一种旱地麦田夏闲期贮氮增碳栽培方法

1.本发明涉及一种旱地麦田夏闲期贮氮增碳栽培方法。


背景技术：

2.我国旱地冬小麦主要分布在黄淮及部分北部冬麦区的平川(海拔500m以下)、丘陵(海拔500-800m)、低山(海拔800-1000m)区，大都在6月上中旬收获，10月上旬播种，旱地麦田约有近100余天的夏闲期处于光热水资源丰富的夏秋季。近年来由于受气候变化特别是温度升高、降水减少等关键气象因子及春季极端低温的影响，该区旱地冬小麦生产遭受干旱、冻害频率进一步提高，旱地冬小麦生产发展举步维艰。较多研究表明，旱地麦田化肥使用量同其他作物基本一致即普遍存在过量施肥(我国农田化肥施用量是发达国家化肥推荐施用量的1.9倍)问题，且依靠增施化肥提高旱地冬小麦单产的空间越来越小，同时过量施肥在夏闲期采用传统的深翻、旋耕土壤耕作方式造成：一是氮素淋洗下移，二是氨挥发，分别对地下水和空气造成严重污染。同时较多研究表明，旱地麦田增加有机碳(或提高有机质)是目前旱地冬小应对气候暖干化、干旱逆境的主要途径，而以往旱地麦田增加有机碳(或提高有机质)大多采用增施农家肥方式，而目前农家肥来源渠道收窄，农家肥量逐年减少；广大农户或种植专业合作社试图采用一年两作种植制度的方式生产较多秸秆增加有机碳(或提高有机质)，但其往往造成旱地麦田水资源承载力不足使下茬小麦产量大幅度降低甚至绝收。


技术实现要素：

3.本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种旱地麦田利用部分夏闲期光热水资源，种植生物量大的作物玉米或油葵，利用其秸秆和根茬将麦田留存的无机氮转化贮存为有机氮，同时增加麦田有机碳量(或有机质)，且随压青时间增加下茬小麦产量表现增产的栽培方法。
4.本发明方法主要包括夏闲前期、夏闲中期、夏闲期末3个环节：
5.(1)夏闲前期包括压青栽培作物品种选择、播种、施肥、栽培密度多个环节；
6.1)压青栽培作物的选择：选择在麦田夏闲期内用较短时间能够有较高生物量的农作物；一般采用特早熟玉米品种如kws9384等，个别区域也可选择株高较高的油葵品种如s606；
7.2)压青作物播种时间：黄淮及部分北部冬麦区的平川(海拔500m以下)、丘陵(海拔500-800m)、低山(海拔800-1000m)区均应在上茬小麦收获后抢时播种，平川(海拔500m以下)、丘陵(海拔500-800m)、低山(海拔800-1000m)区的播种时间分别为6月8-10日、6月12-14日、6月15-18日；
8.3)压青作物施肥：压青栽培作物均不施肥即白茬下种；
9.4)压青作物播种方式：采用铁茬直播方式播种；
10.5)压青作物播种密度：压青玉米栽培密度宜在5000-5500株/亩，播种行距60cm，株
距22-20cm；压青油葵栽培密度4000-4500株/亩，播种行距60cm，株距24-27cm；
11.(2)夏闲中期包括压青栽培作物粉碎时间及土壤耕作环节；
12.1)压青粉碎时间：黄淮及部分北部冬麦区的平川(海拔500m以下)、丘陵(海拔500-800m)、低山(海拔800-1000m)粉碎时间可分别选择在7月24-26日、8月1-3日、8月5-7日；
13.2)土壤耕作：夏闲期压青栽培作物粉碎后，应及时深翻或旋耕麦田，以便秸秆腐熟；
14.(3)夏闲期末包括冬小麦品种选择、播种期、播种密度、施肥多个环节；
15.1)品种选择：选用抗逆(抗旱、抗冻、抗倒)性强的品种；
16.2)制订适宜播种期：依据气候变化特点，黄淮及部分北部冬麦区的平川(海拔500m以下)、丘陵(海拔500-800m)、低山(海拔800-1000m)区播种时间可分别选择在10月5-8日、10月2-4日、9月28-30日；
17.3)确定合理的播种密度：合理种植密度为12.5kg/亩；
18.4)施肥：依据相关行业标准确定施肥量。
19.所述夏闲期栽培压青玉米、油葵作物种植密度均较常规种植(收获)方式密度高1000-1500株/亩。所述压青栽培作物玉米或油葵均不使用任何茎叶处理或土壤封闭除草剂。在夏闲前中期近60天，利用夏闲期压青栽培作物的秸秆和根茬将麦田留存的无机氮转化贮存为有机氮，同时增加麦田有机碳量；利用夏闲中后期恢复麦田贮水量。施肥时可依据国家行业标准ny/t394-2013的绿色食品肥料使用准则确定施肥量。
20.选择常规秸秆粉碎机作为压青栽培作物粉碎机械。播种机采用小麦旋耕施肥播种镇压一体机播种。
21.本发明的农艺核心技术是利用夏闲期的部分光热水资源，通过栽培生物量大的压青作物，利用其秸秆和根茬将麦田留存的无机氮转化贮存为有机氮，同时增加麦田有机碳量，解决了无机氮素淋洗下移、氨挥发分别对地下水和空气的污染，同时可有效应对气候变化形成的暖干旱对小麦生产系统的不利影响。该方法操作工艺简便，适宜我国黄淮及部分北部冬麦区的平川、丘陵、低山区域。2018-2021年经在山西晋南尧都区(海拔459m)试验、示范，0-100、100-200cm土层无机硝态氮含量夏闲期栽培压青作物玉米(7月25日粉碎)较传统夏闲期深翻分别平均降低249.93、232.45mg/kg；麦田有机碳含量夏闲期栽培压青作物较传统夏闲期休闲提高0.58-0.64g/kg；下茬小麦产量夏闲期栽培压青作物茬口较传统夏闲期休闲茬口2018-2020年度略有减产，2020-2021产量表现增产，反映出随着栽培压青时间增加，小麦产量得到提高。
具体实施方式
22.实施例1：黄淮冬麦区的平川(山西临汾尧都区海拔459m)
23.(1)夏闲前期：麦收后于6月10日铁茬直播白茬下种压青栽培作物玉米、油葵，选用玉米品种kws9384、油葵品种s606；玉米、油葵播种密度分别为5000、4000株/亩。
24.(2)夏闲中期：压青栽培作物于7月25日粉碎，压青栽培作物粉碎后随即旋耕。
25.(3)夏闲期末播种：冬小麦播种期为10月8日；播种密度为12.5kg/亩；施肥量为亩施尿素20kg，过磷酸钙25kg；选用抗逆性强的品种运旱115；采用2gbf-12小麦旋耕施肥播种镇压一体机播种。
26.实施例2：黄淮冬麦区的丘陵区(山西霍州市杜庄村海拔790m)
27.(1)夏闲前期：麦收后于6月13日铁茬直播白茬下种压青栽培作物玉米、油葵，选用玉米品种kws9384、油葵品种s606；玉米、油葵播种密度分别为5000、4000株/亩。
28.(2)夏闲中期：压青栽培作物于8月1日粉碎，压青栽培作物粉碎后随即旋耕。
29.(3)夏闲期末播种：冬小麦播种期为10月3日；播种密度为12.5kg/亩；施肥量为亩施尿素20kg，过磷酸钙25kg；选用抗逆性强的品种运旱115；采用2gbf-12小麦旋耕施肥播种镇压一体机播种。
30.实施例3：北部冬麦区的低山区(山西乡宁县红凹村海拔990m)
31.(1)夏闲前期：麦收后于6月17日铁茬直播白茬下种压青栽培作物玉米、油葵，选用玉米品种kws9384、油葵品种s606；玉米、油葵播种密度分别为5000、4000株/亩。
32.(2)夏闲中期：压青栽培作物于8月5日粉碎，压青栽培作物粉碎后随即旋耕。
33.(3)夏闲期末播种：冬小麦播种期为9月28日；播种密度为12.5kg/亩；施肥量为亩施尿素20kg，过磷酸钙25kg；选用抗逆性强的品种长6990；采用2gbf-12小麦旋耕施肥播种镇压一体机播种。