一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法

2023-12-05 01:53:46 2

專利名稱：：一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法
技術領域：
：本發明涉及半夏的栽培方法，特別指半夏與冬小麥間套作的栽培方法，具體為一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法。
背景技術：
：半夏為大宗常用中藥材，對半夏進行人工種植，是實行產業化、規模化、現代化基地建設，發展地方特色產業，促進地方經濟發展，增加農民經濟收入的有效途徑，同時對保護野生半夏資源、保護生態環境也具有十分重要的意義。半夏[Pinelliaternata(Thunb.)Breit.]又稱麻芋頭、三步跳、野芋頭，為天南星科、半夏屬多年生草本植物，以地下塊莖入藥，為大宗常用中藥材。我國除西藏、內蒙古、新疆外，其餘大部分地區均有分布。半夏含澱粉53.2%，揮髮油約0.013%和少量脂肪。味辛，性溫，有毒。經研究發現生半夏的毒性最人，次為漂半夏，再次為生薑浸半夏和蒸半夏，白礬半夏的毒性最小。有燥溼化痰、降逆止嘔、消痞散結的功能，可用於治療痰多咳嗽、痰飲眩悸、風痰眩暈、痰厥頭痛、嘔吐反胃、胸脘痞悶等症，生用可外治癰腫痰核，姜半夏多用於降逆止嘔，法半夏多用於燥溼化痰。近年來研究還發現半夏的豆甾-4-烯-3酮I、環阿爾廷醇II、5a，8a-橋二氧麥角甾-6，22-雙烯-3-醇III等化學成分對人體腫瘤細胞株HCT-8，Bel-7402，BGC-823，A549，A2784具有一定抑制作用；半夏的稀醇或水浸出液對實驗小鼠肝癌(HCA)、肉瘤S180等有一定抑制作用；半夏多糖組份具有多形核白細胞(P麗)活性作用和抗癌作用；半夏各炮製品總生物鹼對慢性骨髓性白血病細胞(K562)的生長均有抑制作用，而以礬半夏抗K562腫瘤細胞生長作用最強。3半夏之名在我國歷代本草書籍中均有記載，始見於《禮記，月令》。半夏入藥首見於馬王堆漢墓出土的《五十二病方》中，處方用名為制半夏，距今已有2100多年的歷史。春秋戰國時期，我國最早的醫書《黃帝內經素問》即載有半夏秫米湯半夏12克，秫米30克，水煎服。治失眠。半夏的使用相當廣泛，如"桂麝散"(消腫止痛)、"二陳湯"(燥溼化痰)、"半貝丸"(化痰止咳)、"妙靈丹"(清熱化痰)、"半夏瀉心湯"(消痰止嘔)、"竹葉石膏湯"(降逆止嘔)、"保和丸"(和脾胃)、"香橘丹"(理脾消食)、"小兒至寶丹"(理脾和胃)、"枳實消痞丸"(消食化滯)、"七珍丹"(清熱化滯)我國藥用半夏歷史悠久，經驗豐富，影響深遠，至今張仲景《金匱要略》所創用的半夏瀉心湯、半夏厚樸湯等以半夏為主藥的方劑，仍為中醫和日本漢方醫廣泛使用。558個處方的微機分析結果表明半夏在處方中出現的頻率位於第22位。日本210個法定漢方中含半夏者46個，佔22%，足以證明半夏在國內外防治疾病和中醫藥市場上所處的重要地位。半夏全國年需要量約390萬公斤，而年收購量只有220萬公斤，為緊俏商品。由於生態環境的變化，歷史上半夏地道藥材產地資源急劇下降，例如安徽阜南、穎上兩縣的半夏收購量在20世紀60年代一70年代均為5000公斤以匕而1980年僅收購557公斤，1984年下降為216公斤。湖北、河南、江蘇等省半夏主產區也出現了類似情況。即使是收購量較高的四川省，1977年收購量達到歷史最高水平，為136.3萬公斤，以後也年年下降，1980年為32.9萬公斤，1982年則為19.3萬公斤。半夏從50年代年銷量100多萬公斤上升至60年代的200多萬斤，產銷基本平衡。70年代上升到300多萬公斤後，野生資源減少，而用量增大，供需矛盾日益突出。為緩解這一矛盾，90年代後半夏栽培品種陸續上市，天南星科犁頭尖屬白苞犁頭尖植物[Typhoniumflageliflorme(Lodd.)Blume]的水半夏也可用來代替旱半夏，供需矛盾暫時緩解。1991年規定水半夏不能代替旱半夏後，旱半夏又趨緊缺。由於旱半夏資源減少，市場供應嚴重不足，大量偽品半夏，如虎掌半夏、五葉半夏、銀南星等混入市場，不能保證醫用安全。半夏為緊俏商品，長期市場供應不足，單靠野生資源難以滿足市場需求，為了保護野生半夏資源，保護生態環境，我國從上世紀70年代中期開始研究野生變家種的試驗，儘管已摸索出不少經驗，但在提高單位面積產量、尋求最適宜種植條件等方面研究還很不深入。
發明內容本發明為了提高單位面積產量、尋求最適宜種植條件，特提供了一種半夏的栽培方法，即一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法。為了實現上述目的，本發明採用了如下技術方案一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法選擇直徑為0.5cm—1.2cm(秋季收穫後用篩子篩下小的種莖，大的加工)，重量約l.Og的半夏塊莖為種莖，然後在陽光下曬l天一2天後堆放於無取暖裝置的室內，堆放高度不超過30cm，當室內溫度下降到0。C以下時，加蓋麻袋等覆蓋物.，在小麥越冬後至拔節時分(氣溫在6。C一l(TC,此時小麥高15cm左右)前取出堆放的半夏種莖晾曬1天，去除爛栽，然後噴500倍多菌靈或用50%的石灰液浸種30分鐘或用0.05%的高錳酸鉀液浸種30分鐘殺菌，撈出半夏控幹表面水分，再噴辛硫磷等殺蟲劑殺蟲卵；晾曬後的第二天上午時分，用播種耬將半夏套種在其行間，開溝、下種、覆土-一次進行，播種深度為5cm—7cm;將排種孔調好，畝播種栽10萬個一l2萬個半夏種莖；若覆土差，有露種栽的，在下午用耱耮平播種溝；半夏套播後立即灌水;間套種後約15天半夏出苗；在半夏出苗到小麥收穫前的60天左右的共生期間內實行灌溉；小麥收穫前一周停止灌溉；小麥收穫時留約20cm—30cm的高薦，然後在地面撒施腐熟的2000kg/畝一3000kg/畝的玉米秸稈堆肥，再撒500kg/畝的小麥秸稈於地面，玉米秸稈堆肥和小麥秸稈的總覆蓋厚度為2cm—3cm，並及時灌水；秋季收穫半夏。本發明在小麥生長中期將半夏套作在其行間，出苗後二者共同組成高低有序的生物複合群體，雙方在生活和生態方面既有互惠互利的一面，又有競爭矛盾的一面，從而增加了雙方對逆境的抗禦能力，尤其是提高了土地的利用率，比單作半夏一年中多收穫了一茬小麥，極大地提高了土地的生產M力，實現了"糧藥"雙豐收。同時，在本發明中，小麥從播種到收穫，基本做到了田間作業機械化，即使面對"麥熟一晌"的小麥成熟特性，本發明也正好有半夏倒苗來應對。此外，本發明採取半夏與小麥間套作，在套作生長期間，有小麥為半夏遮蔭降溫；小麥收穫後，本發明在地面撒施玉米稈腐熟堆肥後，再將本田的小麥秸稈撒施於堆肥上，實施"雙覆蓋"技術，以利用堆肥和秸稈為地面遮蔭，為半夏的生長起到了降溫、地面保溼、避免強光照射、免除半夏死亡或倒苗發生的作用。另外，在半夏生長後期，雨水使小麥秸稈逐漸腐爛，還成為半夏的肥料來源，做到了"一物兩用"。本發明既做到了充分利用資源，又對環境進行了保護(避免小麥秸稈焚燒)。本領域的技術人員都知道，"倒苗"是半夏對不良環境適應的一種生物特性，倒苗影響半夏地上部分葉片的光合作用，加長土地農耗時間，倒苗每增加一次，半夏產量就下降33%，因此，控制半夏倒苗，可以大幅度地提高產量。本發明採取科學灌溉技術，'做到小水勤灌，比大水漫灌少倒苗一次。同時地面有覆蓋物，也對半夏的"倒苗"起到了抑制作用。本發明的主植物是半夏，小麥是輔植物，相對來說比單作半夏情況下一年中多收穫了一料小麥。半夏的經濟價值高，是一種高投入、高產出植物，同時也是一種勞動密集型植物，要求的技術含量高，另夕卜，半夏從播種到收穫基本上做到了科學管理，能適應國家GAP規範化生產質量的要求。單作雖然有利於機械化作業，田間操作也較為方便，但單作型一般為平面受光，光能利用率比較低，為了提高作物的產量，生產上常常密植，而密植又常常造成植物中下部葉片光合作用率下降，如密度過高，還會使中下部葉片光強過弱，甚至低於光補償點，導致農作物的中下部葉片枯死，不僅不會提高產量，甚至還會嚴重減產。小麥是喜光的高光效植物，株高一般為100—150cm，光補償點為1000Lx，抽穗前的光合作用層為上部的20—40cm，抽穗後約30——50cm，光合作用層主要是吸收光能和二氧化碳進行光合作用，形成產量，同時，小麥是CU補償點高的植物，一般在50ppm以上；半夏是矮株叢生性植物，株高一般不超過30cm，長期以來對弱光、散射光、反射光的利用率高，在植物群落中半夏無法與其它高稈植物相比，對光的需要經常處於劣勢狀態下，從而自身也獲得了耐陰性的基因進化，但半夏耐陰而不喜陰，在適度遮光條件下能生長繁茂，若光照長期在3000Lx以下，半夏則難以生存，而光強過強，高達9萬Lx，半夏會100%的倒苗。本發明採用立體間套作複合型農田生態系統模型。本著冬小麥不減產的原則，在小麥越冬後拔節前後，將半夏套種在其行間，以使半夏出苗後，小麥能封行，進入孕穗開花期，這樣組成的小麥和半夏複合群體能提高光能和C02利用率。近年來，沙塵暴和水土流失等災害在黃土高原發生較為普遍，給當地農業生產造成了嚴重的危害。據報導，春季地面裸露時每年會被風吹走O.lcm的土壤，而形成1.0cm的土壤，則需要400年的時間。黃土高原自然降水多以暴雨和急雨的形式出現，尤其是7、8兩月期間為多，是我國水土流失重災區。本發明採用間套作模式，種植指數(播種面積/土地面積X100。/。)為200%，換句話說，即土地利用率提高了IOO個百分點，也就是群眾所說的一年二作。在一年中，土地基本被植物所覆蓋，僅有小麥播種到出苗期間6天多的土地裸露時7間，但此時土壤溼潤，風力不大，不會造成風蝕，此期降水量少，更不會造成水蝕。另外，在本發明中，因冬春季有小麥覆蓋地面，也能減少沙塵暴的危害，防止土壤顆粒被風吹走。再之，本發明在小麥收穫時留高茬，並把小麥秸稈撒於地面，一來為半夏遮陰降溫，更重要的是地面有覆蓋物，再加之有半夏的生長，在小麥秸稈和半夏生物覆蓋的雙重作用下，十分有利於防止水土流失。並且，自然界的植物是以群落的形式生存與發展，一塊土地上不同植物高矮相伺，存亡交替，分層有序地利用著大自然的光、熱、水、土等資源。本發明模擬了大自然的群落分層延續法則，實行小麥和半夏複合型間套作，形成了人工的主體複合群體，以充分利用空間、時間和生態位原理，調整了人工植物複合群體的競爭與互補關係，提高了土地生產力。冬小麥與旱半夏間套作複合型群體模式在空間上的互補與競爭，是建立合理複合群體的重要理論基礎。在空間上的配置是將空間生態位不同的冬小麥和旱半夏進行組合，使其在形態上一高(小麥為高稈植物)一矮(半夏為矮稈植物)，一圓(半夏為圓葉植物)一尖(小麥為尖葉植物)，葉角一直(小麥為直葉植物)一平(半夏為平葉植物)，生理上一陰(半夏為耐陰植物)一陽(小麥喜陽植物)，最大葉面積出現的時間為一早(小麥早)一晚(半夏晚)等。利用這兩種植物生物學特性之間的差異，使其從各個方面適應其空間分配的不均一性，擴大了全田的光合面積，減少了漏光損失；在生長旺盛期，半夏出苗後增加了葉層次，減少了光飽和浪費，提高了葉面積指數，在整個生育期內實現了密植效應。冬小麥與旱半夏複合群體在時間上也具有互補性，表現為時間效應。在單作情況下，只有前作物小麥收穫後，才能種植後一種植物。而半夏是春種秋收植物，在產地只能一年一作，在小麥生長中後期將半夏套作在其行間，使小麥和半夏的共生期長達兩個多月，相當於一年中多收穫了一茬冬小麥，這樣就可以改半夏一年一作為冬小麥與半夏一年兩熟制。冬小麥與半夏複合型套作還致使地下因素呈現互補性，表現為營養異質效應。小麥以收穫地上部分籽粒為主，從土壤中吸收的肥料中，氮、磷較多，鉀較少；而半夏則以收穫地下部分的塊莖為主，從土壤中吸收的肥料中鉀較多，氮、磷較少。互補性還表現在不同植物的分泌物的不同，植物的自身分泌物一般對自身有害，但對另一種植物可能有利。小麥是深根系植物，根多細而密，功能根群主要分布在土壤40cra以下的層次內，最深的根可達150cm以上；而半夏是淺根系植物，功能根系在10—20cm的範圍內，很少超過30cm。一深(小麥為深根系植物)一淺(半夏為淺根系植物)，互為搭配，水分和養分的分層利用與互補作用強，兩者基本上不發生水分和養分的競爭。同時，小麥屬陽性植物，而半夏則畏陽光、忌烈日直射，耐蔭蔽，光照過強，超過9萬lx，半夏會100%倒苗，適度遮光生長繁茂，若過度蔭蔽，光照在30001x以下，半夏則枯黃瘦小，生長不良。本發明採取半夏與小麥間套作，從半夏出苗到小麥收穫，兩者共有60天的共生期，其間小麥是競爭的強者，在光能、土壤水養分等利用方面均佔據優勢。半夏出苗後，小麥進入生長旺盛期，為小麥澆水，使得地表經常保持溼潤，恰能為半夏創造溼潤的生境，從而使半夏得利，做到了一水兩用；共生期間，.由於半夏是矮稈植物，在陽光利用方面始終處於劣勢，經常為1000lx—50001x，而小麥的光補償點為10001x，正是半夏生活的光能最低點；共生期間，溫度適宜半夏生長，而光照不足，半夏生長不良，表現在葉片薄而發黃。故,夏的生長主要靠小麥收穫後的後期管理。而本發明所採用的小麥和半夏套種法，在時間上延長了60多天的半夏生長期，加上播種至出苗的時間，總時間延長了75天，同時半夏的二次出苗快，管理方面比半夏直播麥田方便；因此，本發明採用小麥套種半夏從技術方面考慮，具有技術含量高和實用性的特點。本領域的技術人員應當知道，當生活環境不適宜，尤其在高溫、土壤乾旱時，半夏地上部分的葉片幾乎全部死亡，地下部分的塊莖進入了短暫的休眠期，以渡過不良環境。當外界環境適宜時半夏又開始生長，這一生理特性稱為半夏的"倒苗"現象。半夏出苗後至小麥收穫前，二者進行了約60天的共同生長期。停止灌溉後，地表開始乾旱，白天溫度也升高到35。C以上，對半夏的生長極為不利，半夏迅速進入倒苗期。此時小麥成熟，實行機械化收穫，在機械進入大田時，一般不會傷害半夏的地下塊莖，因半夏塊莖在地表5cm以下，加之表層土壤乾旱，增加了塊莖的抗壓性，所以本發明十分有利於機械化收穫。綜上所述，半夏為我國大宗、常用中藥材，也是重要出口創匯商品之一，近20多年來一直緊俏。本發明實行半夏與小麥的間套作在提高土地利用率的同時，也比傳統種植方式，即小麥收穫後復播夏玉米，經濟效益增加了270%，另外，本發明所採用的小麥秸稈就地還田，還有利於資源的循環和再利用，有利於培肥地力和生態環境的保護，符合國家生態政策，即人與自然和諧發展。因此，本發明不僅有明顯的經濟效益，同時還具有明顯的社會和環境效益；此外，該技術還便于田間機械化作業，特別是小麥的播種與收穫，並不會因為採用複合群體的間套作而增加了機械化操作的困難，能完全做到機械化，就是半夏現今也可以採用半機械化播種。具體實施例方式供試作物半夏(主植物)、冬小麥(輔作物，力爭不減產或少減產)。使用肥料和農藥冬小麥畝施複合肥50kg;半夏畝施農家肥2000kg(玉米秸稈堆肥)、複合肥50kg(SV有機半夏專用肥，有機質30%、N8%、PA10%、1012%)。農藥僅半夏使用，包括辛硫磷、辛拌磷、滴地靈、殺蟎靈、多菌靈、生石灰、高錳酸鉀等。10冬小麥於10月中旬半夏收穫後進行播種(重茬半夏，如連作3年冬小麥一半夏一冬小麥一半夏，冬小麥一半夏)，不重茬半夏的前茬選玉米。冬小麥畝播量12kg(播前種子用種子包衣劑處理)，若播種期推遲，每延遲2天，播種量增加lkg;用50馬力拖拉機牽引的9行小麥條播機播種，行距21.25cm，畦埂高20cm，寬30cm，整個畦面寬200cm。播種深度5cm。越冬前(晝消夜凍)約12月中旬灌凍水；次年2月下旬灌返青水；半夏3月20日一25日套播後灌拔節水；4月中旬灌孕穗水；5月中旬澆灌漿水。6月6日——8日用小麥聯合收割機收割小麥，小麥的田間管理基本按大田要求的管理方法進行，只是在半夏套播後及時進行灌溉，套作要做到小麥管理機械化。選擇直徑為0.5cm—1.2cm(秋季收穫後用篩子篩下小的種莖，大的加工)，重量約1.Og的半夏塊莖為種莖，然後在陽光下曬1天一2天，起殺菌作用，同時也可降低種莖表面水分，以免在儲藏期腐爛。冬季在無人房內堆放，高度不超過30cm，並定期檢查。當室內溫度下降到0。C以下時，加蓋麻袋等蓋物，防種莖受凍。播前取出晾曬l天，去除爛栽，然後噴500倍多菌靈或用50%的石灰液浸種30分鐘或用0.05%的高錳酸鉀液浸種30分鐘殺菌，撈出半夏控千表面水分，再噴辛硫磷等殺蟲劑殺蟲卵；3月25日(此時小麥高15cm)用手扶拖拉機或3腿畜力播種耬播種。9行小麥可播種8行半夏，1畦內播兩趟半夏共6行，剩餘兩行用2腿或單腿人力播種耬播完。開溝、下種、覆土一次進行。播深5cm7cm，將排種孔調好，首次種半夏的地塊畝播量130kg，重茬的100kg，畝播種栽10萬個12萬個。若覆土差，有露種栽的，應在下午用畜力耱耮平播種溝。半夏套播後立即灌水。小麥收穫時留高茬，約20cm—30cm。然後地面撒施農家肥，再撒小麥秸稈於地面，及時灌水，生長期間灌水、病蟲防治等管理措施。秋季10月上中旬收穫半夏。本發明的試驗地為山西省新絳縣，該縣位於北緯35°27'19〃一-35°49'18〃，東經lll。1'36—111°20'26";屬典型的暖溫帶大陸性季風氣候；總面積598平方公裡，其中耕地52.5萬畝；平均海拔400m—600m，最高為1438.4m，最低為381.9m;年平均氣溫12.5。C一13.5°C，最多區14。C，最少區1(TC，一月平均氣溫為-4'C，七月平均氣溫為27t:;XTC的平均積溫為4905。C;無霜期為190天一230天，最多區為235天，最少區為180天；年平均降水量為471.9mm，最多年為700ram，最少年為450mm，年蒸發量1766mm。本區為一年二熟，或二年三熟區，主要農作物有冬小麥、棉花、夏玉米，屬山西重點棉麥農業區，同時也是晉南地區的蔬菜和瓜果產區和我省貧困地區之一。2002年全縣種植中藥材4.5萬畝，主要為半夏、遠志、白朮、柴胡等。試驗地的氣候、土地等有很好的代表性。經多年的研究證明，本發明具有極好的重複再現性。冬小麥為高光效耐低溫植物，半夏則為喜溫耐陰植物，二者在農田生態複合型群體中搭配比較適宜。冬小麥秋天播種，夏天成熟，可以利用半夏不能利用的低溫條件進行光合作用。試驗地冬小麥一般在10月上旬播種(回茬半夏，冬小麥有的也推遲到10月中旬播種)，播種一周後冬小麥出苗，此時大氣溫度已經下降到13T:(為半夏的倒苗枯死溫度)以下，此時半夏的地上部分葉片開始枯黃，不能進行光合作用，地下的塊莖開始休眠越冬。而冬小麥則可以利用(TC以上的溫度進行光合作用，13i:—3'C是小麥冬前的主要光合溫度，日平均溫度在0'C以上的白天溫度，尤其是中午前後氣溫可達3—15"，只要小麥葉片不枯死，中午溫度達3。C以上即可進行光合作用。越冬前(10月下旬一12月上旬)可利用半夏不能生長時間的溫度長達50多天，越冬後(2月中旬一4月上旬)60餘天，總計110多天(見表l)，》(TC積溫696。C。於小麥起身後——拔節前後進行半夏間套作(3月20—25日)，間套種後約15天半夏出苗，即4月10日。此時溫度己上升到13。C以上，一直到小麥收穫前的6月上旬，溫度均在13—25X:的範圍內，是小麥和半夏二者共生期間的共同適宜光合作用溫度條件，》13t:以上積溫達1154'C，時間長達60多天，溫度利用率提高了100%。表l試驗地旬平均氣溫表單位°Ctableseeoriginaldocumentpage13試驗地年均降水量為471.9mm，而小麥生育期間的降水量僅有123.5mm，佔全年降水量的26.2%，需水嚴重不足，必須通過灌溉才能滿足小麥對水分的需要。在半夏出苗的4月10日到小麥收穫前的6月10日，這60天的共牛期間，更是小麥一生中的需水關鍵期，需水量達小麥一生中需水量的85%以上，孕穗、開花期為小麥的需水臨界期，此期小麥要經歷拔節、孕穗、開花、灌漿、成熟5個重要生育時期，但此時的自然降水量卻很少，僅有69.6mm(見表2)，佔全年降水量的14.7%。僅僅依靠自然降水根本無法保證小麥的正常生長，同時也不能滿足半夏的生長。小麥和半夏的共生期是當地嚴重乾旱期，為了滿足二者的正常生長，必須實行人工灌溉。灌溉的目以小麥的需求為主，半夏為輔，並不因為間套作半夏而增加灌溉量，在滿足小麥灌水的同時即可滿足半夏對水分的需要。因此，人工灌溉的水分利用率提高了100%，做到了一水兩用。半夏是喜溫喜溼植物，小麥收穫後半夏開始單獨生長。從半夏第二次出苗(6月20日)後到最後倒苗期(10月20日)，產地開始進入雨季，自然降水量達322.lmm，佔全年降水量的68.3%。僅在小麥收穫後的6月中下旬和7月中旬、8月上旬的乾旱期灌3次水即可滿足半夏的中後期對水分的需要。試驗地小麥收穫期為6月5—6日，一般情況下於6月1日(小麥收穫前-周)前後停止灌溉，此期有利於小麥籽粒成熟、硬化，同時還有利於表層土壤的硬化，為小麥聯合收割機入地收穫和脫粒創造條件。土壤乾旱則不利於半夏的牛K，天氣乾旱和人為的停水灌溉，促使半夏開始進入第一次"倒苗"(半夏地上部分死亡)期。表層土壤適度乾旱便於半夏的地下塊莖不被人和機械壓壞，是本試驗實行小麥機械化收穫的技術之一，同時也是灌溉的理論基礎。表2試驗地旬平均P菱單位mm月旬一四五六七八九十十上旬0.63.74.96.66.09.045.115.722.822.94.5.5中旬0.83.82.411.27.013.51.5.217.223.35.53.12.3下旬0.93.110.613.42313.966.154.220.212.81.71,.4月2.310,.617.931.23636.4126.487.166.341.29.37.,2i1山西晉南地區是我省典型的棉(花)麥(小麥)區，傳統的種植模式有兩種，一為棉花的單作式，二為冬小麥收穫後復播夏玉米。從裸地時間長短來看，三種模式冬小麥復播玉米裸地時間為40天，棉花為163天，而冬小麥間套作半夏僅為10天(見表3)的裸露時間，本發明不僅土地利用率高，更重要的是保護了生態環境，有效防止了風蝕和水蝕。乾燥度(K)=0.16Xi:^l(rC/r(同期降水量)。按乾燥度可將氣候劃分為很溼潤(K<0.49)、溼潤(0.5<K<0.99)、半溼潤(1.0<K<1.5)、半乾旱(1.5<K<4.0)、乾旱(K〉4)。試驗地半夏從出苗到收穫，其生長期約180天，除去小麥收穫時半夏倒苗期的10天15天農耗時間外，半夏實際生長期僅有165天170天。生長前期的4月份6月份，為半夏與小麥共生期，也是當地的乾旱和半乾旱期，6月份是一年中最乾旱的季節，自然降水量少，蒸發量卻是一年中最多的時期，多達312.2mm，尤其是6月上旬為極乾旱期，K值高達4.34。進入7月份後，自然降水增多，降水量是一年中降水最多的月份，達126.4mm，為溼潤期，8月和9月份為半溼潤期，正常年份這3個月-會幹旱。表3三種栽培模式裸地時間比較種植模式前期裸地時間後期裸地時間冬小走小走6月上旬收穫一衛米山幽復播衛米裸地10天衛米收後一小ii出苗裸地30大總計裸地時間40大棉花棉花5月上出雖一10月10日生L(無裸地時間10月10曰一5月1曰裸地163大163人冬小左套作T-夏前期無裸地時間卞-夏收後一小犮出苗裸地10大10大表4半夏生長期間乾旱程度分析表月份溫度(°C)降水(mm)乾燥度(K)幹早程度蒸發M(mm)四月43631.22.24卞.乾旱]96.8五月600362.67卞.乾旱262.5六月76636.43.37、卜幹早312.5七月781126.40.99溼潤234.2八月76787.61.41卞-溼潤223.3九月58966.31.42，溼潤142.3全生育期3939383.42.07T:幹早1371.6水分由根系從土壤中吸收到體內，運送到植物地上部分，再以水蒸氣狀態15向外界散失的過程稱為蒸騰作用。植物從土壤中吸收的水分用作植物組成成分的量不到1%，絕大部分都是通過蒸騰作用散失到環境中，蒸騰作用雖然基本上是一個體內水分丟失過程，但與蒸發不同，蒸騰作用受植物生理活動所控制，可通過氣孔調節及非氣孔調節，對植物具有重要的生理意義，而蒸發則是單純的物理過程。植物在陽光直射下(即使是在炎熱的夏季)，只要水分的吸收及蒸騰作用能正常進行，就能保持適當體溫而不受熱害，因為每克水汽化為水蒸氣要吸收500卡以上的能量(溫度在25。C時，1克液態水變為氣態水約需580卡熱能)，所以葉子通過蒸騰作用可消耗大量的熱能，使其在烈日照射下體溫也不致過高。大部分農作物在生長前期，由於生長量小，地面不能被莖葉覆蓋，植物蒸騰量小，土壤水分主要以蒸發為主，封行後的中後期生長以蒸騰為主。而半夏是矮株叢生性植物，高不過30cm，整個生育期均不能被莖葉覆蓋地面，生長前期地面裸露率達60%以上，後期為30%—40%，所以整個生長期的土壤水分蒸發嚴重製約著半夏對水分的需求。半夏生育期的自然降水量僅有383.'lmm，而蒸發量卻高達1371.6mm。只有土壤水分充足時，半夏的生理蒸騰作用才能正常進行，才能不倒苗或少倒苗，其產量和質量才能提高。為了有效地保蓄半夏種植田塊的土壤水分，也曾採用過雙套作試驗，即小麥生長後期套作半夏，小麥收穫後再在半夏行間套種夏玉米(小麥一半夏一玉米)，結果半夏的產量和質量均不佳。其原因是由於半夏是耐蔭植物，而不是喜蔭植物，在整個生長期內，如半夏始終處於蔭蔽狀態，對其生長極為不良。如何才能有效地保蓄作物種植田塊的土壤水分？現在農業生產上普遍採用覆蓋技術，如地膜、小拱棚、沙田(地面覆蓋砂子或石塊)、秸稈、肥料覆蓋等，其原理是覆蓋物在土壤表面起隔離層的作用。自然情況下，表層lcm—3cm的土壤為隔離層，中耕鬆土的目的就是將表層土壤疏鬆，加大土壤孔隙度，切斷土壤毛細管，防止土壤水分借毛管力的作用上升到地面，從而使水分蒸發到大氣中。儘管這層土壤是自然的土壤隔離層，但受自然沉降、人畜踐踏、灌溉、降雨等多種因素的影響，其隔離層作用差。人工隔離層就是在地面加蓋"覆蓋物"，它的隔離作用比自然隔離層強。本發明針對試驗地屬於我國北方半乾旱地區，氣候乾旱是本地區的主要特點，而半夏生長需要溼潤環境等特點，因地制宜，採用玉米秸稈堆肥加小麥秸稈"雙覆蓋"，來創造溼潤小環境以滿足半夏的生長，即小麥收穫後於地面撒施腐熟的玉米秸稈堆肥和小麥秸稈，發現以2000kg/畝一3000kg/畝肥料，500kg/畝小麥秸稈(含N2.4kg、PA0.96kg、K"2.88kg)，總覆蓋厚度2cm—3cm比較適宜，其地表溫度(表5)—般要比裸地的溫度低1.5"C—2.(TC，下層土壤溫度變化不太大，這一措施有效地防止了土壤水分的大量蒸發，同時也促進了對自然降水和灌溉水的利用，可有效地將自然降水保蓄在土壤中來滿足半夏地上部分的生長和地下塊莖的增重；若每畝加蓋1000kg的小麥秸稈(2畝小麥秸稈蓋1畝半夏)，其保水性能更強，但土壤溫度較低，半夏根系的生理活動受阻，會發生生理乾旱現象，同時，由於覆蓋層厚，夏季還會成為害蟲的棲息場所，對半夏的生長也不利。試驗證明，這項技術在其它地區也具有重複再現性。表5覆蓋與不覆蓋土壤溫度分析表單位。Ctableseeoriginaldocumentpage17半夏是喜溫植物，15。C一25。C是其最適宜的生長溫度。許多人認為半夏可冬播，也可春播，但本發明不採用冬播，其原因是考慮到冬播如覆土不嚴，冬季就會有部分種栽凍壞，出苗率和成苗率都較低，所以採用春播。在試驗區所設的3個播種期中(見表6)，以3月15日一3月25日為適宜播種期，此期溫度低於1(TC，塊莖開始萌動，發出葉柄，在土中生長緩慢，有的在地表下彎曲生長；當地溫上升到15。C時，即4月15日左右，5cm地溫達15。C時，葉柄即出土；另外，此期播種的半夏，葉柄中形成的珠芽多，經調查發現有38.9%—51.2，十柄能形成珠芽，有的葉柄地下一個珠芽，地上還能形成一個珠芽，出現一柄兩珠芽現象。而珠芽是半夏種栽的主要來源，土中形成的珠芽，當形成後隨即在土中生根、發芽，當年即可形成直徑達0.5cm—1.5cm的種栽。第一批倒苗的地上珠芽，儘管經蓋土後才能生根、發芽，當年也形不成要求的種栽，須留在田間再生長一年，才能達到種栽的要求，但也可減少種栽的使用量；從產量形成分析，3月15日一25日播種的半夏一般比晚播的(4月4日)高13.6%一14.1%。4月5日播種的半夏，此時溫度高，半夏出苗快，葉柄在土中均呈垂直方向生長，所形成的都是地上珠芽，總產量相對也低；此外，從小麥的生長考慮，若過早播種半夏，小麥剛起身，播種半夏就會將小麥心葉埋住，影響小麥生長；若過晚播種，當小麥株高達3t)cm以上時，小麥開始拔節，同時小麥的根系也進入生長旺盛期，套種半夏將會切斷部分小麥根系，從而影響小麥的生長，也就影響到小麥的產量。因此，經試驗將套種半夏的播種期定為3月15日一25日是比較適宜的。試驗證明，這項技術在其它地區也具有重複再現性。表6半夏不同套種期對珠芽的影響播種期小麥株高氣溫地下珠芽形鮮品產量增減產(月.日)(cm)rc)成率(％)(kg/畝)(%)3.1512.07.451.21102.314.13.2515.09.438.91090.713.04.520.012.65.3966.1CK在試驗區所設的3個播種深度中，播深小於3cm的一年中至少要發生3次18倒苗，乾旱時間越長，倒苗時間就越長，其原因是因淺播半夏的地上葉柄較長，對乾旱的適應能力差，一遇乾旱隨即發生倒苗現象；播種深度為3cm的處理，基本上全為地上珠芽，地下很少有珠芽形成；而播種深度為5—7cm的半夏，一年中僅有2次倒苗。從總產量分析，播深5cm、7cm的兩個處理，要比3cm的分別增產18.1%和31.3%(表7)。總體來看，播種深度一般不能淺於5cm，但最深也不要超過7cm，因半夏是淺根系植物，若加深到10cm，儘管半夏也能出苗，但因葉柄在土中生長過長，消耗營養物質過多，出苗後形成的葉片小而瘦弱，對產量影響很大。故把半夏播種深度定為5—7cm的深度比較適宜。試驗證明，這項技術在其它地區也具有重複再現性。表7tableseeoriginaldocumentpage0人工栽培半夏，各地適宜的播種量不近相同，一般播種量為50kg/畝一60kg/畝。本發明根據具體情況，經多年試驗發現新種半夏地播種量為130kg/畝，否則產量不高，經濟效益不佳；重茬半夏地，應比上一年的播量減少30%，其原因是土中有上年撒落在地表的珠芽和採挖時露挖的小種莖，次年它們均可發芽，成為新個體;重重茬半夏和3年以後的半夏重茬地，均按上一年的播種量20%遞減(表8)。本試驗的種莖每公斤約1148個，按發芽率85%和出苗率85%計，要求每畝成苗率達到10萬株以上(10.78萬苗)。種栽的直徑要求在1.2cm、l.Ocm、0.8cm、0.5—0.8cm、0.5cm以下的各佔20%。試驗證明，這項技術在其它地區也具有重複再現性。表8不輪作方式對半夏播種量的影響與分析輪作方式播種量上年形成的珠芽當年形成的珠芽合討-(kg/667m2)(萬個/667m2)(萬個/667m2)(萬個/667m2)玉米一小麥一半夏(新種T:夏田)13023402340小麥-一半夏一小發一半復(重茬卞夏)100180018003600小麥一半夏一小麥一半夏一小麥一半夏(重重茬80.180014403240卞-夏)小麥一半夏一小麥一半夏一小^—'卜夏一小麥60180010802800一半夏(3年重茬半夏)針對半夏淺根系、耐陰、喜肥、不耐高溫的特性，試驗區共設置了4個處理，以便從中找出半夏產量高和質量佳的最佳技術方案。表9夏季不同覆蓋物對半夏產量的影響處理產幫(kg/畝)增減產(％)玉米秸杆堆肥+小麥秸稈覆蓋+小麥留高茬1011.6+93.5玉米秸杆堆肥+小麥留高茬903.3+72.7小麥留咼在617.1+18.0小發秸杆覆(清種半夏田)522.9CK從表9可以看出，將玉米秸杆堆肥+小麥秸稈覆蓋+小麥留高茬組合到一起的技術措施，其產量是4個處理中的最高者，比對照小麥秸稈覆蓋(清種半夏田)增產93.5%(表9)，效果最好。其原因是半夏在小麥生長期間套種在其行間，套種時很難將大量的農家肥料施入田內，加之半夏又是淺根系喜肥植物，所以半夏倒苗後的管理和重施肥是關鍵技術環節。本研究小麥收穫時留25cm一30cm的高茬，然後再將2000kg/畝的玉米秸稈堆肥均勻撒施地表，接著再把小麥收穫時留在田裡的小麥秸稈覆蓋在堆肥上面，採取所謂的"堆肥、麥稈雙覆蓋法"，這些措施一來能為半夏遮蔭和降低地表溫度，二來地面覆蓋的小麥秸稈和高留茬，在半夏二次出苗後的前期既可為半夏遮蔭降溫，在後期雨季到來後可逐漸腐爛成為半夏的重要有機肥料來源，做到"一物兩用"。實行小麥和半夏間套作，在時間上既有年內輪作，又有年間連作。經多年試驗發現，半夏是不耐連作的植物(見表IO)，但可以適當進行短期內的連作，連作期不宜超過4年，若連作時間過長，產量將大幅度下降。重茬半夏要比新種半夏地減產15.6%，重茬2年的要比重茬1年的減產20.4%，隨著連作年限的加長，產量下降的就越多。同一塊地可連續種植半夏3年，最多不要超過4年，4年內的半夏退化率平均為20.1%。5年後必須倒茬，否則病蟲害嚴重，尤其是半夏的花葉病毒病發生嚴重，儘管現今可通過脫毒和其它防治方法來解決，但生產成本提高、目前唯一解決病毒病的好辦法就是倒茬。表IO不同輪作方式對半夏產量的影響輪作方式rotationmodels產量(l(g/667m2)production增減產(％)changedproduction(percentage)玉米一小麥一半夏(新種半夏田)小麥一半夏一小麥一半夏(重茬半夏)小麥一半夏一小麥一半夏一小麥一半夏(重重茬卞夏)小麥一巾夏一小麥一個夏一小麥一半夏一小麥一半夏(3年重茬半夏)1201.31014.4807.6611.9新ck+18.4+48.7+96.3-15.6重ck+25.6+65.9-37.8-20.4重重ck+32.0-49.-39.7-24.23歪ck小麥一半夏一小麥一半夏一小麥一半夏一小麥一半夏一小麥一半夏(4年重茬半夏)406.7-66.1-59.9-49.6-33.4自然旬降水量絕對值低於旬氣溫絕對值時為嚴重乾旱期，二者相等時為-般乾旱期，自然旬降水量絕對值高於旬溫度絕對值時才為不乾旱期(瓦爾特-土圖)。我國北方大部分地區是乾旱和半乾旱地區，尤以春旱嚴重。圖1分析情況表明，試驗區3月一6月底以前為嚴重乾旱期；7月一9月份為本區雨季期，共有三個降水峰值期，7月上旬和下旬各一個峰值期，8月下旬為一峰值期，此期一般情況不會發生乾旱，但有些年份一年中會發生兩個短暫的乾旱期。7月中旬有間斷的乾旱期，但持續時間不長，一般不超過一周；8月上旬至屮旬有嚴重乾旱情況發生，持續時間比7月份的長，有時長達15天以上；10月上旬為一般乾旱，據此可知試驗區不僅春旱嚴重，而且是夏旱和春旱連旱嚴重區。依據試驗區的乾旱季節特點和半夏喜溫暖溼潤環境、怕澇、地面積水會引起植株死亡的生理特點，制定了本灌溉方案，具體為小麥按大田灌溉進行管理，半夏從小麥收穫後開始進行灌溉管理。以第一灌溉試驗方案好，即小麥收穫後抓緊田間管理，以儘可能減少農耗時間，早澆半夏二次"出苗水"，為第1水，時間約6月8日左右，第1水很關鍵，它決定半夏倒苗時間的長短，灌溉越早，出苗越早，農耗時間就越短；6月20日前後半夏已陸續出苗，澆第2水，稱"促苗水"；7月中旬和8月中旬是乾旱期，分別澆第3水和第4水，稱"促根水"或"緩苗水"，若不澆3水或4水，半夏即發生倒苗現象，地上葉片死亡，光合作用時間短，產量降低。灌溉方案處理1的產量最高，每次灌溉15m7畝，做到小水勤灌，一年中僅有兩次倒苗，比灌溉3次的要畝增產234.4kg，畝灌溉量僅增加15m3。而處理3灌溉2次，每次灌溉25nf'和不灌溉的處理要倒苗3次，產量也較低，對照組僅有處理1的五分之一。表11灌溉量與灌溉次數對半夏倒苗及產量的影響tableseeoriginaldocumentpage22從倒苗情況分析，15。C一25。C是半夏最適宜的生長溫度，30。C以上生長緩慢，溫度超過35。C又缺少水分時開始出現倒苗現象，以地下塊莖渡過不良環境，當秋季涼爽時，半夏又繼續生長，秋後當地於10月中旬溫度低於15X:以下時開始枯葉、倒苗。對照和處理3灌溉次數少的，一年中要發生3次倒苗，對半夏產量的影響很大。(圖1為試驗地旬平均溫度、降水曲線圖系列1為溫度系列2為降水)權利要求1、一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法。其特徵在於選擇直徑為0.5cm-1.2cm(秋季收穫後用篩子篩下小的種莖，大的加工)，重量約1.0g的半夏塊莖為種莖，然後在陽光下曬1天-2天後堆放於無取暖裝置的室內，堆放高度不超過30cm，當室內溫度下降到0℃以下時，加蓋麻袋等覆蓋物；在小麥越冬後至拔節時分(氣溫在6℃-10℃，此時小麥高15cm左右)前取出堆放的半夏種莖晾曬1天，去除爛栽，然後噴500倍多菌靈或用50％的石灰液浸種30分鐘或用0.05％的高錳酸鉀液浸種30分鐘殺菌，撈出半夏控幹表面水分，再噴辛硫磷等殺蟲劑殺蟲卵；晾曬後的第二天上午時分，用播種耬將半夏套種在其行間，開溝、下種、覆土一次進行，播種深度為5cm-7cm；將排種孔調好，畝播種栽10萬個-12萬個半夏種莖；若覆土差，有露種栽的，在下午用耱耮平播種溝；半夏套播後立即灌水；間套種後約15天半夏出苗；在半夏出苗到小麥收穫前的60天左右的共生期間內實行灌溉；小麥收穫前一周停止灌溉；小麥收穫時留約20cm-30cm的高茬，然後在地面撒施腐熟的2000kg/畝-3000kg/畝的玉米秸稈堆肥，再撒500kg/畝的小麥秸稈於地面，玉米秸稈堆肥和小麥秸稈的總覆蓋厚度為2cm-3cm，並及時灌水；秋季收穫半夏。全文摘要本發明為一種半夏與冬小麥間套作及半夏雙覆蓋栽培方法選擇種莖，晾曬，將半夏套種，半夏套播後立即灌水；在半夏出苗到小麥收穫前的共生期間內實行灌溉；小麥收穫前一周停止灌溉；小麥收穫時留茬，然後在地面撒施玉米秸稈堆肥和小麥秸稈；秋季收穫半夏。本發明實行半夏與小麥的間套作在提高土地利用率的同時，也比傳統種植方式，經濟效益增加了270％，另外，本發明所採用的小麥秸稈就地還田，還有利於資源的循環和再利用，有利於培肥地力和生態環境的保護，符合國家生態政策，即人與自然和諧發展。因此，本發明不僅有明顯的經濟效益，同時還具有明顯的社會和環境效益；此外，該技術還便于田間機械化作業，能完全做到機械化。文檔編號A01C1/00GK101606464SQ20081005525公開日2009年12月23日申請日期2008年6月20日優先權日2008年6月20日發明者楊忠義,牛顏冰,王玉慶申請人:楊忠義