首页> 中国专利> 一种双季稻田三轮栽培方法

一种双季稻田三轮栽培方法

摘要

本发明以一年种植3季作物为一个周期,包括早稻旋耕、晚稻及冬作物免耕的周年土壤轮耕,冬季作物旱种与早晚稻水种结合的周年稻田水旱轮作,以及冬作物秸秆和早稻草还田、晚稻草不还田的周年秸秆轮还栽培方法,克服了现有双季稻田长期土壤单一耕作、冬闲连作、秸秆焚烧、重金属污染等现实问题,既增加了土壤有机质含量,增强了保蓄土壤养分能力,又减轻了土壤重金属Cd污染,保护了农田生态环境,实现了水稻持续、均衡、安全生产。

著录项

  • 公开/公告号CN103766184A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-05-07

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 湖南省土壤肥料研究所;

    申请/专利号CN201410071949.0

  • 发明设计人 汤文光;肖小平;唐海明;杨光立;

    申请日2014-02-28

  • 分类号A01G16/00(20060101);

  • 代理机构43114 长沙市融智专利事务所;

  • 代理人颜勇

  • 地址 410125 湖南省长沙市芙蓉区马坡岭远大二路730号

  • 入库时间 2024-02-19 22:18:46

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-03-16

    授权

    授权

  • 2014-06-11

    实质审查的生效 IPC(主分类):A01G16/00 申请日:20140228

    实质审查的生效

  • 2014-05-07

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及一种双季稻田三轮栽培方法。

背景技术

目前南方双季稻田土壤耕作方法主要是机械旋耕,其次是沿用传统的畜 力翻耕,免耕栽培还很少应用;而南方双季稻田种植模式以冬闲-双季稻为主, 其次有油菜-双季稻、紫云英-双季稻等模式;双季稻田的稻草及冬作物秸秆 处理方法主要是焚烧处理,其次是翻压还田。双季稻田长期翻耕和旋耕需要 消耗大量人畜劳力和燃油动力,费工费时,土壤结构破坏,易导致水土流失, 土壤侵蚀严重,土壤水分蒸发增加。长期免耕存在土壤变紧实、耕作层变浅、 表层有机质与氮磷养分富化而下层贫化、土肥难于融合,肥料利用率低,氮 素损失加重、残茬覆盖易产生有毒物质、土壤温度降低、病虫害严重、杂草 增多、除草剂残毒等一系列问题。20世纪80年代以来,随着农村剩余劳动力 的战略转移和农村产业结构的调整,冬季农业生产呈梯度下降的变化趋势, 南方双季稻区冬闲田面积急剧加大,导致土地、温、光、水、肥等自然资源 的严重浪费。同时由于冬闲造成水稻长期连作,容易出现病虫害严重,土壤 中营养元素缺乏,理化性状不良化以及有害物质积累“中毒”现象。稻草及 冬作物秸秆中含有大量的有机质和作物所需要的养分,直接焚烧,不仅浪费 了宝贵资源,而且破坏了土壤结构、污染了空气环境、易引发火灾和交通事 故;同时随着工农业的迅速发展,受工业“三废”和农业活动自身的影响, 南方稻田重金属污染问题日趋严重,长期稻草和秸秆全量还田,稻草和秸秆 中吸收的重金属元素也被重新还到稻田中,因而不利于稻田土壤重金属的消 减。

发明内容

本发明针对现有技术的不足而提供一种可以充分利用光热资源、减少水 土流失、保蓄土壤养分、降低病虫草害,而且省工省时、节约能源,协调土 体内水、肥、气、热资源,提高水肥利用率,降低稻田土壤重金属污染,实 现水稻持续、均衡、安全生产的双季稻田三轮栽培方法。

本发明通过以下技术方案实现上述目的:

一种双季稻田三轮栽培方法,以一年种植三季作物为一个周期,每个周 期按步骤如下:

a、在3月下旬育秧早稻种子,在4月中下旬旋耕稻田,然后人工抛栽或 机械插育秧好的早稻秧苗;

b、在6月中下旬育秧晚稻种子,7月上中旬机械收获早稻,早稻留低桩, 收割后的稻草全量覆盖还田,进行灭茬除草与土壤调理,然后免耕人工抛栽 或机械插育秧好的晚稻秧苗,稻田土壤保持湿润状态;

c、10月中旬机械收获晚稻,晚稻留低桩,将稻草从田间收集,移出稻田 集中处理;

d、在步骤c中晚稻收获前7-10天,免耕直播冬季作物,冬季作物于次 年4月收获,收获后将冬季作物的茎秆通过旋耕翻压还田。

步骤a中,早稻于3月下旬采用软盘育秧,杂交早稻每亩用种量2.5-3.0 kg,常规早稻每亩用种量4-5kg,软盘育秧采取集中育秧,秧龄控制在25-30 天,早稻于4月中旬抛栽,抛栽密度杂交稻每亩1.8-2.0万蔸,常规稻每亩 2-2.2万蔸,在最后一次耙田前,每亩施40%复合肥(20-8-12)30kg作基肥, 经耙平后抛栽早稻,早稻禾苗返青后,田间灌水使得水面高出田面且不超过 5cm,每亩用尿素5-7.5kg、氧化钾5kg,且与芽前除草剂混合施用,施后水 层保持5-7天,让其自然落干。

步骤b中,晚稻于6月15-23日播种,采用塑料软盘育秧,杂交晚稻每 亩用种量1.5-2.0kg,常规晚稻每亩用种量3-4kg,杂交晚稻于两叶期喷施 烯效唑,控制晚稻秧苗徒长,晚稻秧苗于7月15-23日抛栽,抛栽密度杂交 晚稻秧苗每亩1.8万蔸,常规晚稻秧苗每亩2万蔸,在撒施稻草覆盖还田前, 每亩稻田施40%复合肥(20-8-12)35kg作基肥,还田后每亩用克无踪250ml, 加氯化钾1kg或免深耕土壤调理剂200g兑水50kg喷雾进行灭茬除草与土壤 调理,晚稻禾苗返青后,每亩用尿素7.5-10kg、氧化钾7.5-10kg作追肥,与 芽前除草剂混合施用。

步骤c中,从田间收集的稻草不再还田。

步骤d中,冬季作物主要指紫云英、黑麦草或油菜,在10月上中旬采用 免耕直播方式播种,其播种量紫云英为2.5kg/亩、黑麦草为1.5kg/亩、油 菜0.3kg/亩,播种后保持稻田干爽,除杂草。

采用上述方法,本发明具有如下优点:

1、早稻旋耕、晚稻和冬作物免耕相结合的土壤轮耕,既可通过旋耕防止 土壤变紧实、耕作层变浅、表层养分富化而下层贫化,又可通过免耕节约能 源、省工省时、保护土壤结构、减少水土流失、保蓄土壤养分。

2、冬季作物旱种与早晚稻水种相结合的水旱轮作,既可通过增加种植冬 季作物提高土地、温、光、水、肥等自然资源利用率,又可通过水旱轮作减 轻病虫草危害,防止土壤潜育化与次生潜育化,防止土壤中出现有害物质积 累“中毒”现象。

3、冬作物秸秆和早稻草还田、晚稻草不还田相结合的秸秆轮还,既可通 过适量秸秆还田增加土壤有机质、培肥地力、减少环境污染,又可通过适量 秸秆不还田综合利用,提高资源利用效率、降低稻田土壤重金属污染、实现 水稻持续、均衡、安全生产。

4、从田间收集的稻草不再还田,集中用作沼气发酵原料生产清洁能源, 或通过氨化处理生产优质牛羊饲料,减少了环境污染。

附图说明

图1冬季不同种植模式土壤Cd含量

图1中,CK、冬闲-双季稻;T1、黑麦草-双季稻;T2、紫云英-双季稻; T3、油菜-双季稻。

图2不同耕作方式与稻草还田对土壤有机质含量的影响

图3不同耕作方式与稻草还田对土壤重金属Cd含量的影响

具体实施方式

下面进一步详细说明本专利的具体实施方式。

一种双季稻田三轮栽培方法,以一年种植三季作物为一个周期,包括早 稻旋耕、晚稻及冬作物免耕的周年土壤轮耕,冬季作物旱种与早晚稻水种结 合的周年稻田水旱轮作,以及冬作物秸秆和早稻草还田、晚稻草不还田的周 年秸秆轮还栽培方法。

实施例1

2004年9月—2013年10月在湖南省土壤肥料研究所网室稻田进行了9 年长期定位试验,试验共设紫云英—双季稻、黑麦草—双季稻、油菜—双季 稻、冬闲—双季稻4种种植模式。

2013年早稻品种选用杂交稻“陵两优211”,3月30日播种,用种量2.5 kg/亩,软盘育秧,4月28日抛栽,密度2.0万蔸/亩,抛栽前,试验地进行 旋耕,同时将冬季作物秸秆翻压还田,亩施40%复合肥(20-8-12)30kg作基 肥,4月30日混合芽前除草剂,亩施尿素7.5kg、钾肥5kg,采用湿润灌溉方 式进行水分管理,采用稻腾、三唑磷、吡虫啉、阿维菌素、稻瘟灵等药剂防 治病虫害共2次,早稻于7月12日收割。

2013年晚稻品种选用杂交稻“丰源优299”,6月20日播种,用种量2.0 kg/亩,软盘育秧,7月20日免耕抛栽,密度1.8万蔸/亩,抛栽前将早稻草 覆盖还田,每亩用克无踪250ml,加氯化钾1kg兑水50kg于下午5时喷粗雾、 24小时以后灌水淹没稻桩进行灭茬除草与土壤调理,同时亩施40%复合肥 (20-8-12)35kg作基肥,7月25日混合芽前除草剂,亩施尿素10kg、钾肥 7.5kg,采用湿润灌溉方式进行水分管理,采用稻腾、吡虫啉、阿维菌素、稻 瘟灵等药剂防治病虫害共3次,晚稻于10月16日收割,晚稻草不还田,晒 干后收集用作沼气发酵原料和牛羊饲料。

2012年紫云英、黑麦草、油菜等冬季作物,于10月10日采用免耕直播 方式播种,紫云英品种选用“宁波大桥”,黑麦草品种选用“多花黑麦草特 高”,油菜品种选用“沣油728”,播种量紫云英为2.5kg/亩、黑麦草为1.5 kg/亩、油菜为0.3kg/亩,播种后开好厢沟、腰沟和围沟,在杂草3-5叶期时 用20-30ml/亩“盖草能”除草剂兑水15-30公升防除杂草,晚稻收获后亩施 10kg尿素、25kg过磷酸钙作基肥,11月上旬和2013年2月下旬分别追施尿 素8kg/亩,紫云英、黑麦草于2013年4月10日收割秸秆全部翻压还田,油 菜于4月28日收获籽粒后,秸秆翻压还田。

通过9年长期定位不同种植模式研究,稻田土壤养分、重金属Cd及作物 产量均出现了一定差异。从表1、表2、图1可以看出,与冬闲—双季稻模式 比较,紫云英—双季稻、黑麦草—双季稻、油菜—双季稻3种模式的土壤有 机碳分别提高了1.1、0.9、0.8g/kg,增幅分别为8.5%、7.0%、6.2%;有效 磷分别提高了6.5、4.3、3.7mg/kg,增幅分别为21.8%、14.4%、12.4%;速 效钾分别提高了9.5、2.4、5.2mg/kg,增幅分别为17.9%、4.5%、9.8%;碱 解氮紫云英—双季稻、黑麦草—双季稻2种模式分别提高了13.1、14.9mg/kg, 增幅分别为8.5%、9.7%,油菜—双季稻模式则降低了6.4mg/kg,降幅为4.2%。

紫云英—双季稻、油菜—双季稻2种模式显著降低了土壤重金属Cd含量, 降幅分别为17.3%、11.7%,黑麦草—双季稻模式土壤重金属Cd含量虽提高了 4.9%,但未达显著差异。

紫云英—双季稻模式的紫云英产量达2818.3kg/亩、早稻产量达538.9kg/ 亩、晚稻产量达450.7kg/亩,早晚稻产量分别比冬闲模式增产16.5%、3.4%; 黑麦草—双季稻模式的黑麦草产量达1747.6kg/亩、早稻产量达542.4kg/亩、 晚稻产量达463.7kg/亩,早晚稻产量分别比冬闲模式增产17.2%、6.4%;油 菜—双季稻模式的油菜产量达160.9kg/亩、早稻产量达503.9kg/亩、晚稻产 量达483.1kg/亩,早晚稻产量分别比冬闲模式增产8.9%、10.9%。

上述研究表明,在双季稻田冬季种植紫云英、黑麦草、油菜等作物,通 过水旱轮作,并结合早稻草和冬作物秸秆还田,与冬闲模式比较,不仅提高 了土壤有机碳含量、增加了土壤养分,同时也降低了土壤重金属Cd含量,提 高了粮食产量。

表1不同种植模式对土壤养分含量的影响

表2不同种植模式作物产量

实施例2

2005年—2013年在湖南省宁乡县回龙铺镇天鹅村进行了双季稻田不同耕 作方式与稻草还田长期定位研究,试验共设早晚稻双季免耕稻草覆盖还田 (NTS)、早晚稻双季翻耕稻草翻压还田(CTS)、早晚稻双季翻耕稻草不还田 (CT)、早晚稻双季旋耕稻草翻压还田(RTS)4个处理,重复3次,小区面积 66.7m2。试验全程进行湿润灌溉、定量施肥,2013年早稻品种为“湘早籼45 号”、晚稻品种为“湘晚籼13号”,其田间管理与实施例1中冬闲—双季稻模 式基本相同。

土壤有机质具有很强的保水保肥功能,是衡量土壤肥力的一个重要指标。 从图2看出,稻田在长期旋耕(RTS)和长期翻耕(CTS)条件下,稻草还田 增加了土壤有机质含量,与长期翻耕稻草不还田(CT)比较,分别增加了10.58 g/kg、4.18g/kg;长期免耕(NTS)由于稻草覆盖在稻田表面,呈好气分解, 养分分解速度快,有机质积累少,与长期翻耕稻草不还田(CT)比较,其含 量降低了6.03g/kg。

土壤养分含量和土壤阳离子交换量是衡量土壤保肥能力的重要指标。土 壤养分含量越高,土壤阳离子交换量越大,土壤的保肥能力越大。从表3看 出,土壤养分含量和土壤阳离子交换量均以RTS最高,其次是CTS,CT第3, NTS最低。说明长期旋耕稻草还田,土壤养分含量和土壤阳离子交换量最高, 保蓄土壤养分能力最强,长期免耕则较差。

表3不同耕作方式与稻草还田对土壤养分含量的影响mg/kg、cmol/kg

从图3看出,长期旋耕稻草还田(RTS)和长期翻耕稻草还田(CTS)加 剧了土壤重金属Cd污染,与长期翻耕稻草不还田(CT)比较,土壤Cd含量 分别增加了0.083、0.006mg/kg,增幅为23.1%、1.7%,,长期免耕稻草还田 (NTS)土壤重金属Cd则降低了0.023mg/kg,降幅为6.4%。

从表4看出,长期翻耕稻草不还田(CT)的稻谷重金属Cd含量最低,长 期旋耕稻草还田(RTS)的稻谷重金属Cd含量显著高于其他处理,长期免耕 稻草还田(NTS)的根重金属Cd含量显著高于其他处理。从水稻植株不同部 位重金属Cd含量比较,表现为根>稻草>稻谷,但由于不同部位生物量不同, 表现为稻草>稻谷>根,因而单位面积不同部位吸收的重金属Cd量表现为稻 草显著高于根部,根部显著高于稻谷。

表4不同耕作方式与稻草还田对晚稻不同部位重金属Cd的影响

从表5看出,根据单位面积晚稻草吸收的总Cd量为5603.76-5736.99mg/ 亩、土壤中Cd含量0.336-0.442mg/kg、每亩15万kg土壤计算,通过9-11.6 次的稻草吸收,理论上就能将土壤中的Cd全部吸收,也就是说,如果采用稻 草不还田集中处理,就能通过9-11.6次稻草回收将土壤中的Cd全部消除。

表5不同耕作方式的稻草理论消减重金属Cd量比较

从表6看出,早稻产量以CTS最高,为393.6kg/亩,分别比NTS、CT、 RTS增产38.9、24、20kg/亩,但处理间没有显著性差异;晚稻产量以NTS 最高,为409.1kg/亩,NTS、CTS、RTS之间产量差异没有显著性,CT最低, 为351.3kg/亩,显著低于NTS、CTS、RTS的产量。全年产量以CTS最高,达 796.1kg/亩,CTS、NTS、RTS之间产量没有显著性差异,CT最低,为720.9 kg/亩,显著低于NTS、CTS、RTS的产量。说明稻草还田显著增加了全年水稻 产量,特别是晚稻产量,在稻草还田条件下,不同耕作方式对产量有一定的 影响,但差异未达显著水平,表现为CTS>RTS>NTS。

表6不同耕作方式与稻草还田对水稻产量的影响单位:kg

处理 早稻 晚稻 全年 CT 369.6±14.5a 351.3±8.0b 720.9±11.8b NTS 354.7±16.7a 409.1±11.1a 763.8±20.9ab CTS 393.6±28.1a 402.4±16.0a 796.1±23.9a RTS 373.6±39.6a 391.3±12.4a 764.9±27.4ab

上述研究表明,双季稻田长期旋耕和长期翻耕稻草还田能增加土壤有机质 含量,增强保蓄土壤养分能力,但同时也加剧了土壤重金属Cd污染;长期免 耕稻草覆盖还田和长期翻耕稻草不还田虽然减轻了土壤重金属Cd污染,但同 时也减少了土壤有机质含量,降低了保蓄土壤养分能力,全年粮食产量也有 所下降。说明长期采用单一耕作方式,或长期稻草还田,或长期稻草不还田 均存在一定弊端,必须采取翻耕、旋耕与免耕相结合的土壤轮耕与适量稻草 还田或早晚稻草轮还方式,才能既增加土壤有机质含量,增强保蓄土壤养分 能力,又能降低土壤Cd含量,减轻土壤重金属Cd污染,最终实现水稻持续、 均衡、安全生产。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号