一种小麦‑玉米周年生产体系中秸秆还田的方法与流程

文档序号:12290999阅读:415来源:国知局

本发明属于农作物应用技术领域,具体为一种小麦-玉米周年生产体系中秸秆还田的方法。



背景技术:

我国作物秸秆资源丰富,在玉米秸秆资源利用方式中,以秸秆还田、饲料和燃料占绝大多数,其中,华北区秸秆资源还田量及还田比例占比较大,东北区秸秆资源用作燃料比重较多(王如芳等)。近年来,由于玉米种植面积持续增加,玉米生产成本居高不下,籽粒品质不如国外生产的玉米,导致玉米生产量、进口量、库存量均处于历史高位,出现了玉米“三量齐增”的问题。目前,玉米结构调整策略为“调减籽粒玉米种植面积,加大青贮玉米种植面积,适度发展优质鲜食玉米”。实施“粮改饲”试点,是玉米去产能、去库存的重要举措,即把粮食、经济作物这种二元种植结构,改成粮食、经济作物、饲料作物三元结构。与此同时,随着玉米产业结构调整,青贮玉米的需求量增大、种植面积不断增加、整株收获导致土壤养分的连续外流,土壤可持续生产能力将受到严重影响。而在以往秸秆资源利用的专利(CN 104557170 A、CN 1213492 A)中,由于部分操作较为复杂,且需人力较多,导致投入比增大。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明提供了一种小麦-玉米周年生产体系中秸秆还田的方法,实现的目的为保持土壤可持续生产能力,实现生态效益、社会效益、经济效益三者之间利益最大化。

为了实现上述目的,本发明提供的技术方案,本发明公开的一种小麦-玉米周年生产体系中秸秆还田的方法,将冬小麦秸秆全部还田、夏玉米秸秆一半还田。半量还田可保持土壤可持续生产能力,不但能改善土壤结构、提高土壤有机质、减少环境污染,还具有便捷、快速、低成本的优势。其能做到抢农时,解决了大量秸秆就地还田,避免腐烂焚烧带来污染环境的问题,而且为大面积以地养地,增加土壤有机质含量、改善土壤结构、培肥地力、提高农作产量、为发展高产稳产农业创出了新路。

本发明方法具体操作为在冬小麦全部收获后机械还田,旋耕镇压后播种玉米,在玉米收获后将半量的玉米秸秆移除田块,将剩余秸秆平铺于田块当中,用旋耕机旋耕镇压机械播种小麦。

进一步的,将移除田块的玉米秸秆用作饲料。此技术在青贮玉米面积增大、其导致的土壤肥力下降的背景之下,提出了用半量的玉米秸秆来保持土壤的肥力,进而综合利用秸秆资源,实现生态、经济、社会利益的最大化。

进一步的,将移除田块的玉米秸秆用作生物质能源,最常见的是当做燃料使用,使得小麦-玉米周年生产体系既可以得到经济作物、粮食作物,又可以得到其他功能性的材料,并且也能够改善土壤环境,为下茬种植物提供基本的保证,得到一种可持续发展的方法。

本发明的积极进步效果在于:半量还田可保持土壤可持续生产能力,不但能改善土壤结构、提高土壤有机质、减少环境污染,还具有便捷、快速、低成本的优势。其能做到抢农时,解决了大量秸秆就地还田,避免腐烂焚烧带来污染环境的问题,而且为大面积以地养地,增加土壤有机质含量、改善土壤结构、培肥地力、提高农作产量、为发展高产稳产农业创出了新路,实现生态、经济、社会利益的最大化。

附图说明

图1为秸秆还田量对于小麦-玉米周年产量的影响示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。

实施例一:本发明公开的一种小麦-玉米周年生产体系中秸秆还田的方法,将冬小麦秸秆全部还田,夏玉米秸秆一半还田,涉及到的操作方法采用现有收获、种植技术即可。

将移除田块的玉米秸秆用作饲料或者生物质能源,本发明的这种方法不仅能够改善土壤结构,提高种植物的增产率,还可以实现经济作物、粮食、其他作用材料的三元结构,最大化实现生态、经济效益的平衡。

此技术在青贮玉米面积增大、其导致的土壤肥力下降的背景之下,提出了用半量的玉米秸秆来保持土壤的肥力,进而综合利用秸秆资源。基于此背景,我们做了长达5年的定位试验,设置了冬小麦全部还田-夏玉米全部还田(JH)、冬小麦全部还田-夏玉米一半还田(1/2JH)、冬小麦全部还田-夏玉米不还田(NJH)三个处理。部分试验结果如下:

由图1可以看出,冬小麦全部还田-夏玉米全部还田与冬小麦全部还田-夏玉米半量还田可显著增加周年产量。与冬小麦全部还田-夏玉米不还田相比,2015年和2016年冬小麦全部还田-夏玉米全部还田处理分别增产14.1%与13.9%;冬小麦全部还田-夏玉米半量还田处理分别增产15.2%与13.2%。同时冬小麦全部还田-夏玉米全部还田与冬小麦全部还田-夏玉米半量还田的周年产量不具有显著性差异。

实施例二:本发明提出的将冬小麦秸秆全部还田、夏玉米秸秆一半还田的具体操作方法:在冬小麦全部收获后机械还田,旋耕镇压后播种玉米,在玉米收获后将半量的玉米秸秆移除田块,将剩余秸秆平铺于田块当中,用旋耕机旋耕镇压机械播种小麦。本发明方法能够改善土壤结构,如表1所示,

表1 秸秆还田量对于土壤容重的影响

由表1可以看出,JH与1/2JH处理在抽雄期和成熟期显著改善土壤容重。在VT期,JH与1/2JH处理0~20、20~40的容重较NJH处理分别减少了12.7%、7.3%与4.9%、4.9%;在R6期,JH与1/2JH处理0~20、20~40的容重较NJH处理分别减少了11.4%、7.9%与2.4%、3.6%;且在下部深层土壤中秸秆还田对于土壤容重没有显著性差异。在V6时期中,三个处理间的差异不显著主要由于在播前进行机械旋耕所导致的土壤无差异所造成的。

由此可以看出:冬小麦全部还田-夏玉米秸秆全部还田处理与冬小麦全部还田-夏玉米一半还田较冬小麦全部还田-夏玉米不还田处理可显著增加作物周年产量、改善土壤的物理结构,提高土壤质量,增加土壤孔隙度。且半量还田与全量还田对于作物产量的影响不具有显著性差异。据此,为将秸秆的资源率达到最大化,可考虑部分秸秆还田,同时将部分秸秆用于生物质能源,进而达到资源节约化、高效利用,适合大面积推广。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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