一种稻茬麦免耕播种秸秆还田的方法

摘要

本发明提供了一种稻茬麦免耕播种秸秆还田的方法，具体步骤包括水稻收前适墒创造→基肥施入→小麦免耕撒播→水稻联合收割机收获、稻草切碎抛撒→人工辅助秸秆散匀→机械开沟抛土镇压秸秆→灌溉沉实。本发明克服现有技术的稻麦两熟种植制度下，水稻秸秆还田难、小麦播种质量差、产量低的技术瓶颈问题，提供一种培肥土壤、节本、增产、增效、保护生态环境的可持续的先进耕作方法，实现了稻茬麦免耕播种和水稻秸秆还田的目的。

说明书

技术领域

本发明属于农业技术领域，涉及一种稻茬麦免耕播种和水稻秸秆还田。

背景技术

农作物秸秆是一种重要的生物资源，秸秆中含有丰富的氮、磷、钾及有机质等养分，是国内尚未利用的农产品资源。我国每年有近6亿吨秸秆，而被利用的不足0.2亿吨，约97％的秸秆被焚烧、堆积和遗弃^[1]，既造成资源浪费，又污染环境，已成为一个严重的经济和社会问题，成为政府关心、社会关注、舆论关切的热点和难点问题，因此如何做好农作物秸秆还田已成为亟待解决的农业问题。

秸秆还田能培肥土壤，改善土壤的物理、化学、生物特性，减少地表水的泾流，增加土壤蓄水量，防止施用化肥造成土壤板结，解决秸秆因焚烧、堆积而造成的环境污染。据报道，秸秆还田相当于每公顷耕地增加氮255kg、磷255kg、钾285kg，如果每年每公顷还田4500-9000kg秸秆，可增产375kg粮食，经济效益十分显著^[1]。但在黄淮稻麦两熟区，既要实现秸秆还田，又要保证小麦播种质量，依靠现有耕作方法是“鱼和熊掌”之间的矛盾。黄淮稻麦两熟，季节争夺矛盾突出，为获得稻麦双高产，水稻多数采用中晚熟品种，成熟收获晚，稻田土壤粘重，如果水稻收获时进行秸秆还田就难以保证小麦播种质量，如果水稻收获后待墒情适宜时播种就难以进行秸秆还田，而且小麦播期推迟。

现有技术中主要有三种情况：

第一种，现有稻茬麦非秸秆还田播种方法有：“空中下蛋法”，是在水稻收获前7天左右免耕撒种（套播），水稻收获时麦苗高度已达5cm以上，有时只能撒盖少量土杂肥等；“苫播法”，是在水稻收获清茬后墒情适宜时进行撒种、开沟覆土；“浅旋条播法”，是在水稻收获清茬后墒情适宜时，用旋耕播种一体机，浅旋耕后条播；“撒种旋耕法”，是在水稻收获清茬后墒情适宜时，撒种后旋耕1-2次。

但是以上技术方案都不能实现秸秆还田。

第二种，现有稻茬麦“秸秆还田播种法”，其操作步骤是：联合收割机秸秆切碎抛撒还田→旋耕压草→撒播→旋耕。

该技术方案虽然能实现秸秆还田，但一方面，由于现在采用的水稻品种普遍是中晚熟品种，收获期晚，再加上收获后需要凉田，导致小麦播种期推迟，播种晚，冬前生长量不足，产量降低；另一方面，由于稻田土壤粘重，加之秸秆还田，中大型机械旋耕后泥疙瘩多，土壤不紧实，通风透气，导致小麦种子深浅不一，出苗不齐、不旺，易遭受冻害、旱害，产量低。

第三种，陈在新等为了解决湖北低湖地区稻茬麦难以适时播种问题，2004-2007年在江汉油田进行了低湖地区稻茬麦免耕栽培技术研究。其小区试验设计中的操作步骤是：水稻收割前7天撒肥→水稻收获前1-3天免耕撒播→水稻收获后覆盖稻草。

该方法是针对湖北低湖地区秋季多雨年份稻茬麦难以适时播种问题提出的单项技术措施，没有形成完善的配套技术方案，具有明显的区域和气象条件限制，不能适用于黄淮稻麦两熟区。黄淮区域晚秋雨水少、气候比较干旱、大风天气较多，采用此种方法，覆盖的秸秆很快干燥或被风吹走，导致麦种落干而影响发芽出苗，易受旱受冻；覆盖的稻草腐解困难，影响下季秸秆还田。

发明内容

本发明为了克服现有技术的稻麦两熟种植制度下，水稻秸秆还田难、小麦播种质量差、产量低的技术瓶颈问题，提供一种培肥土壤、节本、增产、增效、保护生态环境的可持续的先进耕作方法，实现了稻茬麦免耕播种和水稻秸秆还田的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种稻茬麦免耕播种秸秆还田的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤a，水稻收前适墒创造，根据土壤类型确定停灌撤水时间，创造适墒，至水稻收获时土壤墒情达黄墒-黑墒程度；

步骤b，在稻田停灌撤水前，将颗粒状化肥、颗粒状有机肥撒入稻田；通过步骤a和步骤b完成营养基土层的建立；

步骤c，种子层的建立，在水稻收获前0-3天将包衣后的麦种撒播到稻田；

步骤d，水稻秸秆切碎抛撒 使用水稻联合收割机收获，同时利用收割机带有的秸秆切碎装置将水稻秸秆切碎（切段长小于10cm）、并均匀抛撒到田面；

步骤e，人工辅助秸秆散匀；

步骤f，开沟抛土镇压，小麦撒播秸秆覆盖后小麦出苗前，墒情适宜时，每隔一定间距开一条竖排水沟，用稻茬麦开沟苫播机开沟抛土镇压秸秆；

步骤g，通过步骤d，e和f完成秸土混合层的建立，然后对麦田灌溉沉实，进行喷灌、或顺排水沟洇灌。

进一步，水稻可选用中晚熟品种，临沂稻区人工插秧可选用155天左右的品种，机插秧可选用145天左右的品种。

进一步，步骤a中，沙壤地在水稻收获前5-7天停灌撤水，粘土地在水稻收获前7-10天停灌撤水。

进一步，步骤a中，所述黄墒-黑墒程度时，土壤相对湿度70-85%。

进一步，步骤c中，在水稻收获前的麦种撒播提前量小于3天。

进一步，步骤f中竖排水沟间隔为4米、沟深0.3米、沟宽0.25米。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明为黄淮稻麦两熟区提供一种稻茬麦免耕播种秸秆还田的方法，即“免耕播种秸秆还田法”。从生态学角度出发，充分利用稻田土壤特性、小麦发芽出苗特点、耕作制度和气象条件，通过提前造墒、水稻收割前小麦免耕撒播、收获时秸秆切碎抛撒、开沟抛土镇压、灌溉等关键技术环节，建立“三层”即“营养基土层”、“种子层”、“秸土混合层”， “三层”结构所具有的物理、化学和生物特性及其功能保障了水分、养分、温度、氧气的协调供应，使小麦苗期发芽、出苗快，苗全、苗齐，分蘖、盤墩早，生长健壮，产量高。实现稻茬麦免耕播种和水稻秸秆还田，达到培肥土壤、节本、增产、增效的目的，并能防止秸秆焚烧造成的资源浪费和环境污染。

具体的，本发明“免耕播种秸秆还田法”既实现了免耕播种，又实现了秸秆还田，有效防止秸秆焚烧造成的资源浪费和环境污染。克服了现有技术秸秆还田后小麦播种质量差、种子深浅不一、出苗不齐、易受旱受冻、产量低的问题。采用本发明小麦播种早，发芽出苗快，苗全、齐、壮，分蘖、盤墩早、抗旱、抗冻，长势好，产量高。通过秸秆覆盖后开沟抛土镇压和灌水沉实等措施，有效防止了秸秆干燥快、易被风吹走、麦种易落干、麦苗易受旱受冻的问题。 解决了还田秸秆不易腐解、影响下季秸秆还田的问题。本发明秸秆与土壤混合，再通过浇水沉实，秸秆容易腐解，有利于下季秸秆还田。本发明小麦播种相对提前，因此可以选用生育期偏晚的水稻品种，实现稻麦双高产。 能培肥土壤、节本、增产、增效、保护生态环境。

 具体实施方式

下面对本发明进行进一步详细描述。

 本发明的技术方案步骤为：水稻收前适墒创造→基肥施入→小麦免耕撒播→水稻联合收割机收获、稻草切碎抛撒→人工辅助秸秆散匀→机械开沟抛土镇压秸秆→灌溉沉实。具体的，包括以下详细步骤：

首先为更好实现本发明目的，选择合适的水稻品种。

现有技术普遍采用的小麦播种方法是水稻收获后，待稻田土壤墒情达到适宜时（一般需要晾晒3-5天）才能进行播种，采用本发明可以在水稻收获前0-3天进行小麦免耕撒播，比现有技术小麦播期相对提前5天左右，因此采用本发明水稻人工插秧可以选用生育期155天左右、机插秧可选用145天左右的偏晚熟品种，从而提高水稻单产。本发明能延长水稻生育期、提前小麦播种期，实现季节重叠利用或无缝衔接，获得稻、麦双高产。

（一）“营养基土层”的建立

水田长期淹水、施肥和水生植物、动物、微生物的生长活动，使表层土壤积累了大量有机、无机养分和丰富的微生物群；再加上水稻收获前的灌水、施肥，就形成了养分丰富而且湿润的表土层，即“营养基土层”，类似于组织培养的营养基，能够充分满足小麦发芽、出苗生长所需要的养分和水分，扎根、发芽、出苗快，苗全、苗齐、苗壮。具体的，“营养基土层”的建立包括以下两个步骤：

第一步：水稻收前适墒创造

根据土壤类型确定停灌撤水时间，创造适墒，一般透水性较强的沙壤地在水稻收获前5-7天停灌撤水，透水性较差的粘土地在水稻收获前7-10天停灌撤水，至水稻收获时土壤墒情达黄墒--黑墒程度（土壤相对湿度70-80%），地表潮湿而不粘，人、机下地不陷，秸秆覆盖后至小麦出苗前适宜机械开沟抛土镇压。

第二步：基肥施入在稻田停灌撤水前，将颗粒状化肥、颗粒状有机肥撒入稻田，使化肥提前融入土壤，以免烧种。此时气温低，稻田地表阴凉，水稻已基本不再吸收养分，氮素等养分挥发量很小，施入的肥料养分几乎全部蓄存在土壤中，供种子发芽出苗生长需要。

（二）“种子层”的建立

在水稻收获前0-3天将包衣后的麦种撒播到稻田，亩播量10公斤左右。

其中麦种包衣可以选用杀虫剂、杀菌剂、微肥等包衣。

在水稻收获前的麦种撒播提前量最长不能超过3天，其中秋播冬小麦一般3-5天发芽、7-10天出苗，发芽标志为种根长达到和种子长度相等、芽长达到种子长度的一半，出苗标志为第一真叶露出地表2-3cm。

如果提前3天以上，在水稻收获时麦种已经发芽或麦苗已长高，水稻收获时很容易被机械等外力将种芽损伤，在秸秆抛撒覆盖时将已长高的麦苗压入秸秆下面，导致芽、苗死亡或不能正常生长。可以在水稻收获时，进行即播（麦种）即收（水稻），但必须先小麦撒播后水稻收获。

本发明充分利用了“麦出歇凉”的特性。小麦种子发芽的最低温度是1～2℃，最适15～20℃，最高30～35℃；小麦播种的适宜墒情为16%至18%，土壤相对湿度在65%至80%之间，小麦水分达到16%以上可发芽，农民常说“麦出歇凉”。通过水稻收获前造墒使田间阴凉湿润，撒播的小麦种子虽然在地表，也能正常吸水、发芽生长。“麦种层”位于“营养基土层”和“秸土混合层”之间，由于机械和人工作业时的碾压，使“麦种层”的大多数麦种紧贴或镶嵌于“营养基土层”，有利于麦种吸收水分和养分。水稻收获时将生鲜稻草切碎后均匀覆盖在撒播小麦种子后的湿润地表面，形成覆盖层，确保了麦种适宜的发芽出苗环境。

（三）“秸土混合层”的建立

本发明充分利用了抛土对秸秆冲击时秸秆的反弹原理。结合排水开沟抛土镇压秸秆时，抛起的土壤落到秸秆上时使秸秆有一定的弹起，就会使土壤和秸秆混合在一起，再通过灌溉沉实，形成与“种子层”、“营养基土层”紧密结合的“秸土混合层”，既起到对秸秆的镇压、沉实作用，又不会在秸秆层上部形成土壤龟板层。“秸土混合层”是生鲜粉碎稻草和潮湿碎土的混合层，类似于种子发芽试验用的覆盖物，能保温、保湿、透气，给小麦发芽出苗创造有利的条件；同时“秸土混合层”的形成非常有利于秸秆的腐解，为下季小麦秸秆还田创造有利条件。具体的，秸土混合层的建立包括以下步骤：

第一步：水稻秸秆切碎抛撒

 使用水稻联合收割机收获，同时利用收割机带有的秸秆切碎装置将水稻秸秆切碎（切段长小于10cm）、并均匀抛撒到田面。

第二步：人工辅助秸秆散匀

联合收割机进行秸秆切碎抛撒，有可能导致地头、地边等秸秆散布不均匀，还可以人工辅助散匀，避免麦种裸露。

第三步：开沟抛土镇压

小麦撒播秸秆覆盖后小麦出苗前，墒情适宜时，每隔一定间距开一条竖排水沟，一般间隔4米左右，沟深0.3米左右、沟宽0.25米左右，用稻茬麦开沟苫播机开沟抛土镇压秸秆。要求适当增加抛土高度，加大碎土落地时对秸秆的冲击力，使秸秆有一定的弹起，就能使土壤分布在整个秸秆层，形成“秸土混合层”，既起到对秸秆的镇压作用，又不会在秸秆层上部形成土壤龟板层，给小麦发芽出苗创造更有利的条件。同时“秸土混合层”的形成非常有利于秸秆的腐解，为下季小麦秸秆还田创造有利条件。水稻刚收割时的土壤太湿粘，难以开沟抛土，也难以将土壤打的较碎，镇压覆盖效果差；开沟抛土过晚，小麦已经出苗，会对麦苗生长造成影响。

在完成“秸土混合层”的建立后，进行播后灌溉沉实

进行喷灌、或顺排水沟洇灌，使“秸土混合层”沉实，最好不要大水漫灌，大水漫灌会将部分秸秆冲走。

出苗后管理

秸秆覆盖可能会导致某些病虫害加重，因此要加强病虫害的防治。其它管理与现有技术相同即可。

虽然本发明已由较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟知此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求书所要求保护的范围为准。