一种小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法与流程

本发明涉及两种作物田间结构配置模式，特别是涉及一种小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法。

二、

背景技术：

黄淮海地区是我国冬小麦主产区，也是全国最大的夏玉米集中产区，小麦播种面积和小麦总产量分别占全国的46％和56％，玉米播种面积和总产量分别占全国30％和28％。该地区是我国最大的两熟制种植区，小麦-玉米、小麦-大豆、小麦-水稻等作物接茬轮作，间、套、复种并存。近年来，随着农业生产发展方式的转变，农业机械化、土地流转后的规模化经营的快速发展，小麦-玉米接茬复种两熟，麦后铁茬直播玉米已成为该地区最主要的种植模式，占到了作物播种面积的85％以上。

作物田间结构配置是农田生态系统的重要特征，因其影响到作物群体的大小、冠层结构和群体内部的温度、湿度、风速和二氧化碳浓度等微环境的变化，进而影响到作物的生长发育、光合性能和最终产量形成。合理的田间结构配置，可以协调作物种内个体关系，构建合理的冠层结构，从而充分利用光、热等自然资源的优势，提高资源利用效率和产量。

但是，目前在广大小麦-玉米复种两熟种植区的田间结构配置上一直很少考虑前、后两季作物田间结构的协调统一与有效衔接，在田间结构配置上多关注于有利于单季作物(小麦或玉米)高产潜力的挖掘与开发，一季作物的增产常以牺牲另一季作物的产量为代价，不能有效协调小麦-玉米两季同步均衡高产。特别是在麦后直播玉米的农田中，由于小麦行距的限制，造成玉米播种过程中播种耧眼堵塞、种子播在小麦茬上时有发生，从而影响玉米出苗率和整齐度，造成缺苗断垄，不利于玉米产量的提高。因此，研究开发一种新型的小麦-玉米田间结构配置方法，在改善前茬小麦冠层结构充分发挥高产潜力的同时，提高后茬机播夏玉米播种质量和出苗质量，从而协调小麦-玉米两季同步高产，对于保障黄淮海地区冬小麦-夏玉米周年高产稳产和国家粮食安全具有重要意义。

三、

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服目前配置方法多关注于小麦单季高产潜力的挖掘与开发、极少考虑小麦行距配置与玉米播种的协调关系，本发明提供一种小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法。通过本发明技术方案，可以改善小麦冠层结构、协调个体与群体之间的关系、充分利用环境资源、提高玉米播种出苗率、植株生长健壮，从而能够明显同时提高小麦和玉米的产量。因此，本发明具有显著的经济效益和社会效益。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法，所述配置方法包括以下步骤：

a、以小麦、玉米一年两熟为单元，小麦、玉米前后茬搭配以“前茬为后茬，茬茬为全年”为原则；

b、在小麦季播种时，小麦播种行距以12cm、12cm、12cm和24cm为一播幅；当小麦收获后，玉米免耕播种于小麦宽行24cm中间，玉米以60cm等行距进行播种；

c、步骤b中小麦播种密度按照常规小麦半精量进行；玉米播种密度以相应玉米品种推荐播量进行；

d、播种后，小麦生长过程中其它田间管理按照常规小麦高产田管理方法进行管理；玉米生长过程中其它田间管理按照常规玉米高产田管理方法进行管理；

e、小麦、玉米收获后分别进行亩产产量统计。

根据上述的小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法，步骤b中玉米株距为25cm。

根据上述的小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法，步骤c中常规小麦半精量播种时为每亩8-10kg。

步骤c中所述小麦播种量在适宜播期内根据小麦品种特性不同，以每亩8-10kg为宜，如果错过适宜播期，每晚播1天，每亩需要增加用种量0.5kg。

根据上述的小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法，步骤c中玉米播种密度为5000-6000粒/亩。

本发明的积极有益效果：

本发明所取得的技术效果主要体现在麦田小气候、冠层结构、光合性能、光能利用率和产量以及玉米出苗率、整齐度和产量的提高等方面。

1、本发明技术方案改善了农田小气候，延长了光合时间。与常规20cm等行距相比相对光强增大，中层的平均温度低0.44-0.57℃，co2浓度提高了1.59-2.01％，相对湿度低0.8-1.0％，宽行通风透光能力强，风速高有利于群体内部环境的流动，窄行距具有一定的降温保湿的作用，不仅为光合作用创造了适宜的环境条件，而且提供了充足底物，延长了光合时间，从而有利于光能利用率的提高。

2、本发明技术方案改善了作物的冠层结构，扩大了光合面积。与常规20cm相比，本发明技术方案叶面积指数增加了20.1-22.8％，叶倾角增加2.52-2.74％，冠层开度降低17.6-19.05％，由于24cm宽行的设置，使小麦群体平面受光为立体受光，从而扩大了光合面积，提高了小麦光能利用率。

3、本发明技术方案改善了光合性能，提高了光能利用效率。与常规20cm相比，叶绿素含量(spad值)和净光合速率分别提高了3.75-4.26％和7.9-8.7％，群体光能利用率提高了15.07-18.3％，籽粒光能利用率提高了8.69-9.07％。

4、本发明技术方案扩大了单位面积小麦的有效穗数，提高了小麦产量。本发明配置方法利用空间结构配置中“挤中间、空两边”的技术原理，使边行优势得以充分发挥，在保证小麦产量三因素中穗粒数和粒重不降低的同时，提高了单位面积穗数，从而提高小麦的产量。与常规20cm等行距配置相比，本发明技术方案的穗数与产量分别提高了4.40-6.51％和7.74-10.6％。

5、本发明技术方案改善了玉米播种质量，提高了玉米的出苗率。本发明技术方案扩大了玉米播种行的播种空间(由常规的20cm扩大到24cm)，从而减少了麦茬对玉米播种耧的影响，提高了播种质量，同时有利于玉米的出苗。与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，本发明玉米出苗率提高了13.9-19.7％。

6、本发明技术方案保证了单位面积玉米的穗数，提高了玉米的产量。本发明技术方案由于改善了玉米的播种质量，提高了玉米的出苗率和整齐度，在不影响穗粒数和粒重的同时，保证了单位面积玉米的成穗数，极大地促进了玉米产量的提高。与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，本发明玉米单位面积穗数提高了10.6-11.2％，产量提高了10.1-10.9％。

四、附图说明：

图1本发明小麦-玉米两熟高产田间结构配置方法示意图。

五、具体实施方式：

以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明技术方案保护的范围。

本发明技术方案于2015年10月-2017年10月份别在河南省许昌市建安区和长葛县两地进行两年的试验和示范。2015-2016年小麦品种为周麦27，玉米品种为郑单958；2016-2017年小麦品种为矮抗58，玉米品种为郑单958。

实施例1：

本实施例于2015年10月-2016年9月，在河南农业大学许昌校区进行小麦-玉米两熟高产田间结构配置方法的试验研究。试验地属于温带季风气候，土壤质地为壤土，土壤基础养分含量为：有机质17.78g·kg^-1，全氮1.31g·kg^-1，碱解氮51.15g·kg^-1，速效磷7.60mg·kg^-1，速效钾236.23mg·kg^-1。每个小区面积为32m²(4m×8m)，重复3次。

小麦于2015年10月18日播种，2016年6月1日收获；玉米于2016年6月6日播种，当年9月30日收获。小麦品种为周麦27，玉米品种为郑单958，均为包衣种子。

本实施例小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法的详细步骤如下：

a、以小麦、玉米一年两熟为单元，小麦、玉米前后茬搭配以“前茬为后茬，茬茬为全年”为原则；

b、在小麦季播种时，小麦播种行距以12cm、12cm、12cm和24cm为一播幅；当小麦收获后，玉米免耕播种于小麦宽行24cm中间，玉米以60cm等行距进行播种；

c、步骤b中小麦播种密度按照小麦播种量为10.0kg/667m^-2进行播种；玉米播种密度以播种量为5500粒/667m^-2进行播种；

d、播种后，小麦生长过程中的田间管理方法为：小麦季氮、磷、钾肥每667m^-2施用量分别为15kg纯氮、8kgp2o5和8kgko2；其中，氮肥施用为尿素(46％)，基追比为5:5，分两次施用，磷肥和钾肥分别为过磷酸钙(p2o5含量16％)和氯化钾(ko2含量60％)，磷肥、钾肥均在整地时做底肥一次性施入；

玉米生长过程中的田间管理方法为：玉米采用种肥同播，每667m²施用尿素(含纯氮46％)18kg，过磷酸钙(p2o5含量14％)57kg，氯化钾(k2o含量60％)14kg；肥料随播种机施入，种子行与肥料行间隔5cm；

小麦前茬玉米收获后及早粉碎秸秆，秸秆切碎长度≤10cm，均匀撒于地表，用大型拖拉机耕翻入土，耕深25cm，并在深耕后耙耱压实；小麦季于11月20日进行化学除草，2月26日-28日进行小麦纹枯病、蚜虫、麦蜘蛛的防治，3月20日结合浇拔节水进行追肥，4月24日和5月10日进行两次“一喷三防”；

玉米在小麦收获后秸秆还田，采用精量播种机播种于前季小麦24cm行间，行距60cm，免耕直播，播种后浇蒙头水，灌水量为40m³/667m²，并在出苗前使用除草剂均匀喷洒地面进行封闭，5叶期，采用除草剂均匀喷洒行间地面进行除草，同时进行玉米粗缩病、玉米螟的防治；在大喇叭口期(12片展开叶)，结合浇水每667m²追施尿素27kg；同时进行大、小叶斑病、茎腐病、青枯病和玉米螟的防治；

e、小麦、玉米收获后分别进行亩产产量统计。

本实施例在小麦生长季测定田间微环境、小麦叶面积指数、叶绿素含量、冠层结构等指标，并分别在小麦和玉米成熟后进行考种、测产和光能利用率的测算。试验结果如下：

1)与常规20cm等行距相比相对光强增大，中层的平均温度低0.44℃，co2浓度提高1.59％，相对湿度低0.8％，宽行通风透光能力强，风速高有利于群体内部环境的流动，窄行距具有一定的降温保湿的作用，不仅为光合作用创造了适宜的环境条件，而且提供了充足底物，延长了光合时间，从而有利于光能利用率的提高。

2)与常规20cm相比，本实施例叶面积指数增加22.8％，叶倾角增加2.74％，冠层开度降低19.05％。

3)与常规20cm相比，叶绿素含量(spad值)和净光合速率分别提高了3.75％和7.9％，群体光能利用率提高了15.07％，籽粒光能利用率提高了8.69％。

4)与常规20cm等行距配置相比，小麦穗数与产量分别提高了4.40％和7.74％。

5)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，玉米出苗率提高了13.9％。

6)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，单位面积穗数提高了10.6％，产量提高了10.1％。

实施例2：

本实施例于2016年10月-2017年9月，在河南农业大学许昌校区进行小麦-玉米两熟高产田间结构配置方法的第二年试验。试验地属于温带季风气候，土壤质地为壤土，土壤基础养分含量为：有机质17.78g·kg^-1，全氮1.31g·kg^-1，碱解氮51.15g·kg^-1，速效磷7.60mg·kg^-1，速效钾236.23mg·kg^-1。每个小区面积为32m²(4m×8m)，重复3次。

小麦于2016年10月15日播种，2017年6月1日收获，玉米于2017年6月4日播种，当年9月30日收获。小麦品种为矮抗58，玉米品种为郑单958，均为包衣种子。

本实施例小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法的详细步骤如下：

a、以小麦、玉米一年两熟为单元，小麦、玉米前后茬搭配以“前茬为后茬，茬茬为全年”为原则；

b、在小麦季播种时，小麦播种行距以12cm、12cm、12cm和24cm为一播幅；当小麦收获后，玉米免耕播种于小麦宽行24cm中间，玉米以60cm等行距进行播种；

c、步骤b中小麦播种密度按照小麦播种量为10.0kg/667m^-2进行播种；玉米播种密度以播种量为5500粒/667m^-2进行播种；

d、播种后，小麦生长过程中的田间管理方法为：小麦季氮、磷、钾肥每667m^-2施用量分别为15kg纯氮、8kgp2o5和8kgko2；其中，氮肥施用为尿素(46％)，基追比为5:5，分两次施用，磷肥和钾肥分别为过磷酸钙(p2o5含量16％)和氯化钾(ko2含量60％)，磷肥、钾肥均在整地时做底肥一次性施入；

玉米生长过程中的田间管理方法为：玉米采用种肥同播，每667m²施用尿素(含纯氮46％)18kg，过磷酸钙(p2o5含量14％)57kg，氯化钾(k2o含量60％)14kg。肥料随播种机施入，种子行与肥料行间隔5cm；

小麦前茬玉米收获后及早粉碎秸秆，秸秆切碎长度≤10cm，均匀撒于地表，用大型拖拉机耕翻入土，耕深25cm，并在深耕后耙耱压实；小麦季于11月18日进行化学除草，2月20日-23日进行小麦纹枯病、蚜虫、麦蜘蛛的防治，3月20日结合浇拔节水进行追肥，4月25日和5月8日进行两次“一喷三防”；

玉米在小麦收获后秸秆还田，采用精量播种机播种于前季小麦24cm行间，行距60cm，免耕直播，播种后浇蒙头水，灌水量为40m³/667m²，并在出苗前使用除草剂均匀喷洒地面进行封闭，5叶期，采用除草剂均匀喷洒行间地面进行除草，同时进行玉米粗缩病、玉米螟的防治；在大喇叭口期(12片展开叶)，结合浇水每667m²追施尿素27kg；同时进行大、小叶斑病、茎腐病、青枯病和玉米螟的防治；

e、小麦、玉米收获后分别进行亩产产量统计。

本实施例在小麦生长季测定田间微环境、小麦叶面积指数、叶绿素含量、冠层结构等指标，并分别在小麦和玉米成熟后进行考种、测产和光能利用率的测算。第二年试验结果如下：

1)与常规20cm等行距相比相对光强增大，中层的平均温度低0.56℃，co2浓度提高2.01％，相对湿度低1.0％，宽行通风透光能力强，风速高有利于群体内部环境的流动，窄行距具有一定的降温保湿的作用，不仅为光合作用创造了适宜的环境条件，而且提供了充足底物，延长了光合时间，从而有利于光能利用率的提高。

2)与常规20cm相比，本实施例叶面积指数增加22.6％，叶倾角增加2.74％，冠层开度降低17.6％。

3)与常规20cm相比，叶绿素含量(spad值)和净光合速率分别提高了4.26％和8.7％，群体光能利用率提高了18.3％，籽粒光能利用率提高了9.07％。

4)与常规20cm等行距配置相比，小麦穗数与产量分别提高了6.51％和10.6％。

5)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，玉米出苗率提高了19.7％。

6)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，单位面积穗数提高了11.2％，产量提高了10.9％。

实施例3：

本实施例于2016年10月-2017年9月，在河南省长葛市石象镇进行小麦-玉米两熟高产田间结构配置方法的试验。试验地年平均气温在14.3-14.6℃之间，全年日照时数平均为2150-2391小时，年太阳辐射总量121千卡/cm²，年平均降雨量为671.1-736.0mm之间，无霜期为217.5天，土壤质地为轻壤土，土壤基础养分含量为：有机质13.8g·kg^-1，全氮1.61g·kg^-1，速效磷13.8mg·kg^-1，速效钾105mg·kg^-1。

小麦于2016年10月15日播种，2017年6月1日收获，玉米于2017年6月5日播种，当年9月28日收获。小麦品种为周麦27，玉米品种为郑单958，均为包衣种子。

本实施例小麦-玉米两熟高产的田间结构配置方法的详细步骤如下：

a、以小麦、玉米一年两熟为单元，小麦、玉米前后茬搭配以“前茬为后茬，茬茬为全年”为原则；

b、在小麦季播种时，小麦播种行距以12cm、12cm、12cm和24cm为一播幅；当小麦收获后，玉米免耕播种于小麦宽行24cm中间，玉米以60cm等行距进行播种；

c、步骤b中小麦播种密度按照小麦播种量为10.0kg/667m^-2进行播种；玉米播种密度以播种量为5500粒/667m^-2进行播种；

d、播种后，小麦生长过程中的田间管理方法为：小麦季氮、磷、钾肥每667m^-2施用量分别为15kg纯氮、8kgp2o5和8kgko2；其中，氮肥施用为尿素(46％)，基追比为5:5，分两次施用，磷肥和钾肥分别为过磷酸钙(p2o5含量16％)和氯化钾(ko2含量60％)，磷肥、钾肥均在整地时做底肥一次性施入；

玉米生长过程中的田间管理方法为：玉米采用种肥同播，每667m²施用尿素(含纯氮46％)18kg，过磷酸钙(p2o5含量14％)57kg，氯化钾(k2o含量60％)14kg；肥料随播种机施入，种子行与肥料行间隔5cm；

小麦前茬玉米收获后及早粉碎秸秆，秸秆切碎长度≤10cm，均匀撒于地表，用大型拖拉机耕翻入土，耕深25cm，并在深耕后耙耱压实；小麦季于11月21日进行化学除草，2月21日-25日进行小麦纹枯病、蚜虫、麦蜘蛛的防治，3月15日结合浇拔节水进行追肥，4月23～26日和5月8～12日进行两次“一喷三防”；

玉米在小麦收获后秸秆还田，采用精量播种机播种于前季小麦24cm行间，行距60cm，免耕直播，播种后浇蒙头水，灌水量为40m³/667m²，并在出苗前使用除草剂均匀喷洒地面进行封闭，5叶期，采用除草剂均匀喷洒行间地面进行除草，同时进行玉米粗缩病、玉米螟的防治；在大喇叭口期(12片展开叶)，结合浇水每667m²追施尿素27kg；同时进行大、小叶斑病、茎腐病、青枯病和玉米螟的防治；

e、小麦、玉米收获后分别进行亩产产量统计。

本实施例在小麦生长季测定田间微环境、小麦叶面积指数、叶绿素含量、冠层结构等指标，并分别在小麦和玉米成熟后进行考种、测产和光能利用率的测算。结果如下：

1)与普通农户等行距种植相比，相对光强增大，中层的平均温度低0.45℃，co2浓度提高1.46％，相对湿度低0.9％，宽行通风透光能力强，风速高有利于群体内部环境的流动，窄行距具有一定的降温保湿的作用，不仅为光合作用创造了适宜的环境条件，而且提供了充足底物，延长了光合时间，从而有利于光能利用率的提高。

2)与常规20cm相比，本实施例叶面积指数增加20.8％，叶倾角增加2.56％，冠层开度降低18.6％。

3)与常规20cm相比，叶绿素含量(spad值)和净光合速率分别提高了4.02％和8.2％，群体光能利用率提高了16.9％，籽粒光能利用率提高了8.21％。

4)与常规20cm等行距配置相比，小麦穗数与产量分别提高了5.6％和9.8％。

5)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，玉米出苗率提高了15.3％。

6)与常规小麦20cm等行距麦后直播玉米相比，单位面积穗数提高了10.9％，产量提高了10.3％。