CN103718811A - 一种大葱减少农田温室气体排放方法及应用 - Google Patents

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Abstract

一种大葱减少农田温室气体排放方法及应用，该技术通过以下步骤实现：在种植旱作作物时或作物幼苗生长到一定阶段，混合播种或移栽大葱，通过大葱根系分泌物和大葱枯枝落叶残体中腐解物的杀菌成分抑制土壤中氧化微生物和硝化、反硝化微生物活性，抑制土壤有机物和铵态氮、硝态氮转化为农田温室气体，达到减排温室气体的目的，同时能抑制土传病害的发生，促进作物的生长。

Description

一种大葱减少农田温室气体排放方法及应用
 
技术领域
本发明属于农业技术和环境保护领域，特别涉及一种大葱减少农田温室气体排放方法及应用。
 
背景技术
温室效应(英文：Greenhouse effect)，又称“花房效应”，是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。
一般认为温室气体有六大类，二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、碳氟烃、水、氨气等，其中二氧化碳、甲烷、氧化亚氮主要与农业及农事活动有关。二氧化碳（CO2）是残留在农田土壤中的作物秸秆、动物尸体及有机肥等有机物经过土壤中各类氧化微生物的好氧或厌氧氧化后的产物；氧化亚氮(N2O)是大气中含量仅次于CO2和CH4的重要温室气体，主要来源于土壤氮素的硝化、亚硝化作用和汽车尾气排放、闪电等；N2O也能够强烈吸收红外线，减少地表通过大气向外空的热辐射，从而导致温室效应，对全球环境及气候变化具有重要的影响。N2O在对流层中性质稳定，增温潜势巨大，其温室效应为同浓度二氧化碳的290-310倍；甲烷（CH4）是主要温室气体之一，其对全球变暖的贡献占20%～39%(IPCC，2007)。大气中的CH4含量已经从工业革命前(1750年)的0.72μmol·mol－1上升到2005年的1.77μmol·mol－1，升高了约2.5倍，并且CH4分子具有很强的红外吸收能力，其单分子增温潜势是CO2的19-25倍(IPCC，2007)，因此CH4被认为是继CO2之后最重要的温室气体之一，其产生、消耗以及排放机制仍然是目前研究的热点问题。在土壤厌氧环境中，以水生植物根系分泌物和脱落物为主的有机物质和土壤有机质在产甲烷菌作用下通过厌氧发酵产生CH4，所以湿地成为温室气体甲烷排放的主要自然途径之一。
甲烷主要发生在淹水的稻田中，旱作土壤中主要的农田温室气体是二氧化碳和氧化亚氮，其中氧化亚氮是温室气体氧化亚氮的主要来源，主要由于农业施用过量氮肥经过硝化微生物和反硝化微生物的氧化作用或还原作用所致。
农田土壤温室气体减排技术特别是旱作土壤温室气体减排技术的研究，将为农业减排提供新技术和新方法，为人类可持续发展提供保障。
 
发明内容
解决的技术问题：本发明针对农田温室气体排放问题，开发一种简单易行的方法，提供一种大葱减少农田温室气体排放方法及应用，这种方法是在农作物播种时，同时或延迟一定时期混合播种或移栽大葱植物，并施用一定量的复混肥和有机肥做基肥和追肥，在小麦等旱作作物播种时，或者在第二年春天3月初移栽大葱苗，可以大大减少整个小麦生长期间的农田温室气体的排放，促进小麦生长，改良和提高土壤生产力，改善作物品质，增加农民经济效益。
技术方案：一种大葱减少农田温室气体排放方法，步骤为：a.在旱作作物播种时或植株生长到一定阶段，混合播种或移栽大葱：秋播时，按距旱作作物播种处2-10cm混合播种大葱种子，大葱株距5-10cm，开沟将大葱种子浅埋入土壤，上面覆盖1-3cm土壤，并压实；或在旱作作物出苗后第二年春天3月初移栽大葱种苗，移栽半径距离旱作作物植株2-10cm,株距5-10cm；b.在播种旱作作物与大葱混合种植时，除了正常施肥外，在第二年春天大葱出苗25天后，或移栽大葱苗前，对大葱苗每亩施用10千克复混肥和100千克有机肥；清明后一周内对大葱植株施用10千克复混肥和50千克有机肥；c.在第二年清明节前后对土壤每亩喷施浓度0.2%wt-5%wt的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克，一个半月后继续喷施同样浓度的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克；d．在旱作作物和大葱收获后，将大葱植株的残株和叶片粉碎，均匀撒入田间，并耕翻，灌水，使得田间水分饱和，维持一种，使得粉碎的大葱植株残体与农田土壤混合均匀，腐解，释放出抑菌物质，然后继续种植下茬作物。 
上述种植小麦前，将农田整平、沿南北方向开若干条种植浅沟，沟深2cm；或者种植小麦后的第二年春天，在小麦行旁移栽大葱苗。
所述旱作作物为小麦或油菜。
所述复混肥为氮磷钾比例为15-15-15的复混肥。
所述有机肥为氮磷钾总养分不低于5%wt，有机质含量不低于45%wt。
所述大葱减少农田温室气体排放方法在小麦、油菜等种植上的应用。
有益效果：本发明能减少农田温室气体的排放，促进作物生长，抑制土传病害；其最大的功能是减少农田温室气体的排放。
本发明能大大减少农田温室气体特别是二氧化碳、氧化亚氮的排放，提高土壤肥力，有利于生态农业的发展和农业可持续发展。
本发明与现有技术相比：
1）本发明中采用的农田温室气体减排技术，方法简便、技术简单易行、可操作性强、成本低廉、实用性强；
2）本发明采用的农田温室气体减排技术，能通过与粮食作物混合播种的大葱分泌的根系分泌物和枯枝落叶腐解物中抑菌物质进入与大葱相邻的土壤，其中的抑菌物质能抑制小麦或玉米根部土壤中的氧化微生物、硝化反硝化微生物的活性，从而抑制土壤有机物转化为二氧化碳、氧化亚氮的速度和数量；在小麦旺盛生长的季节，对土壤喷施两次2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液，也能抑制土壤中的硝化微生物的活性；同时，在小麦和大葱收获后，将大葱全株残体粉碎拌入田间土壤中，可进一步抑制下茬作物生长期间的农田温室气体的排放；另外大葱根系分泌物还能抑制土传病原微生物的活性，从而抑制作物土传病害，提高土壤生产力，促进作物生长，有利于生态农业的发展。
 
附图说明
图1是小麦与大葱混种期间土壤温室气体的变化。
 
具体实施方式
以下结合实例对本发明作进一步的描述：
实施例1：
1. 种植小麦前，将农田整平、沿南北方向轻开若干条种植浅沟，沟深2cm左右；
2. 在种植沟中播种小麦，浅浅覆土2cm；
3. 在距小麦2cm处播种大葱种子，大葱种子之间距离0.5cm；
4. 每亩大葱种球施用复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）10千克和有机肥（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）100千克；
5. 在第二年清明后3天，对大葱每亩施用复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）10千克，有机肥100千克（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）。
6. 在第二年清明节前后对土壤每亩喷施浓度0.2%wt的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克，一个半月后继续喷施同样浓度的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克。
 
实施例2：
1. 种植小麦前，将农田整平、沿南北方向轻开若干条种植浅沟，沟深2cm左右；
2. 在种植沟中播种小麦，覆土3cm，待小麦萌发、出苗；
3. 当小麦苗高10cm时，在小麦苗行附近5cm处移栽大葱苗，大葱苗株距4cm；
4. 当大葱苗移栽成活后10天，施用10千克复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）和100千克有机肥（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）；
5. 在大葱苗移栽50天后，对大葱苗施用10千克复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）和50千克有机肥（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）。
6. 在第二年清明节前后对土壤每亩喷施浓度1%wt的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克，一个半月后继续喷施同样浓度的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克。
实施例3
1. 种植油菜前，将农田整平、沿南北方向轻开若干条种植浅沟，沟深2cm左右；
2. 在种植沟中播种油菜，覆土1cm；
3. 在距油菜6cm出播种大葱种子，大葱子株距6cm；
4. 每亩大葱种子施用复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）10千克和有机肥100千克（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）；
5. 在第二年清明后6天，对大葱每亩施用复混肥（氮磷钾比例15-15-15复混肥）10千克，有机肥50千克（氮磷钾总养分不小于5%wt，有机质含量不小于45%wt）。
6. 在第二年清明节前后对土壤每亩喷施浓度5%wt的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克，一个半月后继续喷施同样浓度的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克。
 
本发明的应用实例：
将本发明技术用于小麦和油菜的种植上。
1、参照实施例1，在小麦播种的同时，混合种植大葱种球，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少61%，氧化亚氮排放减少49%（图1）；
2、参照实施例2，在小麦播种出苗后，混合种植大葱种苗，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少66%，氧化亚氮排放减少54%，小麦增产3.8%；
3、参照实施例3，在油菜播种的同时，混合种植大葱种球，收获后，跟没有采用本技术的对照田块相比，二氧化碳排放减少62%，氧化亚氮排放减少55%，油菜增产6.3%。

Claims (6)

1.一种大葱减少农田温室气体排放方法，其特征在于步骤为：
a.在旱作作物播种时或植株生长到一定阶段，混合播种或移栽大葱：
秋播时，按距旱作作物播种处2-10cm混合播种大葱种子，大葱株距5-10cm，开沟将大葱种子浅埋入土壤，上面覆盖1-3cm土壤，并压实；或在旱作作物出苗后第二年春天3月初移栽大葱种苗，移栽半径距离旱作作物植株2-10cm,株距5-10cm；
b.在播种旱作作物与大葱混合种植时，除了正常施肥外，在第二年春天大葱出苗25天后，或移栽大葱苗前，对大葱苗每亩施用10千克复混肥和100千克有机肥；清明后一周内对大葱植株施用10千克复混肥和50千克有机肥；
c.在第二年清明节前后对土壤每亩喷施浓度0.2%wt-5%wt的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克，一个半月后继续喷施同样浓度的2-氯-6-三氯甲基吡啶溶液50千克；
d．在旱作作物和大葱收获后，将大葱植株的残株和叶片粉碎，均匀撒入田间，并耕翻，灌水，使得田间水分饱和，维持一种，使得粉碎的大葱植株残体与农田土壤混合均匀，腐解，释放出抑菌物质，然后继续种植下茬作物。
2.根据权利要求1所述大葱减少农田温室气体排放方法，其特征在于种植小麦前，将农田整平、沿南北方向开若干条种植浅沟，沟深2cm；或者种植小麦后的第二年春天，在小麦行旁移栽大葱苗。
3.根据权利要求1所述大葱减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述旱作作物为小麦或油菜。
4.根据权利要求1所述大葱减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述复混肥为氮磷钾比例为15-15-15的复混肥。
5.根据权利要求1所述大葱减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述有机肥为氮磷钾总养分不低于5%wt，有机质含量不低于45%wt。
6.权利要求1所述大葱减少农田温室气体排放方法在小麦、油菜种植上的应用。
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