一种水肥种一体化稻作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水稻栽培技术领域，具体为一种水肥种一体化稻作方法。
【背景技术】
[0002]以我国2013年粮食总产超6.0亿吨估算，杆数量为7.2亿吨。秸杆富含有机质、氮、磷、钾和微量元素，7.2亿吨秸杆相当于576万吨尿素，840万吨过磷酸钙，840万吨硫酸钾。
[0003]作物秸杆翻压还田长期实施，一般增产4%以上，目前我国农作物秸杆资源大部分作为生活燃料或田间焚烧或弃置乱堆，不仅造成秸杆资源浪费，还导致环境污染。秸杆有效还田是当前必须解决的作物生产，特别是粮食生产瓶颈。水稻生产整地泡田用水也是多熟制作物生产中的瓶颈问题，我国多熟制水稻生产中前季收割一般都采取晒田后用履带式联合收割机作业，耕作层已脱水干燥，以承载收割机作业，作业后灌水泡田以利翻耕整地，灌水泡田环节一般每亩需水150立方，而且还要求在最短的时间满足需求以减少农耗，因此水稻生产双抢季节常发生用水纠纷。
[0004]我国2012年水稻播种4.52亿亩，泡田用水678亿立方，是水稻生产用水的主体。水稻生产用水是农业生产用水的主体，而农业生产又是我国水资源消费的主体，因此节约泡田用水事关我国用水大局。更重要的是由于水稻泡田用水量大、用水集中，水库难以有效及时供应，常导致延误农时，影响丰产；有时还会导致区域之间产生用水纠纷，影响安定团结，导致社会问题。
[0005]目前大面积生产中尚无减少水稻生产泡田用水的方法，因此，亟待发明一种新的耕作方法，从根本上解决了泡田水供应短缺的问题。水稻种子可以从半固态生物质料中吸水发芽，正常出苗，而且由于处于小环境水分供应充足，下垫面一一秸杆、表土层形成的大环境相对干燥的环境中，既能保证水分供应，又能形成透气状态，利于长根促蘖。
[0006]中国发明专利CN200910272552.7公开了一种固定厢沟中稻免耕抛秧全程好气栽培方法，并在【背景技术】中详述了免耕栽培耕作方法的优点，有利于提高土壤通气性、降低温室气体排放等优点，但该发明未涉及稻草有效处理、节水节肥、土壤培肥栽培措施，该发明以中稻-油菜二熟制为对象，采用常规播种或移栽方式，不能解决上述难题。
[0007]中国发明专利CN201410013807公开了一种草土分层构建利用稻作方法，为了解决作物茎杆还田、土壤通气性和水肥耦合的问题，通过改变土壤耕层结构，由上至下形成了稀泥层、秸杆层和土壤层。有利于深施化肥和提高肥料的利用效率，降低厢体土壤的含水量，提高土壤通气性；提高自然降水的利用效率；实现了稻田生产过程的三免:免耕、免烧秸杆、免灌泡田水，生态效益明显:减少作业能耗、减少雾霾、减少灌溉用水。该发明以多熟制为对象，采用常规播种或移栽方式，半固态材料中不能包裹占化肥总用肥量一半的化肥，也不能解决上述难题。
【发明内容】
[0008]为了克服现有的作物播种前整地泡田用水量大、化学复合肥料撒施容易造成面源污染、前茬作物秸杆还田困难而导致焚烧秸杆、水稻旱种发芽率与出苗率低的不足，本发明旨在提供一种水肥种一体化稻作方法。该旱直播方法采用旱播，省去了泡田水；将化肥先用富含硅、钙的稻壳粉和粘泥包裹再含有种子的半固态材料混合，可以实现有机肥、化肥、水资源三者的有效耦合，达到保水节水、保肥节肥、增产减本的目的；实现三免:免耕、免烧冬季作物秸杆、免灌泡田水，生态效益明显:减少作业能耗、免用农药灭茬、减少雾霾、减少灌溉用水。
[0009]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是:
一种水肥种一体化稻作方法，其特点是，用于直播的前茬田块上开有厢沟，相邻两条厢沟之间为厢面；所述水肥种一体化稻作方法包括以下步骤:
51、收割前茬作物前保持厢沟中Icm— 5cm的水层，并将前茬作物收割后的秸杆铺撒在厢面上作为水稻生长的根际层；
52、将浸种后的水稻种子与生物质料混合形成半固态材料，混合质量比例为干谷种:生物质料=1:20-30，其中半固态材料的含水率为40%-80% ;将化肥与农作物壳粉、粘土混合形成呈颗粒状的包裹化肥的固态材料，所述化肥:农作物壳粉:粘土的重量比例为1:0.3-0.6:0.4-0.6 ；
53、将含种子的半固态材料、包裹化肥的固态材料与水混合形成种肥混合材料，新加入的水质量为半固态材料和固态材料总质量的2.0-8.0% ；
54、将上述种肥混合材料直播厢面上，播种后不灌水，继续保持厢面干旱状态3-7日。
[0010]由此，包裹化肥的固态材料混合后呈颗粒状，稻壳粉与粘土包裹化肥，具有缓释功能，在发芽期基本不释放。本发明的关键是要首先形成可以有效包裹化肥颗粒的包裹层，而包裹层的材料为稻壳粉、粘土，在包裹过程中要适量喷水，既要全方位包裹，又不能加水过多导致颗粒变成流体。同时，水肥种一体化播种不仅在发芽期、苗期产生作用，在后续的中期还能产生作用，可以实现栽培过程中的三免:免耕、免烧前茬作物秸杆、免灌泡田水，并将全生育期需要的化肥与种子及其它一体化材料一次播撒，生态、经济效益明显:减少灌溉用水、提高化肥利用效率、提高农家肥利用效率、减少作业能耗、免用农药灭茬、减少雾霾。
[0011]根据本发明的实施例，还可以对本发明作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案:
步骤S2中，生物质料为包括A，B，C三种组分，混合质量比为干谷:A:B:C=1: 0.3-0.50: 0.8-1.2: 19~29，其中A为草粉或秸杆粉，B为煤灰或活性炭粉末，C为沼肥或发酵的有机肥液。
[0012]所述农作物壳粉为稻壳粉。当然，也可以是其它作物壳粉碎而成，如花生壳等。
[0013]步骤S4中，播种量为常规水稻种子用量为7-8斤/亩，杂交水稻种子用量为2-3
斤/亩。
[0014]步骤SI中，所述化肥为氮肥、钾肥和磷肥；所述固态材料内的氮肥占氮肥总量的50%-60%，固态材料内的钾肥占钾肥总量的50%-60%，固态材料内的磷肥为磷肥总量的100%。
[0015]所述氮肥用量为纯N为100.0kg/hm2~150.0kg/h m2，钾肥用量为纯K2O为85.0kg/h m2 -120.0kg/h m2，磷肥用量为纯 P2O5为 50.0kg/h m2 -75.0kg/h m2。
[0016]播种时选择晴天或阴天播种或后期无大雨的小雨天播种，播种完毕，防止家禽与野鸟啄食已播下的种子，同时下雨天敞开排水口，防止田间积水。
[0017]如果煤灰、沼肥取材困难，可用草木灰、肥沃的塘泥替代，步骤S2中，生物质料为草粉、草木灰和塘泥；混合质量比为干谷:草粉:草木灰:塘泥=1: 0.3-0.5: 0.1-0.5: 19-29O优选稻谷种子(干谷)、草粉、草木灰、塘泥比例为100: 40: 20: 300。
[0018]多熟制背景下生产季节紧张，化肥缓释利用、秸杆处理与有效供给泡田水是规模化生产的三个瓶颈，本发明在空间上以具有缓释功能的颗粒状化肥、半固态生物质料与种子的混合物播在秸杆上面，不仅利于种子发芽、实现了免烧秸杆，还能秸杆就地全量还田，在逐步腐烂过程中成为保水保肥通气的根际层，在水稻生长苗期至孕穗期植物根系可汲取缓释肥料；以半固态生物质料与种子混合，播种后种子可汲取半固态生物质料中的水分，不仅实现了免耕，还能免灌泡田水；在时间上以秸杆作厢面基垫不仅实现了前茬作物收割与当季水稻种植之间零农耗，还省去秸杆处理时间。我国南方粮油作物生产中，以水稻、油菜为主体的二熟、三熟的种植制度，复种指数高，地力损耗严重，以半固态生物质料与种子混合封盖的方式将前茬作物秸杆全量还田，对于减少雾霾、提高土壤保水能力、培肥地力有重要作用。
[0019]步骤SI中，利用收割机碎草功能将作物秸杆切成5至10厘米长度，均匀切碎铺撒在厢面上；无碎草功能可加宽收割机排料口，扩大散落面，在厢面上均匀铺撒秸杆；也可利用成年鸭群在寻食秸杆中遗留稻谷过程中的践踏，揉碎并分匀稻草。
[0020]本发明的技术原理为:本发明将含化肥的半固态材料与含种子的半固态材料混合，播撒在铺有秸杆的厢面上，由上至下形成了半固态