本发明属于棉花和绿肥套种技术领域，更具体涉及一种棉田套种油菜作绿肥的方法。尤其适用于长江流域棉花主产区，还适用于黄淮流域“棉花-油菜”两熟种植模式的棉花主产区。
背景技术：
当前，我国棉花生产存在着棉田长年连作、土壤板结、土壤有机质含量严重缺乏、土壤综合肥力逐年下降和棉田病害逐年加重等现象。长江流域是我国几大重点产棉区之一，每年有大面积的冬闲棉田没有得到充分利用，浪费了自然资源条件。棉花收获后，人工拔除棉秆是农民的一项繁重且耗时耗工的体力劳动，而利用机械拔除对农机具要求高，投入成本大，最终导致农民收获加工棉秆积极性不高，棉花秸秆堆集焚烧造成环境严重污染等问题。因此，提高棉花秸秆的再利用价值，对增加棉田效益、改善土壤环境意义深远。
棉花秸秆作为一种可循环利用资源，现有最好的处理技术就是粉碎还田。秸秆还田是增加土壤有机质、改善土壤结构、防止土壤板结的有效措施。但实际生产中，直接将棉秆粉碎还田，很难快速被微生物分解，主要原因是：1)水分充足是保证微生物分解棉花秸秆的重要条件，棉花秸秆的含水量很少，还田后因土壤更加疏松，需水量更大，需要通过浇水使秸秆充分腐熟分解；2)棉花秸秆的木质化程度很高，土壤微生物分解有机物需要的碳氮比为25:1至30:1，秸秆直接还田后需要补充大量的氮肥，否则微生物分解秸秆就会争夺土壤中的氮素与水分，不利后茬作物正常生长。
目前，棉田套种绿肥作物主要有二月兰和毛叶苕子。二月兰为十字花科绿肥作物，平均亩产鲜草850公斤，干草产量约90公斤，含氮素(N)约为3.91％，含磷量(P2O5)约为0.36％，含钾量(K2O)约为2.69％，平均每亩可提供氮素3.52公斤，磷素0.32公斤，钾素2.42公斤。二月兰植株氮、钾含量高，磷含量低，返青至成熟，植株氮、磷、钾含量逐渐降低。毛叶苕子为豆科绿肥作物，平均亩产鲜草700公斤，干草产量约100公斤，含氮素(N)约为3.78％，含磷量(P2O5)约为0.35％，含钾量(K2O)约为2.70％，平均每亩可提供氮素3.78公斤，磷素0.35公斤，钾素2.70公斤。毛叶苕子喜温凉，不耐湿、不耐涝，适合在西北、华北干燥气候地区种植。
技术实现要素：
本发明的目的是在于提供了一种棉田套种油菜作绿肥的方法。方法易行，操作简便。通过棉田套种油菜，将盛花期的油菜和棉花秸秆一起机械粉碎还田，大幅度增加土壤有机质，改善土壤结构和物理性质，提高了土壤肥力，扩大土壤含水量和通气性，方法易行，操作简便，解决了当前农田因单施化肥带来的多种弊端，最终实现了棉田生态系统内部养分良性循环，达到了用地养地、减肥增效的目的。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
其技术构思是：棉田套种绿肥种植是充分利用棉田冬春闲置的时间和光温资源，把冬闲的土地、劳动力和农业新技术优化配置起来，生产一季绿肥作物，可显著改善棉田土壤结构，提高土壤肥力，是解决棉田有机肥料不足、提高绿肥经济效益的一种有效的绿肥种植发展形式。棉田套种绿肥以种植冬季作物较好，能有效利用冬季低温和太阳辐射生产光合产物，达到光温资源的高效利用。油菜是较好的匹配作物，绿肥油菜不单独占用土地，不与棉田争地。油菜作绿肥有利于减少化肥用量，提高冬春绿化率，达到“无机换有机”、“小肥换大肥”的效果。
一种棉田套种油菜作绿肥的方法，其步骤是：
1.品种选择：选用适合当地生态条件和种植制度的油菜品种，油菜品种为甘蓝型半冬性杂交油菜品种“华油杂62”。选用油菜品种的种子发芽势强、生物量较大、早熟耐迟播、抗性强。
2.田间准备：9月中下旬，长江流域的棉花开始大规模采摘收获。9月中下旬至10月上旬期间，尽可能早地保证棉花收获完成，以充分预留时间播种油菜。棉花收获完成后，保留棉花秸秆，该时期棉田土壤相对湿度比较大，一般在60％～80％之间，利用棉花秸秆的遮阴保墒作用，有利于套种油菜发芽出苗。
3.油菜直播：棉花收获后，选择棉田土壤相对湿度在60％～80％之间的时期进行绿肥油菜免耕直播套种。油菜适宜播种期在9月下旬至10月中旬，播种量约为0.4～0.7公斤/亩，播种时将油菜种子与颗粒直径为1.8～2.0毫米的干泥土或细沙按1:1比例混合均匀，采用人工撒播的方式均匀撒于棉田。
4.肥料施用：播种时，每亩施用5.0～7.5公斤尿素(总氮≥46.4％)作底肥，其它生育期不再追肥。
5.粉碎还田：翌年3月下旬至4月上旬，长江流域的油菜正处于盛花期，将油菜连同棉花秸秆就地机械化粉碎还田于土壤中作绿肥，秸秆粉碎长度控制在10厘米以内。
通过上述五个步骤的技术措施：最关键的是第1、2、3、5个步骤。
第1个步骤描述了品种选择的标准，选用种子发芽势强、生物量较大、早熟耐迟播、抗性强、适合当地生态条件和种植制度的油菜品种可以减少用种量，降低了生产成本。
第2个步骤解决了农业废弃物棉花秸秆的综合利用问题，棉花收获完成后，暂时不拔除棉花秸秆，而既充分利用了棉花秸秆的遮阴保墒作用，又省去了拔除棉花秸秆的人力或机械成本，达到了省工省时、节本增效的目的。
第3个步骤给出了油菜播种的方法，选择棉田土壤湿度较大的时期直接将油菜免耕直播套种于棉田，省去了种植油菜的翻耕整地成本，有利于油菜充分发芽出苗。
第5个步骤提出了棉田套种油菜作绿肥的处理技术，利用棉田冬闲时间套种一季油菜作绿肥，绿肥油菜不单独占用土地，不与棉田争地，既充分利用了自然光、温、土资源，又不影响后茬棉花的种植时间，同时也增加了土壤有机质，改善了土壤结构，提高了土壤综合肥力，扩大了土壤含水量和通气性，减少了化肥的使用量，有效解决了棉田土壤板结、有机质含量不足等问题。
本发明技术的进步在于：
1)棉花收获完后保留棉花秸秆，省去了拔除棉花秸秆的人力或机械成本；
2)选取十字花科油料作物油菜作为棉田绿肥作物，其生物量远大于现有技术利用的二月兰和毛叶苕子；
3)绿肥油菜平均每亩可提供的氮、磷、钾矿质营养远高于现有技术利用的二月兰和毛叶苕子；
4)采取了棉田套种油菜免耕直播技术，既省时省工，又节本增效；
5)盛花期的油菜植株碳氮比为20～25:1，碳氮比相对于二月兰和毛叶苕子更均衡，含水量适宜，与棉花秸秆粉碎还田后，既增加了土壤的水分含量，又有利于微生物快速分解；
6)将棉花秸秆连同油菜粉碎还田，避免了棉花秸秆资源的浪费，达到农业废弃物循
环利用的目的。
棉田不同种类绿肥的生物量及养分含量
单位：公斤/亩
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1.本发明的适用性广，不仅适用于我国长江流域主产棉区，还适用于黄淮流域“棉花-油菜”两熟种植模式的棉花主产区。
2.选用种子发芽势强、生物量较大、早熟耐迟播、抗性强、适合当地生态条件和种植制度的油菜品种可以减少用种量，降低生产成本。油菜播种0.5公斤/亩，成本只需10元左右，而每亩毛叶苕子种子需36～48元，二月兰每亩种子投入需28元左右，同等条件下油菜作绿肥比毛叶苕子和二月兰成本低。
3.棉花收获完成后，暂时不拔除棉花秸秆，而直接将油菜免耕直播套种于棉田，既充分利用了棉花秸秆的遮阴保墒作用，又省去了拔除棉花秸秆的人力或机械成本，同时采取了棉田套种油菜免耕直播技术，省去了种植油菜的翻耕整地成本，既省时省工，又节本增效。
4.选取十字花科油料作物油菜作为棉田绿肥作物，与其它棉田绿肥作物相比，其生物量远大于现有技术利用的二月兰和毛叶苕子；绿肥油菜平均每亩可提供的氮、磷、钾矿质营养远高于现有技术利用的二月兰和毛叶苕子；盛花期的油菜植株碳氮比为20～25:1，碳氮比相对于二月兰和毛叶苕子更均衡，含水量适宜，有利于微生物快速分解。
5.利用棉田冬闲时间套种一季油菜作绿肥，绿肥油菜不单独占用土地，不与棉田争地，既充分利用了自然光、温、土资源，又不影响后茬棉花的种植时间，既增加了土壤有机质，又改善了土壤结构，不但避免了棉花秸秆资源的浪费，而且提高了土壤综合肥力，同时扩大了土壤含水量和通气性，也减少了化肥的使用量，有效解决了棉田土壤板结、有机质含量不足等问题。
具体实施方式
实施例1：
一种棉田套种油菜作绿肥的方法，其步骤是：
2016年9月至2017年3月，实施例地点设在湖北省黄冈市农业科学院科研示范基地，位于北纬30°34′6″，东经114°54′46″，海拔高度为22m，选取棉田面积约4亩。
1)选用种子发芽势强、生物量较大、早熟耐迟播、抗性强、适合当地生态条件和种植制度的甘蓝型半冬性杂交油菜品种“华油杂62”；
2)及时做好播种准备工作，确保前茬棉花收获后，可立即播种绿肥油菜，以充分利用年前有限的光温资源，增加年前生长量，同时保留棉花秸秆，利用棉花秸秆的遮阴保墒作用，有利于套种油菜发芽出苗；
3)9月27日，棉田湿度较大，土壤相对湿度在60％～80％之间，土壤墒情适宜，将油菜种子与颗粒直径约为2.0毫米的干泥土按1:1比例混合均匀后，采用人工撒播免耕直播的方式均匀撒于棉田，播种量约0.5公斤/亩；
4)播种时，每亩施用5.0公斤“中化”尿素(总氮≥46.4％)作底肥，培育冬前壮苗，其它生育期不再追肥；
5)次年3月28日，棉田生长的油菜正处于盛花期，利用秸秆还田农机将油菜连同棉花秸秆就地机械化粉碎还田于土壤中作绿肥，为后茬棉花种植提供丰富的土壤有机质和矿物质养分，秸秆粉碎长度约为8厘米。
通过上述具体实施方式，棉花套种油菜作绿肥的种植模式简便易行，棉花-油菜(绿肥)前后茬口衔接流畅，实现了棉田生态系统内部养分良性循环，集用地养地、节本高效、减肥增效于一体。与棉田冬季闲置相比，棉田套种油菜作绿肥翻压还田，绿肥油菜生物量平均每亩鲜草达到1820公斤，按82.8％的含水量计算，干物质产量达到313公斤，相当于每亩可提供氮素(N)7.89公斤，磷素(P2O5)4.79公斤，钾素(K2O)8.04公斤，相当于供给土壤：46％尿素16.93公斤，12％过磷酸钙39.49公斤和50％硫酸钾16.02公斤，为后茬棉花种植提供了丰富的土壤有机质和矿物质养分，后茬棉花可减少至少30％的化肥用量，亩节本增效150元以上。