本发明属于农业种植技术领域，尤其涉及一种华北地区春绿豆-夏玉米节水高收入轮作方法。
背景技术：
豆禾轮作是发展可持续农业的重要途径，也是我国传统农业的精髓，该模式有利于提高作物产量，提高资源利用率，保持农田生物多样性以及减少杀虫剂的使用。华北地区是我国的粮食主产区，但是降水的周年分布不均匀，大部分集中在夏天，冬春季节干旱少雨，这显然无法满足传统麦玉轮作模式中的冬小麦的需水量，为满足冬小麦需水量，通常利用压采地下水的方法进行灌溉，这导致了华北地区地下水的严重超采。
绿豆(vignaradiatal.)属于豆科(leguminosae)蝶形花亚科(papilionaceae)菜豆族(phaseoleae)豇豆属(vigna)，适应性广，生育期短，播期弹性大，兼具固氮养地的功效。绿豆在我国具有悠久的栽培和使用历史，富含蛋白质和各种矿质元素，具有增强食欲、降血脂、抗菌和清热解毒等作用，是著名的医食两用作物，同时也是我国种植业结构调整，贫困地区农民脱贫致富的重要作物，所以绿豆的市场需求量日益增大，与其相关的研发工作也日益受到重视。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出了一种华北地区春绿豆-夏玉米节水高收入轮作方法，包括：
1)清明前后播种春绿豆，绿豆采用穴播，播后覆膜，绿豆出苗后扣膜放风，然后清除地膜；
2)绿豆成熟后收获，将绿豆秸秆粉碎，反压还田；
3)绿豆收获后，将夏玉米抢墒播种或造墒播种，成熟收获后将秸秆清除。
所述步骤1)中绿豆种子播种前用30-40℃的清水浸泡催芽，并用根瘤菌肥拌种，根瘤菌肥用量为每亩地施用1.5-3.0kg。
所述步骤1)中绿豆播种前，浇底墒水，撒施基肥后，用拖拉机翻地20-30cm，将肥料翻入耕层土壤，后平整。
所述浇底墒水的方法为，每亩地灌水75m3，所述基肥成分及含量分别为n：55-65kghm-2，p2o5：167-177kghm-2，k2o：151-161kghm-2。
所述步骤1)中绿豆采用穴播，所述穴播的方法为：每穴单粒精播，播种深度5-7cm，穴距10-15cm，行距38-43cm，所述覆膜的方法为：覆膜宽度为1米，一条膜覆盖双行，放风7-10天后清除地膜。
所述步骤3)中，玉米播种前使用篓施入基肥。
所述玉米施加基肥成分及含量分别为n：175-185kghm-2，p2o5：103-113kghm-2，k2o：116-126kghm-2。
所述步骤3)夏玉米播种后立刻打封闭除草剂，所述除草剂为阿特拉津可湿性粉剂，兑水喷施，每亩用量150-200g，阿特拉津可湿性粉剂溶液的质量分数为50％。
所述步骤3)夏玉米采用机播并且收割机收获，播种行距58-63cm，穴距22-27cm，每穴播种1粒。
所述绿豆和玉米的整个生育期均不进行灌溉和追肥。
本发明的有益效果在于：
在华北地区引入春绿豆-夏玉米轮作模式来替代传统的麦玉轮作模式既可以有效地应对春旱，缓解地下水超采现象，又可以实现冬季休耕，保持地力；采用春绿豆作为前茬作物，生态适应性较强，具有一定的抗旱能力，且在收获后秸秆还田可以提高后茬玉米的基础地力和肥料利用率，并可以打破单一的轮作模式，构建多样化的种植结构，提高农户收入。
附图说明
图1为实施例1的春绿豆-夏玉米轮作方法的时间轴示意图；
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
实施例1
于2019年在中国农业大学吴桥实验站前李村实验基地(37°41′n，116°37′e)开展试验，时间顺序如图1所示。
春绿豆选择吉林省白城市农科院选育的“bl13-645”，种子播前用35℃的清水浸泡催芽，并用根瘤菌肥拌种，每亩地施用根瘤菌肥2kg。
于2019年3月27日浇灌底墒水，每亩地灌水75m3，待晾干后，撒施基肥，撒施基肥后，用拖拉机翻地25cm，将肥料翻入耕层土壤，后平整。施入肥料为尿素130kghm-2，过磷酸钙375kghm-2，硫酸钾300kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为60kgnhm-2，172.5kgp2o5hm-2和156kgk2ohm-2，于2019年4月1日播种，采用人工穴播覆膜方式播种，播种深度6cm，行距40cm，穴距12cm，覆膜采用1米宽的膜，一条膜覆盖双行。绿豆出苗后扣膜放风，2019年4月15日，出苗一周后，清除地膜；生育期内不进行灌溉，于2019年7月7日人工收获，2019年7月9日，将绿豆秸秆用机械粉碎机粉碎，全量反压还田。
夏玉米选在短生育期的品种“永玉2号”(冀审玉2003002号)。
夏玉米于2019年7月12日抢墒播种，采用机械播种机播种，每穴播种1粒，行距60cm，穴距24cm，播种前使用篓施入基肥，施加肥料分别为尿素300kghm-2，磷酸二铵235kghm-2，硫酸钾225kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为180kgnhm-2，108kgp2o5hm-2和112.5kgk2ohm-2，2019年7月14日，播后打封闭除草剂，使用阿特拉津可湿性粉剂兑水喷施，每亩用量170克，阿特拉津溶液的质量分数为50％；2019年10月26日联合收割机收获，收获后将玉米秸秆清除，田块进入冬闲状态。
在每季作物播种收获前取2m土层的土壤，测定含水量计算耗水量。
最终结果为春绿豆产量为1760.07kghm-2，2m土体作物耗水量为224.05mm；夏玉米产量为8775.83kghm-2，2m土体作物耗水量为364.24mm，合计生育期耗水量为588.30mm。
基于2019年当地平均的市场价格，绿豆价格为8.0￥kg-1，玉米价格为1.4￥kg-1，此外，根据河北省当地政策，实施冬季休耕的田块每公顷补贴7500元，综合计算得出春绿豆夏玉米模式每公顷毛收入可达33866.72元，另由于其较低的耗水量(588.30mm)，故认为该模式具有推广的潜力和价值。
对比例1
冬小麦选用山东省农业科学院作物科学研究所选育的“济麦22”，于2018年10月14日浇灌底墒水，每亩地灌水75m3，待晾干后，撒施基肥，施肥量为180kgnhm-2、138kgp2o5hm-2和112.5kgk2ohm-2，于2018年10月18日播种，采用机械播种，行距15cm，播种量300kg·hm-2，2019年6月9日使用联合收割机收获。
夏玉米选择河南省农业科学院粮食作物研究所选育的“郑单958”，于2019年06月13日浇灌底墒水，每亩地灌水75m3，待晾干后，撒施基肥，施肥量为180kgnhm-2、138kgp2o5hm-2和112.5kgk2ohm-2，于2019年6月17日播种，采用机械播种，行距60cm，株距24cm，播后打封闭除草剂，使用50％的阿特拉津可湿性粉剂兑水喷施，每亩用量150-200克；2019年10月7日使用联合收割机进行收获。玉米播种前和生育期内均不进行灌溉，其余农事管理措施同当地常规。
每季作物耗水量计算同实施例1。经济当量产量是按照春绿豆/冬小麦/夏玉米＝8.0/2.2/1.4的籽粒市场价格比例，将各种作物的籽粒产量换算成玉米籽粒产量进行对比，示于表1。
表1春绿豆-夏玉米模式和冬小麦-夏玉米模式对比。
实施例2
于2019年在中国农业大学吴桥实验站前李村实验基地(37°41′n，116°37′e)开展试验。
春绿豆选择吉林省白城市农科院选育的“bl13-645”，种子播前用30℃的清水浸泡催芽，并用根瘤菌肥拌种，每亩地施用根瘤菌肥1.5kg。
于2019年3月31日浇灌底墒水，每亩地灌水78m3，待晾干后，撒施基肥，撒施基肥后，用拖拉机翻地20cm，将肥料翻入耕层土壤，后平整。施入肥料为尿素130kghm-2，过磷酸钙375kghm-2，硫酸钾300kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为60kgnhm-2，172.5kgp2o5hm-2和156kgk2ohm-2，于2019年4月5日播种，采用人工穴播覆膜方式播种，播种深度5cm，行距38cm，穴距10cm，覆膜采用1米宽的膜，一条膜覆盖双行。绿豆出苗后扣膜放风，2019年4月20日，出苗8天后，清除地膜；生育期内不进行灌溉，于2019年7月13日人工收获，2019年7月15日，将绿豆秸秆用机械粉碎机粉碎，全量反压还田。
夏玉米选在短生育期的品种“永玉2号”(冀审玉2003002号)。
夏玉米于2019年7月19日造墒播种，采用机械播种机播种，每穴播种1粒，行距58cm，穴距22cm，播种前使用篓施入基肥，施加肥料分别为尿素300kghm-2，磷酸二铵235kghm-2，硫酸钾225kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为180kgnhm-2，108kgp2o5hm-2和112.5kgk2ohm-2，2019年7月21日，播后打封闭除草剂，使用阿特拉津可湿性粉剂兑水喷施，每亩用量150克，阿特拉津溶液的质量分数为50％；2019年10月31日联合收割机收获，收获后将玉米秸秆清除，田块进入冬闲状态。
实施例3
于2019年在中国农业大学吴桥实验站前李村实验基地(37°41′n，116°37′e)开展试验。
春绿豆选择吉林省白城市农科院选育的“bl13-645”，种子播前用40℃的清水浸泡催芽，并用根瘤菌肥拌种，每亩地施用根瘤菌肥3kg。
于2019年3月27日浇灌底墒水，每亩地灌水73m3，待晾干后，撒施基肥，撒施基肥后，用拖拉机翻地30cm，将肥料翻入耕层土壤，后平整。施入肥料为尿素130kghm-2，过磷酸钙375kghm-2，硫酸钾300kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为60kgnhm-2，172.5kgp2o5hm-2和156kgk2ohm-2，于2019年4月1日播种，采用人工穴播覆膜方式播种，播种深度7cm，行距43cm，穴距15cm，覆膜采用1米宽的膜，一条膜覆盖双行。绿豆出苗后扣膜放风，2019年4月15日，出苗一周后，清除地膜；生育期内不进行灌溉，于2019年7月7日人工收获，2019年7月9日，将绿豆秸秆用机械粉碎机粉碎，全量反压还田。
夏玉米选在短生育期的品种“永玉2号”(冀审玉2003002号)。
夏玉米于2019年7月12日抢墒播种，采用机械播种机播种，每穴播种1粒，行距63cm，穴距27cm，播种前使用篓施入基肥，施加肥料分别为尿素300kghm-2，磷酸二铵235kghm-2，硫酸钾225kghm-2，保证基肥成分以及含量分别为180kgnhm-2，108kgp2o5hm-2和112.5kgk2ohm-2，2019年7月14日，播后打封闭除草剂，使用阿特拉津可湿性粉剂兑水喷施，每亩用量200克，阿特拉津溶液的质量分数为50％；2019年10月26日联合收割机收获，收获后将玉米秸秆清除，田块进入冬闲状态。
1.一种华北地区春绿豆-夏玉米节水高收入轮作方法，其特征在于，包括：
1)清明前后播种春绿豆，绿豆采用穴播，播后覆膜，绿豆出苗后扣膜放风，然后清除地膜；
2)绿豆成熟后收获，将绿豆秸秆粉碎，反压还田；
3)绿豆收获后，将夏玉米抢墒播种或造墒播种，成熟收获后将秸秆清除。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1)中绿豆种子播种前用30-40℃的清水浸泡催芽，并用根瘤菌肥拌种，根瘤菌肥用量为每亩地施用1.5-3.0kg。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1)中绿豆播种前，浇底墒水，撒施基肥后，用拖拉机翻地20-30cm，将肥料翻入耕层土壤，后平整。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，所述浇底墒水的方法为，每亩地灌水73-78m3，所述基肥成分及含量分别为n：55-65kghm-2，p2o5：167-177kghm-2，k2o：151-161kghm-2。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤1)中绿豆采用穴播，所述穴播的方法为：每穴单粒精播，播种深度5-7cm，穴距10-15cm，行距38-43cm，所述覆膜的方法为：覆膜宽度为1米，一条膜覆盖双行，放风7-10天后清除地膜。
6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3)中，玉米播种前使用篓施入基肥。
7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述玉米施加基肥成分及含量分别为n：175-185kghm-2，p2o5：103-113kghm-2，k2o：116-126kghm-2。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3)夏玉米播种后立刻打封闭除草剂，所述除草剂为阿特拉津可湿性粉剂，兑水喷施，每亩用量150-200g，阿特拉津可湿性粉剂溶液的质量分数为50％。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤3)夏玉米采用机播并且收割机收获，播种行距58-63cm，穴距22-27cm，每穴播种1粒。
10.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述绿豆和玉米的整个生育期均不进行灌溉和追肥。
技术总结