的發(fā)展。采用一行玉米或兩行蠶豆與百合寬行套種的方式，既起到對百合部分遮蔭的作用，減輕蘭州百合葉片強光下的黃化現(xiàn)象，增加葉綠素含量12%，延長百合葉片功能期15天以上，又沒有對百合造成過度遮蔭、影響百合的光合作用。套種周期三年，第一年百合提前于上一年十月下旬播種，秋播不僅進一步延長百合生育期20天左右，還能夠保證蘭州百合春季及早出苗，四月中旬播種玉米，保證高桿作物的部分遮蔭和屏障作用。第二年在套種帶輪作蠶豆，增強農(nóng)田的生物多樣性，平衡養(yǎng)分和水分的消耗。第三年不套種，使百合充分生長和膨大，穩(wěn)定和提高蘭州百合的產(chǎn)量，保證套種田的產(chǎn)量不低于單種。套種也利用玉米與百合株高的顯著差異，使每株玉米都能獲得充分的光照，雙棒或多棒率達到98%以上，增加了玉米單株產(chǎn)量，使套種玉米的產(chǎn)量達到600kg以上，達到單種產(chǎn)量的80%。玉米單行套種也減少了對土壤水分的消耗，降低了玉米帶的補灌量，在降水量300～400mm的區(qū)域，灌水量為200mm，在降水量400～500mm的區(qū)域，灌水量僅100mm，比單種玉米減少50%。玉米或蠶豆的深根系和百合的淺根系相互協(xié)調(diào)，提高了土壤水分和養(yǎng)分的利用率，水分生產(chǎn)率提高24.6%，玉米帶輪作蠶豆能夠起到恢復(fù)地力的作用，套種蠶豆畝產(chǎn)120kg，土地當量比值三年平均1.31，增產(chǎn)率達30%。
該項發(fā)明的關(guān)鍵點是在利用高桿套種作物形成百合大面積傳染性病害傳播障礙的同時，盡量減少套種對百合光合作用及產(chǎn)量的影響，在保證或提高百合產(chǎn)量的前提下，收獲更多的其它作物，增加土地生產(chǎn)當量。
本發(fā)明的技術(shù)要點如下：（1）套種作物寬窄帶相間種植；（2）玉米/蠶豆種植于窄帶；（3）蘭州百合種植于寬帶；（4）第一年百合秋播；（5）與百合套種的帶實行“玉米-蠶豆-休閑”的輪作方式。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
（1）套種方式：玉米單行播種，蠶豆雙行，一行玉米或兩行蠶豆套種4行百合，百合帶寬是玉米株高的0.6倍，帶向東西方向；
（2）種植方式：蘭州百合畦作，玉米溝底覆膜種植，玉米帶下一年輪作蠶豆，第三年空行，使百合在收獲的當年充分膨大；
（3）輪作方法：蘭州百合種植帶，播種一次，生長周期三年；套種作物每年依照玉米-蠶豆-空閑的輪作次序完成三年輪作周期；
（4）播種：百合十月下旬播種，玉米下一年四月中下旬播種；
（5）適用區(qū)域：海拔1700～1900m，降雨量300～500mm的半干旱區(qū)。
附圖說明
圖1：本發(fā)明一種蘭州百合與玉米/蠶豆套種的三年輪作方法實施的田間種植示意圖；
A：第一年，在80cm寬行種植4行蘭州百合，在40cm窄行中套種一行玉米，玉米成熟期收獲，百合繼續(xù)留在土里越冬，等待來年發(fā)芽生長；
B：第二年，前一年的4行蘭州百合（80cm寬行）套種兩行蠶豆（40cm窄行），即：在40cm窄行中套種兩行蠶豆；蠶豆成熟期收獲，百合繼續(xù)留在土里越冬，等待來年發(fā)芽生長；
C：第三年，40cm窄行空閑，80cm寬行的4行百合地下鱗莖繼續(xù)生長膨大，成熟期進行收獲，完成三年輪作周期。
具體實施方式
（1）品種選擇：百合選蘭州百合，玉米選早中熟品種，如：先玉335 等。蠶豆選當?shù)馗弋a(chǎn)品種，如：青海13號、臨蠶11號等。
（2）套種方式：玉米單行播種，蠶豆雙行，一行玉米或兩行蠶豆套種4行百合，百合帶寬是玉米株高的0.6倍，帶向東西方向。
（3）種植方式：蘭州百合畦作，畦寬為百合帶寬，百合行距30cm，株距20cm。兩畦間距40cm，開溝10cm深，溝底覆膜種植玉米，玉米株距25cm，玉米帶下一年輪作蠶豆，兩行蠶豆的距離20cm，株距10cm。第三年空行，使百合在收獲的當年充分膨大。
（4）播種：百合十月下旬播種，玉米下一年四月中下旬播種。百合底肥以農(nóng)家肥為主，每畝2～3m3，化肥畝施純氮5kg，氮:磷:鉀(N:P:K)=1:0.7:1；播種時順播種溝施長效鐵肥2kg/ 畝。玉米畝施純氮15kg，氮:磷（N:P）=1:0.7，其中底施總量的40%，追施60%，在撥節(jié)后和開花期各追一次。蘭州百合播種深度10cm（覆土深度）。與玉米輪作的蠶豆在第二年的三月下旬播種，畝施純氮5kg，氮:磷:鉀（N:P:k）=1:0.7:1。
（5）田間管理：玉米和蠶豆采用滴灌或溝灌，在降水量300～400mm的區(qū)域，玉米灌水兩次，拔節(jié)后和開花期各灌水一次，灌水量為200mm，在降水量400～500mm的區(qū)域，灌水量100mm，比當?shù)貑畏N玉米時灌溉量減半；百合不灌溉；在百合生長的第二和第三年，百合出苗后，畝追施純氮5kg，氮:磷:鉀（N:P:K）=1:0.7:1。并及時拔除田間雜草。
（6）適用區(qū)域：海拔1700～1900m，降雨量300～500mm的半干旱區(qū)。