本发明涉及一种抗旱保水的玉米增产种植方法。
背景技术：
水分是半干旱区农业发展的主要限制因子，干旱缺水是我国半干旱地区长期以来一直面临的主要问题，尤其是近年来农业生态环境逐渐恶化给该区农业经济的发展造成极大阻碍。不同田间管理方式可影响土壤水分和作物产量，长期不合理的农田管理方式不但会降低作物的产量及品质，还会导致水土资源的流失和环境的污染。
在干旱地区农业上多采用一次性塑料地膜覆盖地表的方式，降低土壤表面水分蒸发，但一次性塑料地膜具有难分解和难清除的特点，可降低土壤透水性，影响种子扎根和发芽，长期使用可导致土壤板结，破坏土壤结构，降低土壤质量。此外，玉米等农作物秸秆产量高，但在农村利用率低且不易处理，多数采用在田间进行焚烧处理，浪费资源的同时严重污染环境。
技术实现要素：
本发明的目的是解决现有的一次性塑料地膜难以清除以及农作物秸秆焚烧引起环境污染和资源浪费的技术问题，提供一种抗旱保水的玉米增产种植方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抗旱保水的玉米增产种植方法，包括如下步骤：
(a)选地整地：选择耕地，所述耕地0-5cm耕层中的壤土土壤容重小于1.2g/cm3，粘土土壤容重小于1.4g/cm3，0-10cm耕层中的土壤含水率大于10％，使用旋耕机进行旋耕整地，同时施以氮肥和磷肥作为基肥；
(b)选种播种：选择纯净度98％以上、发芽率95％以上的玉米种子，在播种时进行大垄双行播种，播种深度一致；
(c)喷施液态地膜和覆盖玉米秸秆：播种后，将液态地膜兑清水稀释至0.14kg/L后直接喷施于种植玉米的垄台表面，液态地膜的喷施量为30kg/hm2，喷施液态地膜后，再覆盖以铡成10-12cm长的玉米秸秆，玉米秸秆的覆盖量为1.0×104kg/hm2；
(d)人工除草：在玉米拔节期人工拔除大草，要求连根拔除，玉米田人工锄草在5月底至6月上旬进行；
(e)二次喷施液态地膜：人工除草后，二次喷施液态地膜，液态地膜的稀释浓度及喷施量同步骤(c)。
进一步地，步骤(a)中的旋耕深度为40cm，氮肥和磷肥的施肥量分别为：磷肥257kg/hm2、氮肥105kg/hm2。
进一步地，步骤(b)中播种时种子的垄上双行间距为20cm，株距为40cm，亩播种量为10kg，所述玉米种子为忻单黄78号。
本发明采用上述技术方案，可减少一次性塑料地膜的使用，最大限度的进行秸秆还田，减少农田土壤表面蒸发，提高土壤蓄水能力和作物产量，遏制土壤退化，保护农田生态环境，提高社会效益、经济效益及生态效益。
本发明的有益效果是：秸秆覆盖和液态地膜喷施能够提高土壤水分，增加玉米产量，与背景技术相比，优点如下：
(1)利用作物秸秆覆盖农田土壤地表，不但可使农业秸秆得到有效利用，且具有成本低，易操作，既可达到减少土壤蒸发，提高土壤水分的目的，而且秸秆回田，还可增加土壤有机质含量，改善土壤质量，既避免了资源浪费，又保护生态环境。
(2)本发明采用的液态地膜喷施的方法，替代传统一次性塑料地膜，既可达到保水抗旱使作物增产的效果，又减少了一次性塑料地膜污染破坏土壤质量和结构，可减轻环境压力；使用的液态地膜属于生物可降解的高分子材料，成本低廉、方法简单、容易操作，便于大面积推广，对土壤没有任何破坏和不利的影响，对人畜健康无害，符合有机农业对投入品的要求。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本实施例中的一种抗旱保水的玉米增产种植方法，包括如下步骤：
(a)选地整地：选择一块面积为0.67hm2的耕地，所述耕地0-5cm耕层中的壤土土壤容重小于1.2g/cm3，粘土土壤容重小于1.4g/cm3，0-10cm耕层中的土壤含水率大于10％，使用200Z4/8型旋播机进行旋耕整地，旋耕深度为40cm，垄宽60cm，同时施以257kg/hm2的氮肥和105kg/hm2的磷肥作为基肥；
(b)选种播种：选择纯净度98％以上、发芽率95％以上的玉米种子，在播种时进行大垄双行播种，播种深度一致，垄上双行间距为20cm，株距为40cm，亩播种量为10kg，所述玉米种子为忻单黄78号。
(c)喷施液态地膜和覆盖玉米秸秆：播种后，将液态地膜(由江苏省连云港市金河液态地膜厂生产)兑清水稀释至0.14kg/L后直接喷施于种植玉米的垄台表面，液态地膜的喷施量为30kg/hm2，喷施液态地膜后，再覆盖以铡成10-12cm长的玉米秸秆，玉米秸秆的覆盖量为1.0×104kg/hm2；
(d)人工除草：在玉米拔节期人工拔除大草，要求连根拔除，玉米田人工锄草在5月底至6月上旬进行；
(e)二次喷施液态地膜：人工除草后，二次喷施液态地膜，液态地膜的稀释浓度及喷施量同步骤(c)。
为表明本发明具有保水抗旱和作物增产的作用，进行了两组平行实验：
实验地点：山西省忻州市五寨县石咀头村山西大学生态试验站。
(1)实验设置：在试验站选择两块土壤组分、水分含量及其他土壤参数相同的耕地作为试验田1和试验田2，两块试验田的面积均为0.67hm2，0-5cm耕层中的壤土土壤容重小于1.2g/cm3，粘土土壤容重小于1.4g/cm3，0-10cm耕层中的土壤含水率大于10％，在相同条件下对两块试验田旋耕整地，进行大垄双行播种，玉米种子为忻单黄78号，播种后对两块试验田分别进行如下处置：
实验田1：播种后除正常的田间管理外，不进行其他处置；
实验田2：与实验田1的区别是，播种后在垄台表面种植玉米的双行上喷施高分子可降解液态地膜，将液态地膜(由江苏省连云港市金河液态地膜厂生产)兑清水稀释至0.14kg/L后直接喷施于种植玉米的垄台表面，液态地膜的喷施量为30kg/hm2，喷施液态地膜后，再覆盖以铡成10-12cm长的玉米秸秆，玉米秸秆的覆盖量为1.0×104kg/hm2；在拔节期人工拔除遗留大草之后，二次喷施液态地膜，液态地膜的喷施量和第一次相同；
(2)土壤样品采集：在玉米生长的关键时期，取土壤表层0～20cm深度土壤样品，随机多点取样；两块试验田，分别于玉米生长的苗期、拔节期、抽雄期和灌浆期采用土钻法对0–20cm土层进行取样，每块试验田每次按照S形选取3个重复点采样，以减小误差，将所取土样装入铝盒并编号。
(3)土壤水分测定：编号后的土样均在现场用精度为0.1g的电子天平测定湿土的重量(包含铝盒重量)，然后将装有土样的铝盒带回实验室用烘箱在105℃连续24h烘干至恒重，并称量烘干后干土的重量(包含铝盒重量)，进而计算土壤重量含水量。土壤含水量计算见公式式中：W为土壤含水量(％)，G为铝盒重量(g)，G1为铝盒加湿土重(g)，G2为铝盒加干土重(g)。
(4)玉米产量测定和经济效益评估：于玉米收获时期，将玉米地上部分，包括籽实和地上部秸秆全部移除，地下部分残茬仍留在土壤中，不进行翻耕。分别测定两块试验田中玉米籽实重量以及地上部分玉米秸秆重量，按当年卖出市价为准，利用总产出减去总投入的方法的核算相应的经济效益。
(5)结果分析：
表1为两块试验田中玉米关键生长期的土壤水分状况。
表1
从表1中可以看出，在玉米生长发育的四个关键时期，在0-10cm和10-20cm深度下，两块试验田中土壤含水量基本呈现一致规律，即试验田2的土壤含水量大于试验田1的土壤含水量，可见液态地膜和秸秆覆盖的方式能够明显提高玉米各生长期的表层土壤水分含量，液态地膜和秸秆覆盖的玉米种植方式具有保水抗旱的效果。
表2为两块试验田中玉米成本构成及经济效益。
表2
表2中，亩投入物资费用包括种子费、化肥费、播种、覆盖材料、旋耕整地及田间管理(除草、喷施液态地膜)；产出包括玉米秸秆和籽实两部分的收入，亩净收入＝亩产出总值–亩投入总值，其中玉米按销售价1.0元/kg计算。从表2可以看出，两块试验田的玉米产量比较结果为：试验田2的玉米产量大于试验田1的玉米产量，由此可知，用液态地膜和秸秆覆盖的方式种植玉米可以增加玉米产量，提高经济效益。