山東煙田綠肥「雙晚一高」種植技術的製作方法

2023-12-02 23:20:41 1

本發明涉及山東省煙區綠肥種植技術，屬於農業技術領域，更具體地涉及一種煙田綠肥晚播、晚翻耕、高產種植技術。

背景技術：

山東地區屬於半溼潤地球，近年來山東煙區經常面臨三季連旱的現象，10月份土壤墒情差，特別是菸葉採收后土壤含水量低，二月蘭、沙打旺、多年生和一年生黑麥草、鼠茅草等品種對萌發條件要求高，種子出苗情況不良；同時，偶發性的寒冬也會對這些綠肥品種造成凍害，死亡或者生物量受到影響，其在山東省的冬季煙田適應性和越冬性差。

當前山東省煙區為4月中旬開始整地、起壟，5月上中旬種植菸葉，10月份採收完畢。從10月份到次年的4月份煙田處於閒地裸露狀態。由於北方多風，極易對裸露煙田表層土造成風蝕，而這部分土壤中含有較多的養分。同時，我國近年來有機肥施用量逐漸降低，而化肥施用量不斷提高，造成農田理化性質惡化，土壤板結，菸葉質量降低。為了解決這些問題，中國農科院菸草所從上世紀90年代以來開展了有關煙田綠肥種植技術，在品種選擇、肥料運籌等多個方面進行了研究和推廣示範，對土壤的改良起到了良好的促進作用。但是這些技術在推廣過程中存在著與菸葉後期處理爭勞動力、冬季綠肥覆蓋率低、翻耕時綠肥生物量低、翻耕後綠肥分解速度慢等諸多問題，在實際應用中限制了其進一步廣泛推廣。

現有技術中，專利201110211630.X提供了貴州地區煙田混播綠肥壓青方法，本方法克服了長期單施化肥煙田碳氮比降低，養分非均衡化，有效供肥能力不強，菸葉化學成分不協調的問題。優點在於：明顯增加當季植煙土壤中速效養分含量、細菌總數、硝化細菌和放線菌數量，煙株營養協調，菸葉增鉀降鹼效應顯著，香氣質量改善，種煙收益大幅提高；專利201210459188.7從增加生物量的角度提出在8月至9月上旬，菸葉中部葉採烤時期，採用撒播的方式，在12月至翌年的1月份，結合冬季的翻耕，將綠肥翻耕入10-20cm深的土中，本發明有效的解決了煙區種植綠肥、冬季翻耕凍土以及「三先」技術之間的矛盾，而且使得煙區的土壤進行了改良，地力得到了提升，菸葉的質量能夠穩步提高，但是其方法屬於和菸草間作，兩者處於同一生長期，可能不利於菸草其他農事操作，另外冬前深翻綠肥後，煙田裸露，不利於北方地區煙田的水土保持。專利201210474360.6提供了種植、翻壓綠肥與施用腐熟劑和微生物肥相結合的方法和技術，可提高綠肥的腐熟速度，但亦屬於常規傳統種植模式，未考慮綠肥產量、密度以及腐熟速度間的相互關係。

現有技術在實施過程中存在著以下問題：1)種植時間上，與菸葉採收後處理相重疊，存在爭勞動力的現象，造成農民種植綠肥積極性不高；2)播種方式上以條播為主，行間距大，越冬期間對農田的覆蓋效果不好；3)播種量上，如以當前傳統常用量，在4月上旬翻耕時生物量過小，達不到應用的改良土壤效果；4)按照現有栽培模式的時間播種，如翻耕時間早，則生物量低；翻耕時間晚，雖然生物量較高，但綠肥處於生物後期，體內C/N比高，分解速度慢，對後期農事操作有影響。所以，當前綠肥種植模式在實際生產中的推廣利用受到了極大限制。

技術實現要素：

本發明針對現有栽培技術的不足，提供一種山東省煙田綠肥晚播、晚翻耕、高產種植技術，能有效解決勞力矛盾、冬季覆蓋率低、生物量不足和分解速度慢等問題。

本發明的技術方案如下：

(1)選擇綠肥品種，並對綠肥種子進行預處理；

冬牧70、大麥在山東省煙區表現突出，種子個體大，抗旱、抗寒性好，種子萌發對土壤環境要求低，且在冬前就能形成安全越冬的壯苗，返青後進入快速生長期。因此，選擇冬牧70或大麥作為適宜的綠肥品種。

作為優選，對質量較差的種子進行篩選，剔除不飽滿的秕種；在播種前7-10天內，選擇2-3天連續晴好的天氣將種子攤平於土地上曬種，避免放於水泥地，防止水泥地高溫對種子造成傷害。

(2)機械深耕

對煙田進行翻耕平整，加深耕作層，打破犁底層，增加耕層對雨季降水的積蓄量，耕深以25-30釐米為宜，然後利用機械耙平整土地。不同年份間採用深耕與深松相結合。

作為優選，收穫菸葉後，對煙田進行旋耕。

作為優選，一般二年三年作時，在冬閒時深耕，綠肥播種前淺耕。一年二作時，土壤墒情較好又多年沒深耕的地有明顯的犁底層，應進行深耕；播期乾旱，耕層有失墒危險時宜淺耕。至於土層薄的山丘旱薄地重點推廣機械豐產溝挖掘、機械深松耕、機械溝播等機械旱作技術，這些耕作措施，一般應結合輪作在冬閒時進行。作為優選，可以適當造墒。

(3)適量施加基肥

作為優選，採用「一炮轟」施肥法進行施肥，畝施純氮8-12公斤為宜，以培育冬前壯苗，提高綠肥返青後的生物量，降低綠肥植物體內C/N值，有利於綠肥植株體分解。

(4)適期晚播

經過多年試驗，在山東煙區一般可以在10月下旬至11月上旬播種。各地可根據實際情況推遲或者延後播期，以冬前形成三個分櫱為最佳。

作為優選，一般在10月31號左右進行播種，適當晚播可避開勞動力需求高峰，翻耕後綠肥C/N低，分解速度快，不影響翻耕以後的農事操作。

(5)增加播種量,採用撒播或窄行條播技術播種

為減輕晚播對生物量的影響，獲得更高的群體，提高冬季覆蓋率和翻耕後的分解速度，適當增加播種量，創建合理群體結構，山東煙區一般為300kg/公頃，各地可根據不同墒情和溫度適當增減播種量，以基本苗為50萬，冬前分櫱120-150萬為佳。

當前機械以行距20cm為多，基於這個行距，越冬期間行間內覆蓋度低，行內競爭激烈，基於此，在加大播種量的前提下進行撒播或窄行條播技術播種可提高綠肥對土壤表層的覆蓋和保護，同時降低行內群體競爭，有利於提高生物量。作為優選，窄行條播技術的行距10cm為宜。

作為優選，撒播或窄行條播技術播種後，採用機械進行鎮壓，將綠肥種子翻入土壤，鎮壓後耕層緊實度適宜，大孔隙變小，幹土層變薄，表墒提高，可降低土壤水分蒸發，從而使出苗率提高，增產顯著。

作為優選，鎮壓後進行噴灌一次，以提高土壤墒情，促進綠肥種子萌發。

(6)適期晚翻耕

傳統的技術翻耕時間為4月上旬，而由於本發明中綠肥的播種時間較晚，且4月中、下旬綠肥的日生物增加量遠遠高於前期綠肥的日增加量，因此，在4月下旬進行翻耕，以利於綠肥生物量的積累。

作為優選，加強田間管理，通過噴灑農藥降低地下病蟲害對綠肥生長的影響，以提高產量。

本發明的有益效果在於：

1、解決農忙時菸葉採後整理和綠肥種植對勞力需求的矛盾

山東煙區一般在9月末完成菸葉的田間採集，然後進入室內分揀程序，這個過程需要大量勞動力；同時，秋忙期間對勞力需求也較為旺盛。如果按照傳統方法在9月末至10月初播種，由於綠肥生態效益緩慢而不明顯，農民出於對勞動力的考慮，往往會放棄綠肥，因此在山東煙區菸農種植綠肥的積極性不高。若將播期適當推遲到10月下旬至11月上旬可有效避開綠肥種植和其他農事操作對勞力需求的矛盾，提高農民種植綠肥的意願。

2、增加冬季綠肥對裸露土壤的覆蓋率，降低土壤表層風蝕

通過降低行距，增加播種量提高基本苗，增加綠肥對農田的覆蓋度，可有效降低冬季風蝕對土壤的破壞。同時也是翻耕時獲得高生物量的前提。

3、選用適合當地種植、越冬的高產品種

冬牧70和大麥適合山東本地種植，其種子個體大，對土壤墒情要求不高，在較為乾旱條件下出苗率高，且在冬前就能形成安全越冬的壯苗，返青後進入快速生長期。

4、增加群體密度，提高了綠肥生物質產量

按照傳統栽培方式，菸草-綠肥種植模式中往往在3月下旬至4月上旬進行翻耕，其生物量較低，達不到高產的目的。而且此時由於個體小，分櫱少，群體間競爭，特別是行間的群體競爭非常小，不利於空間和光熱資源的充分利用。通過本技術適當晚播和增加播種量後，提高了群體密度，可明顯提高綠肥產量，提高了次年翻耕時單位面積的生物量。

5、翻耕後的綠肥易於分解，利於菸葉質量提升

本發明試驗表明，播期提前可增加相同播量下產量，但是翻耕後其分解速度降低，這是由於早播的綠肥在翻耕時其生育期晚於晚播，體內C/N和纖維素含量高，葉片強度大，不利於綠肥分解，往往對其他的一些農事操作造成影響。而晚播的綠肥翻耕時處於生長旺期，C/N和纖維素含量低，且葉片強度小，分解速度快，其快速分解期為7-8月份，此過程需外源性氮，這在一定程度上有利於菸草後期脫肥，分解高峰對外源性N的需求和種植煙脫肥時期相耦合，有利於菸葉質量。因此晚播並推遲翻耕時間可具有高產、易於分解等優點。

6、培肥地力

利於推廣綠肥還田，穩步提高土壤有機質含量，改良土壤。

具體實施方式

本發明技術方案不局限於所列舉的具體實施方式，還包括實施方式之間的任意組合。

以下試驗體現了本發明形成的具體歷程，分別進行了按照傳統的播種時間、播種量和翻耕時間試驗；在傳統栽種基礎上進行了播種量試驗；高播量、晚播、晚翻耕試驗。

實施例1：播期試驗，本次試驗探討了播期對綠肥生物量和其分解速度的影響

試驗在山東省安丘煙區進行，設三個重複，每個重複72m2，以冬牧70和大麥為試驗材料。2013年進行了播期試驗，試驗處理設9月20日、10月1日、10月10日和10月30日四個播期，其他條件均相同，播種量為120kg/公頃：平作為均行種植，行距25cm；4月9日翻耕，在翻耕時利用網袋法對翻耕後綠肥分解速率進行測定。

表1是不同播期冬牧70和大麥翻耕時生物量，從表中可以看出不同播期處理翻耕時生物量存在明顯差異，播種時間越早，翻耕時生物量越大，即提早播種時間可以增加綠肥的生物量。

表1不同播種期翻耕時生物量(kg/公頃)(2013年，安丘)

註：同列數據後不同小寫字母分別表示處理間差異達5％顯著水平

表2是不同播期冬牧70和大麥翻耕後的分解速度，結合表1和表2，從中可以看出播期早雖然提高了生物量，但是分解速度慢，影響後期農事操作；播期晚的綠肥分解速度快於早期，且其快速分解期為7-8月份，此時分解過程需外源性氮源，可造成菸葉一定程度的脫肥，有利於其質量提高。

表2不同播期綠肥翻耕後分解常數k(/天)(2013年，安丘)

註：同列數據後不同小寫字母分別表示處理間差異達5％顯著水平

實施例2:播種量及翻耕試驗，本次試驗探討了播量的增加和推遲翻耕時間可以緩解播期推遲造成的生物量降低，同時研究播種量大小對抑制冬閒田冬季風蝕的效果。

試驗在濰坊昌邑市進行，以冬牧70為試驗材料，播種時間為11月4日。共設置不種植(CK)，150kg/公頃(S1)，210kg/公頃(S2)和300kg/公頃(S3)3個播種量處理，每個處理3個重複，共計12個小區，每個小區面積2000m2，採用窄行直播，行距10cm，播後耙地、鎮壓。同時設置以大麥為試驗材料。共設置不種植(CK)，150kg/公頃(S1)，210kg/公頃(S2)和300kg/公頃(S3)3個播種量處理，每個處理3個重複，共計12個小區，每個小區面積60m2，採用窄行直播，行距10cm，播後耙地、鎮壓。年後分別於4月9日和4月25日測定LAI和生物量。

表3和4分別為冬牧70和大麥不同播量處理在4月9日和4月25日時的LAI和生物量。從表中可以看出，高播量處理可有效提高LAI和生物量，達到或者超過常規播期和播量指標。因此，通過增加播量可以實現早播條件下的生物產量。同時對比兩個時期的生物量還可以看出，推遲翻耕時間可以明顯提高翻耕時的生物量，而且當前在機械化程度比較高的情況下，將翻耕時間和栽培時間推遲也具備了相應的技術前提。而且進一步測定發現4月9日至4月23日之間的生物量日增加量處於急速上升狀態，每晚翻耕1天，可增加幹生物量到達350kg/公頃左右，因此，此時的適當晚翻耕可有效增加幹生物量，其效果遠遠高於早播。

表3不同播種量處理冬牧70翻耕時生物量、LAI(2014年，濰坊)

註：同列數據後不同小寫字母分別表示處理間差異達5％顯著水平

表4不同播種量處理大麥翻耕時生物量、LAI(2014年，濰坊)

註：同列數據後不同小寫字母分別表示處理間差異達5％顯著水平

表5是不同處理下集沙儀內土壤重量，從表中可以看出，播種量大其抑沙效果好。

表5不同播種處理的抑沙效果(2015，濰坊)

註：同列數據後不同小寫字母分別表示處理間差異達5％顯著水平

基於以上結果，推遲播種、提高播種量、推遲翻耕可以有效解決生物量、分解和抑沙等問題，具有較高的生態、經濟效益，可行性比當前常規模式突出，有利於農民接受。

當然，以上是本發明的優選實施方式。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明基本原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護範圍。