技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，屬于施肥技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
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大蒜屬于百合科蔥屬二年生草本植物，原產(chǎn)于亞洲西部、中部高原和歐洲南部，在我國己有兩千多年的栽培歷史，現(xiàn)在我國各地廣泛種植。大蒜中含有豐富的維生素c、硫、磷、鐵等礦物質(zhì)，是深受各國人民喜愛的保健蔬菜以及重要的調(diào)味品和醫(yī)藥原料，是一類高投入、高產(chǎn)出和高收益的蔬菜，也是我國重要的加工原料和出口創(chuàng)匯蔬菜。棉花屬于錦葵科棉屬植物，原產(chǎn)于亞熱帶，好光、喜熱、耐旱、忌漬，適宜在疏松深厚的土壤中種植，棉花在田間的生育周期較長，是離瓣雙子葉纖維植物，也是一種效益較高的經(jīng)濟作物。

大蒜與棉花周年輪作種植在山東大蒜產(chǎn)區(qū)是一種典型的高效種植模式，兩種作物在同一塊土地上輪作，優(yōu)勢互補，相得益彰。大蒜與棉花套種共生期短，在棉花現(xiàn)蕾前，大蒜已收獲，兩種作物可有效地利用溫光資源。同時大蒜與棉花套種可實現(xiàn)“一膜兩用、一肥兩用、一水兩用”，可實現(xiàn)節(jié)本增效，提高產(chǎn)出投入比。正常年份，大蒜在9月下旬至10月中旬播種，播種前施足底肥，精細(xì)整地并做畦，播種后整平畦面點種大蒜，隨即澆蒙頭水，2至3天后，待地面干濕適宜時覆蓋地膜，在次年4月初、4月下旬或5月上旬分別追施“催苔肥”和“催頭肥”，每次施肥時結(jié)合澆水進(jìn)行，基肥中除了土雜肥等有機肥外，化肥一般施用高氮、高鉀型大蒜專用肥，磷肥施用比例較小，追肥主要以尿素、碳酸氫銨、硫酸鉀等普通肥料為主。5月初在大蒜行間移植棉花缽苗，移栽后即澆大蒜“催頭水”，以促使缽?fù)僚c大田土壤緊密結(jié)合，至5月下旬蒜頭充分膨大成熟，進(jìn)行收獲，收獲以后追施棉花苗肥，從6月至7月追肥2次，分別在6月上旬追施棉花苗期肥和在6月底7月初追施棉花花鈴肥，追肥主要以高濃度復(fù)合肥為主。從上述傳統(tǒng)輪作方法中可以看出，大蒜與棉花周年輪作種植追肥次數(shù)較多，大蒜和棉花各需要追肥2次。

目前，傳統(tǒng)的大蒜棉花周年輪作施肥習(xí)慣已不能滿足輪作作物高產(chǎn)、資源高效和節(jié)本增收的需求，存在著諸多問題，主要有：(1)傳統(tǒng)施肥習(xí)慣中施氮、磷多，鉀素少，對大蒜這類喜鉀的蔬菜來說，鉀素不足導(dǎo)致品質(zhì)下降，商品性不強，缺鉀也會影響棉花的纖維強度，導(dǎo)致品質(zhì)和產(chǎn)量下降；(2)傳統(tǒng)施肥習(xí)慣大蒜棉花茬口間養(yǎng)分配比不合理；(3)茬口內(nèi)不同養(yǎng)分配比不清，農(nóng)戶通常過量施用化肥、化肥施用單一(偏施氮肥)，造成肥料浪費、地表水富營養(yǎng)化、地下水硝酸鹽的含量超標(biāo)以及大氣中n2o排放增加等環(huán)境問題；(4)傳統(tǒng)大蒜棉花輪作生產(chǎn)周期內(nèi)，一般大蒜追3次肥，棉花追2次肥，加上大蒜播前的肥料基施，共計施肥6次，普通肥料肥效短，需要多次追肥才能滿足作物的生長需求，不僅費時費力、大大增加了勞動力成本，而且追肥時容易對作物，特別是棉花果枝造成機械損傷；而由于勞動力成本高的原因，“一炮轟”比例越來越高；(5)連作障礙問題突出，因長期連作導(dǎo)致的土壤病害越來越重，病蟲害加劇。

此外，由于現(xiàn)階段勞動力由農(nóng)村向城市轉(zhuǎn)移，農(nóng)村勞動力不足，輕簡化生產(chǎn)是必然趨勢，這就對肥料類型和施肥運籌提出了更高的要求：既要減少施肥次數(shù)，還要延長肥效期和提高養(yǎng)分利用，且對這種菜棉輪作制的土壤微生物區(qū)系具有改良效應(yīng)，消除連作障礙，保持土壤健康。常規(guī)普通的肥料產(chǎn)品和施肥技術(shù)不能同時滿足這種輪作制兩季作物整個生育期的養(yǎng)分需求和改良土壤的雙重目標(biāo)，在我國農(nóng)業(yè)輕簡化生產(chǎn)的驅(qū)使下，迫切需要一種大蒜/棉花輪作的簡化高效施肥方法，以期在節(jié)省生產(chǎn)成本的同時獲得較高的作物產(chǎn)量和品質(zhì)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
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針對傳統(tǒng)大蒜棉花輪作施肥技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，本發(fā)明在充分考慮作物周年養(yǎng)分需求的前提下，最大程度地簡化施肥次數(shù)，減少用工，保證作物穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)，同時能緩解土壤連作障礙，達(dá)到節(jié)本增效和農(nóng)田可持續(xù)利用的目的。

術(shù)語說明：

大蒜棉花輪作：指在同一塊土地上輪流種植大蒜和棉花兩種作物，一般是每年的9月下旬至10月上旬播種大蒜，次年5月下旬收獲大蒜，次年的4月下旬至5月初移栽棉花，大蒜和棉花有一短暫的共生期，8月下旬至10月初根據(jù)棉花田間吐絮情況分批采收，一般在10月1日左右拔掉棉棵，然后再種大蒜，從此又進(jìn)入下一輪的種植周期，如此循環(huán)稱為大蒜棉花輪作。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，主要步驟如下：

(1)前茬作物收獲后，以有機肥和聚合氨基酸肥作底肥，將有機肥和聚合氨基酸肥料均勻撒施于地表并翻埋，精細(xì)整地作畦，于9月25日至10月10日播種大蒜，播種后澆透水、噴施除草劑，之后覆蓋地膜；

(2)次年4月上中旬，在蒜苔伸長期至抽苔期，追施氮、鉀肥，氮肥的施用量為6-10kg/畝，以n計，鉀肥的施用量為5-8kg/畝，以k2o計，施肥后進(jìn)行灌水；

(3)4月下旬至5月初在大蒜行間移植棉花缽苗，5月下旬收獲大蒜，6月上中旬施用棉花苗期肥，在距離棉花一側(cè)10-15cm處開溝施用，開溝深度8-12cm，施肥后覆土，后期不再追肥；所述的棉花苗期肥為具有緩釋效果的棉花專用肥，緩釋期90-120天。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的有機肥選用干雞糞或商品有機肥，干雞糞的施用量為150-200kg/畝，商品有機肥的施用量為100-150kg/畝。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，聚合氨基酸肥的施用量為80-100kg/畝，施用量以養(yǎng)分計，n10-14kg/畝，p2o510-14kg/畝，k2o12-16kg/畝。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，大蒜播種適宜深度為3-4cm。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的聚合氨基酸肥料，原料重量份組成如下：氮肥12-16份，磷肥12-16份，鉀肥14-18份，nam添加劑0.5-1份，鋅肥0.5-1份，鐵肥0.6-0.8份，硼肥0.3-0.5份，高分子聚谷氨酸0.006-0.01份。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，高分子聚谷氨酸分子量在20萬-200萬道爾頓。

聚合氨基酸肥料采用氨酸造粒法制得，氨酸造粒法為現(xiàn)有常規(guī)方法。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟(2)的灌水量根據(jù)墑情使土壤保持濕潤狀態(tài)即可。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，具有緩釋效果的棉花專用肥施用量為50-65kg/畝，施用量以養(yǎng)分計，n13-15kg/畝，p2o56-8kg/畝，k2o8-10kg/畝。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，具有緩釋效果的棉花專用肥，原料重量份組成如下：

氮肥22-26份，

磷肥10-14份，

鉀肥12-16份，

nam添加劑0.6-1份。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的氮肥為尿素或碳酸氫銨，或尿素與硫酸銨、磷酸二銨、磷酸一銨其中之一的組合，優(yōu)選的，所述的氮肥為尿素。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的磷肥為磷酸二銨、磷酸一銨、過磷酸鈣或重過磷酸鈣中其中之一或兩種以上任意組合。優(yōu)選的，所述的磷肥為磷酸二銨。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的鉀肥為硫酸鉀。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述鋅肥為硫酸鋅。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述鐵肥為硫酸亞鐵。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述硼肥為硼砂。

所述步驟(1)、(3)中所述的nam添加劑是長效肥復(fù)合肥添加劑，主要成分是硝化抑制劑、脲酶抑制劑和磷活化劑等，nam添加劑可使肥效期延長到90-120天。

步驟(3)中的具有緩釋效果的棉花長效肥的制備是將所述各原料進(jìn)行粉碎，過80目篩，按比例混合均勻，即可施用?；蛘?，將過80目篩的各種原料按比例均勻混合后，放入造粒盤，添加造粒用粘合劑，采用轉(zhuǎn)盤造粒，造粒后進(jìn)行烘干，冷卻筒進(jìn)行風(fēng)冷處理，冷卻后過2-4mm篩進(jìn)行篩分，即得。

本發(fā)明的特點在于：

1、本發(fā)明的大蒜棉花輪作高效施肥方法，大蒜底肥中高分子聚谷氨酸能夠絡(luò)合肥料中養(yǎng)分離子，減少養(yǎng)分流失，提高養(yǎng)分有效濃度，具有延長肥效的作用。同時能夠鎖住土壤中水分，做到保水抗旱，有利于作物營養(yǎng)吸收，既為棉花提供了養(yǎng)分與水分，又為棉花的生長提供了基礎(chǔ)與保障，同時，增加了土壤有機碳源的多樣性，有利于抑制病原菌種群數(shù)量的增長，可促進(jìn)土壤微生物多樣性的恢復(fù)，具有抗重茬的作用。

2、本發(fā)明的大蒜棉花輪作高效施肥方法，大蒜底肥和棉花用具有緩釋效果的專用肥均加入了nam長效肥添加劑，是應(yīng)用了脲酶抑制劑、硝化抑制劑的雙向協(xié)同互促作用原理，可延緩尿素水解，增加土壤銨離子濃度，同時抑制銨態(tài)氮向硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化速率，延長氮養(yǎng)分有效期，并采用了磷活化和鉀防吸附固定技術(shù)，活化釋放土壤中的磷，同時防止肥料中的磷鉀被土壤固定，使之保持更長的有效期，具有持久供應(yīng)作物養(yǎng)分的功能。

3、本發(fā)明的大蒜棉花輪作高效施肥方法，大蒜底肥彌補了常年蒜棉種植過程中由于作物吸收帶走導(dǎo)致土壤微量元素缺乏的問題。

4、本發(fā)明的大蒜棉花輪作高效施肥方法，棉花專用緩釋肥由普通常見的肥料配比摻混而成，市場上易購買，成本相對較低；可由人工均勻混配或者機械混配，即時使用，具有簡單、方便靈活的特點，一次性施肥即可滿足棉花全生育期對養(yǎng)分的需求，解決中后期棉花因植株高大難以追肥以及普通肥料“一炮轟”由于后期勞動力不足導(dǎo)致脫肥的問題，極大程度簡化生產(chǎn)操作，同時能夠降低硝酸鹽淋溶，對地下水硝酸鹽超標(biāo)具有防控意義。

5、相比農(nóng)民習(xí)慣生產(chǎn)，本發(fā)明的施肥方法在大蒜棉花輪作周年內(nèi)進(jìn)入田塊進(jìn)行施肥的操作只有3次，與傳統(tǒng)習(xí)慣的5-6次施肥相比，極大的減少了用工，解放了勞動力。一個周年平均節(jié)省勞動力投入150-200元/畝。

6、本發(fā)明的大蒜與棉花輪作的周年高效施肥法統(tǒng)籌考慮了兩季作物在一年內(nèi)各生育階段的養(yǎng)分分配，兩種肥料配方合理，對于產(chǎn)量和養(yǎng)分效率具有雙重提高效應(yīng)。兩季作物總體產(chǎn)量提高5％以上，周年氮肥利用率可提高7-10個百分點。

具體實施方式：

以下通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，但不限于以下實施例。

實施例所用的nam添加劑是長效復(fù)合肥添加劑，主要成分是硝化抑制劑、脲酶抑制劑和磷活化劑等，nam添加劑可使肥效期延長到90天-120天，購自沈陽中科新型肥料有限公司。

實施例1：

一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，步驟如下：

(1)10月1日播種大蒜，每畝施用干雞糞200kg/畝以及100kg/畝的聚合氨基酸肥料，聚合氨基酸肥料施用量以養(yǎng)分計(折純)為，n14kg/畝，p2o512kg/畝，k2o16kg/畝。先將有機肥和聚合氨基酸肥料撒在地表，翻埋精細(xì)整地后播種大蒜，大蒜播種深度為3cm，澆透水并及時噴施除草劑，之后覆蓋地膜。

所述的聚合氨基酸肥料，重量份組成如下：氮肥14份，磷肥12份，鉀肥16份，nam添加劑0.6份，鋅肥0.6份，鐵肥0.8份，硼肥0.3份，高分子聚谷氨酸0.006份。

(2)在次年4月上旬，在蒜苔伸長期，追施氮、鉀肥，氮肥的施用量為8kg/畝(以純n計)，鉀肥的施用量為6kg/畝(以k2o計)，肥料撒施配合灌水，灌水量可根據(jù)土壤墑情使土壤保持濕潤狀態(tài)即可。

(3)在4月下旬移栽棉花，5月下旬收獲大蒜，于6月上旬施用棉花苗期肥，開溝施用，開溝深度10cm，距離棉花12cm，施肥后覆土，后期不再追肥。此時的棉花施肥為具有緩釋效果的專用肥50kg/畝，能夠為棉花提供的養(yǎng)分為純n13kg/畝，p2o56kg/畝，k2o8kg/畝。

具有緩釋效果的棉花專用肥，原料重量份組成如下：

氮肥26份

磷肥12份

鉀肥16份

nam添加劑0.6份

氮肥為尿素和碳酸氫銨(蒜苔伸長期追肥用)，磷肥為磷酸二銨，鉀肥為硫酸鉀，鋅肥為硫酸鋅，鐵肥為硫酸亞鐵，硼肥為硼砂。

實施例2：

一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，步驟如下：

(1)10月5日播種大蒜，施用150kg/畝商品有機肥以及90kg/畝的聚合氨基酸肥料，聚合氨基酸肥料施用量以養(yǎng)分計(折純)為，n13.5kg/畝，p2o510.8kg/畝，k2o14.4kg/畝。先將有機肥和聚合氨基酸肥料撒在地表，翻埋精細(xì)整地后播種大蒜，大蒜播種一般適宜深度為3.5cm，澆透水并及時噴施除草劑，之后覆蓋地膜。

所述的聚合氨基酸肥料，重量份組成如下：氮肥15份，磷肥12份，鉀肥16份，nam添加劑0.8份，鋅肥0.75份，鐵肥0.6份，硼肥0.5份，高分子聚谷氨酸0.008份。通過氨酸造粒法制得。

(2)在次年4月中旬，在蒜苔的抽苔期，追施氮、鉀肥，氮肥的施用量為7.5kg/畝(以純n計)，鉀肥的施用量為5.6kg/畝(以k2o計)，肥料撒施配合灌水，灌水量可根據(jù)土壤墑情使土壤保持濕潤狀態(tài)即可。

(3)在5月初移栽棉花，5月下旬收獲大蒜，于6月中旬施用棉花苗期肥，開溝施用，開溝深度10cm，距離棉花14cm，施肥后覆土，后期不再追肥。此時的棉花施肥為具有緩釋效果的專用肥60kg/畝，能夠為棉花提供的養(yǎng)分為純n15kg/畝，p2o57.2kg/畝，k2o9.6kg/畝。

具有緩釋效果的棉花專用肥，原料重量份組成如下：

氮肥25份

磷肥12份

鉀肥16份

nam添加劑0.8份

所述的氮肥為尿素(也作抽苔期追肥用)與硫酸銨，所述的磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀，鋅肥為硫酸鋅，鐵肥為硫酸亞鐵，硼肥為硼砂。

實施例3：

一種抗重茬的大蒜棉花輪作高效施肥方法，步驟如下：

(1)10月8日播種大蒜，施用120kg/畝商品有機肥以及85kg/畝的聚合氨基酸肥料，聚合氨基酸肥料施用量以養(yǎng)分計(折純)為，n12kg/畝，p2o510.2kg/畝，k2o13.6kg/畝。先將有機肥和聚合氨基酸肥料撒在地表，翻埋精細(xì)整地后播種大蒜，大蒜播種一般適宜深度為3cm，澆透水并及時噴施除草劑，之后覆蓋地膜。

所述的聚合氨基酸肥料，重量份組成如下：氮肥14份，磷肥12份，鉀肥16份，nam添加劑0.9份，鋅肥0.8份，鐵肥0.7份，硼肥0.4份，高分子聚谷氨酸0.007份。通過氨酸造粒法制得。

(2)在次年4月上旬，在蒜苔伸長期，追施氮、鉀肥，氮肥的施用量為10kg/畝(以純n計)，鉀肥的施用量為7kg/畝(以k2o計)，肥料撒施配合灌水，灌水量可根據(jù)土壤墑情使土壤保持濕潤狀態(tài)即可。

(3)在5月上旬移栽棉花，5月下旬收獲大蒜，于6月上旬施用棉花苗期肥，開溝施用，開溝深度12cm，距離棉花15cm，施肥后覆土，后期不再追肥。此時的棉花施肥為具有緩釋效果的專用肥65kg/畝，能夠為棉花提供的養(yǎng)分為純n15kg/畝，p2o57kg/畝，k2o10kg/畝。

具有緩釋效果的棉花專用肥，原料重量份組成如下：

氮肥23份

磷肥10.7份

鉀肥15.4份

nam添加劑1份

所述的氮肥為硫酸銨與尿素(也作蒜苔伸長期追肥用)，所述的磷肥為重過磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀，鋅肥為硫酸鋅，鐵肥為硫酸亞鐵，硼肥為硼砂。

應(yīng)用實驗例：

應(yīng)用例1：

通過使用上述實施例1中抗重茬的高效施肥方法，經(jīng)過連續(xù)兩年的田間試驗，相比農(nóng)民傳統(tǒng)施肥習(xí)慣(大蒜底肥施用150kg干雞糞，100kg15-15-15復(fù)合肥，在4月上旬追施氮肥(n)7kg，硫酸鉀(k2o)6kg，在4月下旬追施氮肥(n)5kg；大蒜收獲后棉花第一次追肥在5月底，施用普通復(fù)合肥20-10-1650kg/畝，在鈴期追施氮肥(n)8kg，周年施肥次數(shù)總計為5次，其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)相同)，產(chǎn)出的大蒜單年平均增產(chǎn)85kg/畝，棉花(按皮棉計)平均增產(chǎn)7.5kg/畝；一個輪作周期下來平均節(jié)省勞動力投入150元/畝，凈收益可達(dá)550元/畝，養(yǎng)分投入量、施肥次數(shù)、產(chǎn)量、收益對比結(jié)果見下表。

表1本發(fā)明與農(nóng)民傳統(tǒng)施肥在產(chǎn)量效益及養(yǎng)分利用方面對比

應(yīng)用例2：

通過使用上述實施例2中抗重茬的高效施肥方法，經(jīng)過兩年的田間試驗，相比農(nóng)民傳統(tǒng)施肥習(xí)慣(大蒜底肥每畝地施用優(yōu)質(zhì)粗肥4方，100kg15-12-15復(fù)合肥，在蒜苔伸長期每畝追施氮肥(純n)8kg，硫酸鉀(k2o)8kg，抽苔后每畝追施氮肥(純n)7kg；大蒜收獲后棉花第一次追肥在5月底，施用普通復(fù)合肥16-14-1650kg/畝，在鈴期追施氮肥(純n)15kg，周年施肥次數(shù)總計為5次，其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)相同)，產(chǎn)出的大蒜單年平均增產(chǎn)72.5kg/畝，棉花(按皮棉計)平均增產(chǎn)6.1kg/畝；與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民習(xí)慣施肥相比，化學(xué)肥料養(yǎng)分周年減少19.4kg/畝，氮肥利用率提高7.5個百分點，同時顯著降低了土壤90-120cm土層的硝態(tài)氮含量，土壤硝態(tài)氮淋失量減少48.9％。

表2本發(fā)明與農(nóng)民傳統(tǒng)施肥在產(chǎn)量及養(yǎng)分利用及損失方面對比

應(yīng)用例3：

通過使用上述實施例3中抗重茬的高效施肥方法，經(jīng)過兩年田間試驗，相比農(nóng)民傳統(tǒng)施肥習(xí)慣(大蒜底肥施用80kg腐熟餅肥，80kg15-15-15復(fù)合肥，在4月上旬追施氮肥(純n)7kg，在4月下旬追施氮肥(純n)8kg，硫酸鉀(k2o)8kg；大蒜收獲后棉花第一次追肥在5月底，施用普通復(fù)合肥19-10-1640kg/畝，在鈴期追施氮肥(純n)8kg，鉀肥(k2o)6kg，8月初追肥棉花蓋頂肥5kg(純n)，周年施肥次數(shù)總計為6次，其他生產(chǎn)環(huán)節(jié)相同)，氮肥偏生產(chǎn)力提高32.4％，鉀肥偏生產(chǎn)力提高12.9％，0-20cm土壤有機質(zhì)含量提高4.7％，0-20cm土壤活性微生物總量提高30.1％。

表3本發(fā)明與農(nóng)民傳統(tǒng)施肥在養(yǎng)分利用與土壤微生物方面對比