一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，即在雙季稻期間按照一定比例間作種植水稻和水合歡，此時(shí)水合歡可在水田環(huán)境中與水稻相伴生長，其水田表面上的根瘤菌可以固氮而增加土壤氮含量。早稻收獲后，把水合歡可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田；晚稻收獲后繼續(xù)冬種水合歡，并在次年早稻種植前一個(gè)月左右把冬種水合歡的可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田。本發(fā)明提出的水稻和水合歡間輪作的種植方法在提高水稻產(chǎn)量的同時(shí)不僅能維持土壤肥力，還能減少化肥氮的投入，從而減緩水稻生產(chǎn)造成的面源污染。
【專利說明】
一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)種植技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前水稻對(duì)氮肥的需求極高，而過量的化肥氮投入又帶來嚴(yán)重的農(nóng)業(yè)面源污染問題，因此減少化肥氮投入對(duì)于減緩農(nóng)業(yè)面源污染具有重要意義。禾本科和豆科間作是減少化肥氮投入并能提高單位土地面積產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的有效種植模式。但這些研究多數(shù)是在旱地進(jìn)行，水合歡(# epi u/3ia o_/eracea，英文名為water mimosa)為豆科細(xì)枝水合歡屬的多年生水生草本植物，植株在水田、湖泊等水域以浮水方式生長，因此在華南地區(qū)雙季稻種植時(shí)期可以在水田環(huán)境下按照一定比例間作種植水稻和水合歡。間作模式下水合歡有兩種應(yīng)用，一方面可作為食用蔬菜，另一方面其水田表面上的根瘤菌可以進(jìn)行固氮，在水田干濕交替過程中，根瘤菌固氮活性增強(qiáng)，因此可作為綠肥。早稻生產(chǎn)結(jié)束后把水合歡的可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田以培肥地力。晚稻生產(chǎn)結(jié)束后繼續(xù)冬種水合歡，在次年早稻種植前一個(gè)月左右可收獲水合歡可食用部分，并把不可食用部分作為綠肥翻壓還田。
[0003]水合歡目前在臺(tái)灣，以及越南、泰國等東南亞國家是重要的水生蔬菜，在華南地區(qū)也適合種植。在我國，水合歡只在湖北地區(qū)引種栽培，但因植物無法在-4 °C環(huán)境下越冬而未能大面積推廣，其他地區(qū)暫未發(fā)現(xiàn)大量種植。經(jīng)試驗(yàn)觀測發(fā)現(xiàn)，由于水合歡是匍匐生長，對(duì)臺(tái)風(fēng)災(zāi)害的忍受能力極強(qiáng)，因此在水合歡和水稻間作模式下，即使遇到風(fēng)災(zāi)導(dǎo)致水稻失收，仍可保證農(nóng)民獲得水合歡產(chǎn)量和收入，減少風(fēng)災(zāi)損失。除食用價(jià)值外，水合歡病蟲害少，不需使用大量農(nóng)藥，管理方便，有利于實(shí)現(xiàn)有機(jī)栽培，當(dāng)前水田環(huán)境中對(duì)于豆科作物和水稻的間作生產(chǎn)模式在國內(nèi)外尚未見報(bào)告。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的:
一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，是在早稻種植時(shí)期，按照一定比例間作種植早稻和水合歡，早稻收獲后把水合歡可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田；在晚稻種植時(shí)期，按照與早稻相同的比例間作種植晚稻和水合歡，晚稻收獲后，把水合歡可食用部分收獲，保留水合歡的不可食用部分進(jìn)行冬種，并在次年早稻種植前一個(gè)月把冬種的水合歡可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田。
[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是在水體環(huán)境下實(shí)現(xiàn)豆科與水稻間輪作體系，通過將具有食用經(jīng)濟(jì)價(jià)值的豆科植物水合歡與水稻間輪作，利用水合歡的固氮作用增加土壤氮含量，并減少化肥氮投入，進(jìn)而減少農(nóng)業(yè)面源污染。該方法通過在稻田中按相關(guān)規(guī)程間作種植水稻和水合歡，利用豆科植物作為綠肥而減少化肥氮投入，同時(shí)能提高單位土地面積的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。
[0007]本發(fā)明所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，包括以下步驟:
51.間作水合歡和早稻:
Sll.整地、秧苗移栽:早稻種植期間，移栽早稻秧苗的同時(shí)插種水合歡，早稻秧苗和水合歡間作種植比例為4: 3，每4行早稻秧苗作為一個(gè)水稻種植帶，每3行水合歡作為一個(gè)水合歡種植帶;所述早稻秧苗插種株行距的規(guī)格為(20?25)cmX (20?25)cm;水合歡插種株行距為(15?20)cmX(20?25)cm;種植行帶為東西走向。
[0008]S12.水分管理:早稻秧苗移栽20天內(nèi)保持7cm?1cm水層，早稻分蘗末期采用干濕交替灌溉為主，干田時(shí)間為3?5天，每次干田后灌3?5 cm水層，孕穗期前后保持5cm?7cm水層，成熟期采用淺濕灌溉并保持土壤濕潤不干燥開裂。
[0009]S13.肥料管理；
514.水合歡和早稻收獲:在插種水合歡60?75天收割水合歡，待早稻成熟后收割早稻；
515.還田:早稻收割后，將水合歡不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥；
52.間作水合歡和晚稻:
521.晚稻種植期間，整地、秧苗移栽、水分管理、肥料管理同S11、S12、S13;
522.水合歡和晚稻收獲:在插種水合歡55?75天收割水合歡，待晚稻成熟后收割晚稻；
53.冬種水合歡:
531.晚稻收獲后，保留水合歡的不可食用部分進(jìn)行冬種，待其重新長出新枝條；
532.冬種肥料管理:每畝施2kg尿素促進(jìn)水合歡新枝生長；
533.冬種水分管理:冬種前期，田面保持3?5cm水層10天，10天后每周灌水一次，每次灌3?5cm水層；
534.水合歡收獲還田:次年早稻種植前一個(gè)月，把冬種水合歡的可食用部分收獲，不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)水稻與其他作物間作或輪作的研究有很多，然而有些間作或輪作是為了防止稻田中的病蟲草害，有的則是為了獲得水稻和其他作物產(chǎn)量，另外，水稻與其他作物輪作或間作后形成一個(gè)小的生態(tài)圈，針對(duì)某種具體的作物，其與水稻間作或輪作的的模式需要作相應(yīng)的調(diào)整。本發(fā)明中“間作+輪作”模式具有特定的技術(shù)參數(shù)和主要目的，即通過水合歡的固氮作用和綠肥生產(chǎn)減少水稻生產(chǎn)過程中氮肥的投入和農(nóng)業(yè)面源污染，以及提高單位面積的土地生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)，本發(fā)明中“間作+輪作”模式也具有作物間輪作帶來的其他好處。
[0011]本發(fā)明上述水分管理可以達(dá)到3個(gè)目的:(I)滿足水合歡對(duì)水分的最基本需求；
(2)有利于提高水合歡根瘤的活性(發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn):在長期淹水和缺氧條件下，水合歡不易生成根瘤)；(3)使水合歡根瘤更充分的和空氣接觸，從而把空氣中的氮固定在根瘤部位。
[0012]優(yōu)選地，Sll和S21所述水合歡插種是截取15?20cm的成熟水合歡的莖部扦插到水田土壤中，扦插時(shí)將莖部一端以3?7度角斜插入土壤中，入土深度4?5 cm，莖部的地上部自然平貼于水面，以便其貼水面匍匐生長。
[0013]優(yōu)選地，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽前每畝施8?10 kg尿素、19?22 kg過磷酸鈣和8?1kg氯化鉀作為基肥，或者每畝施800?1000 kg腐熟雞糞肥作為基肥。
[0014]優(yōu)選地，SI3所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后15?18天，每畝施4?5kg尿素促進(jìn)水稻分蘗和水合歡生根。
[0015]優(yōu)選地，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后30?35天，每畝施5?8 kg尿素和8?1kg氯化鉀，促其水合歡生長，同時(shí)兼顧水稻幼穗分化營養(yǎng)所需。
[0016]優(yōu)選地，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后53?56天，每畝施2?3 kg尿素作為水合歡的壯莖肥。
[0017]優(yōu)選地，所述水合歡和水稻的收獲方式為:水合歡覆蓋其種植行帶面積的90%以上收割，收割時(shí)只采收30 cm以內(nèi)的幼嫩部分，而后待水稻成熟時(shí)收割水稻。
[0018]優(yōu)選地，S11、S21中所述整地是指在移栽前耕地并平整稻田，耕作層深度為25?35cm0
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供了一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，是在早稻種植時(shí)期，按照一定比例間作種植早稻和水合歡，早稻收獲后把水合歡可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田；在晚稻種植時(shí)期，按照與早稻相同的比例間作種植晚稻和水合歡，晚稻收獲后，把水合歡可食用部分收獲，保留水合歡的不可食用部分進(jìn)行冬種，并在次年早稻種植前一個(gè)月把冬種的水合歡可食用部分收獲，不可食用部分作為綠肥全部翻壓還田；由于水合歡是匍匐生長，對(duì)臺(tái)風(fēng)忍受能力極強(qiáng)，因此在間作模式下，即使遇到風(fēng)災(zāi)導(dǎo)致水稻失收，仍可保證農(nóng)民獲得水合歡的產(chǎn)量和收入;另外，水合歡病蟲害少，不需使用大量農(nóng)藥，可做為綠色蔬菜或者有機(jī)栽培;通過間作水合歡和水稻，種植試驗(yàn)結(jié)果表明:
(I)在低氮肥投入情況下，與水稻單作相比，間作處理提高了水稻的單位面積產(chǎn)量，水稻的實(shí)占單位面積產(chǎn)量比單作增加35.3%;在減少供氮條件下，間作模式下的土地當(dāng)量比為
1.22，增產(chǎn)率達(dá)到21.8%，表明在相同種植面積下，間作栽培模式的作物產(chǎn)量高于單作模式，同時(shí)能有效減少氮肥施用。(2)在同等施氮水平下，經(jīng)2季種植后，單作水稻模式的土壤全氮和堿解氮的含量分別比種植前下降了 4.07%和4.13%。然而在同等施氮量下，間作栽培模式經(jīng)2季種植后土壤全氮和堿解氮分別比種植前增加了 1.2%和4.7%。這說明水合歡作為水生豆科植物，可從共生固氮的種植體系中向土壤輸入氮，能在一定程度上培肥地力，進(jìn)而增加土壤向水稻供應(yīng)的氮素營養(yǎng)，因此間作模式既可以減少氮的投入，也可以減少農(nóng)田的面源污染。(3)水合歡是匍匐生長植物，與水稻在高度上不存在空間競爭關(guān)系，因此在間作模式下，與水合歡相鄰行帶的水稻葉片處于立體受光態(tài)勢，明顯優(yōu)于單作模式下的平面受光態(tài)勢，與水合歡相鄰行帶的水稻由于處在更為開放的空間，因此與單作相比，水稻群體的通風(fēng)透光性明顯得到改善，有利于促進(jìn)水稻高產(chǎn)。水稻和水合歡的間作搭配改變了作物生長的微環(huán)境，增加了作物群體間的光照、通風(fēng)狀況以及濕度條件，加上間作對(duì)水稻病蟲害形成的“密度稀釋”效應(yīng)，結(jié)果會(huì)減少稻瘟病的滋生條件，進(jìn)而降低了稻瘟病的發(fā)生概率。在完全不使用農(nóng)藥的情況下，和水合歡間作的水稻的紋枯病和稻瘟病的發(fā)病率大大降低(與在常規(guī)單作水稻中使用化學(xué)農(nóng)藥時(shí)水稻的紋枯病和稻瘟病的發(fā)病率相當(dāng))；進(jìn)而有利于提高水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。
【附圖說明】
[0020]圖1為水合歡和水稻間輪作方法中水稻秧苗和水合歡移栽后的效果圖。
[0021 ]圖2為水合歡和水稻間輪作方法中水合歡著根后開始生長的效果圖。
[0022]圖3為水合歡和水稻間輪作方法中水合歡生成的根瘤效果圖。
[0023]圖4為水合歡和水稻間輪作方法中水合歡收獲期的效果圖。
[0024]圖5為水合歡和水稻間輪作方法中冬種后水合歡生成的根瘤效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說明，但具體實(shí)施例并不對(duì)本發(fā)明作任何限定。除非特別說明，實(shí)施例中所涉及的試劑、方法均為本領(lǐng)域常用的試劑和方法。本發(fā)明對(duì)化合物的來源不做任何形式的限定。
[0026]實(shí)施例1
分A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)稻田處理，其中稻田A處理為水稻單作處理，稻田B處理為水合歡單作處理，稻田C處理則采用水稻和水合歡間輪作種植方式。每個(gè)處理各四次重復(fù)，且按隨機(jī)區(qū)組排列。所有處理均選取常規(guī)化肥作為肥料，施肥方式和用量一致。稻田C的詳細(xì)種植操作過程為:
S1.雙季稻種植時(shí)期按照一定比例間作種植水稻和水合歡。
[0027]Sll.整地:移栽之前耕地并平整稻田，耕作層深度為25cm?35 cm。
[0028]SI2.秧苗移栽:早稻和晚稻期間，在移栽水稻秧苗的同時(shí)插種水合歡;水稻秧苗和水合歡按照一定比例間作種植;水稻與水合歡間作種植的比例為4: 3，每4行水稻作為一個(gè)水稻種植帶，每3行水合歡作為一個(gè)水合歡種植帶；所述水稻秧苗的插種株行距規(guī)格為20cm X 20cm;水合歡插種株行距為15cm X 20cm;水合歡幼苗采用扦插方式進(jìn)行移栽，插種方式是截取15?20 cm的成熟水合歡的莖部扦插到水田土壤中，扦插時(shí)將莖部一端以3?7度角斜插入土壤中，入土深度4?5 cm，莖部的地上部自然平貼于水面，以便其貼水面匍匐生長;水稻和水合歡的種植行帶為東西走向。
[0029]S13.水分管理:移栽20天內(nèi)保持7?1cm水層，以兼顧水稻返青以及水合歡移栽苗的著根和恢復(fù)。與常規(guī)稻田水分管理不同，水稻分蘗末期不進(jìn)行曬田，采用干濕交替灌溉為主，干田時(shí)間為3?5天，每次干田后灌3?5 cm水層;孕穗期前后維持5?7cm水層，成熟期采用淺濕灌溉并保持土壤濕潤不干燥開裂。
[0030]S14.肥料管理:早稻和晚稻移栽前每畝施8?10 kg尿素、19?22 kg過磷酸鈣和8?1kg氯化鉀作為基肥;在移栽后15?18天，每畝施4?5 kg尿素促進(jìn)水稻分蘗和水合歡生根;在移栽后30?35天，每畝施5?8 kg和8?1kg氯化鉀促水合歡生長，同時(shí)兼顧水稻幼穗分化營養(yǎng)所需;在移栽后53?56天每畝施2?3 kg尿素作為水合歡的壯莖肥。
[0031]S15.水合歡和早稻收獲:早稻期間，水合歡在種植60?75天后可收割，實(shí)際收割時(shí)間根據(jù)田面覆蓋面積而定，植株覆蓋水合歡種植行帶面積的90%以上即可收割;收割時(shí)只采收30cm以內(nèi)的幼嫩部分;待水稻成熟時(shí)收割水稻。
[0032]S16.早稻水合歡還田:早稻收割后將水合歡不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥。
[0033]S17.水合歡和晚稻收獲:晚稻期間，水合歡種植55?75天后可收割，實(shí)際收割時(shí)間根據(jù)田面覆蓋面積而定，植株覆蓋水合歡種植行帶面積90%以上即可收割;待水稻成熟時(shí)收割水稻。
[0034]S2.冬種水合歡:
S21.在晚稻和水合歡可食用嫩莖收獲后冬種水合歡，即保留水合歡的不可食用部分，待其重新長出新枝條。
[0035]S22.肥料管理:待晚稻和水合歡收割后每畝施2 kg尿素促進(jìn)水合歡新枝生長。
[0036]S23.水分管理:冬種前期田面保持3?5cm水層10天左右，以便水合歡新枝生長，同時(shí)促進(jìn)水稻根部留茬腐解，為水合歡提供養(yǎng)分；由于氣溫下降，水合歡需水量減弱，因此10天后每周灌水一次，每次灌3?5 Cm水層，以供水合歡生長的水分需求。
[0037]S24.水合歡收獲還田。次年早稻種植前一個(gè)月左右把水合歡的可食用部分收獲，不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥。
[0038]稻田C處理模式下，水合歡有兩種作用，一方面可作為食用蔬菜，另一方面其根瘤菌可以進(jìn)行固氮，把空氣中的氮固定到植株體內(nèi)，并通過還田腐解而轉(zhuǎn)移到土壤，達(dá)到培肥地力的效果。在低氮投入下，經(jīng)過2季種植后，稻田A處理單作模式下的土壤全氮和堿解氮含量分別比種植前下降了 4.07%和4.13%。然而C處理模式下的土壤全氮和堿解氮含量分別比種植前增加了 1.2%和4.7%。這說明水合歡能有效培肥地力，在一定程度上可為水稻增加氮素供應(yīng)量。
[0039]實(shí)施例2
實(shí)驗(yàn)方法同實(shí)施例1，唯一不同的是，S14的肥料管理按照以下步驟進(jìn)行:早稻和晚稻移栽前每畝施腐熟雞奠肥800?1000 kg作為基肥;在移栽后15?18天，每畝施3?4 kg尿素；在移栽后30天施5?8 kg尿素;在移栽后53?56天每畝施2?3 kg尿素促進(jìn)作為水稻的保花月巴，同時(shí)作為水合歡的壯莖肥。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，包括以下步驟: 51.間作水合歡和早稻: 511.整地、秧苗移栽:早稻種植期間，移栽早稻秧苗的同時(shí)插種水合歡，早稻秧苗和水合歡間作種植比例為4: 3，每4行早稻秧苗作為一個(gè)水稻種植帶，每3行水合歡作為一個(gè)水合歡種植帶;所述早稻秧苗插種株行距的規(guī)格為(20?25)cmX (20?25)cm;水合歡插種株行距為(15 ?20)cmX(20 ?25)cm; 512.水分管理:早稻秧苗移栽20天內(nèi)保持7cm?1cm水層，早稻分蘗末期采用干濕交替灌溉為主，干田時(shí)間為3?5天，每次干田后灌3?4cm水層，孕穗期前后保持5cm?7cm水層，成熟期采用淺濕灌溉并保持土壤濕潤不干燥開裂； 513.肥料管理； 514.水合歡和早稻收獲:在插種水合歡60?75天收割水合歡，待早稻成熟后收割早稻； 515.還田:早稻收割后，將水合歡不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥； 52.間作水合歡和晚稻: 521.晚稻種植期間，整地、秧苗移栽、水分管理、肥料管理同SI1、S12、S13; 522.水合歡和晚稻收獲:在插種水合歡55?75天收割水合歡，待晚稻成熟后收割晚稻； 53.冬種水合歡: 531.晚稻收獲后，保留水合歡的不可食用部分進(jìn)行冬種，待其重新長出新枝條； 532.冬種肥料管理:每畝施2kg尿素促進(jìn)水合歡新枝生長； 533.冬種水分管理:冬種前期，田面保持3?5cm水層10天，10天后每周灌水一次，每次灌3?5cm水層； 534.水合歡收獲還田:次年早稻種植前一個(gè)月，把冬種水合歡的可食用部分收獲，不可食用部分全部翻壓還田作為綠肥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，Sll和S21所述水合歡插種是截取15?20cm的成熟水合歡的莖部扦插到水田土壤中，扦插時(shí)將莖部一端以3?7度角斜插入土壤中，入土深度4?5 cm，以便其貼水面匍匐生長。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽前每畝施8?10 kg尿素、19?22 kg過磷酸鈣和8?1kg氯化鉀作為基肥，或者每畝施800?1000 kg腐熟雞糞肥作為基肥。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后15?18天，每畝施4?5kg尿素。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后30?35天，每畝施5?8 kg尿素和8?1kg氯化鉀。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，S13所述肥料管理中，早稻或晚稻移栽后53?56天，每畝施2?3 kg尿素。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水合歡和水稻間輪作同時(shí)生產(chǎn)水生蔬菜和綠肥的方法，其特征在于，S11、S21中所述整地是指在移栽前耕地并平整稻田，耕作層深度為25?35 cm。
【文檔編號(hào)】A01G1/00GK105993472SQ201610342772
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】章家恩, 梁開明, 張少斌, 羅明珠, 秦鐘, 郭靖
【申請(qǐng)人】華南農(nóng)業(yè)大學(xué)