本发明涉及植物栽培技术领域，具体而言，涉及一种稻田水旱轮作的种植方法。
背景技术：
南方双季稻区普遍存在冬闲田面积大、种植结构单一、化肥过量与利用效率低、光热资源潜力发挥不足等现实问题。不但造成光、热、水、温资源的浪费，还导致土壤板结、酸化、病虫抗(耐)药性上升、环境污染和生态平衡破坏等一系列问题，严重威胁着我国农产品质量和农业生态环境安全。因此，在获得水稻高产的同时，如何保护农田环境，维持可持续发展是一个亟需解决的问题。构建一种既能维持粮食作物高产，又能保持农田生态环境可持续的种植模式可能是解决问题的有效途径之一。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水旱轮作的种植方法，其将水稻和旱地作物玉米进行轮作，在维持粮食作物高产的同时，保持农田生态环境的可持续发展。
本发明的实施例是这样实现的：
一种稻田水旱轮作的种植方法，其包括：
第一年冬季晚稻收获后，播种混合绿肥；
第二年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种玉米；冬季玉米收获后，混播混合绿肥；
第三年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种晚稻；
其中，混合绿肥包括紫云英、油菜和肥田萝卜。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种水旱轮作的种植方法，其采用紫云英、油菜、肥田萝卜三种绿肥进行混播，更加有效地利用了空间资源，提高了绿肥的单产，还平衡了绿肥的氮、磷、钾等营养元素的比例，有利于后季水稻的高产丰收。同时，其采用了水稻和旱地作物玉米的轮作模式，该轮作模式能有效产出率和环境负载，在维持粮食作物高产的同时，保持农田生态环境的可持续发展。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种稻田水旱轮作的种植方法进行具体说明。
本发明实施例提供了一种稻田水旱轮作的种植方法，其包括：
s1.第一年冬季晚稻收获后，播种混合绿肥；其中，混合绿肥包括紫云英、油菜和肥田萝卜。
其中，紫云英是江西省乃至我国南方稻区重要的豆科绿肥，是农业生产中重要的氮素来源，具有固定空气中氮的作用，是一种含氮素较多的有机肥料，但种子资源短缺、价格高是制约其发展的主要问题之一。并且紫云英c/n较低，磷钾含量较低，单独翻压紫云英存在养分种类不平衡的问题，不利于土壤氮素及有机质的积累。
油菜是我国传统的十字花科绿肥，由于根系能够分泌较多的根酸，可刺激固氮菌固氮，对于土壤中难溶性磷的吸收能力强，是一种含磷素较多的有机肥料，具有适应范围广、种子易得、成本低、肥效高、利于有机质积累等优点。
肥田萝卜是我国南方一种十字花科越年生的菜、肥、饲兼用绿肥，在我国有着悠久的栽培历史。肥田萝卜虽没有固氮能力，在氮、钾含量上也低于紫云英，但肥田萝卜鲜草产量高，且具有较强的活化土壤中磷和钾能力。同时具有生育期短、耐酸、耐瘠薄、冬发性强、适播时期长及耐迟播等特点，适宜于水源缺乏的山排田、望天田以及红壤旱地。
不同绿肥种类混播，可充分利用各自生育上的时间差和生长上的空间差，做到优势互补，利用绿肥作物的不同生长特性，直立形与匍匐形互为促进，提高对光能和土地的利用，使平面生产变为立体生产；既可最大限度地发挥绿肥生产整体效益，又能培肥地力，节省化肥成本，为夺取农作物高产奠定基础。由于豆科和十字花科等绿肥根系分布的范围不同，根系分泌物、根际微生物区系、对土壤养分和水分要求、生长特性以及抗逆性等诸方面不同，因而合理搭配混播能充分利用空间、土地和光能，疏松土壤，增加土壤有机质，使土壤养分能被合理利用，能有效地抑制杂草生长蔓延，个体生长协调，实现绿肥高产。
紫云英、油菜、肥田萝卜的混播比单播紫云英可使全磷增加32％，全钾增加49％。混合绿肥翻沤后栽插早稻，禾苗前期返青早，分蘖快，后期不早衰，落色好。绿肥混播不仅提高了绿肥的单产，还平衡了绿肥的氮、磷、钾等营养元素的比例，有利于后季作物的高产丰收。此外，紫云英含氮量较高，茎叶鲜嫩，翻沤后易腐烂，养分易释放，可满足水稻生长前期对营养元素尤其是对氮的需要。而油菜、肥田萝卜含磷钾和纤维素多，腐烂分解慢，有利于水稻中后期对营养元素尤其是对磷、钾的需要。
进一步地，混合绿肥可以通过以下方式进行播种：在晚稻收获前15～23天播种紫云英的种子；在晚稻收获后7～15天播种油菜的种子和肥田萝卜的种子。紫云英的播种时机，与油菜和肥田萝卜分开，以保证三种绿肥可以在翻压时均达到产量最高，养分最丰富的时期。在播种之前种子晒2～3d，以提高种子的生活力。此外，播种油菜和肥田萝卜的时机不宜过早，因为油菜、萝卜耐荫耐湿性差，稻底期过长，会形成高脚苗，扎根不好，割禾时易被踩死，有些还会造成烂种缺苗。但是也不宜过迟，过迟播种会造成出苗率差，生长缓慢，难以获得高产，通常以晚稻收获前3～5天为宜
进一步地，紫云英的播种量占三种绿肥总播种量的60％～70％。发明人经过自身创造性劳动发现，将三种绿肥按照上述比例播种，绿肥的c/n，最为接近土壤微生物对c、n的需求比例，利于提高水稻的产量。优选地，紫云英的种子用量为1.0～1.5kg/亩，油菜的种子用量为0.1～0.15kg/亩，肥田萝卜的种子用量为0.4～0.5kg/亩。
在对紫云英、油菜和肥田萝卜的种子进行播种时，以磷肥进行拌种。优选地，磷肥的用量为1～5kg/亩，每千克磷肥能增产绿肥鲜草40～45kg，增加绿肥的肥力。其中，磷肥包括钙镁磷和过磷酸钙中的至少一种。如用钙镁磷拌种，每亩以3～5kg为宜；如用过磷酸钙拌种，每亩以1～2kg为宜。具体的拌种方式包括：将绿肥的种子拌泥，再用磷肥粉拌入，这样泥土既把肥料和种子粘在一起，以免播种时种肥分家，又可避免过磷酸钙所含的游离酸对种子的腐蚀。
进一步地，在三种绿肥的平均苗长3～6cm时，追加施用草木灰，草木灰的用量为300～500kg/亩。草木灰能够补充绿肥生长过程中所需的钾和少量微量元素，并且具有调整土壤酸度的作用，从而增加绿肥产量。
在冬至前5～15天，施放过冬肥，过冬肥包括粪水肥和腐熟牛栏粪中的至少一种，过冬肥的用量为700～1000kg/亩。进一步地，若采用粪水肥，则其用量为800～1000kg/亩，若采用腐熟牛栏粪，其用量为750～850kg/亩。过冬肥为绿肥提供过冬所需的营养，使绿肥生长健壮，抗寒力更强。
此外，在晚稻收割后，在田间每隔10～15m用犁开一条沟，沿田四周开深沟，沟沟相通，保证雨停沟干田燥，利于绿肥生长。在出苗之后，如遇久旱不雨，应即灌水，随灌随排，不能久停。晚稻收割之后，将稻草切短或猪牛栏粪草撒于田中，可提高地温，减轻冻害。
部分地区的紫云英易发生秆蛀蝇，从生长点蛀入茎部为害，使植株的水分、养分不能畅通，造成大量死苗缺株，但这种虫一般不易被人发觉,这是过去绿肥产量不高的原因之一。到中后期，如天气回暖干早，蚜虫、自粉病及潜叶蝇也会发生，必须早防早治，一般可用1:2000倍乐果加少量敌百虫兼治上述多种害虫。用1200倍胶体硫防治白粉病效果很好。秆蛀蝇发生时，如天气干早，田土水份不足，可灌水浸虫3～4h(浸过生长点)，这既可节省农药又可达到治虫效果。
在紫云英大量开花，油菜和肥田萝卜大量现角时，将三种绿肥同时进行翻压，10～15天后可进行早稻种植。翻压时间早了，会造成绿肥产量低，而翻压时间迟了，绿肥质量差。一般以紫云英大量开花、油菜和肥田萝卜大量现角时为翻压期。此时绿肥鲜草产量最高，养分含量比较丰富。绿肥翻压时需尽量把绿肥压到田土底层，保证早稻后期对养分的需要。对于鲜草亩产上万斤的绿肥田，翻压时，可先割除一部分，用作早稻的基肥，或沤制留作晚稻用。一季绿肥两造用，这也是解决晚稻有机肥料的可行途径。
本发明实施例所提供的一种稻田水旱轮作的种植方法，还包括：
s2.第二年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种玉米；冬季玉米收获后，混播混合绿肥。
对玉米进行播种前，先将玉米的种子晒3～4h，用40～60℃温水浸种10～20min，冷却至室温，继续浸泡6～8h。通过上述方式对玉米种子进行活化，可以使玉米的产量更高。
玉米采用直播栽培的方式种植，行距50～70cm，株距25～35cm。玉米栽种时，可与其它的间种植物进行间种。具体的，间种植物包括芝麻、大豆和豆角中的任一种。在玉米长到30～40cm时播种间种植物，间种植物播种时的行距35～45cm，株距25～35cm。将玉米和其它植物间种可以增加对空间的利用率，平衡土壤营养元素，增加作物的总产量。玉米种植中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为5：2～4：3～5。
本发明实施例所提供的一种稻田水旱轮作的种植方法，还包括：
s3.第三年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种晚稻。
进一步地，早稻和/或晚稻栽种的行距为20～25cm，株距为15～20cm。种植过程中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为8：3～5：4～6。在水稻移栽后的5～7天施用分蘖肥，在主茎幼穗长1～2cm时施用穗肥，后期施少量氮肥以保证水稻生殖生长的氮素需求。肥料用量上，基肥：分蘖肥：穗肥＝5：2～4：1～3。在水稻生长期间需要防治卷叶螟、二化螟等病虫害，早稻需定期打药3～5次，晚稻打药4～6次。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种稻田水旱轮作的种植方法，其包括：
s1.第一年冬季晚稻收获后，播种混合绿肥。
s2.第二年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种玉米；冬季玉米收获后，混播混合绿肥。
s3.第三年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种晚稻。
其中，混合绿肥的播种方式为：将紫云英的种子晒2天，用钙镁磷拌种，在晚稻收获前15天进行播种，播种量为1kg/亩。将油菜和肥田萝卜的种子晒3天，用过磷酸钙拌种，在晚稻收获后7天进行播种，播种量为油菜0.1kg/亩，肥田萝卜0.4kg/亩。在三种绿肥的平均苗长为3～6cm时，追加施用草木灰，用量为300kg/亩。在冬至前15天，追加施放粪水肥，用量为800kg/亩。在紫云英大量开花，油菜和肥田萝卜大量现角时，将三种绿肥同时进行翻压。翻压后10天，进行早稻种植。
水稻的播种方式为：早稻和晚稻栽种的行距为20cm，株距为15cm。种植过程中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为8：3：6。在水稻移栽后的5天施用分蘖肥，在主茎幼穗长1～2cm时施用穗肥。基肥：分蘖肥：穗肥＝5：3：2。
玉米的播种方式为：玉米进行播种前，先将玉米的种子晒3h，用60℃温水浸种10min，冷却至室温，继续浸泡8h。玉米采用直播栽培的方式种植，行距50cm，株距35cm。在玉米长到30～40cm时播种芝麻，芝麻播种时的行距35cm，株距35cm。玉米种植中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为5：4：3。
实施例2
本实施例提供了一种稻田水旱轮作的种植方法，其包括：
s1.第一年冬季晚稻收获后，播种混合绿肥。
s2.第二年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种玉米；冬季玉米收获后，混播混合绿肥。
s3.第三年春季将混合绿肥翻压后，栽种早稻；早稻收获后，栽种晚稻。
其中，混合绿肥的播种方式为：将紫云英的种子晒3天，用钙镁磷拌种，在晚稻收获前23天进行播种，播种量为1.5kg/亩。将油菜和肥田萝卜的种子晒3天，用过磷酸钙拌种，在晚稻收获后15天进行播种，播种量为油菜0.15kg/亩，肥田萝卜0.5kg/亩。在晚稻收割后，在田间每隔15m用犁开一条沟，沿田四周开深沟，沟沟相通，保证雨停沟干田燥，利于绿肥生长。在三种绿肥的平均苗长为3～6cm时，追加施用草木灰，用量为500kg/亩。在冬至前10天，追加施放腐熟牛栏粪，用量为750kg/亩。在紫云英大量开花，油菜和肥田萝卜大量现角时，将三种绿肥同时进行翻压。翻压后15天，进行早稻种植。
水稻的播种方式为：早稻和晚稻栽种的行距为25cm，株距为20cm。种植过程中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为8：4：5。在水稻移栽后的7天施用分蘖肥，在主茎幼穗长1～2cm时施用穗肥。基肥：分蘖肥：穗肥＝5：3：2。
玉米的播种方式为：玉米进行播种前，先将玉米的种子晒4h，用40℃温水浸种20min，冷却至室温，继续浸泡6h。玉米采用直播栽培的方式种植，行距70cm，株距25cm。在玉米长到30～40cm时播种大豆，大豆播种时的行距45cm，株距25cm。玉米种植中以磷肥作为基肥，氮：磷：钾施用比例为5：3：4。
试验例
选取江西某地一片试验田进行种植试验，土壤类型为红壤，试验地属亚热带湿润季风气候，年平均气温17～17.7℃，年降雨量1600～1700mm，降水日为147～157d，年平均暴雨日5.6d，年平均相对湿度为78.5％，年日照时间1723～1820h，日照率为40％，年平均风速2.3m/s，年无霜期251～272d。试验前各小区土壤肥力均匀一致，土壤肥力状况如表1所示。
表1试验前土壤肥力状况
根据试验要求及试验目的，本试验共设3个种植模式，4次重复，随机区组排列，共12个小区，各个小区之间用水泥梗隔开，小区面积为11×3＝33m2。3个种植模式分比为，处理a：紫云英-早稻-晚稻(mv-re-rl)的连作系统；处理b：混合绿肥-早稻-晚稻(ms-re-rl)的连作系统；处理c：实施例1的水旱轮作系统。其中，处理a中紫云英于10月上旬播种，处理b中混合绿肥按照实施例1中混合绿肥的播种方式进行，其余灌溉、施肥、除虫条件相同。
a.早稻收获后，记录不同处理方式下的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、产量等数据，结果如表2所示。
表2.早稻产量及产量构成因素
由表2可以看出，采用本发明实施例所提供的稻田水旱轮作的种植方法后，相比于单独播种紫云英作为绿肥或混合绿肥作为绿肥的轮作系统来说，其有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、产量等数据均有明显提升。尤其是产量，在第二年高达7289.96±220.57kg·hm-2，增产3％～10％，第三年更是到达了7956.96±86.69kg·hm-2，增产6％～16％。
b.要评价农业生态系统的可持续发展能力，需要建立评价系统可持续发展性能的特定指标。可持续发展要求既要促进经济、社会的发展，又要保持生态环境的健康，即在不给予生态经济系统较大环境压力的前提下，谋求较高的经济收益。可持续发展指数(emergysustainableindices，esi)为净能值产出率和环境负载率的比值，是用来衡量区域内生态经济系统的协调性与可持续性的一个重要指标。计算不同处理方式的可持续发展指数，结果如表3所示。
表3.不同处理方式的可持续发展指数
由表3可以看出，试验例采用的三种种植方式的可持续发展指数均为1以下，这表明这三种种植系统的发展对环境带来了很大的压力，不可更新资源的利用量较大，造成了环境负载率较高，导致可持续发展指数较低。但相对来说，本发明实施例提供的水旱轮作系统的可持续发展指数较高，值得进行推广应用。
综上所述，本发明实施例提供了一种水旱轮作的种植方法，其采用紫云英、油菜、肥田萝卜三种绿肥进行混播，更加有效地利用了空间资源，提高了绿肥的单产，还平衡了绿肥的氮、磷、钾等营养元素的比例，有利于后季水稻的高产丰收。同时，其采用了水稻和旱地作物玉米的轮作模式，该轮作模式能有效产出率和环境负载，在维持粮食作物高产的同时，保持农田生态环境的可持续发展。
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。