本发明涉及一种小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，属于农业技术、腐殖酸肥料及应用技术领域。
背景技术
华北地区是我国粮食的主产区，小麦-玉米轮作体系是华北地区主要的粮食种植方式，无论是种植面积还是单产水平都极大程度上保证了我国的粮食安全。这一地区的化肥大量投入已成为粮食持续高产稳产的依赖条件之一，但也随之带来了肥效降低、环境污染和增产不增收等问题。
肥料是农业生产投入的最主要部分，关系着我国土壤质量、农业耕作、粮食安全和生态环境的可持续发展。根据多年不同区域小麦、玉米肥效试验的结果表明，目前豫中地区氮磷钾肥料利用率还很低。其中小麦氮肥利用率为26.4％-36.2％，磷肥利用率为7.9％-9.8％，钾肥利用率为19.2％-34.4％；玉米氮肥利用率为18.9％-24.7％，磷肥利用率为14.7％-16.5％，钾肥利用率为17.7％-33.3％。究其原因：①长期大量施用氮肥导致小麦、玉米生长必需的部分营养元素比例失调；②大量使用化肥并且长期不施有机肥，造成农田通气性差、保水保肥能力减弱。③为了追求高产，过量施肥现象较为普遍。河南省年总化肥用量超过全国总量的1/10,单位面积用量分别是全国和世界平均水平的1.36倍和4.76倍，导致氮肥利用率较低，在部分髙肥力农田肥料氮的利用率不到10％，给生态环境带来了巨大压力。
豫中地区冬小麦一般在10月上中旬播种，6月上旬收获，夏玉米紧接着在6月上中旬播种，9月中下旬收获。冬小麦生育期较长，夏玉米生育期不及冬小麦的一半，因而冬小麦和夏玉米这一轮作周期的施肥分配就显得尤为重要。
目前农业生产中冬小麦和夏玉米的常规施肥方法是：冬小麦播种前施入全部的磷钾肥和氮肥总量的60％-70％，来年返青-拔节期撒施或机械深施剩余30％-40％的氮肥。夏玉米随播种施入70％的氮肥和全部的磷钾肥，在喇叭口期追施剩余30％的氮肥。
一个轮作周年，农民施肥4次，而多者甚至5-6次。近年来由于农村劳动力特别是青壮年劳动者大部分向城市转移，为保证作物高产往往采取一次性、大施肥量施肥，化肥用量大，利用率低，浪费严重。在农业生产过程中，省工、省时、节本增效的操作模式是农民多年的期望。农村劳动力的转移，对这种操作模式的需求更加强烈。因此，迫切需要研发轮作周期中简化施肥次数和施肥工序的绿色施肥方法，来满足现实生产中农民操作的实际需求。构建农田生态系统养分平衡，改进现有施肥结构及肥料的性能满足小麦玉米轮作周期高产稳产需求并显著提高养分利用效率的绿色简化施肥技术是发展趋势。
农田生态系统养分平衡从根本上决定着土壤肥力的发展方向，土壤肥力决定着作物的目标产量、肥料施用量和施肥效益。农作物秸秆是农田生态循环中的重要物质基础，含有大量的有机质、氮磷钾和中微量元素，通过地面覆盖或机械化直接还田方式归还土壤中，从而起到蓄水保墒、培肥地力、节本增效、提高作物产量的作用，通过改善土壤—作物系统内养分调控，达到改善农业生态环境，提高耕地综合生产能力。过去农民一直关注化肥对作物增产效果，不重视土壤肥力平衡和生态安全问题，盲目地偏施化肥，特别是氮肥，有机肥用量减少甚至不用，导致土壤微生物生态系统平衡遭到破坏，造成施肥效益下降，病虫害频发。
腐植酸是土壤基础肥力永续利用的“团粒宝贝”，它既与土好，又与肥好，是土壤养分的运转“仓库”。随着农业生产方式发生了根本性转变，如人畜粪便、秸秆、动植物残体等传统的有机物已经失去了天然本色，传统有机肥的特质已不复存在。与此同时，随着含高铜、高锌、高砷等饲料添加剂的广泛使用，加之畜禽对微量元素的利用率有限，导致畜禽粪便的重金属含量超标，甚至还有一些激素、抗生素、放射性物质以及其它有机物污染物含量的超标。传统有机肥的“变质”使得腐殖酸与化肥结合的协同作用更为重要。一方面，腐殖酸通过稳定、缓释、控制作用，延长肥效，提高化肥利用率；另一方面，通过对量的约束，调控释放植物所需要的营养元素，促进有效物质合成，平衡各种营养物质，从形状上改善了化肥质量，达到提质增效的目标。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种小麦-玉米轮作周期品种搭配合理、关键技术集成配套(重点推广深松整地、化肥深施、种肥同播)，有机-无机协同增效，施肥运筹得当，节肥增效明显，且绿色环保的简化施肥方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，包括以下步骤：
(1)选择合适的小麦玉米轮作品种；其中，小麦品种为矮抗58、豫麦49；玉米品种为郑单958、浚单20；
(2)将小麦玉米轮作品种搭配，进行轮作；其中，小麦玉米轮作品种搭配模式为：矮抗58﹢郑单958，豫麦49﹢郑单958，矮抗58﹢浚单20；
(3)小麦玉米年度轮作施肥量总量：氮肥(n)24-34kg/亩，磷肥(p2o5)12-14kg/亩，钾肥(k2o)14-16kg/亩，腐植酸5-10kg/亩；其中，小麦采用生育期氮磷钾肥及腐植酸分层施肥法，玉米采用种肥同播施肥法；
(4)轮作周期实施小麦、玉米秸秆全量还田。
优选的，小麦玉米轮作品种搭配模式为：矮抗58﹢郑单958。
小麦季施氮肥16kg/亩，磷肥6-8kg/亩，钾肥6-8kg/亩，腐植酸0-5kg/亩；玉米季施氮肥8-16kg/亩，磷肥6kg/亩，钾肥6-8kg/亩，腐植酸0-5kg/亩。
优选的，小麦季施氮肥16kg/亩，磷肥6kg/亩，钾肥6.5kg/亩，腐植酸5kg/亩；玉米季施氮肥8kg/亩，磷肥6kg/亩，钾肥8kg/亩，腐植酸5kg/亩。
氮肥来源于大颗粒尿素、磷酸一铵和腐植酸肥料，磷肥来源于磷酸一铵，钾肥来源于氯化钾和腐植酸肥料，腐植酸来源于腐植酸肥料；其中，大颗粒尿素含n46％，磷酸一铵含n11％、p2o544％，氯化钾含k2o60％；腐植酸肥料含腐植酸10％、有机质50％、n11％、k2o1％。
小米玉米的轮作方法为：10月上旬播种小麦，6月上旬收获；然后6月上中旬播种玉米，9月中下旬收获。
分层施肥法为小麦播种前的施肥方式，在整地时将除腐植酸肥料外的氮磷钾肥70％及腐植酸肥料撒施后深耕，剩余肥料结合耙地撒施垡头；种肥同播施肥法为所有肥料和玉米种子同时播入田间的一种操作模式，不用间苗，后期不用追肥，肥料在种子的侧下方10cm以上。
玉米秸秆全量还田的具体方法为：玉米收获后，将玉米秸秆就地粉碎，加施2kg/亩rw腐熟剂作业后，立即旋耕或耙地灭茬，使秸秆残体与土壤混合均匀，以利于腐解。
小麦秸秆全量还田的具体方法为：小麦收获后，将小麦秸秆粉碎与麦糠混合，添加rw腐熟剂处理25天，然后覆盖在播种25天的玉米行间。
腐熟剂用量为每立方米秸秆+麦糠添加腐熟剂1kg，均匀喷洒。
本发明有益效果：
本发明是针对河南小麦、玉米轮作周期施肥存在的主要问题，依据“氮素实时监控、磷钾衡量监控”的养分资源综合管理理论和技术，腐植酸肥料的“三大创新理论”之作物根际环境调控理论、土壤生态环境控制理论，集成创新腐植酸增效、有机肥替代、深耕深松、秸秆还田、种肥同播、优质高产品种优化搭配、绿色防控等技术，研发了一种适合河南省小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，本发明与传统方法相比，具有以下优点：
1)轮作周期内小麦、玉米施肥次数由4-6次改为2次，极大程度简化施肥次数，实现了农机农艺融合，达到解放劳动力的现实目的。
2)夏玉米“种肥同播”可以提高施肥精准度和肥料利用率，省工省时省力，能大大提升耕作效率，促进苗齐苗壮，进而增加产量。用专业的种肥同播机器一次性施入底肥的同时播下种子，省时、省工、同时肥效充足，保证了较高产量，节省了大量的劳动力。
3)轮作周期内实施小麦、玉米秸秆全量还田，在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。大量试验结果表明，秸秆还田能增加土壤有机质，改良土壤结构，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活力和作物根系的发育，且增肥增产作用显著；玉米秸秆还田中施用腐熟剂及玉米实施麦秸、麦糠覆盖减轻了草害及病虫害发生，使小麦玉米轮作周期农药使用量明显减少，从而实现农作物绿色防控。秸秆全量还田可促进农业节水、节成本、增产、增效、绿色环保，在环保和农业可持续发展中日益受到重视。
4)小麦秸秆添加腐熟剂主要增加了真菌的数量，使小麦秸秆前期降解加快，有利于玉米壮苗早发；玉米秸秆添加腐熟剂主要提高了细菌的数量，使玉米秸秆后期降解加快，与高产小麦“氮肥后移”需肥规律相吻合。
5)采取腐植酸增效、秸秆全量还田、有机肥替代等技术措施，最大程度降低了氮磷钾化肥的使用量，特别是氮肥使用量与农民习惯施肥相比小麦季降低11.1％，玉米季降低20％-60％，氮的利用率提高10.2-16.6个百分点，肥料偏生产力(pfp指施用某一特定肥料下的作物产量与施肥量的比值。它是反映当地土壤基础养分水平和化肥施用量综合效应的重要指标)小麦提高7.31％-7.75％，玉米提高47.4％-107.8％，实现了小麦玉米轮作周期绿色施肥、绿色防控。
6)本发明采用腐植酸增效，具有保水保肥，促进土壤团粒结构的作用。腐殖酸与土壤中的钙离子相互作用形成絮状沉淀的凝胶体，它能把土壤胶结在一起，使土壤颗粒变为一个个保水保肥的小水库和肥料库，增加了土壤空隙，从而提高了土壤的保水、保肥能力。腐植酸肥料是健康土壤培育的关键技术。
7)本发明以建立高产稳产农田生态系统养分平衡为目标，以优化有机无机平衡施肥结构、培肥地力、提高产量和肥料利用率为重点，开展小麦-玉米两熟制氮、磷、钾化肥轮作体系内的一体化施肥、冬小麦-夏玉米轮作制度下品种选择及施肥运筹优化技术、秸秆还田技术、腐植酸增效有机肥替代技术等研究，提出了“腐植酸肥料+氮磷钾化肥+秸秆全量还田”的全程绿色简化施肥、作物高产、养分高效、土壤肥力持续提升的小麦-玉米轮作周期化肥减量增效绿色简化施肥方法，并在生产中广泛应用，实现了有机无机养分有效结合、投入产出良性循环、营养培肥有效兼顾，减少了因施肥、用药不科学而带来的浪费和环境污染，取得了显著的经济、社会、生态效益。符合绿色兴农、绿色发展要求，代表了化肥减量增效技术的创新方向。
8)节本增收，简单易行。一个轮作周期生产成本相对农民传统施肥节约人工成本100-150元/亩，节约化肥、农药成本40-60元/亩，小麦增产0.66％-1.03％、玉米增产10.22％-22.22％，小麦、玉米轮作周期节本增效316.3-400.7元/亩。
本发明为小麦玉米轮作周期的科学施肥、肥料利用率的提高、耕地健康培育提供了一条有效的解决途径，具有很高的实际应用价值，市场前景广。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。如无特殊说明，本发明实施例中的“％”均为重量百分比。
实施例1
一种小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，包括以下步骤：
1)轮作周期品种搭配模式：矮抗58﹢郑单958。
2)播量和播期：矮抗58播种量为10kg/亩，10月5-15日播种，次年6月上旬收获；郑单958定苗密度4500-4600株/亩，6月上中旬播种，9月中下旬收获。
3)施肥量：小麦季施大颗粒尿素19.6kg/亩，磷酸一铵13.6kg/亩，氯化钾10kg/亩，腐植酸肥料50kg/亩；玉米季施大颗粒尿素2.2kg/亩，磷酸一铵13.6kg/亩，氯化钾12.5kg/亩，腐植酸肥料50kg/亩。大颗粒尿素含n46％，磷酸一铵含n11％、p2o544％，氯化钾含k2o60％；腐植酸肥料含腐植酸10％、有机质50％、n11％、k2o1％。
4)施肥时期：小麦采用氮磷钾肥及腐植酸分层施肥法，在整地时将腐植酸肥料及70％的大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾撒施后深耕，剩余30％大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾结合耙地撒施垡头。
玉米采用种肥同播施肥法，大颗粒尿素、磷酸一铵、氯化钾和腐殖酸肥料和玉米种子同时播入田间的一种操作模式，不用间苗，后期不用追肥，肥料在种子的侧下方10cm以上。
5)轮作周期实施小麦、玉米秸秆全量还田。
玉米秸秆还田为玉米收获后，使用玉米秸秆还田机把玉米秸秆就地粉碎，加施2kg/亩rw腐熟剂作业后，要立即旋耕或耙地灭茬，使秸秆残体与土壤混合均匀，以利于腐解。
小麦秸秆还田为小麦收获后，将小麦秸秆粉碎与麦糠混合，添加rw腐熟剂处理(自然腐熟)25天，然后覆盖在播种25天的玉米行间。覆盖时要盖严地皮不留天窗为宜。腐熟剂用量为每立方米秸秆+麦糠添加腐熟剂1kg，均匀喷洒。
实施例2
一种小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，包括以下步骤：
1)轮作周期品种搭配模式：豫麦49﹢郑单958。
2)播量和播期：豫麦49播种量为10kg/亩，10月5-15日播种，次年6月上旬收获；郑单958定苗密度4500-4600株/亩，6月上中旬播种，9月中下旬收获。
3)施肥量：小麦季施大颗粒尿素30.5kg/亩，磷酸一铵18.2kg/亩，氯化钾13.3kg/亩；玉米季施大颗粒尿素10.9kg/亩，磷酸一铵13.6kg/亩，氯化钾12.5kg/亩，腐植酸肥料50kg/亩。大颗粒尿素含n46％，磷酸一铵含n11％、p2o544％，氯化钾含k2o60％；腐植酸肥料含腐植酸10％、有机质50％、n11％、k2o1％。
4)施肥时期：小麦采用氮磷钾肥及腐植酸分层施肥法，在整地时将70％的大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾撒施后深耕，剩余30％大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾结合耙地撒施垡头。
玉米采用种肥同播施肥法，大颗粒尿素、磷酸一铵、氯化钾和腐殖酸肥料和玉米种子同时播入田间的一种操作模式，不用间苗，后期不用追肥，肥料在种子的侧下方10cm以上。
5)轮作周期实施小麦、玉米秸秆全量还田。
玉米秸秆还田为玉米收获后，使用玉米秸秆还田机把玉米秸秆就地粉碎，加施2kg/亩rw腐熟剂作业后，要立即旋耕或耙地灭茬，使秸秆残体与土壤混合均匀，以利于腐解。
小麦秸秆还田为小麦收获后，将小麦秸秆粉碎与麦糠混合，添加rw腐熟剂处理25天，然后覆盖在播种25天的玉米行间。覆盖时要盖严地皮不留天窗为宜。腐熟剂用量为每立方米秸秆+麦糠添加腐熟剂1kg，均匀喷洒。
实施例3
一种小麦、玉米轮作周期化肥减量增效绿色施肥方法，包括以下步骤：
1)轮作周期品种搭配模式：矮抗58﹢浚单20。
2)播量和播期：矮抗58播种量为10kg/亩，10月5-15日播种，次年6月上旬收获；浚单20定苗密度4000-4500株/亩，6月上中旬播种，9月中下旬收获。
3)施肥量：小麦季施大颗粒尿素18.5kg/亩，磷酸一铵18.2kg/亩，氯化钾9.2kg/亩，腐植酸肥料50kg/亩；玉米季施大颗粒尿素31.5kg/亩，磷酸一铵13.6kg/亩，氯化钾13.3kg/亩。大颗粒尿素含n46％，磷酸一铵含n11％、p2o544％，氯化钾含k2o60％；腐植酸肥料含腐植酸10％、有机质50％、n11％、k2o1％。
4)施肥时期：小麦采用氮磷钾肥及腐植酸分层施肥法，在整地时将腐植酸肥料及70％的大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾撒施后深耕，剩余30％大颗粒尿素、磷酸一铵和氯化钾结合耙地撒施垡头。
玉米采用种肥同播施肥法，大颗粒尿素、磷酸一铵、氯化钾和玉米种子同时播入田间的一种操作模式，不用间苗，后期不用追肥，肥料在种子的侧下方10cm以上。
5)轮作周期实施小麦、玉米秸秆全量还田。
玉米秸秆还田为玉米收获后，使用玉米秸秆还田机把玉米秸秆就地粉碎，加施2kg/亩rw腐熟剂作业后，要立即旋耕或耙地灭茬，使秸秆残体与土壤混合均匀，以利于腐解。
小麦秸秆还田为小麦收获后，将小麦秸秆粉碎与麦糠混合，添加rw腐熟剂处理25天，然后覆盖在播种25天的玉米行间。覆盖时要盖严地皮不留天窗为宜。腐熟剂用量为每立方米秸秆+麦糠添加腐熟剂1kg，均匀喷洒。
应用情况
在许昌市禹州康城、建安区寇庄、鄢陵县张桥不同区域褐土、潮土、砂姜黑土等小麦-玉米轮作种植基地进行对比试验。试验组1-3分别采用实施例1-3的化肥减量增效绿色施肥方法，对比例采用矮抗58﹢郑单958品种搭配模式，施肥量：小麦季施大颗粒尿素34.8kg/亩，磷酸一铵18.2kg/亩，氯化钾10kg/亩；玉米季施大颗粒尿素40.2kg/亩，磷酸一铵13.6kg/亩，氯化钾13.3kg/亩(大颗粒尿素含n46％，磷酸一铵含n11％、p2o544％，氯化钾含k2o60％)，施肥方式为当地农民传统施肥方式。田间栽培管理方法一致。所有区域试验平均结果见下表。
试验结果表明，在保证小麦稳产高产的情况下实施例1-3的化肥减量增效绿色施肥方法，较当地农民习惯施肥小麦平均增产0.66％-1.03％，玉米平均增产10.22％-22.22％；氮肥利用率提高10.2-16.6个百分点，肥料偏生产力(pfp)小麦提高7.31％-7.75％，玉米提高47.4％-107.8％；小麦玉米轮作周期节氮10.5％-36.8％，其中玉米季节氮20％-60％；一个轮作周期平均节省劳动力投入100-150元/亩，节约化肥、农药投入40-60元/亩，总节本增效316.3-400.7元/亩。
通过多年绿色施肥技术的推广实施，示范田内的土壤容重呈降低趋势，总空隙度呈升高趋势，土壤通透性增加，土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量显著提高，土壤微生物多样性得到有效改善，耕地质量健康状况得到保护与提升。实现了农业种植投入品减量化、生产清洁化、产品无公害。
以上所述仅为本发明最佳的实施例，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。