一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法
文献发布时间:2023-06-19 19:27:02
技术领域
本发明涉及土地改良技术领域,尤其涉及一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法。
背景技术
环渤海地区光热条件充足、地势平坦、区域优势明显,是我国重要的粮食生产基地之一,但由于该地区毗邻渤海,土壤受到长期海水入侵和季风气候特点的驱动,盐碱化极为严重,加之淡水资源严重不足,严重制约了区域农业生产,造成该地区农业生产水平依然不高,产能依然较低,与该地区快速发展的经济极不相称。此外,随着该地区生活水平的不断提高,居民对动物性食品消费日益旺盛,从而使得集约化畜牧养殖业得到了迅速发展,而该地区粮食为主的农业生产结构调整相对滞后,导致农区种草养畜结构不协调。因此,亟需探索与区域水土资源和气候特点相协调的农业生产模式。
牧草相对于普通的粮食作物具有更高的耐盐性,在广阔的环渤海盐碱区具有种植潜力,同时,随着集约化养殖产业的发展,盐碱地牧草栽培在盐碱地区具有广阔的应用前景。当前牧草的栽培主要围绕以提高品种和产量为主的不同品种灌溉、施肥和耕作等方法开展,但是,这些方法都与环渤海地区的水土资源特点不匹配,导致牧草的周年产量低,且无法有效改善土壤质量。因此,迫切需要探索一种与环渤海盐碱区水土资源相匹配的牧草栽培技术,为环渤海盐碱区农牧结合协同发展提供技术支持。
发明内容
针对现有环渤海盐碱区牧草栽培技术与其水土资源特点不相匹配,牧草周年产量低,以及无法有效改善土壤质量等问题,本发明提供一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是:
一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法,所述方法包括以下步骤:
步骤a,7月中下旬,在滨海盐碱地修建条田,在条田四周修建蓄水埂,对地块进行平耕,施肥,对土壤进行旋耕和翻耕,机械压实,播种玉米,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤b,10月上中旬,将玉米植株进行整株砍收并铺于地表;
步骤c,次年2月中下旬,将铺于地表的玉米秸秆进行粉碎还田,施肥,对土壤进行旋耕和翻耕,机械压实,覆盖地膜,膜上覆土播种燕麦,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤d,5月中下旬,将燕麦进行齐地刈割青贮;
步骤e,5月底至6月上旬,将玉米直接进行贴茬播种,施肥,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤f,9月下旬至10月上旬,将玉米植株进行留茬刈割,籽粒留存,刈割玉米植株用于青贮,剩余玉米植株进行砍收并铺于地表;
步骤g,次年2月中下旬,将铺于地表的玉米秸秆进行粉碎还田,然后按照步骤c至步骤f的操作循环进行燕麦-青贮玉米的周年轮作。
环渤海盐碱区土地贫瘠、年际降雨分配不均、淡水资源不足和种植结构单一等因素严重影响了农业生产,并且该地区传统种植模式严重依赖气候条件,产量年际波动较大,耕层土壤质量难以持续提升。
相对于现有技术,本发明提供的滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法,首先利用雨季土壤的低盐条件种植玉米,保证秋季覆盖地表的植株量,并于11月前砍收玉米秸秆铺于地表,使玉米全株覆盖土壤,控制秋季和冬季土壤返盐;次年2月底将玉米秸秆粉碎还田培肥,为燕麦提供优良的种植、出苗和生长环境,然后及时早播燕麦,春季保持燕麦植株生长覆盖地表,减少秋冬土壤裸露时间,进而减少冬春季土壤返盐;燕麦收获后,由于燕麦的地膜作用,土壤水分高、盐分低,能够保证玉米的正常生长,秋季收获时,一部分玉米植株收获用于青贮,剩余植株整株砍收并铺于地表,来年春季可用于还田培肥,提高地力,从而保证了玉米和燕麦在滨海盐碱地的连续高效生产。
本发明通过秋季土壤培肥、早春燕麦覆膜播种、夏季燕麦刈割收获、青贮玉米膜上贴茬播种、秋季青贮玉米部分植株刈割收获、剩余玉米秸秆进行地表覆盖和还田培肥等一系列措施,能够促进土壤水盐的优化调控,使春季土壤含盐量调控至4.5g/kg以下,土壤水分保持在23%以上,同时,还显著促进了土壤有机质的提升,有效改善了土壤结构,进而保证了耐盐优质牧草在滨海盐碱地中的高效生产,提升了土地生产功能和质量,同时促进盐碱区饲料产品供应能力,达到了盐碱地生产和生态功能的可持续提升,为盐碱地的高效利用提供了新技术,且操作简单,成本低廉低,具有显著的经济、社会和生态效益,应用前景广阔。
优选的,步骤a中,所述条田的宽度为30-50m,长度为300-500m。
优选的,步骤a中,所述条田间排水沟的沟深为1.5-3m,底宽为1-2.5m,上口宽为3-5m。
优选的,步骤a中,所述蓄水埂的高度为30-50cm,宽度为50-100cm。
优选的,步骤a中,步骤a中,施加的肥料为有机肥和磷酸二铵,其中,有机肥的施加量为4-6t/亩,磷酸二铵的施加量为25-35kg/亩。
示例性的,所述有机肥为牛粪或羊粪。
优选的施加肥料,可为植物生长提供养分,改善盐碱地土壤结构,促进植物生长。
优选的,步骤a中,播种玉米的行距为50-70cm,株距为15-25cm,播种量为2.5-3kg/亩。
优选的,步骤a中,所述翻耕和旋耕的深度均为20-25cm。
优选的,步骤c中,施加的肥料为磷酸二铵,施加量为30-45kg/亩。
优选的,步骤c中,所述翻耕和旋耕的深度均为20-25cm。
优选的旋耕和翻耕深度,可使土壤通透性增强,加快溶盐和排盐,同时,还能保证秸秆还田效果,提高土壤肥力。
需要说明的是,为了保证玉米秸秆还田效果,需要将秸秆进行细粉,并进行多次旋耕。
示例性的,步骤a和步骤b中,采用小麦镇压器对地块进行镇压。
优选的,步骤c中,种植燕麦的行距为10-15cm,播垄的宽度为90-100cm,播垄的间距为20-30cm,播种量为15-20kg/亩。
示例性的,步骤c中,采用膜上覆土播种机进行燕麦播种。
优选的,步骤e中,播种玉米的行距为50-70cm,株距为15-25cm,播种量为2.5-3kg/亩。
优选的行距和株距,可以在保证植被密度的前提下,使得植被生长良好,保证成活率。
示例性的,步骤e中,采用膜上播种器在原有燕麦播垄上进行玉米膜上播种。
优选的,步骤e中,采用穴施的方式施加肥料,施加的肥料为磷酸二铵,施加量为25-35kg/亩。
优选的,步骤f中,刈割的高度为玉米株高的1/2-2/3。
优选的,所述青贮玉米为青贮金玉,燕麦为坝莜一号。
需要说明的是,步骤e中,清除地膜后再将覆盖地表的玉米秸秆粉碎进行还田。
需要说明的是,燕麦生长期及时喷施除草剂防治杂草,喷施农药防治病虫害;由于夏季降雨量相对集中且雨量较大,需及时进行田间排涝。清除地膜后,残膜集中回收并进行无害化处理。
本发明提供的盐碱地燕麦-青贮玉米轮作种植的方法,通过玉米晚播秸秆覆盖、来年燕麦早春播、夏季燕麦刈割收获、青贮玉米膜上贴茬播种、秋季青贮玉米刈割收获、秋季残茬玉米翻耕培土等一系列措施,保持全年土壤表层低盐高湿条件,实现全生育期牧草周年增产,同时显著地提高了盐碱地质量,实现了盐碱耕地质量和产能协同提升,对滨海盐碱区草饲料作物高效生产和农牧结合具有极大的促进作用,适合在滨海中重度盐碱区应用,具有显著的经济、社会和生态效益。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下对本发明实施例进行详细说明。
一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法,所述方法包括以下步骤:
步骤a,7月中下旬,在滨海盐碱地修建条田,在条田四周修建蓄水埂,对地块进行平耕,施肥,对土壤进行旋耕和翻耕,机械压实,播种玉米,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤b,10月上中旬,将玉米植株进行整株砍收并铺于地表;
步骤c,次年2月中下旬,将铺于地表的玉米秸秆进行粉碎还田,施肥,对土壤进行旋耕和翻耕,机械压实,覆盖地膜,膜上覆土播种燕麦,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤d,5月中下旬,将燕麦进行齐地刈割青贮;
步骤e,5月底至6月上旬,将玉米直接进行贴茬播种,施肥,作物出苗后,进行常规田间管理;
步骤f,9月下旬至10月上旬,将玉米植株进行留茬刈割,籽粒留存,刈割玉米植株用于青贮,剩余玉米植株进行砍收并铺于地表;
步骤g,次年2月中下旬,将铺于地表的玉米秸秆进行粉碎还田,然后按照步骤c至步骤f的操作循环进行燕麦-青贮玉米的周年轮作。
本发明主要通过利用秋季雨水较多、土壤高湿低盐的条件种植玉米,保证秋季覆盖的植株量,同时,燕麦播种采用覆土播种,提早播期,减少秋冬地表裸露时间,减少冬春土壤返盐过程;燕麦收获后,由于燕麦的地膜作用,土壤水分高、盐分低,能够保证玉米的正常生长,秋季收获时,刈割1/2-2/3的玉米用于青贮,剩余玉米秸秆用于整株砍收进行地表覆盖,并且来年春季可以还田培肥,提高地力,为来年燕麦种植提供良好的土壤条件。此外,通过在秋季部分玉米秸秆覆盖、春季播种时还田,显著促进了土壤质量的提升,提高了土壤有机质和改善了土壤结构,能够促进土壤水盐的优化调控,达到盐碱地生产和生态功能的可持续提升。
本发明提供的滨海盐碱地燕麦-青贮玉米一年两茬牧草高效种植方法,显著提高了盐碱地粮饲兼用作物产能,为滨海盐碱区农牧结合协同发展提供了技术。
为了更好的说明本发明,下面通过实施例做进一步的举例说明。
选择河北省海兴县重盐碱地利用核心试验区进行燕麦-青贮玉米的周年轮作种植。该区属暖温带半湿润大陆性季风气候,年平均气温12.1℃,1月份平均气温-4.6℃,极端最低气温-19.9℃,无霜期217天。海兴县年日照时数为2718.8小时,平均年降水量为582mm,主要集中在8-9月份,占年降水量的75%。该区属滨海平原,地势低洼平坦,海拔1.3-3.6m,土壤类型以滨海盐土为主,离子成分以NaCl为主,土壤含盐量平均为0.8%以上,其中,夏季淋盐期为含盐量为0.4%,春季返盐高峰期达到1.2%,盐度水平是典型的滨海重盐碱地。此外,试验区地下水位浅,平均在1米左右,且矿化度高,含盐量在7-20g/L。
实施例1
一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法:
A、土地整理、培肥和玉米种植:7月15-18日,在滨海盐碱地按照地形和水渠分布修建条田,其中,条田宽度为32m,长度为400m,条田间开挖排水沟,沟深为1.5m,底宽为1m,上口宽为3m;在条田四周修建蓄水埂,高度为30cm,宽度为50cm,同时对地块进行平整耕作;施用牛粪4t/亩,磷酸二铵25kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为20cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,然后进行玉米播种,品种为青贮金玉,播种的行距为50cm,株距为15cm,播种量为2.5kg/亩,玉米出苗后,进行常规田间管理。
B、玉米秸秆整株收获:10月10-12日,此时玉米株高为1.8m,且没有籽粒形成,进行玉米整株砍收并直接覆盖于地表,避免秋冬季土壤返盐。
C、春季燕麦覆膜早播:2月25-28日,采用秸秆粉碎机直接对地表玉米植株进行粉碎还田,施用磷酸二铵30kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为20cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,采用小麦膜下覆土播种机对燕麦进行播种,品种为坝莜一号,行距为10cm,播垄的宽度为90cm,播垄的间距为30cm,播垄为9行,播种量为15kg/亩。
D、春季燕麦刈割收获:5月20-25日,此时燕麦株高90cm左右,且处于孕穗中后期,对燕麦进行刈割,不留茬,将刈割的燕麦转运至青贮加工区进行裹包加工。
E、青贮玉米贴茬播种:5月26日-6月1日,利用膜上播种机在原有燕麦播垄进行玉米膜上播种,播种的行距为50cm,株距为15cm,播种量为2.5kg/亩,采用穴施的方式施加磷酸二铵25kg/亩。
6月-9月,玉米苗期及时喷施除草剂防治杂草,大喇叭口期进行追施氮肥尿素20kg/亩,注意喷施农药防治玉米螟、黏虫、蚜虫等食叶虫害;8月份雨季集中,注意排涝。
F、玉米植株刈割收获和植株覆盖:9月28日-10月3日,玉米籽粒处于蜡熟期,刈割收获1/2的玉米植株用于青贮,留存1/2植株进行整株砍收用于地表覆盖,留存植株的籽粒进行收获与刈割部分掺混用于青贮。
E、来年早春2月底进行土地整理,清除残余地膜,将覆盖地表的玉米秸秆粉碎还田,施肥,对燕麦进行播种,操作同C-F。
实施例2
一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法:
A、土地整理:春季在滨海盐碱地按照地形和水渠分布修建条田,其中,条田宽度为40m,长度为300m,条田间开挖排水沟,沟深为2m,底宽为1.5m,上口宽为4m;在条田四周修建蓄水埂,高度为50cm,宽度为100cm,同时对地块进行平整耕作;施用牛粪5t/亩,磷酸二铵35kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为25cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,然后进行玉米播种,品种为青贮金玉,播种的行距为70cm,株距为25cm,播种量为2.5kg/亩,玉米出苗后,进行常规田间管理。
B、玉米秸秆整株收获:10月10-12日,此时玉米株高为1.8m,且没有籽粒形成,进行玉米整株砍收并直接覆盖于地表,避免秋冬季土壤返盐。
C、春季燕麦覆膜早播:2月25-28日,采用秸秆粉碎机直接对地表玉米植株进行粉碎还田,施用磷酸二铵35kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为23cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,采用小麦膜下覆土播种机对燕麦进行播种,品种为坝莜一号,行距为10cm,播垄的宽度为90cm,播垄的间距为30cm,播垄为9行,播种量为18kg/亩。
D、春季燕麦刈割收获:5月20-25日,此时燕麦株高90cm左右,且处于孕穗中后期,对燕麦进行刈割,不留茬,将刈割的燕麦转运至青贮加工区进行裹包加工。
E、青贮玉米贴茬播种:5月26日-6月1日,利用膜上播种机在原有燕麦播垄进行玉米膜上播种,播种的行距为70cm,株距为25cm,播种量为2.5kg/亩,采用穴施的方式施加磷酸二铵35kg/亩。
6月-9月,玉米苗期及时喷施除草剂防治杂草,大喇叭口期进行追施氮肥尿素20kg/亩,注意喷施农药防治玉米螟、黏虫、蚜虫等食叶虫害;8月份雨季集中,注意排涝。
F、玉米植株刈割收获和植株覆盖:9月28日-10月3日,玉米籽粒处于蜡熟期,刈割收获1/2的玉米植株用于青贮,留存1/2植株进行整株砍收用于地表覆盖,留存植株的籽粒进行收获与刈割部分掺混用于青贮。
E、来年早春2月底进行土地整理,清除残余地膜,将覆盖地表的玉米秸秆粉碎还田,施肥,对燕麦进行播种,操作同C-F。
实施例3
一种滨海盐碱地燕麦-青贮玉米周年轮作的种植方法:
A、土地整理:春季在滨海盐碱地按照地形和水渠分布修建条田,其中,条田宽度为50m,长度为500m,条田间开挖排水沟,沟深为3m,底宽为2.5m,上口宽为5m;在条田四周修建蓄水埂,高度为40cm,宽度为70cm,同时对地块进行平整耕作;施用牛粪6t/亩,磷酸二铵30kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为23cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,然后进行玉米播种,品种为青贮金玉,播种的行距为60cm,株距为20cm,播种量为3kg/亩,玉米出苗后,进行常规田间管理。
B、玉米秸秆整株收获:10月10-12日,此时玉米株高为1.8m,且没有籽粒形成,进行玉米整株砍收并直接覆盖于地表,避免秋冬季土壤返盐。
C、春季燕麦覆膜早播:2月25-28日,采用秸秆粉碎机直接对地表玉米植株进行粉碎还田,施用磷酸二铵45kg/亩,采用铧式犁和旋耕犁分别对土地进行多次翻耕和旋耕,深度均为25cm,旋耕后采用小麦播种镇压器对地块进行镇压,采用小麦膜下覆土播种机对燕麦进行播种,品种为坝莜一号,行距为10cm,播垄的宽度为90cm,播垄的间距为30cm,播垄为9行,播种量为20kg/亩。
D、春季燕麦刈割收获:5月20-25日,此时燕麦株高90cm左右,且处于孕穗中后期,对燕麦进行刈割,不留茬,将刈割的燕麦转运至青贮加工区进行裹包加工。
E、青贮玉米贴茬播种:5月26日-6月1日,利用膜上播种机在原有燕麦播垄进行玉米膜上播种,播种的行距为60cm,株距为20cm,播种量为3kg/亩,采用穴施的方式施加磷酸二铵30kg/亩。
6月-9月,玉米苗期及时喷施除草剂防治杂草,大喇叭口期进行追施氮肥尿素20kg/亩,注意喷施农药防治玉米螟、黏虫、蚜虫等食叶虫害;8月份雨季集中,注意排涝。
F、玉米植株刈割收获和植株覆盖:9月28日-10月3日,玉米籽粒处于蜡熟期,刈割收获1/2的玉米植株用于青贮,留存1/2植株进行整株砍收用于地表覆盖,留存植株的籽粒进行收获与刈割部分掺混用于青贮。
E、来年早春2月底进行土地整理,清除残余地膜,将覆盖地表的玉米秸秆粉碎还田,施肥,对燕麦进行播种,操作同C-F。
依据上述方法,2018-2021年,土壤表层始终保持植株覆盖,大大减少了土壤盐分表聚,其中,3-5月耕层20cm土壤含盐量为0.40%-0.45%,土壤含水量不低于22%,燕麦的出苗率达到80%以上,玉米的出苗率达到78%以上,整个牧草作物的生长周期内土壤耕层盐分控制在0.46%以下,其中,一茬燕麦籽粒产量达2.3t/亩,二茬青贮玉米鲜草产量达6.23t/亩,周年产量达到8.53t/亩,由于燕麦品质和青贮玉米品质较好,市场价格高,与传统的冬小麦-夏玉米一年两熟的种植模式相比,亩净收益增加1.5倍,并且由于本方法进行了部分秸秆还田和有机肥配施,土壤有机质提升了15%,土壤容量降低了20%,实现了滨海区盐碱耕地质量和产能的协同提升。
本发明通过4年在河北省海兴县滨海盐碱地核心示范区进行了试验结果表明:发现耕层土壤结构显著改善,并且亩增效益显著提高,并且一茬燕麦耐盐抗涝性强、品质好,增收效果好,二茬青贮玉米由于包括1/2-2/3的秸秆和全量的籽粒,在保证亩产量的同时,能够显著提高青贮品质,比常规青贮玉米的产量收益更高。上述方法高度契合了滨海盐碱区土壤水盐运移规律,减少了地表裸露的时间和土壤盐分表聚,能够产出产量高、品质好的牧草产品,大大满足滨海盐碱区日益增长的畜牧业的要求,对滨海盐碱区产业结构调整、提高促进区域农牧结合具有重要应用价值,本发明具有显著的经济、社会和生态效益,具有广阔的应用前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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