本发明涉及一种兰州百合与玉米/蚕豆套种的三年轮作方法，具体是一种适合我国半干旱区农作物套种、轮作、倒茬的高产高效种植方法。
背景技术：
兰州百合集营养、药用和保健价值于一身，广受青睐，主要种植区分布在甘肃、宁夏、青海等半干旱地区。产品除内销外，还出口到日本、东南亚等国，经济效益十分显著，生产面积亦逐年扩大。
兰州百合是多年生植物，耐寒耐旱，多种植在海拔1700～2200m，降雨量300～450mm的冷凉半干旱山区，主要采用单种方式，一般种植三年以上才收获。在这个区域，兰州百合三年的收入在2～3万元之间，远高于其它作物，是种植农户的主要收入来源。兰州百合对种植区域的气候和土壤条件要求严格，适种区域狭窄，加之百合的多年生习性，主产区重茬现象非常普遍，导致枯萎病、叶枯病等传染性病害大面积发生，土壤养分偏耗严重，百合缺素现象逐年加重。另外，我们多年的研究发现百合根系分泌物中存在大量邻苯二甲酸等自毒物质，有些自毒物质分解慢，在土壤中易积累，抑制百合根系的生长，降低根系活力，减少作物对土壤养分的吸收，增强病原菌的致病毒力，引起百合早衰，品质和产量均大幅下降，对百合生产造成巨大损失。由于新开垦的林地和草地最适合百合的生长，所以，百合种植区垦荒毁林的现象普遍，严重破坏了当地的生态环境。
生态学的研究结果表明，单一群体的稳定性差，病害容易发生和发展。复合群体稳定性好，不同物种形成的生物屏障，对病害的传播有限制和阻碍作用。套种是一项采用两种或两种以上作物进行带（条）状种植的耕作制度，是我国农业上常用的一种复合种植模式，套种不仅可以有效防治病虫害的发生和蔓延，还可以充分利用水、土、光、热资源，提高资源利用率。适宜套种的作物类型比较多，套种模式和耕作栽培方法也因作物而异。百合的套种技术已有研究（专利公开号：CN104756723A和 CN104145667A ），但百合品种为一年生百合，对光、热、水资源的要求差距很大，耐荫性很不相同。另外，套种年限也不一致，已有的研究百合套种一年，而兰州百合的多年生习性要求套种三年以上，在兰州百合的套种技术中必须考虑套种作物的轮作，增加了兰州百合套种技术的开发难度。兰州百合适种区域降雨量少，有限的降雨不能满足套种作物的水分需求，必须进行补充灌溉，而兰州百合不适宜灌溉，如果土壤水分太多，易导致土传病害和叶枯病的大面积发生，加重百合叶片的黄化程度。因此，百合套种技术中如何解决不同作物的水分需求，提高冷凉半干旱区农田的水分生产率，也是该项技术的难点之一。
兰州百合若与其它作物套种成功，对提高生态脆弱地区农业资源的利用率、增加土地生产当量、提高农民收入有积极作用。但目前兰州百合只有单种方式，尚缺乏适合这种特殊环境和特色作物的套种技术和模式。
技术实现要素：
利用兰州百合株高较矮、相对耐荫的习性，以兰州百合为主，采用宽窄带状相间种植，百合种植于宽带（80cm），宽度约是玉米株高的0.6倍，套种一行玉米或两行蚕豆，种植于窄带（40cm）。利用玉米及其轮作的蚕豆，形成空间屏障，抑制百合叶枯、根系病害的大面积扩散，使植株感病率比单种百合减少60%以上。减轻百合多年生习性带来的根系分泌物自毒障碍，改变土壤微生物的群落结构，抑制病害微生物的发展。采用一行玉米或两行蚕豆与百合宽行套种的方式，既起到对百合部分遮荫的作用，减轻兰州百合叶片强光下的黄化现象，增加叶绿素含量12%，延长百合叶片功能期15天以上，又没有对百合造成过度遮荫、影响百合的光合作用。套种周期三年，第一年百合提前于上一年十月下旬播种，秋播不仅进一步延长百合生育期20天左右，还能够保证兰州百合春季及早出苗，四月中旬播种玉米，保证高杆作物的部分遮荫和屏障作用。第二年在套种带轮作蚕豆，增强农田的生物多样性，平衡养分和水分的消耗。第三年不套种，使百合充分生长和膨大，稳定和提高兰州百合的产量，保证套种田的产量不低于单种。套种也利用玉米与百合株高的显著差异，使每株玉米都能获得充分的光照，双棒或多棒率达到98%以上，增加了玉米单株产量，使套种玉米的产量达到600kg以上，达到单种产量的80%。玉米单行套种也减少了对土壤水分的消耗，降低了玉米带的补灌量，在降水量300～400mm的区域，灌水量为200mm，在降水量400～500mm的区域，灌水量仅100mm，比单种玉米减少50%。玉米或蚕豆的深根系和百合的浅根系相互协调，提高了土壤水分和养分的利用率，水分生产率提高24.6%，玉米带轮作蚕豆能够起到恢复地力的作用，套种蚕豆亩产120kg，土地当量比值三年平均1.31，增产率达30%。
该项发明的关键点是在利用高杆套种作物形成百合大面积传染性病害传播障碍的同时，尽量减少套种对百合光合作用及产量的影响，在保证或提高百合产量的前提下，收获更多的其它作物，增加土地生产当量。
本发明的技术要点如下：（1）套种作物宽窄带相间种植；（2）玉米/蚕豆种植于窄带；（3）兰州百合种植于宽带；（4）第一年百合秋播；（5）与百合套种的带实行“玉米-蚕豆-休闲”的轮作方式。
本发明的技术方案如下：
（1）套种方式：玉米单行播种，蚕豆双行，一行玉米或两行蚕豆套种4行百合，百合带宽是玉米株高的0.6倍，带向东西方向；
（2）种植方式：兰州百合畦作，玉米沟底覆膜种植，玉米带下一年轮作蚕豆，第三年空行，使百合在收获的当年充分膨大；
（3）轮作方法：兰州百合种植带，播种一次，生长周期三年；套种作物每年依照玉米-蚕豆-空闲的轮作次序完成三年轮作周期；
（4）播种：百合十月下旬播种，玉米下一年四月中下旬播种；
（5）适用区域：海拔1700～1900m，降雨量300～500mm的半干旱区。
附图说明
图1：本发明一种兰州百合与玉米/蚕豆套种的三年轮作方法实施的田间种植示意图；
A：第一年，在80cm宽行种植4行兰州百合，在40cm窄行中套种一行玉米，玉米成熟期收获，百合继续留在土里越冬，等待来年发芽生长；
B：第二年，前一年的4行兰州百合（80cm宽行）套种两行蚕豆（40cm窄行），即：在40cm窄行中套种两行蚕豆；蚕豆成熟期收获，百合继续留在土里越冬，等待来年发芽生长；
C：第三年，40cm窄行空闲，80cm宽行的4行百合地下鳞茎继续生长膨大，成熟期进行收获，完成三年轮作周期。
具体实施方式
（1）品种选择：百合选兰州百合，玉米选早中熟品种，如：先玉335 等。蚕豆选当地高产品种，如：青海13号、临蚕11号等。
（2）套种方式：玉米单行播种，蚕豆双行，一行玉米或两行蚕豆套种4行百合，百合带宽是玉米株高的0.6倍，带向东西方向。
（3）种植方式：兰州百合畦作，畦宽为百合带宽，百合行距30cm，株距20cm。两畦间距40cm，开沟10cm深，沟底覆膜种植玉米，玉米株距25cm，玉米带下一年轮作蚕豆，两行蚕豆的距离20cm，株距10cm。第三年空行，使百合在收获的当年充分膨大。
（4）播种：百合十月下旬播种，玉米下一年四月中下旬播种。百合底肥以农家肥为主，每亩2～3m3，化肥亩施纯氮5kg，氮:磷:钾(N:P:K)=1:0.7:1；播种时顺播种沟施长效铁肥2kg/ 亩。玉米亩施纯氮15kg，氮:磷（N:P）=1:0.7，其中底施总量的40%，追施60%，在拨节后和开花期各追一次。兰州百合播种深度10cm（覆土深度）。与玉米轮作的蚕豆在第二年的三月下旬播种，亩施纯氮5kg，氮:磷:钾（N:P:k）=1:0.7:1。
（5）田间管理：玉米和蚕豆采用滴灌或沟灌，在降水量300～400mm的区域，玉米灌水两次，拔节后和开花期各灌水一次，灌水量为200mm，在降水量400～500mm的区域，灌水量100mm，比当地单种玉米时灌溉量减半；百合不灌溉；在百合生长的第二和第三年，百合出苗后，亩追施纯氮5kg，氮:磷:钾（N:P:K）=1:0.7:1。并及时拔除田间杂草。
（6）适用区域：海拔1700～1900m，降雨量300～500mm的半干旱区。