CN114521464B

CN114521464B - 大豆小麦玉米轮作种植方法

Info

Publication number: CN114521464B
Application number: CN202210229611.8A
Authority: CN
Inventors: 杨晓琳; 刘英博; 熊晋冉; 杜太生
Original assignee: China Agricultural University
Current assignee: China Agricultural University
Priority date: 2022-03-10
Filing date: 2022-03-10
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2042-03-10
Also published as: CN114521464A

Abstract

本发明公开了一种大豆小麦玉米轮作种植方法，所述种植方法包括如下步骤：步骤1：当年春季对土地进行施肥整地，在4月10‑30日之间播种大豆；步骤2：将步骤1中的大豆留茬收获后施肥整地，在10月1‑15日之间播种小麦；步骤3：当步骤2中的小麦成熟后，留茬收获后将小麦秸秆粉碎并免耕覆盖还田，随后播种玉米；步骤4：待玉米收获后，重复步骤1、步骤2和步骤3。本发明的大豆小麦玉米轮作种植方法可以减小水分消耗，提高土壤肥力。

Description

大豆小麦玉米轮作种植方法

技术领域

本发明涉及农业种植方法技术领域，具体涉及一种大豆小麦玉米轮作种植方法。

背景技术

相关技术中，华北平原的种植模式为冬小麦-夏玉米一年两熟制，其小麦、玉米的生产产量分别占全国总量的52%和30%。但华北平原周年降雨分布不均，冬小麦生长季70%需水要依靠抽取地下水灌溉来满足，导致该地区地下水位以每年1米的速度下降，引发了一系列的生态问题。

发明内容

本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：

本申请的发明人研究发现，相关技术中的麦玉种植模式由于频繁灌水、高施氮量与高农资投入，导致了农田温室气体排放的增加。另外相关技术中的麦玉模式种植结构过于单一、物质和能量投入单一，导致土壤结构不良、病虫草害加重、生物多样性大大降低以及经济收入低下等一系列负面效应，严重限制了该地区农田生态***健康与可持续农业的发展。

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种大豆小麦玉米轮作种植方法，可以减小水分消耗，提高土壤肥力。

本发明实施例的大豆小麦玉米轮作种植方法，包括：步骤1：当年春季对土地进行施肥整地，在4月10-30日之间播种大豆；步骤2：将步骤1中的大豆留茬收获后施肥整地，在10月1-15日之间播种小麦；步骤3：当步骤2中的小麦成熟后，留茬收获后将小麦秸秆粉碎并免耕覆盖还田，随后播种玉米；步骤4：待玉米收获后，重复步骤1、步骤2和步骤3。

在一些实施例中，在播种大豆前施加大豆基肥，所述大豆基肥为磷酸二铵、硫酸钾和尿素，且所述磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，所述硫酸钾的施加量为300kg/hm²，所述尿素的施加量为180kg/hm²。

在一些实施例中，在播种小麦前施加小麦基肥，所述小麦基肥为磷酸二铵和尿素，且所述磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，所述尿素的施加量为3.3kg/hm²。

在一些实施例中，在所述小麦的拔节期进行追肥，所述小麦的追肥的施加量为416.7kg/hm²。

在一些实施例中，在所述小麦播种时不进行灌溉，入冬前对所述小麦进行冬储灌，所述冬储灌的灌溉量为60～80mm。

在一些实施例中，在所述玉米播种时进行播种灌溉，所述播种灌溉的灌溉量为60～80mm，在所述玉米拔节期进行灌溉，所述玉米拔节期的灌溉量为60～80mm，并在所述玉米拔节期进行追肥，所述玉米的追肥的施加量616.7kg/hm²，在所述大豆播种时灌溉且灌溉量为60～80mm。

在一些实施例中，在所述大豆的开花期用驱虫剂间隔5～7天对大豆进行驱虫处理，驱虫剂的施加量为600ml/hm²。

在一些实施例中，在所述玉米的抽穗期用100～200倍的二甲戊灵进行除草处理，和/或，用800～1500倍敌百辛硫磷进出防虫处理，在所述小麦的拔节期用1300～1500倍驱虫药，和/或，1300～1500倍防病药间隔5～7天对小麦进行喷药处理。

在一些实施例中，所述小麦为机耕行播，所述小麦的播种行距为15～25cm，所述玉米为穴播，所述玉米的播种行距为40～50cm，每个播种穴中具有1或2个种子，所述玉米的播种穴距为25～30cm。

在一些实施例中，所述小麦的留茬高度为15～25cm，所述大豆留茬收获后所述大豆的根系保留在土壤内，且所述大豆的留茬高度为5～6cm。

附图说明

图1是本发明实施例大豆小麦玉米轮作种植方法示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明实施例的大豆小麦玉米轮作种植方法，包括：

步骤1：当年春季对土地进行施肥整地，在4月10-30日之间播种大豆。

需要说明的是，当年春季对土地进行旋耕和翻压，在4月26日采用穴播的方式播种大豆，穴深3～5cm，保证种子在适宜土壤温度下出苗，为大豆初生根系发育提供适宜的呼吸环境，每个播种穴中的大豆种子数量为4或5颗，保证每穴出苗率，穴距为25～27cm，行距为30～45cm，本发明实施例的种植方法，当穴深3～5cm、穴距为25～27cm且行距为30～45cm时，可以避免种植密度过大影响大豆根系的强度，即种植密度过大则大豆根系弱小，且大豆容易发生倒伏导致大豆减产。

例如，穴深可以为3、3.5cm、4cm、4.5cm或5cm，穴距为25cm、25.5cm、26cm、26.5cm、27cm，行距为30cm、35cm、40cm或45cm。

步骤2：将步骤1中的大豆留茬收获后施肥整地，在10月1-15日之间播种小麦。

需要说明的是，在播种小麦前使用辛硫酸拌种，对土壤进行翻地平地利用机耕行播的方式播种小麦，小麦的播种行距为15cm～25cm，例如，小麦的行距为15cm、18cm、20cm、23cm、25cm。

优选地，大豆留茬收获后大豆的根系保留在土壤内，且大豆的留茬高度为5～6cm，例如大豆的留茬高度为5cm、5.5cm、6cm，大豆的留茬和地下根系在下茬小麦播种前翻耕土壤中，化为腐殖质为后茬作物提供养分，还可替代部分无机化肥，利于培肥地力，实现农业可持续发展。

步骤3：当步骤2中的小麦成熟后，留茬收获后将小麦秸秆粉碎并免耕覆盖还田，随后播种玉米。

需要说明的是，小麦的留茬高度为15～25cm，例如小麦的留茬高度为15cm、18cm、20cm、23cm、25cm，小麦秸秆粉碎后均匀的覆盖在地表上，从而降低风蚀并能保持较高土壤含水量，因而能提高水分生产效益，而且能增强作物生产的稳定性，并能提高产量及资源利用率。

玉米采用穴播的方式播种，玉米的播种行距为40～50cm，例如，玉米的播种行距可以为40cm、42cm、45cm、48cm、50cm。每个播种穴中具有1或2个种子，玉米的播种穴距为25～30cm，例如，穴距为25cm、27cm、28cm、30cm。本发明实施例的种植方法，当玉米播种行距和种子数量处于上述范围内时，获得较为适宜的玉米播种密度，在该种植密度下增加了玉米作物光合作用，避免密度过大玉米营养、水分竞争导致个体发育不足最终减产，是满足机耕条件的合理种植密度。

步骤4：待玉米收获后，重复步骤1、步骤2和步骤3。

本发明实施例的大豆小麦玉米轮作种植方法，相比传统小麦-玉米模式，由一年两熟的种植模式改为两年三熟模式，减少了周年水分消耗，减缓地下水位下降，减少温室气体排放，通过轮作大豆的前茬作物提高了茬口期的土壤肥力，借助豆科绿肥的固氮作用，可降低小麦栽培的氮肥投入，同时能平衡土壤养分，消除潜在连作障碍，小麦秸秆还田与大豆留茬且根系留田能显著提高农田土壤耕层有机质及有效N、P等养分的含量，进而可替代部分无机化肥，利于培肥地力，实现农业可持续发展，且大豆留茬将根系保留在耕地上，这样就能降低风蚀并能保持较高土壤含水量，进而用于下季小麦生长发育，因而能提高水分生产效益，而且能增强作物生产的稳定性，并能提高产量及资源利用率。

在一些实施例中，在播种大豆前施加大豆基肥，大豆基肥为磷酸二铵、硫酸钾和尿素，且磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，硫酸钾的施加量为300kg/hm²，尿素的施加量为180kg/hm²，在大豆幼苗期补充基肥有助于大豆生育初期的生长发育，基肥量过低会降低后期大豆作物固氮能力，过量施肥会导致土壤肥力淋洗流失严重。

在一些实施例中，在播种小麦前施加小麦基肥，小麦基肥为磷酸二铵和尿素，且磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，尿素的施加量为3.3kg/hm²。减氮施肥在保证轮作作物周年产量的同时减少了土壤碳排放，是实现碳中和目标的有效施肥制度。

在一些实施例中，在小麦的拔节期进行追肥，小麦的追肥的施加量为416.7kg/hm²。

在一些实施例中，在小麦播种时不进行灌溉，入冬前对小麦进行冬储灌，冬储灌的灌溉量为60～80mm。

需要说明的是，播种小麦是无需进行播种灌溉，待入冬前对小麦进行冬储灌，冬储罐的灌溉量可以为60cm、65cm、70cm、75cm、80cm，从而确保小麦顺利越冬，提高小麦的产量。

在一些实施例中，在玉米播种时进行播种灌溉，播种灌溉的灌溉量为60～80mm，在玉米拔节期进行灌溉，玉米拔节期的灌溉量为60～80mm，并在玉米拔节期进行追肥，玉米的追肥的施加量616.7kg/hm²，在大豆播种时灌溉且灌溉量为60～80mm。

例如，播种灌溉的灌溉量可以为60cm、65cm、70cm、75cm、80cm，保证玉米的发芽率，玉米拔节期的灌溉量可以为60cm、65cm、70cm、75cm、80cm，保证玉米的成长，提高玉米的产量。

在一些实施例中，在大豆的开花期用驱虫剂间隔5～7天对大豆进行驱虫处理，驱虫剂的施加量为600ml/hm²。

需要说明的是，驱虫剂的种类可以为虫螨腈或虱螨脲或虫螨腈和虱螨脲混合液，大豆的开花期施用驱虫剂的次数为两次，两次施用时间间隔5～7天，例如可以间隔5天、6天或7天，在大豆的开花期施用驱虫剂可以防止蚜虫滋生，施用两次驱虫剂，且两次驱虫剂的施用间隔5～7天，可以减小驱虫剂的使用量，还可以提高驱虫效果。

在一些实施例中，在玉米的抽穗期用100～200倍的二甲戊灵进行除草处理，和/或，用800～1500倍敌百辛硫磷进出防虫处理，在小麦的拔节期用1300～1500倍驱虫药，和/或，1300～1500倍防病药间隔5～7天对小麦进行喷药处理。

需要说明的是，在玉米抽穗期，可单独施用二甲戊灵或单独施用敌百辛硫磷或者即施用敌百辛硫磷也施用二甲戊灵，例如，二甲戊灵的稀释比例为100倍、150倍、200倍，敌百辛硫磷的稀释比例为800倍、900倍、1200倍、1350倍、1450倍或1500倍。通过施用二甲戊灵可去除耕地内的杂草，确保玉米生产所需的养分，通过施用敌百辛硫磷可以防止玉米发生病虫害，提高玉米产量。

在小麦拔节期单独施用驱虫药或单独施用防病药或者即施用驱虫药又施用防病药，例如，驱虫药可以为敌敌畏、啶虫脒或敌敌畏与啶虫脒的混合剂，驱虫药可稀释1300倍、1350倍、1400倍、1450倍或1500倍，驱虫药的施用量为1.5kg/hm²，防病药可以为苯甲嘧菌酯，驱虫药可稀释1300倍、1350倍、1400倍、1450倍或1500倍。

例如，驱虫药和防病药的施用次数可以为两次，两次施药间隔5天、6天或7天，通过施用驱虫药和防病药可以防止虫害滋生，保证小麦的生长，提高小麦产量，施用两次驱虫药和防病药，且两次施药间隔5～7天，可以减小农药的使用量，还可以提高驱虫效果。

下面参照图1描述本发明一些具体示例的大豆小麦玉米轮作种植方法。

一、试验地点、供试材料与供试作物品种

1、试验地点：本实验在河北省石家庄市栾城县中国科学院栾城生态实验站（N37°50′，E113°40′，海拔50.1m）进行，属大陆性季风暖温带半湿润半干旱气候，主要气候特点四季分明，夏季高温多雨，冬季寒冷干旱，年总辐射量543.3KJ cm-3，多年平均气温12.2℃，月平均最高气温出现在七月（26.4℃），月均最低气温出现在一月（-3.9℃），≥0℃的积温为4710℃，≥10℃的积温为4232℃，年日照时数2500～2800小时，无霜期200天，年降雨量400～550mm，80%的降雨量发生在夏玉米生长季（6～9月），冬小麦生长季存在400mm以上的水分缺口，需要大量抽取地下水补充灌溉，这也是导致当地地下水位持续下降的主要原因。

2、供试材料：供试化肥：N、P含量为18%、46%的磷酸二铵，N含量为46%的尿素，K含量50%的硫酸钾

3、供试农药：大豆农药：虫螨腈、虱螨脲；小麦农药：啶虫脒、敌敌畏、苯甲嘧菌酯、双氟磺草胺；玉米农药：敌百辛硫磷、二甲戊灵。

4、供试作物品种：大豆（冀豆4号）、冬小麦（新石633）、夏玉米（大地916）

二、种植方法

春大豆→冬小麦-夏玉米两年三熟轮作模式

4月26日左右大豆播种，基肥磷酸二铵375kg/hm2，硫酸钾300kg/hm2，尿素180kg/hm2，翻地平整，并进行播前灌溉，灌溉量75mm，穴播大豆，每穴4～5粒，穴深约3cm，穴距25～27cm，行距45cm。

5月31日左右大豆灌溉75mm。

6月25日左右打驱虫药虫螨腈、虱螨脲，施用量600ml/hm²左右，一周后7月2日左右进行重复喷施，防止虫害。

9月12日左右春大豆收获，地表留茬5～6cm，收获地上部，留茬和地下部根系在下茬冬小麦播种前翻耕土壤中，化为腐殖质为后茬作物提供养分。

10月11日左右冬小麦播种，播前使用辛硫磷拌种，基肥磷酸二铵375kg/hm2，尿素3.3kg/hm2，施肥后翻地平地，机械行播冬小麦，行距20cm。

11月20日左右冬小麦灌溉越冬水75mm。

翌年3月20日喷施除草剂双氟磺草胺（按4.5g/hm²稀释）。

3月30日追施尿素416.7kg/hm²，灌溉75mm。

5月5日和5月22日分别对冬小麦麦穗处喷洒农药（驱虫药敌敌畏、啶虫脒混合，2.25kg/hm²；防病药苯甲嘧菌酯，稀释1300～1500倍），以防治冬小麦蚜虫、锈病、白粉病等。

5月17日冬小麦灌溉，75mm。

6月8日左右冬小麦机收，留茬18～20cm，秸秆粉碎覆盖地表还田，提高农田土壤耕层有机质及有效N、P等养分的含量，进而可替代部分无机化肥，利于培肥地力。

6月11日左右夏玉米播种，机器精播1粒/穴，穴距28cm，行距45cm。

6月17日夏玉米灌溉75mm。

6月25日夏玉米喷施除草剂二甲戊灵（稀释150倍）及防虫剂敌百辛硫磷（稀释1000倍）。

7月26日夏玉米追施尿素616.7kg/hm²，补灌75mm。

9月30日左右夏玉米收获，进入下一个轮作周期。

本试验同时设置冬小麦-夏玉米一年两熟模式作为对照组，种植方式同上。

三、实验结果及分析

表1粮豆模式与麦玉模式的周年耗水、经济效益、碳足迹对比

由表1的实验结果表明，与传统麦玉模式相比，春大豆→冬小麦-夏玉米轮作模式可降低周年耗水24%，缓解了地下水位的下降42%，减少农田净温室气体排放29%，提高周年经济收益4.6%，提高经济水分利用效率33.6%。同时降低了氮肥和灌溉的投入，增加***优质蛋白质的含量，优化了该地区的种植结构和膳食结构。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种大豆小麦玉米轮作种植方法，其特征在于，包括：

步骤1：当年春季对土地进行施肥整地，在4月10-30日之间播种大豆；

步骤2：将步骤1中的大豆留茬收获后施肥整地，在10月1-15日之间播种小麦；

步骤3：当步骤2中的小麦成熟后，留茬收获后将小麦秸秆粉碎并免耕覆盖还田，随后播种玉米；

步骤4：待玉米收获后，重复步骤1、步骤2和步骤3；

在播种大豆前施加大豆基肥，所述大豆基肥为磷酸二铵、硫酸钾和尿素，且所述磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，所述硫酸钾的施加量为300kg/hm²，所述尿素的施加量为180kg/hm²，在播种小麦前施加小麦基肥，所述小麦基肥为磷酸二铵和尿素，且所述磷酸二铵的施加量为375kg/hm²，所述尿素的施加量为3.3kg/hm²，在所述小麦的拔节期进行追肥，所述小麦的追肥的施加量为416.7kg/hm²，所述大豆采用穴播的方式播种，穴深3～5cm，穴距25～27cm，行距为30～45cm，所述小麦为机耕行播，所述小麦的播种行距为15～25cm，所述玉米为穴播，所述玉米的播种行距为40～50cm，每个播种穴中具有1或2个种子，所述玉米的播种穴距为25～30cm，所述小麦的留茬高度为15～25cm，所述大豆留茬收获后所述大豆的根系保留在土壤内，且所述大豆的留茬高度为5～6cm。

2.根据权利要求1所述的大豆小麦玉米轮作种植方法，其特征在于，在所述小麦播种时不进行灌溉，入冬前对所述小麦进行冬储灌，所述冬储灌的灌溉量为60～80mm。

3.根据权利要求2所述的大豆小麦玉米轮作种植方法，其特征在于，在所述玉米播种时进行播种灌溉，所述播种灌溉的灌溉量为60～80mm，在所述玉米拔节期进行灌溉，所述玉米拔节期的灌溉量为60～80mm，并在所述玉米拔节期进行追肥，所述玉米的追肥的施加量616.7kg/hm²，在所述大豆播种时灌溉且灌溉量为60～80mm。

4.根据权利要求1所述的大豆小麦玉米轮作种植方法，其特征在于，在所述大豆的开花期用驱虫剂间隔5～7天对大豆进行驱虫处理，驱虫剂的施加量为600ml/hm²。

5.根据权利要求4所述的大豆小麦玉米轮作种植方法，其特征在于，在所述玉米的抽穗期用100～200倍的二甲戊灵进行除草处理，和/或，用800～1500倍敌百辛硫磷进出防虫处理，在所述小麦的拔节期用1300～1500倍驱虫药，和/或，1300～1500倍防病药间隔5～7天对小麦进行喷药处理。