专利名称：高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法的制作方法
技术领域：
本发明是属于农作物区划种植技术，具体涉及高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法。
背景技术：
冬麦北移，自20世纪70年代以来成为北方各国农业研究和开发的热点，包括美国、加拿大、日本、俄罗斯和乌克兰等国家，已将冬麦北界向北推移2 3个纬度，如加拿大将冬小麦种到北纬51度；日本将北海道春麦区全部种冬小麦；俄罗斯将冬小麦种到了西伯利亚和新西伯利亚地区。 我国的冬麦北移工作起步较晚，根据国家外国专家局、农业部、国家科技部引智计划，1996 2001年邀请美国、加拿大、俄罗斯、乌克兰、瑞典、奥地利、荷兰等9国13团(组)32位专家教授来华学术交流、客座研究，到实验室、农场指导工作，才有了快速发展。关于高寒区黑龙江省冬小麦北移，经过1998年和2000年播种的冬小麦经越冬后大部分返青率极低，局部几乎达到全部死亡，而严重挫伤了麦农的种植积极性，直到2007年仅剩不足100亩面积；在2008年春东北农业大学哈尔滨冬小麦试验示范基地又遭全部死亡无一棵返青的恶果，至于冬麦致命死因中外专家各执一词，无有定位破解，其保种不保收、靠天由命得收成的局面，至今无历史性科技突破，仍处在国家冬麦北移黑龙江试验示范徘徊地步，据此以往引进国际上最先进的农田小气候数据采集系统，进行应用“生物适生地分析系统”计算冬麦可能北移地区北移方式，事实证明急需创新，改变冬麦死因不清、安全区与风险区不分的现状。
发明内容
本发明的目的是提供一种高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，以解决高寒区冬麦同地块、同品种、同等种植方式出现的返青不稳定现象，有的年景返青良好、有的年景返青欠佳、有的年景全部死亡的世界难题，找到冬麦不可抗拒的死因，区划出冬麦生命存在的安全区域与风险区域及相应种植模式，把各品种冬麦实现生命极限区划北移以达到种植面积最大化。所述高寒区冬麦生命极限区划北移，是依据高寒区相应积雪覆盖条件下冬麦种子在地表出苗实现安全越冬返青现象作为冬麦生命极限，立足高寒区早春冬麦死于积雪融冻期强寒流带来的致命缓阳冻，源于冬麦对温度应激反应极强具有雪下萌动的特性，而先进行冬麦生命极限区划再北移，其冬麦区划北移包括种植区域划分和种植面下移生命保障区间划分。种植区域划分为安全区、相对安全区和风险区，所述的安全区为森林气候作用下的林海雪川(林区、森林)，相对安全区为积雪较厚的平原、二洼地、雪地背阴坡，风险区为积雪较薄的岗地、向阳坡地、受城市温室效应影响的郊区；种植面下移生命保障区间划分为机械耕种区间和非机械耕种区间。所述冬麦生命极限种植面下移生命保障机械耕种区间的上线和下线是指冬麦播种面位移的上线和下线，依据相应区划冬麦田播种地表线为基线，向地下位移70厘米定为下线。其生命极限区划北移定植耕种深度为平播为基线下2-7厘米区间，沟播为基线下7-30厘米区间，深沟播为基线下30-50厘米区间，畦播为基线下40-70厘米区间；自地面基线向下位移70厘米以下定为冬麦种植面下移生命保障非机械耕种区间。所述的冬麦生命极限区划北移方式为先安全区，再相对安全区，后风险区。以先行冬麦冻害检验定植试验结果为依据，把冬麦从安全种植区通过逐步下移生命极限种植面至基线下生命保障机械耕种区间的相应耕种深度，实现逐步向相对安全种植区北移，后向风险种植区北移。所述的冬麦冻害检验定植法包括冻害检验法和定植法，冻害检验法依据取苗热床检验法和覆盖防寒检验法相结合最终得出的结论。所述的定植法是通过先进行对北移冬麦越冬的冻害检验实验，采取相应措施确定该品种冬麦在该地域种植模 式安全区采用平播定植法，相对安全区采用平播或沟播定植法，风险区采用沟播、深沟播、畦播定植法，结合冻害检验试验结果定位出该地域冬麦生命极限种植面下移生命保障机械耕种区间耕种深度，同时可采用覆地膜或化学御寒技术保障冬麦安全越冬。所述的取苗热床检验法是在寒冬每次强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别取平播、沟播、深沟播、畦播冬麦块或冬麦苗，装入有热土垫底的容器内，剪断麦苗茎杆放到35-40度有热床效应的热水袋、火炕、暖气片等物体上，在5小时左右即便发现有麦芯长出，无生命迹象的断定已被冻害死亡；冬麦具有冻害假死现象，可见在麦芯长出当中轻度冻害30天后死亡，重度冻害15天后死亡。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。所述的覆盖防寒检验法是在寒冬强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别对平播、沟播、深沟播、畦播冬麦进行防寒覆盖，必要时可夹盖塑料布有利于防寒和检验麦苗，待相邻无覆盖冬麦返青时打开覆盖物，通过冬麦返青状况即查得冻害程度与时间。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。所述畦播是在高寒区以达到冬麦生命极限北移种植，在风险区采取的一种播种方式，其畦播的冬麦种植面在地表基线下移至生命保障机械耕种层40-70厘米区间。采用上述技术方案后，本发明提供的冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法具有如下有益效果I、简便实用。此发明创新源于实践，麦农对此技术贴近易接受，操作起来简单易行，自己动手就可以进行自行探研，在本区域就可以用于生产当中，实用性强。2、返青丰收性有保障。本发明一针见血的公开了冬麦北移的风险不定性，相应公开了冬麦不可抗拒的死因与相应解决办法，并公开了冬麦生命极限区划北移与检验定植法给采用该技术的麦农进行冬麦北移种植提供了技术保障，改变了以前关于冬麦死因不清、种植技术不当出现的种在人收在天、靠天由命得收成、保种不保收的历史。3、经济和社会效益显著。通过对冬麦北移世界难题的公开破解，得以冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植技术的实施，得以冬麦北移面积实现增加最大化，增加了裸露农田春秋的绿色覆盖，起到了函养水源、保持水土、降低了风蚀、减少了沙尘源面积，冬麦种植比春麦延长了生育期限，提高了春麦的产量和品质又保护了自然生态；在林区又实现了低洼易涝林田冬麦高产改造，还起到了防火隔离的作用，其经济效益和社会效益巨大无法估量。
具体实施例方式一种高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法的实施，下面结合发明人实践对本发明作进一步详细描述 第一环节，先行种植区域划分。先行区划出北移冬麦生命极限存在的安全区、相对安全区和风险区，其安全区为森林气候作用下的林海雪川(林区、森林)地域，相对安全区为积雪较厚的平原、二洼地、雪地背阴坡地域，风险区为积雪较薄的岗地、向阳坡、受城市温室效应影响的郊区地域。第二环节，冻害检验区域定植。接着开展在不同区域北移冬麦冻害检验定植试验示范，安全区采用平播式播种，相对安全区采用平播或沟播方式播种，风险区采用沟播、深沟播、畦播方式播种；相配冻害检验采用“取苗热床检验法和覆盖防寒检验法”相结合最终得出的结论做为依据，最终通过冻害检验试验结果定植出北移冬麦生命极限在该地域种植模式和耕种下移深度及密度。其中取苗热床检验法是在寒冬每次强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别取平播、沟播、深沟播、畦播冬麦块或冬麦苗，装入有热土垫底的容器内，剪断麦苗茎杆放到35-40度有热床效应的热水袋、火炕、暖气片等物体上，在5小时左右即便发现有麦芯长出，无生命迹象的断定已被冻害死亡；冬麦具有冻害假死现象，可见在麦芯长出当中轻度冻害30天后死亡，重度冻害15天后死亡。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。覆盖防寒检验法是在寒冬强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别对平播、沟播、深沟播、畦播冬麦进行防寒覆盖，必要时可夹盖塑料布有利于防寒和检验麦苗，待相邻无覆盖冬麦返青时打开覆盖物，通过冬麦返青状况即查得冻害程度与时间。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。第三环节，循序渐进区划北移。在先行进展的基础上推进冬麦生命极限北移大面积种植，其冬麦生命极限区划北移种植方式为先安全区，再相对安全区，后风险区。以冬麦冻害检验定植试验结果为依据，把冬麦从安全种植区通过逐步下移生命极限种植面至基线下生命保障机械耕种区间的相应耕种深度，实现逐步向相对安全种植区北移，后向风险种植区北移，同时可采用覆地膜或化学御寒技术保障冬麦安全越冬。第四环节，越冬返青耕种配套。冬麦北移种植主要的限制因素是品种耐寒性，抗寒措施效应，气候条件。气候因子中主要分蘖节处温度条件、土壤水份和积雪状况。本发明首先从最主要的温度因子着手，辅之以土壤水份和积雪的状况相结合，在冬麦种植风险区开创了生命极限种植面下移30-70厘米为生命保障机械深沟播、畦播耕作区。冬麦生命极限种植面下移7-30厘米则为现行的沟播耕作区，此沟播可在现行垄距45厘米、垄高15厘米的小垄沟内，采用单条或双条播种；垄距60-70厘米、垄高18-20厘米的大垄沟内，采用两条或三条播种，有利于作物间作套种，以适应当前机械作业。另一种方式是以冬麦北移种植为主、间作套种为辅的深沟播或畦播方式，是以满足冬麦越冬返青需要下移生命极限种植面到达生命保障区，现行最低下移深度模式为垄距70-80厘米、垄高30厘米、垄沟底面内行距30-40厘米，为提高产量可采用15厘米或7. 5厘米行距的单条组合平播机播种。针对高寒地区冬麦深沟播种机正在研制当中，目的就是继续下移生命极限种植面，加深沟播给予保障冬麦越冬返青。
第六环节，种植技术规范。其高寒区冬麦生命极限区划北移种植具体技术规范，可参照北方冬麦高产栽培技术要求和标准进行。2006年经多年的探研，迎难而上，发明人到黑龙江东北农业大学前去购冬小麦种子，当时黑龙江农业科学院放弃了冬小麦研究，东北农业大学也停止了开展冬小麦工作，通过该校找到了在家坚持科研育种的教授，进行了引种“东农冬麦一号”多点试验，经越冬于2007年5月I日冬麦返青情况通北林业局卫东林场冬麦基地冬麦I亩平播返青率95%、沟播0. I亩返青率98% (垄台宽20厘米、垄沟深20厘米、垄沟宽35厘米)。绥棱县冬麦科技园平播0. I亩返青率O、垄沟播0. I亩返青率0 (垄台宽20厘米、垄沟深20厘米、垄沟宽35厘米)，绥棱县城东郊菜地0. I亩平播返青率I. 5 %、65厘米垄距大豆垄沟播0. 5亩返青率10%。2007年8月在东北农业大学育种教授家购“东农冬麦一号”种子1000斤。在不听 教授劝阻的情况下进行了越区试验风险种植，包括绥棱县城内冬麦科技园I亩和郊区菜地5亩、通北林业局林区平地15亩、阳坡地10亩、阴坡地10亩、生荒草沟地10亩，漠河县金沟林场八里房子I亩等15处有针对性的多点多样性试验示范。2008年东北农业大学种子基地无一棵冬麦越冬返青，而发明人的冬麦试验点达到了不同区域、不同特性的如期返青效果，绥棱县冬麦科技园平播0.5亩返青率为O、沟播0.5亩返青率为2 %、郊区菜地平播3亩返青率3 %、沟播2亩返青率11%，通北林业局林区阳坡平地平播15亩返青率95%、阴坡平播10亩返青率95%、阳坡平播10亩返青率80%、生荒草沟地10亩返青率85%，于此坚定了自行攻关高寒区冬麦致命死因及区域划分的信心！2009年大胆引进山东弱性冬麦矮抗58，在哈尔滨远离市区的滨县唐坊镇老山头村种植，采用75厘米垄距大豆垄深沟播种面积5亩2010年春返青率85%，2010年采用75厘米垄距大豆垄深沟播种矮抗58冬麦面积20亩2011年春越冬返青率80 %，通过两年返青良好，验证了我国高寒区黑龙江省相应年景采取相应播种措施，可实现山东弱性冬麦北移高寒区黑龙江。通北林业局基地森林气候作用下积雪厚、融化晚，冬麦返青一直良好，有的区域可达到冬麦种子在地表面长出苗都可越冬返青，其林地属于冬麦种植安全区，平播式播种即可，2010年7月17日黑龙江省农业委员会组织了东农、省农科院、国家农业部、中国农业大学等专家进行测产鉴评，其平均亩产达512斤，2011年返青面积达万亩。经2010年秋在黑龙江沾河林业局木沟河林场平播的1000亩冬小麦防火带，经越冬于2011年春返青良好，表现同样喜人。发明人通过冬麦冻害检验定植实验探研，最早发现了冬麦具有雪下萌动机能，掌握了冬麦对温度应激反应极强的规律，在通北林业局建了基地，攻破了冬麦在黑龙江发展的难题，比如2001年2月6日绥棱中午气温零下8. 8度但受城市温室效应的作用，绥棱县冬麦科技园阳坡麦地雪表面已开始融化，2月11日一次零下35度强寒流形成的缓阳冻致于该雪下15至20厘米下的冬麦死亡，其死因与倒春寒、雪腐病、干旱等病因都无关系，所以定位绥棱县城郊区为冬麦风险区，而在深山森林气候下的通北林业局基地便是冬麦港湾安全区了(麦粒掉到地上出苗后能正常越冬、返青、生长)。也是掌握了冬麦对温度应激反应特性，才能成功区划了安全区、相对安全区、风险区，通过研究麦粒在地面出苗都能越冬返青，才得以“高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法”的发明。
实践效果2007年黑龙江省冬小麦面积不足100亩，2008年冬麦返青黑龙江省 东北农业大学的冬麦试验示范基地在哈尔滨又经历了全部死亡无一棵返青的恶果，而相对比采用该技术的冬麦在通北林业局等多个试验试点取得良好效果。至今2011年春，通北林业局基地稳稳发展的I. 5万亩冬小麦返青良好，验证了该发明定位通北林业局为冬麦安全区准确、技术实用性强，现历经5年成果示范一直返青良好。
权利要求
1.一种高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，其特征在于所述高寒区冬麦生命极限区划北移，是依据高寒区相应积雪覆盖条件下冬麦种子在地表出苗实现安全越冬返青现象作为冬麦生命极限；定位高寒区早春冬麦死于积雪融冻期强寒流带来的致命缓阳冻，源于冬麦对温度应激反应极强具有雪下萌动的特性；解决高寒区冬麦死于寒冬冻害难题，而先进行冬麦生命极限区划再北移，其冬麦区划北移包括种植区域划分和种植面下移生命保障区间划分。种植区域划分为安全区、相对安全区和风险区，所述的安全区为森林气候作用下的林海雪川，相对安全区为积雪较厚的平原、二洼地、雪地背阴坡，风险区为积雪较薄的岗地、向阳坡地、受城市温室效应影响的郊区；种植面下移生命保障区间划分为机械耕种区间和非机械耕种区间； 所述冬麦生命极限种植面下移生命保障机械耕种区间的上线和下线是指冬麦播种面位移的上线和下线，依据相应区划冬麦田播种地表线为基线，向地下位移70厘米定为下线。其生命极限区划北移定植耕种深度为平播为基线下2-7厘米区间，沟播为基线下7-30厘米区间，深沟播为基线下30-50厘米区间，畦播为基线下40-70厘米区间；自地面基线向下位移70厘米以下定为冬麦种植面下移生命保障非机械耕种区间； 所述的冬麦生命极限区划北移方式为先安全区，再相对安全区，后风险区。以先行冬麦冻害检验定植试验结果为依据，把冬麦从安全种植区通过逐步下移生命极限种植面至基线下生命保障机械耕种区间的相应耕种深度，实现逐步向相对安全种植区北移，后向风险种植区北移； 所述的冬麦冻害检验定植法包括冻害检验法和定植法，冻害检验法依据取苗热床检验法和覆盖防寒检验法相结合最终得出的结论。所述的定植法是通过先进行对北移冬麦越冬的冻害检验实验，采取相应措施确定该品种冬麦在该地域种植模式安全区采用平播定植法，相对安全区采用平播或沟播定植法，风险区采用沟播、深沟播、畦播定植法，结合冻害检验试验结果定位出该地域冬麦生命极限种植面下移生命保障机械耕种区间耕种深度，同时可采用覆地膜或化学御寒技术保障冬麦安全越冬。
2.根据权利要求I所述的高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，其特征在于所述的取苗热床检验法是在寒冬每次强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别取平播、沟播、深沟播、畦播冬麦块或冬麦苗，装入有热土垫底的容器内，剪断麦苗茎杆放到35-40度有热床效应的热水袋、火炕、暖气片等物体上，在5小时左右即便发现有麦芯长出，无生命迹象的断定已被冻害死亡；冬麦具有冻害假死现象，可见在麦芯长出当中轻度冻害30天后死亡，重度冻害15天后死亡。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。
3.根据权利要求I所述的高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，其特征在于所述的覆盖防寒检验法是在寒冬强寒流和早春每次回暖期过后的强寒流带来的缓阳冻前后分别对平播、沟播、深沟播、畦播冬麦进行防寒覆盖，必要时可夹盖塑料布有利于防寒和检验麦苗，待相邻无覆盖冬麦返青时打开覆盖物，通过冬麦返青状况即查得冻害程度与时间。每次相应记好日期、雪的厚度以作定植参考。
4.根据权利要求I所述的高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，其特征在于所述畦播是在高寒区以达到冬麦生命极限北移种植，在风险区采取的一种播种方式，其畦播的冬麦种植面在地表基线下移至生命保障机械耕种层40-70厘米区间。
全文摘要
本发明公开了一种高寒区冬麦生命极限区划北移及冻害检验定植法，该发明依据高寒区相应积雪覆盖条件下冬麦种子在地表出苗实现越冬返青现象作为冬麦生命极限，而先进行冬麦生命极限区划再北移，其冬麦区划北移包括种植区域划分和种植面下移生命保障区间划分。种植区域划分为安全区、相对安全区和风险区，所述的安全区为森林气候作用下的林海雪川，相对安全区为积雪较厚的平原、二洼地、雪地背阴坡，风险区为积雪较薄的岗地、向阳坡地、受城市温室效益影响的郊区。种植面下移生命保障区间划分为机械耕种区间和非机械耕种区间。所述的定植法是通过先进行对北移冬麦越冬的冻害检验实验，采取相应措施确定该品种冬麦在该地域种植模式，最终达到高寒区冬麦北移种植面积最大化。
文档编号A01G1/00GK102742462SQ20111010128
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月22日 优先权日2011年4月22日
发明者岳喜行, 岳才洋, 岳才源, 张月英 申请人:黑龙江省黑土大森林山产品开发有限公司