冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带机械化种植方法

1.本发明属于作物栽培领域，具体涉及一种冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带机械化种植方法。


背景技术：

2.华北地区冬小麦-夏玉米一年两熟种植制度受水资源和热量资源的制约，水肥利用效率低。生产过程中存在五大问题：一是小麦机械化收获后不进行土壤耕作，夏玉米直播在麦茬地上，播种质量和出苗密度无法保证。二是在冬小麦播种期和夏玉米播种期常常遇到干旱，小麦播种前需要灌水造墒，导致小麦机械化播种推迟，浪费了光热资源。夏玉米播种后浇“蒙头水”，常常因为水源和人力缺乏无法实现，导致夏玉米出苗较晚，浪费夏季宝贵的光热资源，不利于夏玉米高产。三是灌溉技术粗放，大水漫灌导致水分利用效率低，灌溉人工费用高，而且不能根据作物生长的需求及时灌溉；四是追肥困难，小麦地表撒肥不但费工，而且撒在表层的化肥损失率高。玉米植株高大，中后期施肥难以进行。五是春小麦机械化作业过程中，车轮对苗麦碾压，损伤麦苗。
3.早期建立的节水灌溉及水肥一体化技术，如滴灌、微喷等，虽然改善了水肥高效利用问题，但是作业效率较低，需要多次人工铺设、移动管道，不能实现一次作业，全年应用。而且在冬小麦季地表铺设的滴灌带还容易被秋季和春季大风吹动。近两年兴起的浅埋滴灌技术在一定程度上解决了这些问题，并在理论上可以实现了冬小麦播种时一次铺设，冬小麦-夏玉米两季使用。然而这项技术还存在三大不足，一是夏玉米播种过程中，机手看不到埋在地下的滴灌带，稍有不慎，很容易将滴灌带挑起、折断。如果农机手水平差，小麦播种和滴灌带铺设不直，这一问题就更加严重；二是夏玉米依然直接播种在麦茬上，没有解决夏玉米的播种质量问题。三是没有解决麦田机械化作业的车轮碾压麦苗问题。为解决这些技术难题，需要一种更高效的种植技术模式。


技术实现要素：

4.本发明旨在发挥已有浅埋滴灌技术优点的基础上，进一步克服其缺陷，实现：(1)夏玉米播种时，机手能够准确地判断出埋在地下的滴灌带的位置，保证不挑起、折断滴灌带。(2)将夏玉米种子精准地播种在没有麦茬的干净土壤上，提高夏玉米播种质量；(3)为冬小麦田间机械化作业预留车轮碾压通道。
5.为实现上述目标，本发明提供了一种冬小麦-夏玉米机械化轮种方法，包括将每4行冬小麦作为一条苗带，相邻苗带之间预留一条空带以供收获冬小麦后种植夏玉米用，在每条苗带的中央浅埋一条滴灌带以供冬小麦和夏玉米种植过程中使用；所述空带在冬小麦田间机械化操作时作为车轮碾压通道使用。
6.上述方法中，所述冬小麦的行距为10cm，空带宽度为30cm，夏玉米行距为60cm。
7.上述方法中，所述滴灌带在冬小麦播种同时进行铺设。可利用小麦浅埋滴灌带播种一体机进行。
8.上述方法中，所述浅埋，在铺设的滴灌带上覆土2-3cm。
9.上述方法中，所述冬小麦和所述夏玉米均利用卫星导航播种。
10.本发明的方法是一种更高效的冬小麦-夏玉米全年浅埋滴灌种植模式，能够在发挥已有浅埋滴灌技术优点的基础上，进一步克服其缺限，实现：(1)夏玉米播种时，机手能够准确地判断出埋在地下的滴灌带的位置，保证不挑起、折断滴灌带。(2)将夏玉米种子精准地播种在没有麦茬的干净土壤上，提高夏玉米播种质量；(3)为冬小麦田间机械化作业预留车轮碾压通道。
11.本发明的有益效果是：
12.1.保证充分常规的浅埋滴灌技术的节水节肥作用，避免“滴灌带位置分辨不清、滴灌带铺设不直”等问题，
13.2.大幅度提高玉米的播种质量，保证玉米苗全、苗齐、苗壮，进而提高玉米产量。
14.3.小麦田间机械化作业时，车轮走在预留的空带上，减少对麦苗的碾压伤害。
15.4.在河北曲周县连续两年利用本发明的技术，冬小麦(品种“中麦578”)产量水平达到600-630kg/亩，比对照增产9％；夏玉米(品种nk815)出苗率增加8.4个百分点，株距变异系数降低25.5％，单株产量变异系数降低17.5％，产量达到800kg/亩，比对照增产12％。全年节水30-40m3/亩，节肥20％。
附图说明
16.图1为本发明的冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌的4比1条带种植方法模式示意图。图2为本发明实施例1中卫星导航辅助驾驶、同步铺设浅埋滴灌带的小麦“4比1”条带种植播种机。
17.图3为本发明实施例1中田间滴灌管道布置示意图。
18.图4为实施例1中浅埋滴灌4比1条带种植技术模式下，田间冬小麦与夏玉米生长情况。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，给出的实施例仅为了阐明本发明，而不是为了限制本发明的范围。以下提供的实施例可作为本技术领域普通技术人员进行进一步改进的指南，并不以任何方式构成对本发明的限制。
20.下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
21.实施例1
22.2020年10月-2022年10月，在河北曲周县连续两年利用本发明的方法进行试验。
23.冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带种植方法为一种冬小麦-夏玉米机械化轮种方法，为每4行冬小麦作为一条苗带，相邻苗带之间预留一条空带以供收获冬小麦后种植夏玉米用，在每条苗带的中央浅埋一条滴灌带以供冬小麦和夏玉米种植过程中使用；所述空带在冬小麦田间机械化操作时作为车轮碾压通道使用，具体见图1，要点如下：
24.1)将小麦等行距播种调整为“4比1”条带种植模式:冬小麦每4行形成一个苗带，行
15671的规定。本实施例选用的小麦品种为“中麦578”(审定编号：国审麦20210059、皖审麦20200002、国审麦20200016、豫审麦20190057)。
43.在适宜播种期，采用小麦导航浅埋滴灌带播种一体机，按照“4比1”条带种植模式，一次性完成播种和滴灌带铺设作业。土壤墒情不足时，播种正常进行。
44.播种密度依播期及品种分蘖特征决定，控制在180-250kg/hm2之间，早播减少，晚播增加。本实施例具体为225kg/hm2。
45.播种时间为10月18日-11月15日。播种面积为3亩。
46.播种后，将滴灌带与支管连接。支管为双向布置，分干管上出水口间距以100-120m，支管长度30-50m，可接50-80条滴灌带(根据单井出水量和控制灌溉面积决定)。滴灌带与支管交接后单向工作长度80-100m为宜，末端截断封口。支管连接到分干管，分干管源头连接至首部设施，并加装有阀门(见图3)。
47.3小麦冬前管理
48.播种期如果土壤墒情不足，应立即滴水，保证早出苗、出全苗。
49.冬前土壤墒情不足时，可以滴灌越冬水。
50.4 小麦春季管理
51.4.1 水肥管理
52.灌水次数和灌水量依据田间土壤墒情和小麦长势情况而定。田间持水量低于70％时及时灌水，每次滴灌300-450m3/hm2左右。滴灌管压力保持在0.08-0.12mpa为宜。墒情监测方法参照ny/t 1782的规定执行。
53.滴灌施水溶肥1-3次。如果只施1次，通常在拔节期进行。肥料以水溶性氮、磷肥为主，根据需要可以添加微量元素、生长刺激素、微生物菌剂等。分蘖不足时要提前到返青期追肥，群体过大则适当推迟施肥时期或减少肥料用量。水溶肥料应符合ny 1107的规定。
54.追肥前先滴清水30min，充分清洗滴灌管，检查田间给水一切正常后开始施肥。施肥结束后，再连续滴灌30min以上，将管道中残留的肥液沖净，防止化肥残留阻塞滴孔。
55.定期对管网进行检查，如有漏水立即处理。对损坏处应进行维修，冲净泥沙，排净积水。
56.4.2病虫草害及倒伏控制
57.采用苗后茎叶喷雾方式进行除草，在返青期进行。除草剂使用种类和使用量应符合gb/t 8321和gb 4285的规定。机械车轮要压在预留的、没有苗麦的空带上。
58.使用无人机飞防喷雾的方式进行病虫害防治。杀虫剂使用种类和使用量应符合gb 4285的规定，无人机飞防应依照db14/t 1221的规定执行。杀菌剂使用种类和使用量应符合gb 4285的规定。
59.土壤或根茎部位的病、虫害，可以通过滴灌农药的方式，直接土壤处理。
60.麦苗群体过大、有倒伏危险的，在起身期机械化喷洒防倒的生长调节剂。
61.5小麦收获
62.小麦于蜡熟末期及时收获。采用带有粉碎装置的联合收割机，一次完成收获、秸秆粉碎和抛撒还田作业。
63.收获时移除田间滴灌管道的支管，保持滴灌带不动，继续用于夏玉米水分管理。
64.6夏玉米播种
65.选用生育期适中的高产抗倒玉米品种，本实施例用的为夏玉米品种“nk815”。小麦收获后抢时早播玉米，播种时间为6月8日-6月15日。采用免耕施肥播种机一体机，一次性完成基肥侧深施、播种、镇压作业。
66.牵引拖拉机要配备卫星导航设备，将玉米准确到播种到两个小麦条带中间的30cm空行上，玉米行距为60cm。
67.玉米氮、磷、钾肥施用总量与常规高产栽培技术相同，依产量水平决定。其中氮肥30％、磷肥70％以上、全部钾肥做为基肥。其余做为追肥，采用浅埋滴灌水肥一体化方式进行。
68.7夏玉米水肥管理
69.播种后，立即将滴灌带与支管连接。
70.玉米播种后立即滴水，保证早出苗、出全苗。其余时间，依据降雨情况与土壤墒情确定是否灌溉。
71.在大喇叭期、吐丝期和灌浆期进行补肥，利用滴灌追施氮、磷水溶肥。水溶肥料应符合ny 1107的规定。
72.定期对管网进行检查，如有漏水立即处理。对损坏处应进行维修，冲净泥沙，排净积水。
73.8夏玉米病虫草害与倒伏控制
74.采用苗后茎叶除草方式，在玉米3-5叶期用高架打药机进行除草作业。在病虫害发生的关键期，使用无人机喷雾的方式喷洒杀虫剂、杀菌剂。土壤传播或植株根部位发生的病虫害，可在通过滴灌方式直接将药剂施到土壤中。
75.在拔节期，用高架打药机或无人机喷洒防倒伏的生长调节剂。
76.除草剂使用种类和使用量应符合gb/t 8321和gb 4285的规定。杀虫剂使用种类和使用量应符合gb 4285的规定，杀菌剂使用种类和使用量应符合gb 4285的规定。无人机飞防应依照db14/t 1221的规定执行。
77.9夏玉米收获
78.玉米籽粒基部乳线消失，黑层出现后7-10天为最佳收获期。如果采用机械化籽粒直收，可以进一步推迟收获，玉米籽粒水分降至25％以下时进行收获。
79.夏玉米收获后利用滴灌带回收机械回收滴灌带，拆除分干管、支管，为小麦耕整地做好准备。
80.设置对照，与上述本发明的冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带种植方法相比，对照为农户常规冬小麦-夏玉米轮种方法，具体冬小麦为等行距播种，行距为15cm。待收获冬小麦后，夏玉米等行距播种，行距为60cm。小麦玉米的施肥量依照农民传统用量，周年仅在小麦返青或拔节期地表撒施追肥，灌溉方式为大水漫灌。其它田间管理方式保持和上述本发明的冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带种植方法一致。
81.以本发明冬小麦-夏玉米周年浅埋滴灌“4比1”条带种植方法种植10亩，对照种植2亩。田间冬小麦与夏玉米生长情况见图4。统计冬小麦和夏玉米产量。
82.结果表明在河北曲周县连续两年利用本发明的技术，冬小麦(品种“中麦578”)产量水平达到600-630kg/亩，比对照增产9％；夏玉米(品种nk815)出苗率增加8.4个百分点，株距变异系数降低25.5％，单株产量变异系数降低17.5％，产量达到800kg/亩，比对照增产
12％。全年节水30-40m3/亩，节肥20％。
83.以上对本发明进行了详述。对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的宗旨和范围，以及无需进行不必要的实验情况下，可在等同参数、浓度和条件下，在较宽范围内实施本发明。虽然本发明给出了特殊的实施例，应该理解为，可以对本发明作进一步的改进。总之，按本发明的原理，本技术欲包括任何变更、用途或对本发明的改进，包括脱离了本技术中已公开范围，而用本领域已知的常规技术进行的改变。按以下附带的权利要求的范围，可以进行一些基本特征的应用。