一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法与流程

1.本发明属于肥料施用技术领域，具体涉及一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法。


背景技术：

2.未来农业的可持续生产不仅要保障作物产量，提高养分利用效率，同时还要降低环境负面效应影响和提高产品品质，实现“绿色发展”的目标，施肥在其中扮演着重要的角色。
3.由于当前农业生产中高产高效科学施肥技术的农艺操作环节复杂，用工较多，不利于高效轻简化的农业生产发展趋势，而受劳动力所限，科学技术难以实现。此外，小农户分散经营的农业生产模式也导致传统科学施肥技术很难在区域尺度上发挥作用。粮食生产中过量施肥、不合理施肥的现象普遍存在，施肥有较大盲目性，这不仅造成粮食作物的肥料利用率低，而且导致地下水硝酸盐污染、水体氮磷富营养化和温室气体排放增加等环境问题加剧，严重影响了农业生态环境以及人类健康。基于农业生产地块面积小、分散经营的模式，费时、耗力的劳动密集型粮食生产方式受到了严重限制和前所未有的挑战，因此，节本、省工、稳产高产、高效、绿色的轻简化农业生产方式越来越受到重视。
4.一次性施肥狭义来讲，是指在作物整个生育期只施用一次肥料的生产技术，目前一次性施肥技术都是一次性施缓控释肥，缓控释肥由于包膜材料品质不一，土壤有害物质及微塑料的残留严重。本发明为一次性施有机无机复混肥，是环境友好型肥料。该技术既可实现粮食生产的高产高效和节本增收、提高农民种粮积极性，又可节约劳动力、解决第二三产业发展“用工荒”的难题，对促进国民经济协调发展，也是当前农业劳动力缺乏条件下保障粮食安全的迫切需求。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法。通过播种时将有机无机复混肥肥料一次性作为底肥施用，实现省工、节本、减肥，为小麦、玉米轻简化和绿色生产提供了技术支撑。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
7.一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，包括以下步骤：
8.小麦和玉米采用冬小麦-夏玉米轮作的方式种植，小麦种植与玉米种植时，有机无机复混肥均一次性施入。
9.优选地，所述一次性施入的方式为种肥混播。
10.优选地，所述轮作为一年两作。
11.优选地，所述有机无机复混肥为动物粪便堆肥与无机肥复混肥，其中，动物粪便堆肥与无机肥的质量比为6:1。
12.优选地，所述有机无机复混肥为猪粪有机无机复混肥或牛粪有机无机复混肥。
13.优选地，所述猪粪有机无机复混肥中氮磷钾总养分≥10wt.％，有机质≥20wt.％，
有益菌3亿～5亿个/g；所述牛粪有机无机复混肥中氮磷钾总养分≥10wt.％，有机质≥20wt.％，有益菌3亿～5亿个/g。
14.本发明为解决传统的小麦种植模式需要提前撒施肥料的弊端，为减少撒肥用工，降低肥料用量和投入，开展了在德州市德城区哨马营村为期12年的长期定位试验，依据小麦-玉米产量、养分吸收规律、土壤有机质的提升研究一次性施有机无机复混肥、种肥混播、减肥增效等技术，并在德州市农科院黄河涯科技园区和各个县市区安排了相关的技术应用效果试验，通过试验确定种肥混播肥料品种、施用量等技术指标，最终构建一套小麦-玉米种肥混播一次性施有机无机复混肥的减肥增效的关键技术体系。结合当前德州市土壤-作物系统状态，通过项目实施，指导农民科学施肥，减轻了施肥不当对农业生态环境造成的负面影响。
15.本发明的有益技术效果如下：
16.相对于传统的施肥方式，本发明通过在小麦种植与玉米种植的过程中采用有机无机复混肥均一次性施入的方式，大大节约了人工，且在产量保持相当(产量差距不超过5％视为产量相当)的情况下明显减少了无机肥的施用量，能够有效减少污染及保护耕地，是一种全新的绿色、轻简化农业生产方式，值得推广。
具体实施方式
17.现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。
18.另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值，以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
19.除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。
20.关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
21.本发明实施例中所用尿素中n含量46％，小麦专用复合肥中氮磷钾配比为18:20:6；玉米专用控释肥中氮磷钾配比为26:10:10。
22.所用猪粪有机无机复混肥购自江阴市联业生物科技有限公司，为猪粪有机肥与无机肥按质量比6:1复混得到，其中无机肥的氮磷钾配比为12:4:4，养分含量为:氮磷钾总养分为13.99wt.％，有机质为29.38wt.％，有益菌3亿～5亿个/g。
23.所用牛粪有机无机复混肥购自江阴市联业生物科技有限公司，为牛粪有机肥与无机肥按质量比6:1复混得到，其中无机肥的氮磷钾配比为12:4:4，养分含量为:氮磷钾总养分为13.71wt.％，有机质为29.07wt.％，有益菌3亿～5亿个/g。
24.实施例1
25.试验始于2010年10月在德州市德城区哨马营村进行。德州市属暖温带半湿润季风
气候，年平均气温12.9℃，年平均降水量547.5mm。供试土壤为非石灰性潮土，ph8.3，有机质含量为2.03％，全氮0.12％，全磷0.083％，全钾2.08％，有效磷(p2o5)37.4mg/kg，速效钾282mg/kg。
26.本试验共设置四个处理组，分别是ck1：不施肥对照；ck2：常规施肥；t1：猪粪有机无机复混肥1800kg/hm2；t2：牛粪有机无机复混肥1800kg/hm2；每处理组重复4次，随机区组排列，共16个小区，每个小区的面积为50m2(10m*5m)。试验地冬小麦-夏玉米轮作种植，一年两作，小麦品种为济麦22，玉米品种为郑单958。常规氮磷钾处理(ck2)具体为：小麦季：小麦专用复合肥作底肥人工撒施1200kg/hm2，返青追肥或者拔节期追肥尿素225kg/hm2；玉米季：玉米专用复合肥作为底肥与种子同播，用量600kg/hm2，拔节期追肥尿素337.5kg/hm2。有机无机复混肥处理组小麦季和玉米季都是通过种肥同播的方式一次性施入。各试验小区的施肥量见表1。
27.表1各试验小区施肥量(kg/hm2)
[0028][0029]
本试验中各试验组玉米的产量见表2，小麦的产量见表3，小麦和玉米的周年产量见表4，各试验组肥料对玉米的贡献率见表5，各试验组肥料对小麦的贡献率见表6，各试验组肥料对小麦和玉米周年产量的贡献率见表7，各组所施用肥料的价格见表8，采用传统施肥方式及本发明施肥方式的肥料投入成本见表9，采用传统施肥方式及本发明施肥方式的无机肥用量见表10。
[0030]
表2各试验组玉米产量(kg/hm2)
[0031]
[0032][0033]
备注：增产率％＝有机无机复混肥组平均产量/ck2组平均产量
×
100％。
[0034]
表3各试验组小麦产量(kg/hm2)
[0035][0036]
备注：增产率％＝有机无机复混肥组平均产量/ck2组平均产量
×
100％。
[0037]
表4各试验组小麦玉米周年产量(kg/hm2)
[0038]
[0039][0040]
备注：增产率％＝有机无机复混肥组平均产量/ck2组平均产量
×
100％。
[0041]
表5各试验组肥料对玉米的贡献率(％)
[0042]
处理2011201220132014201520162017ck211.6611.5029.7311.3116.8938.2325.75t122.9810.6132.8211.807.5536.0022.85t222.598.7830.2912.1713.0435.1721.27处理20182019202020212022平均值 ck26.8146.7735.3035.2124.2024.45 t119.6245.5032.7239.4028.1725.84 t221.4746.4230.9633.8725.1125.09 [0043]
备注：贡献率根据表2中数据计算得到，贡献率％＝(施用肥料组当年产量-ck1组当年产量)/施用肥料组当年产量
×
100％。
[0044]
表6各试验组肥料对小麦的贡献率(％)
[0045]
处理2011201220132014201520162017ck221.8547.8737.1636.9340.1440.8850.80t125.2350.5933.5933.2337.2438.8152.18t219.0950.2431.6133.2338.3036.4752.64处理20182019202020212022平均值 ck250.8968.1861.1051.0120.7243.96 t146.8864.2259.6549.6716.8142.34 t245.4864.8259.8749.0817.1141.49 [0046]
备注：贡献率根据表3中数据计算得到，贡献率％＝(施用肥料组当年产量-ck1组当年产量)/施用肥料组当年产量
×
100％。
[0047]
表7各试验组肥料对小麦玉米周年产量的贡献率(％)
[0048]
[0049][0050]
备注：贡献率根据表4中数据计算得到，贡献率％＝(施用肥料组当年产量-ck1组当年产量)/施用肥料组当年产量
×
100％。
[0051]
表8各试验组所施肥料的价格
[0052]
处理n-p-k配比用量(kg/hm2)价格(元/吨)小麦专用复合肥18-20-612003200玉米专用复合肥26-10-106003800尿素(46％)
ꢀꢀ
4000猪粪(牛粪)有机无机复混肥12-4-418002100常规小麦季追肥(尿素) 225 常规玉米季追肥(尿素) 337.5 [0053]
表9采用传统施肥方式及本发明施肥方式的肥料投入成本(元/hm2)
[0054][0055]
备注：人工按照每公顷每次450元计算。小麦底肥+追肥+玉米追肥，三次人工总计1350元/hm2。
[0056]
表10采用传统施肥方式及本发明施肥方式的无机肥用量
备注：一次性施肥所用有机无机复混肥中无机肥质量占比为1/7。
[0057]
从表10能够看出，相比于传统种植方法，采用本发明的绿色种植方法，在产量不变的基础上，每公顷耕地每年能够减少1848.22kg的无机肥(即化肥)施用量，这对减少污染及保护耕地具有重要意义。
[0058]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，包括以下步骤：小麦和玉米采用冬小麦-夏玉米轮作的方式种植，小麦种植与玉米种植时，有机无机复混肥均一次性施入。2.根据权利要求1所述的小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，所述一次性施入的方式为种肥混播。3.根据权利要求1所述的小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，所述轮作为一年两作。4.根据权利要求1所述的小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，所述有机无机复混肥为动物粪便堆肥与无机肥复混肥，其中，动物粪便堆肥与无机肥的质量比为6:1。5.根据权利要求4所述的小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，所述有机无机复混肥为猪粪有机无机复混肥或牛粪有机无机复混肥。6.根据权利要求5所述的小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，其特征在于，所述猪粪有机无机复混肥中氮磷钾总养分≥10wt.％，有机质≥20wt.％，有益菌3亿～5亿个/g；所述牛粪有机无机复混肥中氮磷钾总养分≥10wt.％，有机质≥20wt.％，有益菌3亿～5亿个/g。

技术总结
本发明公开了一种小麦-玉米轻简化绿色生产的方法，属于肥料施用技术领域。所述小麦-玉米轻简化绿色生产方法的步骤包括：小麦和玉米采用冬小麦-夏玉米轮作的方式种植，小麦种植与玉米种植时，有机无机复混肥均一次性施入。对于传统的施肥方式，本发明通过在小麦种植与玉米种植的过程中采用有机无机复混肥均一次性施入的方式，大大节约了人工，且在产量保持相当的情况下明显减少了无机肥的施用量，能够有效减少污染及保护耕地，是一种全新的绿色、轻简化农业生产方式，值得推广。值得推广。


技术研发人员：周晓琳 张煜 李子双 李洪杰 李宗新 刘佰霖 杜梦扬 王玉霞 王富建 赵同凯 王薇
受保护的技术使用者：德州市农业科学研究院
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/24