本发明属于农业种植的
技术领域：
，涉及少免耕种植的方法，具体涉及谷子、二月兰雨养少免耕种植方法，本发明种植方法在谷子、二月兰种植后3-4年均无需进行翻耕、翻压、旋耕等操作，种植方法简单，省时省力，兼顾谷子产量及生态观光，是对地下水压采区“一季休耕，一季雨养”形势下农业可持续发展之路的有益探索。
背景技术：
：谷子是我国的特色作物，具有抗旱耐瘠的特性，是我国北方地区重要的粮食作物之一，总产量占世界的80％以上。目前全国栽培面积约为2100万亩，年产量270-450万吨，河北省种植面积约350万亩，其中黑龙港地区是传统的优势种植区。伴随着干旱形势的日益严峻，小麦面积正在被大量压缩，谷子逐渐被人们重视，近年来面积恢复很快，实际生产中多在6-7月份的雨季抢墒播种。通过品种和栽培技术的创新，基本上可以雨养种植，但是如果一年只种植一季谷子，秋季收获后由于没有绿色植物覆盖，容易引起表土流失、耕地质量下降、土壤侵蚀、扬尘等生态环境问题，科学的解决方法就是在休耕时种植一种作物用来覆盖地面，充分利用光、热、水、土资源，保持水土、培肥地力，最好有一定的经济效益，国内外进行了系列研究。目前，主要是通过冬闲田覆盖绿肥作物、牧草来减少耕地裸露，如油菜、小黑麦、二月兰等。做为绿肥时，需要在下茬作物播种前2个月左右将上茬作物粉碎翻耕，腐熟后播种下茬作物，玉米的播种期一般不应晚于6月中旬，因此，需要在4月中旬左右将绿肥作物灭茬，即便是生育期较短的谷子也需要在7月上旬尽早播种，这就要求把上茬作物在4月下旬左右进行翻耕，翻耕过程会使耕层土壤中的水分大量散失，此后土壤一直裸露，不利于保持土壤墒情，而且由于土壤松软，谷子在雨季容易发生根倒，免耕是一种较为科学的方式。此外，4月中下旬正是二月兰盛花期，如果翻耕会直接影响观赏价值，而如果推迟翻耕时间，则二月兰木质化程度增加，不容易腐烂，对下茬的影响很大。冀中南部平原区5-6月份的降水量较小，温度较低，腐烂的速度较慢，直接导致播后镇压不实，而谷子籽粒很小，苗期生长能力差，土壤和根系不能很好的结合在一起，播后遇雨特别容易导致大量死苗，后期的倒伏风险也较大。而且，相关文献中介绍的二月兰播种方式是在谷子后播种或在行间撒播，就冀中南低平原区而言，谷子收获日期一般为10月上旬，此时的降水已经明显减少，墒情往往较差不能满足下茬作物的正常发芽、生长，需要灌水造墒，进一步推迟了播期，不能安全越冬；如果在谷子行间撒播，由于缺少土壤覆盖和肥料供应，往往出苗日期不一致且成苗率较低，也不能很好的生长为干旱季节做好准备，对种子也是一种浪费。此外，二月兰生物量较小，一般干物质产量200斤/亩左右，做为绿肥而言发挥作用不大，若想增大生物量，必然需要投入大量的水肥，这与我们当前的形势不符。综上所述，在雨养的前提下，二月兰不是一种好的绿肥作物。目前的技术阐明了谷子-二月兰在理想条件下的可能性，但缺少在雨养条件下的研究研究，对于该条件下的观光农业研究未见报道。对油菜而言，播种期要求在9月下旬，最晚要在10月上旬，小黑麦也要在10月中旬前完成播种，而谷子收获一般在10月上旬，茬口非常紧张，加之此时自然降雨较少，往往需要造墒，与我们节水的目的不符，两者均为喜光作物，在谷子行间播种亦不可行。河北省在“现代农业发展“十三五”规划”中明确提出，努力开发农业多种功能，把握京津冀协同发展历史契机，进一步壮大休闲农业规模，挖掘农村文化资源和农业景观资源。二月兰是一种优良的观赏地被植物，株高30-50cm，直根系较长，茎直立，主茎不发达，从基部开始分枝，是一种优良的地被植物资源，二月兰的耐旱能力较强，对土壤的要求不严，在偏碱性的土壤上也能良好生长，绿期为第一年的9月至次年6月，3月下旬开花直到5月份,最佳观赏期能达到一个月左右。二月兰可以抵抗5-15cm地温低于-20℃的寒冷环境。二月兰喜光又耐荫，在半荫环境长势最好，全光照下虽然也能生长，但植物普遍长势弱，套种二月兰不会因为主作物的遮蔽而长势不良，甚至还会更好。其用途可以用作地被景观植物或做为蔬菜食用，可用于保持水土、涵蓄水源、减少扬尘。技术实现要素：本发明着眼河北省地下水压采区，兼顾谷子的经济价值，充分发挥二月兰的观赏价值，通过科学的手段，利用自然降水，将二者合理搭配，为观光农业、美丽乡村建设做出有益探索。在节水的大前提下，充分利用二月兰耐旱、耐寒、耐荫、观赏效果好的特点，与耐旱性强、生育期较短的谷子相搭配，利用自然降水，在干旱缺水区域打造生态景观，并兼顾经济效益，对于地方农业的可持续发展是一个有益的探索。本发明为实现其目的采用的技术方案是：谷子、二月兰雨养少免耕种植方法，采用谷子与二月兰联合种植，在谷子抽穗前10-15天追施氮肥时，向谷子行间播种二月兰，待谷子收获后，将谷子秸秆切碎抛洒在田间，二月兰自然生长，于翌年5月份在二月兰结果前对花枝进行修剪，留茬高度10-15cm，在5月下旬将二月兰秸秆粉碎、灭茬，在种植期间3-4年不进行翻耕处理，6月下旬-7月上旬直接趁雨播种谷子即可，如此往复种植谷子-二月兰。谷子的播种行距为50cm，留苗密度为4-5万株/亩，播种深度2-3cm，播种时，每亩施用磷酸二铵15kg。二月兰的播量为1-1.5kg/亩，播深1-2cm，行距25cm。谷子播种7日后检查出苗情况，对缺苗严重的进行补苗，4叶期后喷施除草剂。在10月上旬，谷子成熟后，用割晒机将谷子割倒并在田间自然晾晒，留茬高度10-15cm，然后将割倒后的谷子脱粒，完成收获。追施氮肥时，氮肥距离谷子25cm，距离二月兰12.5cm。对于粘重的土壤，种植3-4年后，若土壤容重增加、孔隙度减少，则在5月下旬将二月兰秸秆粉碎、灭茬后，进行一次松土、翻耕处理，然后再于6月下旬-7月上旬趁雨播种谷子；否则依然不进行翻耕处理。所述谷子选用抗除草剂的中早熟谷子品种。本发明的有益效果是：1、播期灵活，雨养种植，节水效果好本发明着眼河北省地下水压采区，当地降水的80％集中在7月下旬-8月上旬，谷子、二月兰两者搭配，二月兰可于8月份趁雨在谷子行间播种，来年5月份收获，谷子可以根据降水情况，在6月下旬-7月上旬灵活安排播种，以使谷子生育时期与降雨相吻合，充分利用自然降水，通过科学管理，实现全生育期的雨养种植，减少对地下水的利用。二月兰直根发达，而谷子须根发达，两者搭配可以利用不同土壤深度的营养成分，而且不再作物搭配，起到换茬作用，可减少或缓解谷子重茬对增产的不利影响。2、免耕播种，地表覆盖，生态观赏谷子免耕播种，有利于抢墒、保墒，此外，谷子生长前期因为有二月兰秸秆的覆盖，可以有效减少因大雨所致的灌耳，谷子生长后期二月兰覆盖可以抑制行间杂草的生长。秋季谷子收获时，二月兰可以较好的覆盖地面，加之谷子秸秆粉碎后覆盖于地表，更可有效减少田间水分散失，并有利于来年早春的及早返青，再结合修剪，可使观赏期延长；同时，因为早春多风少雨，气候干旱，二月兰及早返青有利于保持土壤墒情。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步的说明。一、具体技术阐明1、备播5月下旬，二月兰观赏价值不佳时，将二月兰切碎并均匀抛洒在田间，利于谷子播种。选用生育期较短(7月中旬播种可正常成熟)的抗拿捕净谷子品种，进行团粒化处理后备用，团粒种子的用量＝亩留苗数/(粒数/团*芽率*0.8)。2、谷子播种技术及田间管理利用种肥同播播种机，在7月中旬前尽早趁墒免耕播种，行距50cm，留苗密度4万-5万株/亩，播种深度2-3cm，每亩施用磷酸二铵15kg，肥料随播种施在种子侧下方5-7cm，播后随即镇压，使谷粒和土壤充分接触。3、谷子田间管理及二月兰播种、管理7日后检查谷子出苗情况，对于缺苗严重的进行补种，4叶期后如果杂草危害严重，可喷施“拿捕净”100克/亩+“二甲四氯钠”为150克/亩。谷苗9-11片叶(出苗25天左右)利用种肥同播机趁雨追施尿素10-15kg/亩，同时播种二月兰，播深1-2cm，播量为1-1.5kg/亩，行距25cm，播量不可过小，以免后期覆盖效果不好，如杂草较多，播前必需喷洒除草剂将杂草去除干净。二月兰5天后大部分即可出苗整齐，其耐荫性较好，墒情好的情况下，可以很快的覆盖地面，抑制杂草的生长，此时谷子高度在50cm左右，对地面的遮盖逐渐增大，也会抑制杂草的生长。因此，此后的工作重点是病虫害的防治工作，除此之外不再进行田间操作。4、谷子收获10月上旬，谷子成熟后，及时用割晒机割倒并在田间自然晾晒，留茬高度10-15cm，不宜过低，目的是减少对二月兰叶片的损伤，并防止下部谷穗与地面接触，不利水分散失，特别是在有降水的情况下，容易发霉变质。割倒后会促使养分回流，促进谷子后熟，提高产量和品质，然后再配套的捡拾脱粒机进行脱粒，同时把谷子秸秆切碎均匀抛洒，用于覆盖地面保墒、抑制杂草生长。5、二月兰冬、春管理8月份二月兰播种时，基本上已是立秋季节，此后杂草的生长明显变弱，加之前期谷子的遮挡，使耐荫性强的二月兰成为优势物种，尽管有部分杂草但往往较为低矮不足以构成威胁，谷子收获后，地面被谷子秸秆覆盖，不利于杂草的生长且有利于保墒，无需管理，可以任其自然生长。随着时间的推移，二月兰的叶片逐渐变的宽大、叶色深绿，生长健壮，为安全越冬打下良好的基础，也可以较好的覆盖地面，减少水份散失和扬尘。二月兰花期始于每年的2-3月间，可延续至当年的4-5月，期间陆续开花不绝，最佳观赏期能达到一个月左右，后期随着温度的升高，开花不良，虫害增多，开始结果，观赏价值降低，应及时使用修剪掉结果的花枝，留茬高度15cm,促使侧枝的发育，延长观赏期，此期主要是防治潜叶蝇。在5月下旬观赏价值大幅降低时粉碎秸秆，不使籽粒散落田间，以免影响下茬种植。6、少免耕操作在土层深厚、土质较轻、渗水性强、容重变化小的肥沃田地，可以采用免耕，但需要注意进行秸秆的覆盖；对于较粘重的土壤，多年免耕会使土壤容重增加，孔隙度减少，土壤理化性状变坏，不利于根系生长，最终导致作物减产，因此针对本案例中的粘重土壤，在种植3-4年后，需要进行一次深松、翻耕，有利于农作物的生长和增产。二、具体实施例实施例12013年4月下旬，二月兰结荚增多，使用草坪修剪机进行修剪，高度12-15cm，侧枝迅速发育，开花陆续增多，随着温度的增高，5月下旬潜叶蝇幼虫为害逐渐加重，观赏价值丧失，于是用灭茬机械对二月兰秸秆进行了粉碎，灭茬机械紧贴地面，因此同时也灭除了杂草。6月份以后气温逐渐增高，干热风增多，只有偶而的零星降雨，秸秆的含水量迅速降低，测量土壤5cm处的温度，清晨、傍晚比露地高2度左右，但中午前后比露地低1度左右，比露地的温度相对稳定。这是因为秸杆的覆盖使地面接受的辐射热减少，覆盖层大量吸收短波辐射能，降低热量交换率，使大部分热量吸收到秸杆内，不易传到土壤中，因而降低了地温，当夜间长波辐射大于短波辐射时，又因秸杆阻隔而返回土壤，因此，秸杆覆盖下的土壤温度偏低且比较稳定。中午前后的高温阶段是蒸发量最大的，此时较低的温度可以减少蒸发，有利于保持土壤墒情。秸杆对土壤水分的作用：本地区的降雨主要集中在7月下旬-8月上旬，6月中下旬麦收前后，也时有较大降雨发生，但次数不多。为了验证秸杆覆盖对土壤水分的影响，我们利用开展了人工模拟降雨试验，利用喷头，连接自制的动力机构，在30mm/h的降雨强度下持续半小时，没有产生明显的径流，继续降雨至产生径流，停止降雨，观察发现秸秆覆盖能够较露地推迟产生径流时间6分钟，并且能够增加地表蓄水能力，减缓地表结壳，从而延长产生径流的时间和提高入渗率。7月3日经历了一次较大的降雨过程，表层土壤含水量达15％，使用播种机免耕播种衡谷13号(抗拿捕净谷子品种)，行距50cm，磷酸二铵15kg/亩，种子提前进行了团粒化处理，每亩播种8900团，至成熟前测定，成苗率为87％。播种后垄上的少部分秸秆和土壤混到了一起，但行间不受影响。1周后又经历了一次大雨，此时谷子刚刚出苗，处于猫耳期，此时如果造成灌耳，将导致灭顶之灾，由于地表有秸秆覆盖，没有溅起大量的泥水，雨过天晴后，没有造成大的危害，而且地表硬壳、裂缝也较少。由于行距较大，谷子呈簇状生长，改善了通风透光性，雨水充足，谷苗生长健壮。10天后谷子已长高10cm左右，生长进一步加快，此时杂草量较多，主要有狗尾草、苋菜、马齿苋等单双子叶杂草，准备使用喷药车喷洒除草剂，喷药车所配备的水桶容积250升，放入“拿捕净”1升、“二甲四氯钠”1.5kg，可喷10亩地，3天后杂草明显萎蔫，1周后完全死亡，效果非常好。出苗后1个月左右，谷子高度达40cm，正在孕穗期，天气预报3日内没有降水，此时田间墒情较好，含水量14％，为了后期的正常生长结实，应在抽穗前半月左右追施一次氮肥，不可过晚以免贪青晚熟，按15kg/亩的尿素用量调试机械，使用小四轮配套的播种机进行播肥,同时播种二月兰1kg/亩，二月兰行距25cm，肥料距离谷子25cm，距离二月兰12.5cm。5日后可以看到大量的二月兰出苗，由于采用了团粒化种子，为二月兰提供了较大的生长空间，生长迅速。国庆节期间，谷子已经成熟，使用专用的联合收割机进行收获，亩产494.4kg，出售价格4.2元/kg，每亩可获经济效益2076多元。实施例22013年春季种植苗木白腊，株行距2m*6m，当年行间没有种植任何作物，杂草大量生长，5-6月使用灭茬机械粉碎杂草3次，旋耕2次，镇压耙平1次。在7月10日趁雨播种了衡谷13号，1周后大量单子叶杂草开始生长，因密度较大，且雨水较多，为避免草荒，提早用拿捕净50ml/亩处理一次(因杂草较小，故使用了正常浓度的1/2)，5日后绝大部分杂草死亡，谷子生长逐渐正常。10日后又有大量杂草出土，据预报可能会有连续强降雨，于是用喷药器全田喷洒“拿捕净”(100ml/亩)+“二甲四氯钠”(150g/亩)，兑水30kg/亩。连续几日的风雨过后，田间变得非常泥泞，谷苗被吹的东倒西歪。8月初趁墒追施尿素15kg/亩，同时播种二月兰1.5kg/亩，10月7日开始收获谷子，秸秆均匀抛洒，谷子送至烘干塔进行烘干，亩产310kg，与其它作物相比，经济效益较高，见下表。表12013年农户种植调研数据投入项目谷子小麦玉米棉花种子费(元/亩)203322.520肥料(元/亩)9016080130地膜费(元/亩)---30农药费(元/亩)-1010150机耕费(元/亩)40404040机播费(元/亩)15151525机收费(元/亩)806060-脱粒费(元/亩)-50-灌溉费(元/亩)16040120人工管理(元/亩)10015050525投入合计345628367.51040产量(斤/亩)6209501125450单价(元/斤)2.81.121.053.5产出(元/亩)173610641181.251575纯收入(元/亩)1391436813.755352014年二月兰盛开时节，大批游人前来观赏、采摘菜薹、购买小米，获得了较好的经济效益。春季雨水充沛，二月兰生长旺盛，5月初用割草机修剪一次，离地高度10cm，促进了侧枝生长，延长了10天左右的观赏期，然后灭茬，至7月15日，抢墒播种谷子，此时墒情较差，出苗没有问题，预报3日内还有一次小的降雨过程，如果此时不播，一但出现小的连阴雨，这种红土地将无法进地，可能会导致谷子播种过晚，综合考虑后，决定播后等雨、加大镇压强度、随播随喷除草剂。7月30日后降雨增多，因为表面有秸秆覆盖，没有出现明显的淤苗。8月4-5日降雨超30mm，几日后初趁墒追施尿素12kg/亩，同时播种二月兰1kg/亩，今年的杂草较去年明显减少，因此减少了除草剂的用量和二月兰的播量，10月10日开始收获谷子,秸秆均匀抛洒，谷子送至烘干塔进行烘干，亩产420kg，谷子-二月兰如此周而复始的种植作业。可见，采用二月兰联合种植，在灭茬二月兰后不进行翻耕，可增加谷子的产量。2015年6月份，检测耕层土壤有机质、土壤容重(见表2)，其中有机质本发明案例中最高，露地最低，原因分析为免耕播种、秸秆覆盖改善了土壤性状，使作物生长更为健壮，生产了较多的有机物进而增加了土壤有机质含量，较露地(1.37％)高0.3％。表2不同模式耕层土壤有机质、土壤容重项目本发明二月兰绿肥翻耕+谷子露地有机质(％)1.671.661.37土壤容重(g/cm3)1.251.231.29土壤容重以二月兰绿肥翻耕+谷子最低，但在生产中这种方式最易导致淤苗、灌耳，也在雨季强降雨的情况下，因土壤较为松软，增加了倒伏的风险，而且翻耕过程会导致耕层水分的快速散失，也增加了生产成本，少免耕、秸秆覆盖是当前旱作农业的重要方向。2016年6月初，已连续种植3年，检测耕层土壤容重已大于露地，这与机械的碾压有关，也与土壤较粘重紧密相关，于是进行了深松、翻耕、镇压，尽量减少土壤水分的散失，并避免因土壤过于坚实而对根系生长造成不良影响。对比例2013年4月25日左右，二月兰正处于盛花期，进行压青，因鲜草重、干物重在盛花期达到高峰，翻压时，可以采用秸秆还田机将茎秆打碎后，用旋耕机直接旋耕。二月兰鲜草用旋耕机翻压20天，提高软化腐殖率。7月3日经历了一次较大的降雨过程，表层土壤含水量达15％，使用播种机播种衡谷13号(抗拿捕净谷子品种)，行距50cm，磷酸二铵15kg/亩，种子提前进行了团粒化处理，每亩播种8900团，至成熟前测定，成苗率为85％。播种后垄上的少部分秸秆和土壤混到了一起，但行间不受影响。1周后又经历了一次大雨，此时谷子刚刚出苗，处于猫耳期，由于二月兰是作为绿肥进行翻压埋于土壤中，地表没有任何覆盖，大雨溅起大量的泥水，雨过天晴后，造成严重的灌耳，谷苗被吹得东倒西歪，田间变得非常泥泞，随后观察，大量谷苗陆续死亡。后续处理同实施例1。然后在7月份的适当时间将二月兰种子撒进谷子地，播种量19.5-25.5kg/hm2，或在谷子出穗灌浆前结合中耕管理期撒播。出苗后1个月左右，谷子高度达38cm，正在孕穗期，天气预报3日内没有降水，此时田间墒情较好，含水量14％，为了后期的正常生长结实，应在抽穗前半月左右追施一次氮肥，按15kg/亩的尿素用量调试机械，使用小四轮配套的播种机进行播肥。国庆节期间，谷子已经成熟，使用专用的联合收割机进行收获，亩产240kg，出售价格4.2元/kg，每亩可获经济效益1008元。现有技术中普遍认为将二月兰与谷子联合种植时，二月兰作为绿肥被翻压至土壤中，对土壤墒情的维持有利，然而这种观点是在理想状态下，经过发明人长期的研究发现针对河北省及降雨量集中在7、8月份的地区，在雨养的条件下按上述的普遍认知种植，谷子受损严重。面对该种雨养条件下的种植问题，发明人经过长期的创造性研究，开辟了一条适合雨养条件下谷子与二月兰联合种植的方法，克服了现有技术每次种植前翻耕、二月兰作为绿肥被翻压至土壤中的技术偏见，经过长期的实践与研究，研究出了二月兰的播种期和灭茬期，充分发挥二月兰的观赏价值和对后茬的保护作用，实现了谷子、二月兰雨养少免耕种植。经过长期的研究，采用本发明的方法联合种植二月兰和谷子，可以在3-4年的种植时间内无需翻耕，针对粘重土壤，在种植3-4年后，进行了一次深松、翻耕，有利于农作物的生长和增产。当前第1页1 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