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水旱两栖种植方法

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201811504090.2国省代码:湖南 43
申请(专利权)人:湖南袁禾农业科技有限公司
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摘要:
本申请涉及一种水旱两栖种植方法,其包括以下步骤:干田起垄;种子点播;在种子下方施肥;水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值。上述水旱两栖种植方法,将传统水作改良为水旱两栖种植,干田起垄易于实现机械化规模操作,种子点播及施肥均可采用机械化方式实现,一方面提高了生产效率,又一方面避免长期淹水形成俗称“青泥层”影响水稻产量,另一方面有利于改善沙化程度,再一方面能够改进土壤通气性,又一方面使重金属元素从土壤矿物质上转移,达到弱化土壤矿物质颗粒吸附重金属元素并实现重金属元素向土层深处分散,从而淀积到土层深处实现治理标的转移,解决了重金属蓄积导致重金属超标的问题,保障了作物的食品安全。

主权项:
1.一种水旱两栖种植方法,其特征在于,包括以下步骤:干田起垄;种子点播;在种子下方施肥;水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值。


说明书

水旱两栖种植方法

技术领域

本申请涉及种植领域,特别是涉及水旱两栖种植方法。

背景技术

土壤肥力生物热力学理论是由侯光炯所创立的具有划时代意义的重大理论发现.
该理论包容性强、适用范围广,在水田自然免耕技术、水土保持工作、农业面源污染控制、土
壤培肥与配方施肥技术等方面有着积极的指导作用。土壤肥力生物热力学理论是侯光炯先
生在总结农民群众生产实践经验基础上进行升华而来的,不仅得到了国内外土壤学界的高
度重视和广泛盛赞,还荣获了1978年全国科学大会的国家重大科技成果奖。土壤肥力生物
热力学理论以其不凡的理论高度,相继在自然免耕、水土保持、农业面源污染的控制等方面
得到了具体应用,至今仍有着极大的现实价值。

著名土壤学家中国科学院院士侯光炯教授同他的助手赖守悌等,在研究冬泡田垄
作改良和自然免耕技术过程中,吸收了四川隆昌县光荣乡石鹅六村杨世其、杨世民兄弟稻
田高产养鱼的经验,于1984年建立了第一个稻、鱼共生的生态工程模式。该生态模式在四川
省范围内称作“垄稻沟鱼”。

1984年湖南省土肥站、土肥所从事红萍推广和科研的专家刘沐生、杨光立、肖庆元
等人将四川省“垄稻沟鱼”模式改造为垄栽稻、萍、鱼立体共生生态农业模式在全省开展了
试验示范和推广。该技术由于起垄耗工多,垄沟在鱼的活动下很快填平,效果不理想。发明
人自1986年起在怀化市创建干田、板田起垄法代水耕,从1986年到1991年在怀化市推广面
积6760公顷,中稻亩产稻谷522.3公斤,鲜鱼50.2公斤,鲜萍3601公斤。最高试验田鲜鱼达每
亩320kg,粮食单季亩产达707kg(籼优63),红萍达6000kg。由于该技术创新和推广取得了很
好的社会效果,因此获1991年怀化市科技进步三等奖。

创建干田、板田起垄法代水耕解决了侯光炯院士土壤生物热力学技术走向应用技
术化和产业化的最大难题。由于过去的起垄方法都是稀泥田条件下再用手工起垄,通常是
先完成传统的水耕水耙全套工艺,再用手工起垄,一亩田起垄有时要花15个劳动工日,如果
花劳工太少效果就大打折扣。采用干田、板田起垄法代水耕解决了起垄的质量的问题,可形
成高垄深沟,垄沟水稳性好,不易被鱼的活动填平,而且技术效果更突出,增产效果更显著。
更重要的是,干田、板田起垄法可实现机械化而且比水耕还快捷,可以实现耕地、播种、施
肥、降镉去污、除草等多技术集成机械化一次性实施。

发明人在2011年完成了干田、板田起垄机械化,并获得了怀化市科技进步三等奖。
从2011年到现在,发明人又在该技术机械化实现后,重点研究生态自动化减化田间管理,实
现土壤环境修复的生态生动化,走生态智能化农业的技术道路。

发明内容

基于此,有必要提供一种水旱两栖种植方法。

一种水旱两栖种植方法,其包括以下步骤:干田起垄;种子点播;在种子下方施肥;
水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值。

上述水旱两栖种植方法,将传统水作改良为水旱两栖种植,干田起垄易于实现机
械化规模操作,种子点播及施肥均可采用机械化方式实现,一方面提高了生产效率,又一方
面避免长期淹水形成俗称“青泥层”影响水稻产量,另一方面有利于改善沙化程度,再一方
面能够改进土壤通气性,又一方面使重金属元素从土壤矿物质上转移,达到弱化土壤矿物
质颗粒吸附重金属元素并实现重金属元素向土层深处分散,从而淀积到土层深处实现治理
标的转移,解决了重金属蓄积导致重金属超标的问题,保障了作物的食品安全。

在其中一个实施例中,干田起垄中,垄:沟:深为2米:0.5米:0.25米。

在其中一个实施例中,种子点播包括精密点播。

在其中一个实施例中,种子点播包括密集精密点播。

在其中一个实施例中,种子点播包括密集点播。

在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括精准定位施肥。

在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括增强土中的微生物。

在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括施用生物菌肥。

在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括增强土中的好氧微生物。

在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括在种子下方4厘米至12厘米施长效肥。

附图说明

图1为本申请一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请
的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申
请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不
违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另
一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以
是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具
体的实施方式的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个
相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请一实施例是,如图1所示,一种水旱两栖种植方法,其包括以下步骤:干田起
垄;种子点播;在种子下方施肥;水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值。上述水旱两栖种
植方法,将传统水作改良为水旱两栖种植,干田起垄易于实现机械化规模操作,种子点播及
施肥均可采用机械化方式实现,一方面提高了生产效率,又一方面避免长期淹水形成俗称
“青泥层”影响水稻产量,另一方面有利于改善沙化程度,再一方面能够改进土壤通气性,又
一方面使重金属元素从土壤矿物质上转移,达到弱化土壤矿物质颗粒吸附重金属元素并实
现重金属元素向土层深处分散,从而淀积到土层深处实现治理标的转移,解决了重金属蓄
积导致重金属超标的问题,保障了作物的食品安全。

在其中一个实施例中,干田起垄中,垄:沟:深为2米:0.5米:0.25米。在其中一个实
施例中,干田起垄中,垄:沟:深为3尺:2尺:1尺。进一步地,在其中一个实施例中,采用机械
化进行干田起垄。进一步地,在其中一个实施例中,干田起垄之前,所述水旱两栖种植方法
还包括以下步骤:晒田。一般来说,传统水稻采用水田种植,难以做到机械化起垄,因此起垄
耗工多,一亩田起垄有时要花15个劳动工日,且稀泥田条件下用手工起垄,垄沟结实程度较
差,容易损坏,因此本申请中,干田起垄是基础,一方面可以实现均一性好且水稳性好的垄
沟,另一方面有利于配合实现后续步骤。

进一步地,在其中一个实施例中,种子点播采用根据当地种植习惯选择的种子;在
其中一个实施例中,根据当地种植习惯选择产量高米质好的常规稻作为种子点播的种子。
进一步地,在其中一个实施例中,采用机械化进行种子点播。在其中一个实施例中,种子点
播包括精密点播,精密点播用于实现在目标位置点准确地进行播种。在其中一个实施例中,
种子点播包括密集精密点播,密集精密点播用于实现在目标位置点准确地进行密集播种。
在其中一个实施例中,种子点播包括密集点播,密集点播用于实现在目标位置进行密集播
种。进一步地,在其中一个实施例中,采用机械化进行精密点播、密集点播或密集精密点播。
干田起垄是种子点播包括精密点播、密集点播及密集精密点播的基础,采用机械化进行干
田起垄更是采用机械化进行种子点播的先决条件,这样的步骤设计,使得农田机械化生产
成为可能,符合我国农业发展的需求。

进一步地,在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括:预制(N+P+K)45%基肥
25kg与磷肥50kg作为一亩的用量。在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括精准定位施
肥。在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括增强土中的微生物。在其中一个实施例中,
在种子下方施肥包括施用生物菌肥。在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括增强土中
的好氧微生物。在其中一个实施例中,在种子下方施肥包括在种子下方4厘米至12厘米施长
效肥。种子点播是在种子下方施肥的先决条件,正是有了种子点播才有必要以及才能够执
行在种子下方施肥;进一步地,在其中一个实施例中,采用机械化进行干田起垄,采用机械
化进行种子点播,采用机械化进行在种子下方施肥;或者,在其中一个实施例中,采用机械
化进行干田起垄,采用机械化进行种子点播并在种子下方施肥,此实施例中,种子点播后一
并在种子下方施肥,节约程序,提升效率,且在种子下方施肥更为准确。

进一步地,在其中一个实施例中,种子点播在土面下方3cm,并在种子下方5cm处点
施肥料;一个实施例是,一种水旱两栖种植方法,其包括以下步骤:干田起垄;种子点播在土
面下方3cm;在种子下方5cm处点施肥料;水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值;其余实
施例以此类推。在一个具体应用实施例中,采用按垄沟深比例设计或改装的起垄机,以50匹
以上马力的动力装置进行牵引,进行干田起垄;然后采用精密点播及精准定位施肥的一体
化机械进行种子点播及在种子下方施肥,之后做好水浆管理,避免漫水时间持续超过预设
值。

进一步地,在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生物,包括:增强土中的好氧
微生物的生物量及活动性。及/或,在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生物,包括:增
加土的根区位置处的好氧微生物的富集程度。在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生
物,包括:增强土中的好氧微生物的生物量及活动性,以及增加土的根区位置处的好氧微生
物的富集程度;其余实施例以此类推。在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生物,包括:
将好氧微生物接种到土的根区位置。进一步地,在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生
物,包括:将好氧微生物接种到土的根区位置的地下1至3厘米处。在其中一个实施例中,将
好氧微生物接种到土的根区位置的地下1、1.5、2、2.5或3厘米处。在其中一个实施例中,增
强土中的好氧微生物,包括:接种好氧微生物。在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生
物,包括:接种好氧微生物到土的地下1、1.5、2、2.5或3厘米处。在其中一个实施例中,接种
好氧微生物,包括:施用好氧性的微生物肥。即,微生物接种是指施用好氧性的微生物肥。在
其中一个实施例中,施用好氧性的微生物肥,包括:施用发酵的好氧性的微生物肥。这样,所
述水旱两栖种植方法运用微生物接种、水浆管理及改进农艺技术,促使土壤微生物健康发
展,确保土壤微生物以好氧微生物为主,并富集于根区,厌氧微生物种类和数量缩小,从而
有利于实现土改良修复,增强土壤的通气性,改善沙化,且有利于重金属转移淀积到土壤下
层,能够被地下水系稀释分散。进一步地,在其中一个实施例中,增强土中的好氧微生物,包
括:进行施肥及用药管控,以避免伤害土中的好氧微生物;在其中一个实施例中,进行施肥
及用药管控包括:根据微生物菌群的营养特性进行施肥,以及根据微生物菌群的药害特征
进行用药,即施肥时要兼顾微生物菌群的营养特性,用药时要兼顾微生物的药害特征,使土
壤微生物向有利的方面发展。

在其中一个实施例中,所述好氧微生物包括固氮菌。在其中一个实施例中,所述好
氧微生物还包括蓝藻及/或绿藻。在其中一个实施例中,所述好氧微生物包括固氮菌、蓝藻
及绿藻。即,微生物群中包含固氮菌、蓝藻、绿藻等品种,其余实施例以此类推。由于厌氧微
生物的增殖速率比好氧微生物低得多,因此当好氧微生物的微生物群得到支持时,微生物
活动加强,生物量增大,配合施肥及用药促进好氧微生物群体在土壤中发挥作用,达到土壤
矿物质中的有毒重金属元素的吸附固定能力减弱,有机毒素分解,重金属元素的结晶附着
点位封闭的效果。进一步地,在其中一个实施例中,所述好氧微生物还包括枯草芽孢杆菌、
侧孢芽孢杆菌、嗜热侧孢霉菌、米根霉菌、黑曲霉菌、多食鞘氨醇杆菌、泾阳链霉菌、杂色曲
霉菌及扣囊拟内孢霉中的至少一种。进一步地,在其中一个实施例中,所述好氧微生物还包
括产纤维素酶较多的拟青霉菌、白腐真菌及里氏木霉菌中的至少一种。进一步地,在其中一
个实施例中,所述好氧微生物包括固氮菌、蓝藻、绿藻及扣囊拟内孢霉。扣囊拟内孢霉有助
于解磷、解钾,还有助于活化土壤中硅、钙、镁等中量元素。进一步地,在其中一个实施例中,
所述好氧微生物包括固氮菌、蓝藻、绿藻及丛枝孢囊菌;例如采用丛枝孢囊菌根嫁接作物根
系,在根部末端形成泡囊,贮存养分、水分,需要时直接供应,平衡作物营养;另外菌丝向外
扩散,形成庞大根系,扩大根系5-60倍,促进难利用的P、K、Ca、B、Fe、Mg、Zn等元素高效平衡
吸收。在代谢过程中,产生抗生素,抑制杀死有害菌,从而起到药、肥双效的功能效果。进一
步地,在其中一个实施例中,所述好氧微生物包括固氮菌、蓝藻、绿藻、扣囊拟内孢霉及丛枝
孢囊菌,具体的用量和比例根据具体情况灵活设置或者调整即可。对于镉污染严重的土壤,
进一步地,在其中一个实施例中,所述好氧微生物还包括芽孢杆菌及根霉菌;芽孢杆菌例如
枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌等;根霉菌例如少根根霉和米根霉等。这样,通过选择与土壤
矿物质颗粒有良好亲合性和与农作物根系有良好亲和性的微生物品种,有利于使重金属元
素从作物吸收表面隔离,从土壤矿物质上转移,达到弱化土壤矿物质颗粒的吸附实现重金
属元素在土层深处分散和淋深淀积到土层深处实现治理标的转移的目标。进一步地,在其
中一个实施例中,所述好氧微生物还包括灵芝及/或酵母。进一步地,在其中一个实施例中,
所述好氧微生物还包括小球藻、角藻、囊叶藻、墨角藻及/或马尾藻等。但是这些藻类也比较
少用。比较适合本申请各实施例采用的所述好氧微生物主要选自细菌及真菌,这是由于旱
耕垄作和半旱式灌溉而决定的。进一步地,在其中一个实施例中,所述旱耕垄作采用机械化
起垄;进一步地,在其中一个实施例中,所述半旱式灌溉采用机械化灌溉;这样的设计,多采
用机械化,能够降低人力要求,适合推广;传统的水田半旱式自然免耕技术虽然具有生态自
动化优势,但不能用机械化实施,耗工多,尽管能增产20-30%,但难以推广,种植户们不接
受。而本申请上述实施例变精耕细作为傻瓜化种植,通过大量利用好氧微生物,每亩田能够
节省大约2个人工,节省农机成本30%,增产20%至40%,节水约30%,节肥约30%,还能够
使重金属元素从土壤矿物质上转移,进而实现降镉等效果。

进一步地,在其中一个实施例中,所述水旱两栖种植方法还包括以下步骤:采用肥
料终产物作为除草剂,所述肥料终产物包括肥料及/或完成除草后仅余肥料的中间体;其
中,所述肥料及/或所述中间体的种类根据土壤缺失元素而设置,所述肥料及/或所述中间
体的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置。进一步地,在其中一个实施例
中,所述肥料及/或所述中间体的种类根据土壤pH值及土壤缺失元素而设置;在其中一个实
施例中,对于酸性土壤环境,可以采用碱性配方;对于碱性土壤环境,可以采用酸性配方;其
余实施例以此类推,这样的设计,不仅可以除草肥田,还可以治理或调理土壤,这是传统方
式的除草剂所无法实现的。进一步地,在其中一个实施例中,所述中间体用于合成肥料;在
其中一个实施例中,所述中间体以肥料合成或者用于合成肥料,这样,以中间体作为除草
剂,在除草完成后的终产物中没有中间体,只有肥料;亦即,肥料的施用方法包括以中间体
形式分次先后施入,中间体的最终结局是肥料。可以理解的是,肥料终产物即最终产物为肥
料,在中间过程中,肥料终产物可以直接为肥料,也可以为所述中间体,由所述中间体进行
除草及相关反应后得到最终产物为肥料。这样,克服了传统除草剂对于肥料不能除草的技
术偏见,采用了与传统杀灭方式截然不同的肥料除草方式,还提出了在完成除草后仅余肥
料的中间体的设计,丰富了肥料除草方式,一方面可以利用肥料肥田,另一方面可以补充土
壤缺失元素,再一方面可以利用杂草对于肥料的浓度敏感性采用高浓度肥料终产物实现除
草,可谓是一举三得,并且打破了传统思维禁锢,有助于保护生态环境,维护生态平衡。本实
施例的目的是以肥料或最终形成肥料的中间体制成高浓度肥液进行叶面喷施达到杀死田
中或田间杂草,进一步地,在其中一个实施例中,所述肥料及/或所述中间体的剂量根据目
标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置且至少为常规剂量的2倍。进一步地,在其中一个
实施例中,所述肥料及/或所述中间体的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而
设置且为常规剂量的2至4倍。进一步地,在其中一个实施例中,所述肥料及/或所述中间体
的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置且为常规剂量的2至3倍。在其中一
个实施例中,所述肥料及/或所述中间体的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性
而设置且为常规剂量的2、2.5、3或4倍。进一步地,在其中一个实施例中,所述肥料及/或所
述中间体的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置且至少为常规剂量的3
倍。这样,形成了浓度远高于常规剂量的肥料作为水旱两栖种植方法的绿色除草剂,例如所
述肥料及/或所述中间体的剂量根据目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置且为常规
剂量的2倍,施一次肥料除草就相当于传统施两次肥,既可以替代传统肥料使用,又可以具
有除草作用,使得种植户可以少施乃至免施传统除草剂,节约了除草剂的资金,抵消了肥料
成本,效果很好。

在其中一个实施例中,所述目标杂草为所有植物,所述肥料及/或所述中间体的种
类及剂量根据杀灭所有植物而设置。即,所述肥料及/或所述中间体具有杀灭所有植物的广
谱性配方。亦即,所述目标杂草为所有植物,所述肥料及合成肥料的中间体的种类及剂量根
据杀灭所有植物而设置。或者,在其中一个实施例中,所述目标杂草为特定种类植物,所述
肥料及/或所述中间体的种类及剂量还根据杀灭特定种类植物而设置。即,所述肥料及/或
所述中间体具有杀灭特定种类植物且不伤害农作物的选择性配方。也就是说,所述除草剂
可以分成广谱型及特定型,广谱型除草剂用于杀灭所有植物,特定型除草剂用于杀灭特定
种类植物。在其中一个实施例中,所述肥料包括大量元素肥,中量元素肥,微量元素肥,以及
至少两种元素的复合肥;所述大量元素肥包括氮肥、磷肥及/或钾肥;所述中量元素肥包括
钙肥、镁肥及/或硫肥;所述微量元素肥包括硼肥、锌肥、钼肥、铁肥、锰肥、硒肥及/或铜肥。
其中,至少两种元素的复合肥即具有至少两种元素的复合肥。进一步地,在其中一个实施例
中,至少两种元素的复合肥为具有氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锌、钼、铁、锰、硒及铜中的至少
两种的复合肥。在其中一个实施例中,所述肥料包括大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥
或所述复合肥。在其中一个实施例中,所述肥料包括大量元素肥、中量元素肥、微量元素肥
与所述复合肥中的至少两种。在其中一个实施例中,所述肥料包括含硒复合肥,所述含硒复
合肥包括亚硒酸钠、磷酸二氢钾及硅酸钠。含硒复合肥可以理解为所述至少两种元素的复
合肥的一种。及/或,在其中一个实施例中,所述中间体用于在完成除草后仅余所述大量元
素肥、所述中量元素肥、所述微量元素肥及/或所述复合肥。在其中一个实施例中,所述中间
体包括顺序施加的定量的磷酸二氢铵及氢氧化钾,以使完成除草后仅余磷酸二氢钾、磷酸
氢二钾、磷酸二氢铵及/或磷酸氢二铵等作为肥料;在其中一个实施例中,所述中间体包括
顺序施加的定量的磷酸氢二铵及氢氧化钾,以使完成除草后仅余磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、
磷酸二氢铵及/或磷酸氢二铵等作为肥料;其余实施例以此类推。进一步地,在其中一个实
施例中,所述中间体包括顺序施加的定量的酸性物质及碱性物质,其中,酸性物质及碱性物
质的施加顺序根据土壤的pH值及/或目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置,其余实
施例以此类推。进一步地,在其中一个实施例中,所述中间体包括顺序施加的定量的强酸性
物质及弱碱性物质,其中,强酸性物质及弱碱性物质的施加顺序根据土壤的pH值及/或目标
杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置,其余实施例以此类推。进一步地,在其中一个实施
例中,所述中间体包括顺序施加的定量的弱酸性物质及强碱性物质,其中,弱酸性物质及强
碱性物质的施加顺序根据土壤的pH值及/或目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置,
其余实施例以此类推。在其中一个实施例中,所述中间体用于在完成除草后仅余肥料且平
衡土壤的pH值至中型或接近中性。进一步地,在其中一个实施例中,所述中间体包括顺序施
加的定量的强酸性物质及弱碱性物质,其中,强酸性物质及弱碱性物质的施加顺序根据土
壤的pH值及/或目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感性而设置,且所述中间体用于在完成除
草后仅余肥料且平衡土壤的pH值至中型或接近中性;其余实施例以此类推。进一步地,在其
中一个实施例中,所述中间体包括顺序施加的定量的弱酸性物质及强碱性物质,其中,弱酸
性物质及强碱性物质的施加顺序根据土壤的pH值及/或目标杂草对于叶面喷施的浓度敏感
性而设置,且所述中间体用于在完成除草后仅余肥料且平衡土壤的pH值至中型或接近中
性;其余实施例以此类推。这样的设计,中间体千变万化,可以为顺序施加的定量的强酸例
如硫酸配合强碱例如氢氧化锌等,对于目标杂草具有近乎全灭乃至全灭的除杀作用,打破
了传统思维禁锢,不仅可以利用肥料肥田,还可以利用肥料除草,并且经试验还具有增产效
果,此外还能调和土壤的酸碱度。

在其中一个实施例中,利用最终能够合成肥料的中间物作除草剂使用,往往针对
土壤的PH值作为优先选择方案,在其中一个实施例中,在碱性土壤环境下,使用磷酸配方,
或者使用硫酸加入配方中,在其中一个实施例中,一些植物对盐酸敏感,所以盐酸也可以增
加到配方中去。在其中一个实施例中,对于在接近中性的土壤上使用这类肥料中间体除草
还需要形成A+B方案,或者A+B+C方案,在A方案中如果含有酸性物质,在B方案中就用碱性物
质中和掉A剂过量的酸,以消除对土壤造成不良的影响。在其中一个实施例中,当采用碳酸
氢铵喷施杂草后,再喷强碱性物质如氢氧化钾,则可促使杂草快速死亡。这对于酸性土壤条
件下还能调和土壤的酸碱度。在实际使用中效果很好。进一步地,在其中一个实施例中,土
壤pH值为酸性,则所述肥料的种类必须包括碱性物质,或所述中间体的种类必须包括碱性
物质;其余实施例以此类推。进一步地,在其中一个实施例中,土壤缺失元素为氮,则所述肥
料的种类必须包括氮肥或所述中间体完成除草后仅余的肥料必须包括氮肥,其余实施例以
此类推。进一步地,在其中一个实施例中,目标杂草对于叶面喷施的某种肥料的浓度敏感性
高,则所述肥料的剂量相应较低,目标杂草对于叶面喷施的某种中间体的浓度敏感性高,则
所述中间体的剂量相应较低,其余实施例以此类推。以磷酸二氢铵为例,其当肥料叶面喷施
浓度10-30克/50公斤水,作除草用500克/50公斤水或以上;例如,作除草用为500克/50公斤
水、900克/50公斤水或1500克/50公斤水,其余实施例以此类推。在其中一个实施例中,肥料
作除草剂的浓度一般为传统肥料的浓度的至少2至4倍。以旱田除草为例,旱田除草是一个
极大的难题,除草剂的大量使用,良莠不分地杀死大量害虫天敌,严重破坏了农田生态平
衡,并导致害虫抗药性增强,主要都是发生在旱田除草阶段,一个具体应用的例子是,使用
亚硒酸钠、磷酸二氢钾、硅酸钠等制成硒肥除草剂,既当肥料也作除草剂用,降低了硒肥实
施成本,达到了硒肥既除草又施肥的效果。在应用时,特别要控制叶面喷施的参数,喷头及
其他参数,以控制喷雾的雾滴的大小,用量及浓度,达到杀草存苗不减产的技术效果,效果
很好。在实际应用中,由于肥料除草剂成本抵消了肥料成本,实际成本仅为技术实施的成
本,而且给种植户节约了传统除草剂成本,因此成本很低,而且不影响产量乃至增产增收,
因此深受种植户的好评。

进一步地,在其中一个实施例中,在增强土中的好氧微生物之前或之后,所述水旱
两栖种植方法还包括以下步骤:化验土壤,确定土壤缺失元素,设置肥料终产物种类,所述
肥料终产物包括肥料及/或完成除草后仅余肥料的中间体;根据目标杂草对于该种类肥料
及/或中间体的叶面喷施的浓度敏感性,设置该种类肥料及/或中间体的剂量;采用叶面喷
施方式按种类及剂量施用肥料及/或中间体。在其中一个实施例中,化验土壤,确定土壤缺
失元素,设置肥料终产物种类,包括:化验土壤,确定土壤缺失元素,并根据所缺失的元素设
置肥料终产物种类;在其中一个实施例中,化验土壤,确定土壤缺失元素,设置肥料终产物
种类,包括:化验土壤,确定土壤pH值及土壤缺失元素,根据土壤pH值及土壤缺失元素而设
置肥料终产物种类,即设置所述肥料及/或所述中间体的种类;其余实施例以此类推。在其
中一个实施例中,化验土壤,确定土壤缺失元素及其数量,设置肥料种类及剂量阈值。在其
中一个实施例中,化验土壤,确定土壤中氮元素含量为100mg/kg,而氮元素含量目标值为
220mg/kg,即确定土壤缺失氮元素及其数量为120mg/kg,或者氮元素含量目标值为280mg/
kg,即确定土壤缺失氮元素及其数量为180mg/kg,由此设置肥料种类及剂量阈值。其余实施
例以此类推。在其中一个实施例中,所述剂量阈值包括最大值及/或最小值。在其中一个实
施例中,化验土壤,确定土壤中钾元素含量为60mg/kg,而钾元素含量目标值为110mg/kg至
150mg/kg,即确定土壤缺失钾元素及其数量为50mg/kg至90mg/kg,由此设置肥料种类为钾
肥,其剂量阈值为50mg/kg至90mg/kg。其余实施例以此类推。在其中一个实施例中,采用叶
面喷施方式按种类及剂量施用肥料及/或中间体连续2到4次,达到对土壤影响中性无害的
效果。在其中一个实施例中,在晴天环境采用叶面喷施方式按种类及剂量施用肥料及/或中
间体连续2到4次。或者,在其中一个实施例中,在晴天环境采用叶面喷施方式按种类及剂量
施用肥料及/或中间体,每次间隔6至7天。

进一步地,在其中一个实施例中,设置该种类肥料及/或中间体的剂量,包括:设置
该种类肥料及/或中间体的剂量高于临界浓度,其中,所述临界浓度为常规剂量的最大值,
传统理解是超过常规剂量的最大值即超过所述临界浓度时,由于会对作物尤其是其叶面造
成损伤,所以施用肥液时禁止超过所述临界浓度。进一步地,在其中一个实施例中,采用叶
面喷施方式按种类及剂量施用肥料,包括:在高于作物叶面30厘米以上位置进行喷雾。这样
的设计,克服了传统思路的技术偏见,采用超过临界浓度的叶面喷施方式,一方面能够利用
肥料肥田,另一方面可以补充土壤缺失元素,再一方面可以利用肥料的浓度敏感性实现除
草,又一方面还可以借此提升作物中一些微量元素的含量,进而使得作物更适合人们食用,
较好地提升了作物的加工价值及食用价值。各实施例中,高于作物叶面30厘米以上位置,即
为作物叶面30厘米或30厘米以上位置,包括高于作物叶面30厘米的位置。在其中一个实施
例中,在高于作物叶面30至50厘米的位置进行喷雾。在其中一个实施例中,在高于作物叶面
35至40厘米的位置进行喷雾。在其中一个实施例中,在高于作物叶面32至35厘米的位置进
行喷雾。其余实施例以此类推。进一步地,在其中一个实施例中,用高雾化度的专用喷头进
行喷雾,雾化度越高允许的喷施浓度上限相应提高,雾化度到100纳米雾粒。进一步地,在其
中一个实施例中,所述进行喷雾包括:采用高雾化度的喷头进行喷雾,所述肥料终产物的叶
面喷施液的浓度根据所述喷头的雾化度设置且所述喷头的雾化度越高则所述肥料终产物
的叶面喷施液的浓度越高;当所述肥料终产物的叶面喷施液的浓度为临界浓度10倍以上
时,所述喷头的雾化度小于等于100纳米雾粒。

进一步地,在其中一个实施例中,水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值;所述
预设值为3至5天。或者,所述预设值为7天。其余实施例以此类推。这样可以避免土壤较长时
间内一直淹水并形成土壤厌氧环境从而确保土壤的通气性,即使得土壤的通气性可持续性
改善,进而使得土壤中的好氧微生物例如固氮菌、蓝藻、绿藻等活动加强,生物量增大,结构
合理、功能改善。

本申请的主旨是采用土壤生物热力学方法进行土壤修复和污染治理的研究,重点
是运用生物技术和农艺技术结合的办法在土壤系统中建立一个类似人的肝、肾一样的功能
系统,执行土壤生态的环境修复功能。通过多年的试验研究形成了本申请的技术方案。该技
术方案将传统水耕水作方法改为旱耕垄作法,完善旱耕垄作机械化配套;可选地优化生态
自动化除草技术,建立稻田垄沟立体共生养殖的产业共生体经营模式;可选地进行机械化
旱耕垄作环境下的益生菌类和其他生物的生态系统的接种、快繁、维护及高产关键技术;该
技术方案可实现多产业共生体的农艺技术的体系的共建、共享、无冲突,并通过生态自动化
省略人工介入,达到生态自动化人工参与的傻瓜化。并且,采用该技术方案,农业生产投入
与环保投入或者重金属环境修复投入同构化,使环保投入用于农业生产了,农业投入也用
于环保了,这是环保农业的特点,因此能够以经济效益、生态效益、社会效益协调一致,相向
而行,互促互进协调发展。

下面继续给出一些具体实施例以说明本申请的水旱两栖种植方法及采用该方法
生产得到的稻谷,各实施例以水稻为例。

对照组1至6:传统水作种植模式。

8个实施例:水旱两栖种植模式,采用以下方法:干田起垄;种子点播;在种子下方
施肥;水浆管理,避免漫水时间持续超过预设值。

4个实施例:水旱两栖精密点播及精准定位施肥(简称水旱两栖精密点播方式),采
用以下方法:干田起垄;种子精密点播;在种子下方精准定位施肥;水浆管理,避免漫水时间
持续超过预设值。

4个实施例:水旱两栖精密点播及精准定位施肥及多种土壤微生物接种(简称多种
土壤微生物接种方式),采用以下方法:干田起垄;种子精密点播;在种子下方精准定位施用
生物菌肥并增强土中的好氧微生物,接种固氮菌、蓝藻及绿藻;水浆管理,避免漫水时间持
续超过预设值。

得到以下结果。

传统水作种植模式:

对照组
汞(Hg)mg/kg
砷(As)mg/kg
镉(Cd)mg/kg
铅(Pb)mg/kg
A01
0.0064
0.231
0.844
0.037
A02
0.005
0.244
0.993
0.063
A03
0.0036
0.273
0.586
0.037
A04
0.0045
0.255
0.807
0.011
A05
0.006
0.266
0.871
0.03
A06
0.0053
0.260
0.706
0.023
平均值
0.00513
0.2548
0.8017
0.0335

水旱两栖种植模式:

试验组
汞(Hg)mg/kg
砷(As)mg/kg
镉(Cd)mg/kg
铅(Pb)mg/kg
B03
0.0048
0.274
0.842
0.046
B05
0.0039
0.183
0.3925
0.075
B07
0.0047
0.352
0.247
0.038
B09
0.0036
0.283
0.205
0.028
B11
0.0035
0.152
0.252
0.038
B13
0.0011
0.253
0.357
0.055
B15
0.0008
0.099
0.284
0.033
B17
0.0036
0.186
0.287
0.017
平均值
0.00325
0.2228
0.3583
0.0413

水作与水旱两栖比较:


汞(Hg)mg/kg
砷(As)mg/kg
镉(Cd)mg/kg
铅(Pb)mg/kg
水作平均值
0.00513
0.2548
0.8017
0.0335
水旱两栖平均值
0.00325
0.2228
0.3583
0.0413
降低(%)
36.6
12.6
55.3
-23.3

水旱两栖种植法使汞降低36.6%,砷降低12.6%,镉降低55.3%,但铅上升了
23.3%。因此本申请各实施例的实施需避开高铅污染土壤,或者结合其他降铅技术共同实
施,但如果种植无需食用的作物,则有望快速聚铅清除土壤污染;毕竟没有适用于全世界的
十全十美的技术方案,只有因地制宜地采取合适措施。

四种种植方式比较:

试验组
样本数
汞mg/kg
砷mg/kg
镉mg/kg
铅mg/kg
水作
6
0.00513
0.255
0.802
0.034
水旱两栖
8
0.00325
0.223
0.358
0.075
水旱两栖精密点播
4
0.0039
0.132
0.230
0.054
多种土壤微生物接种
4
0.0043
0.243
0.149
0.036

实验表明,水旱两栖种植模式对于传统水作种植模式可以使汞、砷、镉在谷粒积累
的数量明显下降,其中以镉的下降最突出,其次是汞,再次是砷,但铅的含量不降反升。水旱
两栖精密点播方式相对于传统水作种植模式对降低米粒镉砷汞效果明显,但对汞不降反
升。多种土壤微生物接种方式相对于传统水作种植模式对降镉降铅作用明显。考虑到对于
生物菌的作用不是千篇一律,不同的菌种有不同的作用,而且在水作条件下和水旱两栖条
件下同一个菌种还有区别,此项还可以进一步进行深入研究。

需要说明的是,本申请的其它实施例还包括,上述各实施例中的技术特征相互组
合所形成的、能够实施的水旱两栖种植方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实
施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存
在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范...

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图1
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