本发明涉及土壤改良,尤其涉及一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法。
背景技术:
1、填闲是指在设施休闲期内,在不大幅度改变主栽作物种植习惯的情况下,种植特殊性状作物,以修复土壤,阻控养分流失为目的一种多样性栽培模式。通过填闲作物还田,使填闲作物生长期间累积的营养物质在收获后翻压入土得到释放,供给后续作物吸收利用。引种填闲作物具有改良土壤结构、促进养分循环、提高土壤肥力和微生物活性、控制土壤侵蚀以及抑制杂草生长和病虫害等多种生态效益。
2、小麦具有生长速度快、生物量大等特点,是常见的填闲作物。传统的填闲作物还田方法是直接翻压入土进行自然腐解,此方法下腐解速率慢,并且小麦因碳氮比高,相较于其他填闲作物自然腐解速率更慢,不仅不能及时释放养分改良土壤,还会影响后茬作物的播种操作,甚至腐熟过程中还会与后茬作物抢氮,影响后茬作物的生长发育。
3、因此,目前需要寻找一种加快小麦填闲腐熟的方法,促进小麦秸秆的腐熟速率,及时释放养分以改良土壤,更好促进后茬作物生长。
技术实现思路
1、鉴于此,本发明的目的是提供一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,解决自然状态下小麦填闲腐解速率慢,不能及时改良土壤,影响后茬作物栽培操作和作物生长的问题。
2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题:
3、一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,所述方法如下:
4、(1)秸秆粉碎:小麦收获后收集小麦秸秆,粉碎成秸秆渣;
5、(2)秸秆处理:于秸秆渣中加入有机氮肥调节碳氮比,然后调节含水量和ph得到混合物料;
6、(3)预发酵:于混合物料中加入复合微生物菌液混合均匀,静置预发酵6-10天得到预发酵物料;
7、(4)秸秆腐熟:预发酵完成后于预发酵物料中加入增效剂混合均匀,然后撒入土壤并按照10-15cm深度翻耕将混合物料翻入土壤中进行腐熟,15-25天后按照30-40cm深度进行二次翻耕,后续即可种植后茬作物。
8、进一步,所述步骤(2)中有机氮肥为鸡粪、猪粪、牛粪中任意一种。
9、进一步,所述步骤(2)中调节碳氮比至(25-30):1;调节含水量至60-75%;调节ph至6-8。
10、进一步,所述步骤(3)中复合微生物菌液由枯草芽孢杆菌菌液、哈茨木霉菌菌液、热纤梭菌菌液按照质量比1:1:1混合得到,混合时枯草芽孢杆菌菌液浓度为1-3×109cfu/ml;哈茨木霉菌菌液浓度为1-5×108cfu/ml、热纤梭菌菌液浓度为1-2×109cfu/ml。
11、进一步,所述步骤(4)中增效剂包括以下原料:
12、葡萄糖酸-δ-内酯、海藻酸钠、2wt%氯化钙溶液、黄豆粕、3wt%盐酸溶液、紫菜冻干粉、磷矿粉、对羟基苯丙酸。
13、进一步,所述增效剂的制备方法如下:
14、所述增效剂的制备方法如下:
15、a:将磷矿粉加入3wt%盐酸溶液中充分搅匀后静置过夜,然后加入紫菜冻干粉混匀得到混悬液;
16、b:海藻酸钠加水溶解制成5wt%海藻酸钠溶液,加热至40-50℃后加入葡萄糖酸-δ-内酯混合均匀后得到海藻酸钠混合液,将海藻酸钠混合液缓慢滴入2wt%氯化钙溶液中固化胶凝得到海藻酸钠包埋颗粒;
17、c:将黄豆粕、对羟基苯丙酸加入混悬液中混合均匀,静置4-6h后加入海藻酸钠包埋颗粒混匀得到增效剂。
18、进一步,所述步骤a中磷矿粉、3wt%盐酸溶液、紫菜冻干粉的质量比为(0.2-0.5):(1-2):(0.1-0.3)。
19、进一步,所述步骤b中海藻酸钠溶液、葡萄糖酸-δ-内酯的质量比为(1-2):(0.8-1.2)。
20、进一步,所述步骤c中黄豆粕、对羟基苯丙酸、混悬液、海藻酸钠包埋颗粒的质量比为(3-5):(0.05-0.1):(1-2.5):(1.5-3)。
21、进一步,所述秸秆渣与增效剂的质量比为100:(5-10)。
22、小麦秸秆碳氮比高,一般为(80-100):1,直接翻压还田不仅腐解速度慢,而且还容易在腐解过程中与后茬作物抢氮,影响后茬作物的生长,因此,本申请加入有机氮肥降低秸秆渣的碳氮比,加快腐解速率;同时施加具有高效腐解作用的微生物菌,进一步加快小麦秸秆腐解速率,进而使小麦秸秆中养分可以快速释放以提高土壤肥力,提升土壤理化性质,促进后茬作物的良好生长。
23、但是小麦秸秆进入土壤中后大大增加土壤通透性,在土壤中腐熟释放养分容易渗透流失,因此,本申请还制备增效剂混入秸秆中以固定截留释放养分,具体的,增效剂中海藻酸钠包埋颗粒中包埋有葡萄糖酸-δ-内酯,持续释放出来作用于黄豆粕被微生物分解得到的蛋白质成分而发生胶凝,在胶凝的过程中将秸秆腐熟释放的养分包埋吸附在胶凝后的蛋白质中,进而稳定在土壤中,提高土壤中作物可利用养分含量,后茬作物种植后,这些包埋吸附了养分的蛋白质又被微生物持续分解将养分释放出供给作物利用,促进作物良好生长。
24、小麦秸秆碳氮比很高,因此需要加入大量的有机氮肥来调节碳氮比达到适宜程度来加快腐解速率,而加入过量的有机氮肥经微生物分解转化后氮素容易通过径流、淋溶以及氨挥发等途径大量流失,造成资源严重浪费的同时引起水体污染及富营养化,因此,本申请还于增效剂中加入对羟基苯丙酸钝化氮素活性,抑制其进一步转化,同时在磷矿粉、紫菜冻干粉作用下,与磷矿粉和紫菜冻干粉反应结合被固定在土壤中,既可以抑制氮素流失,又可以防止后茬作物过度吸收高活性氮素对后茬作物造成伤害。
25、有益效果:
26、1.本发明通过添加有机氮肥降低小麦秸秆渣碳氮比,同时添加含有高效腐解作用的微生物共同作用,有效提高小麦秸秆在土壤中的腐解速率,使得小麦填闲还田后可以快速改良土壤,提高土壤理化性质,调节微生物活性,使得后茬作物顺利种植,促进后茬作物良好生长。
27、2.本发明还制备了增效剂混入小麦秸秆中进行腐熟,可以有效吸附固定秸秆腐熟分解释放养分,同时钝化高量有机粪肥分解释放的氮素活性并将其固定在土壤中,防止养分流失,更好提升土壤肥力。
1.一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述方法如下:
2.根据权利要求1所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤(2)中有机氮肥为鸡粪、猪粪、牛粪中任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤(2)中调节碳氮比至(25-30):1;调节含水量至60-75%;调节ph至6-8。
4.根据权利要求3所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤(3)中复合微生物菌液由枯草芽孢杆菌菌液、哈茨木霉菌菌液、热纤梭菌菌液按照质量比1:1:1混合得到。
5.根据权利要求1所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤(4)中增效剂包括以下原料:
6.根据权利要求5所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述增效剂的制备方法如下:
7.根据权利要求6所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤a中磷矿粉、3wt%盐酸溶液、紫菜冻干粉的质量比为(0.2-0.5):(1-2):(0.1-0.3)。
8.根据权利要求7所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤b中海藻酸钠溶液、葡萄糖酸-δ-内酯的质量比为(1-2):(0.8-1.2)。
9.根据权利要求8所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述步骤c中黄豆粕、对羟基苯丙酸、混悬液、海藻酸钠包埋颗粒的质量比为(3-5):(0.05-0.1):(1-2.5):(1.5-3)。
10.根据权利要求9所述的一种利用小麦填闲腐熟改良土壤的方法,其特征在于,所述秸秆渣与增效剂的质量比为100:(5-10)。