一种农作物沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法

摘要

本发明涉及一种用于农作物的栽培方法，具体是一种农作物沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法，属于农业耕作栽培技术领域。本发明首先选择农田、整地，然后开沟起垄，施加底肥，按照规格布局垄面间作植物，在作物播种后，进行垄面秸秆覆盖，沟体覆膜；在植物苗期和旺长期施加追肥，最后，在收获后回收地膜。本方法克服了秸秆覆盖和地膜覆盖的缺点，实现农作物的可持续生产；同时，减少了对农业资源的浪费，减少环境污染、增加降水入渗和抑制土壤蒸发，改善了土壤水热状况和秸秆提供的养分改善了植物的养分状况，保护耕地，防止土壤表面水肥的流失；本方法提高了作物的产量，改变了现有农作物覆盖栽培的生产方式，达到了保护性覆盖栽培的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于农作物的栽培方法，具体是一种农作物沟膜垄秸复合 式覆盖栽培方法，属于农业耕作栽培技术领域。

背景技术

农田覆盖是一项历史悠久的作物栽培技术。当今，在世界各国农业生产中 广泛使用的主要覆盖材料为各种类型的地膜，地膜的广泛应用极大地推动了农 田覆盖栽培的发展和作物产量的提高，但由于其抗分解的特性使得残留于土壤 中或进入周围环境中的地膜很难自然降解，造成所谓的“白色污染”。农业废 弃物诸如秸秆、畜粪等都是优良的覆盖物，具有悠久的应用历史，它们不仅具 有促进作物生长和提高作物产量的作用，而且具有培肥和改良土壤的作用。而 目前我国的实际情况是农业废弃物农田覆盖面积和数量显著下降，但每年都有 相当大部分的秸秆随地丢弃，任其腐烂或付之一炬，这不仅是对资源的浪费， 而且会造成环境污染和影响交通运输。覆盖栽培一直是旱作农业生产中一项重 要的保蓄土壤水分的技术措施。传统的覆盖材料秸秆可减少地表径流、增加降 水入渗和抑制土壤蒸发。覆盖栽培不仅作为一项抗旱技术措施广泛应用于干旱、 半干旱地区农业生产，而且在一些水资源丰富的国家如日本和欧洲国家也得到 广泛的应用，农田覆盖具有降低土壤蒸发、改善土壤水热状况和养分状况、提 高土壤生物活性、抑制返盐和杂草、防霜防风和防止水土流失等多方面的农田 生态环境效应，通过覆盖方式多样化的创新为发展可持续农业及其配套栽培提 供技术支撑。

在现有的农作物覆盖栽培措施中，存在着一些问题，如：地膜因会造成白 色污染，而秸秆的保水保温效果不如地膜，同时地膜覆盖在垄面上也成为了雨 水入渗到土壤中的物理障碍，反而不利于作物对水分的利用，如果秸秆覆盖于 垄沟内，距离作物根部较远，秸秆提供的养分和保护作用会被削弱等问题。

在现有的覆盖栽培方式中，耕地土壤表面往往是裸露的，没有任何保护， 遇到雨水冲刷很容易造成水肥的流失，带来环境污染问题和耕地质量下降。同 时土壤温度和含水量的波动很大，不具有较好水分和温度的缓冲能力，同时对 土壤会造成很大的伤害，破坏土壤结构，降低土壤质量。

现有的农作物覆盖栽培措施中，存在地膜因会造成白色污染，而秸秆的保 水保温效果不如地膜，同时地膜覆盖在垄面上也成为了雨水入渗到土壤中的物 理障碍，反而不利于作物对水分的利用，如果秸秆覆盖于垄沟内，距离作物根 部较远，秸秆提供的养分和保护作用会被削弱等问题。

因此，在现有的覆盖栽培方式中，既难于克服秸秆覆盖和地膜覆盖的缺点， 又难于发挥两种覆盖方式的优点和潜力，影响到农作物的可持续生产。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种农作物沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法，本 方法克服了秸秆覆盖和地膜覆盖的缺点，发挥两种覆盖方式的优点和潜力，实 现农作物的可持续生产；同时，减少了对农业资源的浪费，减少环境污染、减 少地表径流、增加降水入渗和抑制土壤蒸发，改善了土壤水热状况和秸秆提供 的养分改善了植物的养分状况、提高了土壤生物活性、抑制返盐和杂草、防止 冻害和防止水土流失等，保护耕地，防止土壤表面水肥的流失；本方法提高了 作物的产量，改变了现有农作物覆盖栽培的生产方式，可持续地提高了土壤的 质量和生产能力，达到了保护性覆盖栽培的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种农作物沟膜垄秸复合 式覆盖栽培方法，其特征在于：沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法具体按照下面步 骤进行：

第一步、选择农田，整地；

选择土层深厚，土质疏松，肥力中等以上的平地、梯田地或坡度在15° 以下的缓坡地，进行整地，清除杂草、碎石；

第二步、开沟起垄；

其中，沟宽与垄宽之比需要在0.3以上，在保证农田纵横沟渠系统能够灌 排通畅的情况下，根据实际地形情况确定垄的长度，开沟产生的细碎土壤临时 堆放在垄面的两侧作为后续覆膜时压膜使用；

第三步、施加底肥；

施加的底肥为有机肥、磷肥、钾肥和氮肥，施底肥时间为作物种植前；所 有肥料均匀撒施在畦面上，或者采用有施肥器可以将底肥通过工具施入土壤。

第四步、垄面间作植物的布局；

选择一种副作物与主作物间作，以每一个垄面作为一个单元布置间作植物， 与垄面长边方向平行布置植物种植条带，在两行主作物种植条带之间进行间作 的副作物种植条带；副作物种植条带的宽度为相邻两个主作物种植条带之间的 行距；

第五步、作物播种；

作物播种采用穴播或者浅沟条播，播后覆土；或者采用免耕播种施肥镐进 行播种；

第六步、垄面秸秆覆盖；

在植物播种后，利用粉碎机将秸秆直接粉碎，长度小于5cm，均匀覆盖在 土壤表面，秸秆用量为9-15t/ha；

第七步、沟体覆膜；

选择地膜平整地铺设在垄沟内，利用开沟产生的细碎土壤将地膜的两侧的 边缘压实，使地膜与沟底和沟壁的土壤紧密接触；

第八步、施加追肥；

追肥2次，每次施所述用量的1/2，分别在作物的幼苗生长后期和旺长期 进行追肥，将追肥溶解于水中后进行浇施；

第九步、回收地膜；

在作物收获后，将残留在农田的地膜进行回收，减少地膜污染。

在第二步中具体起垄规格为垄沟宽30-40cm，垄沟高15-20cm，垄宽60- 80cm，垄沟的底宽比垄沟上部开口宽度缩减4-6cm，形成上宽下窄的梯形垄沟， 同时，保持垄沟两侧为斜坡面。

第三步中有机肥采用农家肥，用量为45t/ha；施加底肥的磷肥、氮肥、钾 肥用量根据具体作物和当地合理用量确定；

第七步中地膜选择中，地膜的厚度要求0.008mm以上，选用打孔的地膜， 地膜打孔的规格为孔直径5cm，孔间距10cm，地膜宽度选择70-90cm，使沟体 底部和两侧表面均能被地膜覆盖。

本栽培方法的垄面土壤免耕；垄面土壤不作耕翻处理，采用免耕，除了播 种、开沟起垄或注入肥料外，不再搅动土壤。

本栽培方法适用于玉米，大豆，马铃薯，土豆等农作物的栽培。

本发明的有益效果：本方法克服了秸秆覆盖和地膜覆盖的缺点，发挥两种 覆盖方式的优点和潜力，使农作物的可持续生产；同时，减少了对农业资源的 浪费，减少环境污染、减少地表径流、增加降水入渗和抑制土壤蒸发，改善了 土壤水热状况和秸秆提供的养分改善了植物的养分状况、提高了土壤生物活性、 抑制返盐和杂草、防止冻害和防止水土流失等，保护耕地，防止土壤表面水肥 的流失。本方法提高了作物的产量，改变了现有农作物覆盖栽培的生产方式， 可持续地提高了土壤的质量和生产能力，达到了保护性覆盖栽培的目的。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明实施例的对比试验的排列示意图。

图中：1-沟、2-垄、3-主作物种植带、4-副作物种植带、5-农民惯用方法种 植区域、6-沟膜垄秸复合式覆盖栽培区域

具体实施方式

下面结合附图和具体实施对本发明做进一步详细说明，以方便技术使用人 员理解。

如图1、2所示：一种农作物沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法，沟膜垄秸复 合式覆盖栽培方法具体按照下面步骤进行：

第一步、选择农田，整地；

选择土层深厚，土质疏松，肥力中等以上的平地、梯田地或坡度在15° 以下的缓坡地，进行整地，清除杂草、碎石；

第二步、开沟起垄；

其中，沟1的宽度与垄2的宽度之比需要在0.3以上，如果在0.3以下， 则有可能导致垄沟相对过窄，难于发挥技术的效果，具体起垄规格为垄沟宽 30-40cm，垄沟高15-20cm，垄宽60-80cm，垄沟的底宽比垄沟上部开口宽度缩 减4-6cm，形成上宽下窄的梯形垄沟，同时，保持垄沟两侧为斜坡面，有利于 沟体覆膜及沟与垄的稳定性；在保证农田纵横沟渠系统能够灌排通畅的情况下， 根据实际地形情况确定垄的长度，开沟产生的细碎土壤临时堆放在垄面的两侧 作为后续覆膜时压膜使用；

第三步、施加底肥；

施加的底肥为有机肥、磷肥、钾肥和氮肥，施底肥时间为作物种植前；有 机肥采用农家肥，用量为45t/ha；施加底肥的磷肥、氮肥、钾肥用量根据具体 作物和当地合理用量确定；所有肥料均匀撒施在畦面上，或者采用有施肥器可 以将底肥通过工具施入土壤。

第四步、垄面间作植物的布局；

选择一种副作物与主作物间作，以每一个垄面作为一个单元布置间作植物， 与垄面长边方向平行布置植物种植条带，在两行主作物种植条带之间进行间作 的副作物种植条带；副作物种植条带4的宽度为相邻两个主作物种植条带3之 间的行距；

第五步、作物播种；

作物播种采用穴播或者浅沟条播，播后覆土；或者采用免耕播种施肥镐进 行播种；

第六步、垄面秸秆覆盖；

在植物播种后，利用粉碎机将秸秆直接粉碎，长度小于5cm，均匀覆盖在 土壤表面，秸秆用量为9-15t/ha；

第七步、沟体覆膜；

在地膜选择中，地膜的厚度要求0.008mm以上，目的是因为垄沟是农田田 间日常管理操作的走廊，地膜太薄容易破损，影响技术效果；同时，厚地膜有 利于残膜的回收；选用打孔的地膜，地膜打孔的规格为孔直径5cm，孔间距 10cm，目的是为了提供地表降水或者灌水入渗的通道，实施地膜既有防止地面 水分蒸发导致干旱，又有促进水分进入土壤从而防止水分流失和涝害的作用， 地膜宽度选择70-90cm，确保地膜足够宽，使沟体底部和两侧表面均能被地膜 覆盖。

将选择的地膜平整地铺设在垄沟内，利用开沟产生的细碎土壤将地膜的两 侧的边缘压实，使地膜与沟底和沟壁的土壤紧密接触；

第八步、施加追肥；

追肥2次，每次施所述用量的1/2，分别在作物的幼苗生长后期和旺长期 进行追肥，将追肥溶解于水中后进行浇施；

第九步、回收地膜；

在作物收获后，将残留在农田的地膜进行回收，减少地膜污染。

本栽培方法的垄面土壤免耕；垄面土壤不作耕翻处理，采用免耕，除了播 种、开沟起垄或注入肥料外，不再搅动土壤。

本栽培方法适用于玉米，大豆，马铃薯，土豆等农作物的栽培。

实施例：

一种农作物沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法，玉米的沟膜垄秸复合式覆盖栽 培方法具体按照下面步骤进行：

一种沟膜垄秸复合式覆盖栽培玉米的方法，同时在本实施例中采用农民习 惯的种植方法作为对比试验，沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法与农民习惯的种植 方法的区别如表1所示，

表一：沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法与农民习惯的种植方法的区别表

其中，沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法与农民习惯的种植方法各取三块农田， 共6个小区，每个小区40m²，如图3所示，采用随机排列作为田间对比试验， 以便消除土壤差异等因素带来的误差。

第一步、选择农田，整地；

选择了一块平坦的旱地农田作为本方法实施的地块，地块前茬作物为冬小 麦，土层较深，土质疏松，肥力中等以上，土壤类型为红壤，在选择的农田上 首先整地，清除杂草、碎石。

第二步、开沟起垄；

实施的起垄规格为垄沟上部开口宽40cm，垄沟高20cm，垄宽80cm，垄沟 的底宽比垄沟上部开口宽度35cm，形成上宽下窄的梯形垄沟，同时，保持垄沟 两侧为斜坡面，有利于沟体覆膜及沟与垄的稳定性；在保证农田纵横沟渠系统 能够灌排通畅的情况下，根据实际地形情况确定垄的长度，开沟产生的细碎土 壤临时堆放在垄面的两侧作为后续覆膜时压膜使用。

第三步、施加底肥；

施加的底肥为有机肥、磷肥、钾肥和氮肥，施底肥时间为作物种植前，有 机肥采用农家肥，其用量为45t/ha，磷肥以P₂O₅计，总用量为75kg/hm²，全 部做底肥施用，氮肥施用尿素，以纯氮计为210kg/hm²，该用量的40%作为底肥 施用，剩余的作追肥用。钾肥以K₂O计，用量为75kg/hm²，全部做底肥施用。 有机肥料均匀撒施在畦面上，剩余的3种化肥充分混合后利用免耕播种施肥镐 将化肥施入土壤。

第四步、垄面间作植物的布局；

选择大豆与玉米间作，以每一个小区作为一个单元布置间作植物，与垄面 长边方向平行布置植物种植条带，在两行主作物之间进行间作的副作物种植， 主作物为80cm行距，20cm株距在两行玉米之间的中间位置种植大豆，大豆种 植规格与常规种植相同；

第五步、作物播种；

作物播种采用采用免耕播种施肥镐进行播种；

第六步、垄面秸秆覆盖；

在植物播种后，利用粉碎机将秸秆直接粉碎，长度小于5cm，均匀覆盖在 土壤表面，秸秆用量为9-15t/ha；

第七步、沟体覆膜；

在地膜选择中，地膜的厚度要求0.008mm以上，目的是因为垄沟是农田田 间日常管理操作的走廊，地膜太薄容易破损，影响技术效果；同时，厚地膜有 利于残膜的回收；选用打孔的地膜，地膜打孔的规格为孔直径5cm，孔间距 10cm，目的是为了提供地表降水或者灌水入渗的通道，实施地膜既有防止地面 水分蒸发导致干旱，又有促进水分进入土壤从而防止水分流失和涝害的作用， 地膜宽度选择70-90cm，确保地膜足够宽，使沟体底部和两侧表面均能被地膜 覆盖。

将选择的地膜平整地铺设在垄沟内，利用开沟产生的细碎土壤将地膜的两 侧的边缘压实，使地膜与沟底和沟壁的土壤紧密接触；

第八步、施加追肥；

追肥2次，每次施所述用量的1/2，分别在作物的幼苗生长后期和旺长期 进行追肥，将追肥溶解于水中后进行浇施；

第九步、回收地膜；

在作物收获后，将残留在农田的地膜进行回收，减少地膜污染。

本栽培方法的垄面土壤免耕；垄面土壤不作耕翻处理，采用免耕，除了播 种、开沟起垄或注入肥料外，不再搅动土壤。

沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法与农民习惯的种植方法的实施效果如表2所示：

表二：沟膜垄秸复合式覆盖栽培方法与农民习惯的种植方法比较

表2中：土壤含水量的测定方法采用烘干法；

产量采用田间实测方法获得；

投入成本（万元/公顷）的计算价格包括了种子、化肥、人工费、水费 和农药；

净收益（万元/公顷）的计算价格通过总收益减去投入成本获得；

氮养分流失量和土壤流失量根据国务院普查公报估算。

本方法通过尽量减少对土壤结构的破坏，免耕、覆盖、直播和间作等措施 的创新和集成，保护了土壤表面，使得土壤表面不被雨水冲刷和提高了土壤水 分供应和温度调节的缓冲能力，增加了农田生物多样性，彻底改变了现有覆盖 栽培的生产方式，可持续地提高了土壤的质量和生产能力，并提高了作物的产 量和质量，达到了保护农田的目的。

本方法显著提高了作物的产量，增产7%；显著提高了土壤的保水效果，土 壤含水量提高33.9%，增加收入9.5%。减少氮素养分流失量14%，减少土壤流 失量65%。

本方法克服了秸秆覆盖和地膜覆盖的缺点，发挥两种覆盖方式的优点和潜 力，实现农作物的可持续生产；同时，减少了对农业资源的浪费，减少环境污 染、减少地表径流、增加降水入渗和抑制土壤蒸发，改善了土壤水热状况和秸 秆提供的养分改善了植物的养分状况、提高了土壤生物活性、抑制返盐和杂草、 防止冻害和防止水土流失等，保护耕地，防止土壤表面水肥的流失。本方法提 高了作物的产量，改变了现有农作物覆盖栽培的生产方式，可持续地提高了土 壤的质量和生产能力，达到了保护性覆盖栽培的目的。

本发明通过实施例进行说明的内容，在不脱离本发明范围的情况下，还可 以对本发明专利进行各种变换及等同代替，因此，本发明专利不局限于所公开 的具体实施过程，而应当包括落入本发明专利权利要求范围内的全部实施方案。