CN104429545B - 一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法及其应用，该技术通过以下步骤实现：将市场和生活中不用的葱蒜废弃物和其下脚料与磷石膏废渣混合堆置发酵，然后施入田间，施肥后一起耕翻土壤，混匀，种植作物。通过大葱和大葱腐解物中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，发展低碳高效农业。

Description

一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法及其应用
技术领域
本发明属于农业技术和环境保护领域，特别涉及一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法及其应用。
背景技术
温室效应(英文：Greenhouseeffect)，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，提供一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法及其应用，这种方法是先将大葱大蒜废弃物和磷石膏废渣、菜子饼等混合堆置发酵，在农作物播种前施入田间，耕翻，并施用一定量的复混肥和有机肥做基肥和追肥，种植作物，可以大大减少整个作物生长期间的农田温室气体的排放，促进作物生长，以致土传病害，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：一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法，步骤为：a.将100千克大蒜和大葱的废弃物与50－300千克的磷石膏废渣、5－50千克菜子饼粉混合；b.将上述混合物混匀，加入混合物重量10%－40%的水分，用塑料膜覆盖，夏季3天翻堆一次，春秋季6天翻堆一次，连续三次翻堆，结束堆置发酵；c.在种植作物前，每亩使用上述混合物40－200千克，均匀撒施于农田土壤表面，同时施肥，立即耕翻土壤，种植作物。
优选的，所述混合物为100千克大蒜和大葱的废弃物与100千克的磷石膏废渣、20千克菜子饼粉混合；其中大蒜废弃物为50千克与大葱废弃物为50千克。
优选的，所述混合物混合后加入混合物重量20％的水，并堆置，翻堆。
优选的，所述混合物在施用于农田时每亩使用量为100千克，并在作物种植前施入土壤后耕翻。
上述葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法在玉米、水稻和油菜种植上的应用。
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，能通过与废弃大葱大蒜腐解物以及菜子饼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；同时磷石膏废渣也有一定的改良土壤、促进作物生长的作用，另外大葱、大蒜、菜子饼腐解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、低碳高效农业的发展。
附图说明
图1是玉米田施用葱蒜混合物期间土壤温室气体的变化示意图。
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.将100千克大蒜和大葱的废弃物与50千克的磷石膏废渣、5千克菜子饼粉混合；其中大蒜废弃物20千克与大葱废弃物80千克。
2.将上述混合物混匀，加入混合物重量10％的水，用塑料膜覆盖，夏季3天翻堆一次，春秋季6天翻堆一次，连续三次翻堆，结束堆置发酵；
3.在种植作物前，每亩使用上述混合物40千克，均匀撒施于农田土壤表面，同时施肥，立即耕翻土壤，种植作物。
实施例2：
1.将100千克大蒜和大葱的废弃物与100千克的磷石膏废渣、20千克菜子饼粉混合；其中大蒜废弃物50千克与大葱废弃物50千克。
2.将上述混合物混匀，加入混合物重量20％的水，用塑料膜覆盖，夏季3天翻堆一次，春秋季6天翻堆一次，连续三次翻堆，结束堆置发酵；
3.在种植作物前，每亩使用上述混合物100千克，均匀撒施于农田土壤表面，同时施肥，立即耕翻土壤，种植作物。
实施例3
1.将100千克大蒜和大葱的废弃物与300千克的磷石膏废渣、50千克菜子饼粉混合；其中大蒜废弃物80千克与大葱废弃物20千克。
2.将上述混合物混匀，加入混合物重量40％的水，用塑料膜覆盖，夏季3天翻堆一次，春秋季6天翻堆一次，连续三次翻堆，结束堆置发酵；
3.在种植作物前，每亩使用上述混合物200千克，均匀撒施于农田土壤表面，同时施肥，立即耕翻土壤，种植作物。
本发明的应用实例：
将本发明技术用于玉米、水稻和油菜的种植上。
1、参照实施例1，在玉米播种前，每亩施用40千克葱蒜混合物，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45%，氧化亚氮排放减少42%（图1）；
2、参照实施例2，在水稻移栽前，每亩施用100千克葱蒜混合物，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%，甲烷排放减少63%；
3、参照实施例3，在油菜播种前，每亩施用200千克葱蒜混合物，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38%，氧化亚氮排放减少44%。

Claims (5)

1.一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法，其特征在于步骤为：
a.将100千克大蒜和大葱的废弃物与50－300千克的磷石膏废渣、5－50千克菜籽饼粉混合；
b.将上述混合物混匀，加入混合物重量10%－40%的水分，用塑料膜覆盖，夏季3天翻堆一次，春秋季6天翻堆一次，连续三次翻堆，结束堆置发酵；
c.在种植作物前，每亩使用上述混合物40－200千克，均匀撒施于农田土壤表面，同时施肥，立即耕翻土壤，种植作物。
2.根据权利要求1所述一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述混合物为100千克大蒜和大葱的废弃物与100千克的磷石膏废渣、20千克菜籽饼粉混合；其中大蒜废弃物为50千克与大葱废弃物为50千克。
3.根据权利要求1所述一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述混合物混合后加入20％的水，并堆置，翻堆。
4.根据权利要求1所述一种葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法，其特征在于所述混合物在施用于农田时每亩使用量为100千克，并在作物种植前施入土壤后耕翻。
5.权利要求1~4任一所述葱蒜混合物减少农田温室气体排放方法在玉米、水稻和油菜种植上的应用。
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