CN113943196B - 一种玉米花生间作轮耕专用肥以及维持土壤有机碳平衡的栽培方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玉米花生间作轮耕专用肥以及维持土壤有机碳平衡的栽培方法，属于土壤有机碳平衡技术领域。本发明的玉米花生间作轮耕专用肥包括原料：包膜尿素、重过磷酸钙、硫酸铵、发酵豆粕、膨润土、钼酸钠，硼砂，腐植酸、磷酸二氢铵、草木灰、七水硫酸锌。本发明还提供一种维持土壤有机碳平衡的栽培方法，包括选地、整地、施肥、播种、田间管理、轮耕等步骤。本发明的专用肥对玉米、花生作物的生长发育具有良好的促进作用，同时还可改善土壤有机质含量，改良土壤结构。另外，本发明的栽培方法可充分利用光、热、土地等自然资源，实现作物生产协同增效和绿色、生态、可持续利用的目标，应用价值十分广泛。

Description

一种玉米花生间作轮耕专用肥以及维持土壤有机碳平衡的栽 培方法
技术领域
本发明涉及土壤有机碳平衡技术领域，特别是涉及一种玉米花生间作轮耕专用肥以及维持土壤有机碳平衡的栽培方法。
背景技术
土壤有机碳是指土壤中各种正价态的含碳有机化合物，是土壤极其重要的组成部分，不仅与土壤肥力密切相关，而且对地球碳循环有巨大的影响，既是温室气体“源”，也是其重要的“汇”。土壤有机碳不仅组成成分和结构十分复杂，而且循环转化过程也复杂多样，一直是土壤学的研究热点和核心问题。
土壤有机碳平衡即碳循环过程，其中绿色植物和自养微生物利用太阳光能及其他形式的化学能，吸收大气中的二氧化碳，将其转化为贮存能量的有机化合物，人类及其他高等动物从植物中获取物质和能量，并将死亡组织和废物返回土壤。微生物分解这些物质，释放其中的养分后，将一部分碳转变为稳定的土壤腐殖质，一部分以二氧化碳形式释放进入大气，再次供植物吸收。在这一循环过程中，伴随着能量的转换，有全部的生物形式的参与，同时包括每一种生物形式的生命周期。土壤有机碳含量过低容易造成土壤板结和药害，有效碳不仅是良好的土壤改良剂，可以解决土壤板结的问题，而且有机碳化合物还是良好的解毒剂。另外，还会影响作物的生长情况，如作物根系衰弱、生长缓慢、防病机能下降、品质下降、物种退化等。因此，维持土壤有机碳平衡对于改善土壤结构、促进作物生长具有重要的研究意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种玉米花生间作轮耕专用肥以及维持土壤有机碳平衡的栽培方法，以提升土壤中的有机碳含量并使其维持在稳定水平，从而改善土壤结构并为作物的生长繁殖提供一个良好的环境。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明目的之一是提供一种玉米花生间作轮耕专用肥，包括如下重量份的原料：包膜尿素40～50份、重过磷酸钙20～30份、硫酸铵15～20份、发酵豆粕3～5份、膨润土20～30份、钼酸钠1～1.5份，硼砂5～8份，腐植酸5～10份、磷酸二氢铵5～10份、草木灰3～5份、七水硫酸锌1～3份。
进一步地，所述包膜尿素是以粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料对尿素进行包膜，所述包膜尿素制备时还添加双氰胺。
进一步地，所述粉煤灰和聚乙烯醇的用量占包膜尿素总重量的20％，粉煤灰和聚乙烯醇的质量比为3:1。
进一步地，所述双氰胺的用量占包膜尿素总重量的3％。
本发明的包膜尿素以粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料对尿素进行包膜，所述包膜尿素制备时还添加了双氰胺。该成分可以保障前期花生氮磷钾等速效养分需求，有利于花生快发、早发，形成较为理想的营养体，减少后期玉米的遮阴影响。通过添加双氰胺，可降低或减缓尿素的释放及转化速率，从而提高了养分的当季利用率和作物产量，而且施入土壤后易于转化，不致残留在土壤和作物体内。
硫酸铵在本发明中作为氮肥，其具有吸湿性小，不易结块的优点，且具有优良的物理性质和化学稳定性；硫酸铵是速效肥料，在土壤中的反应呈酸性，适于碳质土壤。硫酸铵除含氮外还含硫，提供少量的硫元素，对农作物生长发育极为有利。
重过磷酸钙属于磷肥，肥效高，适应性强，具有改良碱性土壤作用。主要供给植物磷元素和钙元素等，促进植物发芽、根系生长、植株发育、分枝、结实及成熟。其与氮肥混合施用，还具有一定的固氮作用。磷酸二氢铵是一种二元复合肥，总养分含量大于73％，其中磷含量61％以上，所提供的磷元素安全有效，其含有较低的氮磷比，在作物的苗期生长阶段，促进生根、壮苗。磷酸二氢铵与本发明的包膜尿素、硫酸铵等搭配使用，可以满足植物在各个生长期的营养需求。
草木灰含丰富的钾元素，钾在植物体内能促进氮素代谢及糖类的合成与运输，可促进种子发芽、促进生根、防止落叶，使植株生长健壮，还可增强其抗病虫与自然灾害的能力。
发酵豆粕中含有益微生物，可加速土壤中有机质降解转化，从而提高土壤肥力，改良土壤板结。发酵豆粕还具有化学成分少、无毒无害、养分全面等优点，有益于植物生长，提高作物免疫力和抵抗力、减少肥害产生，同时增产增收。膨润土施入土壤后，能吸水膨胀，具有较强的保肥保水性能，还可以加强土壤的缓冲能力，从而起到改良土壤的作用。
钼酸钠提供微量的钼元素和钠元素。钼是固氮酶、硝酸还原酶、黄嘌呤氧化酶等多种酶的重要组成成分，因此钼酶是氮同化及运输的关键酶，当植物缺钼的同时易导致缺氮的发生。花生缺钼时，根系不发达，根瘤发育不良，结瘤少而小，植株矮小，叶脉呈网状失绿，大小不一或橙黄色斑点，严重缺钼时叶缘萎蔫，有的叶片扭曲呈杯状，老叶变厚、焦枯，会造成花生严重减产。钠是一种强力细胞赋活剂，与植物接触后能迅速渗透到植物体内，促进细胞的原生质流动，提高细胞活力，能加快生根速度，打破休眠，促进生长发育，改善产品品质，提高产量，提高作物的抗病、抗虫、抗旱、抗涝、抗寒、抗盐碱、抗倒伏等抗逆能力。
腐植酸具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生长、改善农产品质量等功能；七水硫酸锌补充微量的锌元素。硼砂提供少量硼元素，能促进碳水化合物的运转，植物体内含硼量适宜，能改善作物各器官的有机物供应，提高结实率和坐果率。硼在植物体内能调节有机酸的形成和运转，避免有机酸在根中积累，有效防止根部坏死等情况的发生。
本发明目的之二是提供一种维持土壤有机碳平衡的栽培方法，所述栽培方法采用所述的玉米花生间作轮耕专用肥，包括如下步骤：
(1)选地和整地：选择地势平坦、土壤肥沃、土质疏松、中性偏酸的地块；翻耕土地，然后起垄，控制土壤含水量；
(2)施肥：将地块划分为玉米区和花生区，分别施用所述的玉米花生间作轮耕专用肥；
(3)播种：采用4行花生、2行玉米的间作方式进行种植；
(4)田间管理：花生结荚时期，喷施一次生长调节剂；玉米4～5展叶期，喷施一次生长调节剂；
(5)轮耕：第一年收获玉米和花生后，第二年将种植区域进行调换，在第一年的玉米区种植花生，花生区种植玉米。
进一步地，步骤(1)中，所述翻耕的深度为35～40cm。
进一步地，步骤(1)中，所述土壤含水量控制在15～20％。
进一步地，步骤(2)中，所述玉米花生间作轮耕专用肥的施用量为：玉米区每亩施用110～130kg，花生区每亩施用90～110kg。
进一步地，步骤(3)中，所述玉米的行距为60cm，种植密度为8万株/hm2。
进一步地，步骤(3)中，所述花生的行距为40cm，种植密度为10万穴/hm2，每穴播种2粒。
进一步地，所述轮耕的施肥方法、田间管理方法与步骤(2)和步骤(4)的方法相同。
本发明的技术效果如下：
本发明的玉米花生间作轮耕专用肥包括原料：包膜尿素、重过磷酸钙、硫酸铵、发酵豆粕、膨润土、钼酸钠，硼砂，腐植酸、磷酸二氢铵、草木灰、七水硫酸锌。通过上述原料的合理搭配，协同发挥作用，其对玉米、花生作物的生长发育具有良好的促进作用，同时还可改善土壤有机质含量，改良土壤结构。本发明的一种维持土壤有机碳平衡的栽培方法，包括选地、整地、施肥、播种、田间管理、轮耕等步骤。该栽培方法优化了作物空间布局，在增加玉米通风透光性的同时，提高了对光、热、土地等资源的利用效率，实现了作物生产协同增效和绿色、生态、可持续利用的目标。本发明的栽培方法还可以维持土壤有机碳平衡，使土壤中营养成分维持在稳定水平，从而对作物生长又有进一步地促进作用。本发明的专用肥和栽培方法相辅相成，有助于提升作物的产量和品质。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。
在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
本发明中，所有原料均为常规商购产品。
实施例1
取包膜尿素45份(其中，粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料，二者用量占包膜尿素总重量的20％，粉煤灰和聚乙烯醇的质量比为3:1，双氰胺的用量占包膜尿素总重量的3％)、重过磷酸钙25份、硫酸铵18份、发酵豆粕4份、膨润土22份、钼酸钠1.2份，硼砂6份，腐植酸8份、磷酸二氢铵6份、草木灰4份、七水硫酸锌2份。将所有称量好的原料置于搅拌机中搅拌5min，在烘箱中60℃条件下干燥5h，经制粒机制粒，得到玉米花生间作轮耕专用肥。
实施例2
取包膜尿素40份(其中，粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料，二者用量占包膜尿素总重量的20％，粉煤灰和聚乙烯醇的质量比为3:1，双氰胺的用量占包膜尿素总重量的3％)、重过磷酸钙30份、硫酸铵15份、发酵豆粕5份、膨润土20份、钼酸钠1.5份，硼砂5份，腐植酸10份、磷酸二氢铵5份、草木灰5份、七水硫酸锌1份。将所有称量好的原料置于搅拌机中搅拌5min，在烘箱中60℃条件下干燥5h，经制粒机制粒，得到玉米花生间作轮耕专用肥。
实施例3
取包膜尿素50份(其中，粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料，二者用量占包膜尿素总重量的20％，粉煤灰和聚乙烯醇的质量比为3:1，双氰胺的用量占包膜尿素总重量的3％)、重过磷酸钙20份、硫酸铵20份、发酵豆粕3份、膨润土30份、钼酸钠1份，硼砂8份，腐植酸5份、磷酸二氢铵10份、草木灰3份、七水硫酸锌3份。将所有称量好的原料置于搅拌机中搅拌5min，在烘箱中60℃条件下干燥5h，经制粒机制粒，得到玉米花生间作轮耕专用肥。
对比例1
同实施例1，区别在于，将实施例1的包膜尿素替换为树脂包膜尿素(购自沈阳百裕农业科技有限公司)。
对比例2
同实施例1，区别在于，包膜尿素添加量为15份。
对比例3
同实施例1，区别在于，未添加发酵豆粕。
试验例1
(1)选地和整地：选择地势平坦、土壤肥沃、土质疏松、中性偏酸的地块；翻耕土地，深度为35cm，然后起垄，土壤含水量控制在20％；
(2)施肥：将地块进行划分，每块玉米区为2行玉米，每块花生区为4行花生，2块玉米区和2块花生区为1组，共有6组，每组分别施用实施例1～3和对比例1～3的玉米花生间作轮耕专用肥，玉米区施肥量为120kg/亩，花生区施肥量为100kg/亩；
(3)播种：采用4行花生、2行玉米的间作方式进行种植，玉米的行距为60cm，种植密度为8万株/hm2，花生的行距为40cm，种植密度为10万穴/hm2，每穴播种2粒；
(4)田间管理：花生结荚时期，喷施一次芸苔素内酯；玉米4～5展叶期，喷施一次芸苔素内酯；
(5)轮耕：第一年收获玉米和花生后，第二年将种植区域进行调换，在第一年的玉米区种植花生，花生区种植玉米。
表1花生、玉米产量以及土壤有机碳含量
Figure BDA0003387166520000091
由表1可知，第一年花生亩产量可达215kg，玉米亩产量可达796kg，第二年不同种植区域土壤湿度、有机物含量、微生物种类等已经发生变化，将玉米种植区和花生种植区进行调换，第二年花生亩产量可达224kg，玉米亩产量可达808kg，且土壤有机碳含量稳定，保持不变或有小幅度增长，表明本发明的技术方案不仅能够实现作物高产增收，同时还能够维持土壤的有机碳平衡，具有改良土壤的作用。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种玉米花生间作轮耕专用肥，其特征在于，由如下重量份的原料组成：包膜尿素40～50份、重过磷酸钙20～30份、硫酸铵15～20份、发酵豆粕3～5份、膨润土20～30份、钼酸钠1～1.5份，硼砂5～8份，腐植酸5～10份、磷酸二氢铵5～10份、草木灰3～5份、七水硫酸锌1～3份；
所述包膜尿素是以粉煤灰和聚乙烯醇为包膜材料对尿素进行包膜，所述包膜尿素制备时还添加双氰胺；
所述粉煤灰和聚乙烯醇的用量占包膜尿素总重量的20％，粉煤灰和聚乙烯醇的质量比为3:1；
所述双氰胺的用量占包膜尿素总重量的3％。
2.一种维持土壤有机碳平衡的栽培方法，其特征在于，所述栽培方法采用权利要求1所述的玉米花生间作轮耕专用肥，包括如下步骤：
(1)选地和整地：选择地势平坦、土壤肥沃、土质疏松、中性偏酸的地块；翻耕土地，然后起垄；
(2)施肥：将地块划分为玉米区和花生区，分别施用所述的玉米花生间作轮耕专用肥；
(3)播种：采用4行花生、2行玉米的间作方式进行种植；
(4)田间管理：花生结荚时期，喷施一次生长调节剂；玉米4～5展叶期，喷施一次生长调节剂；
(5)轮耕：第一年收获玉米和花生后，第二年将种植区域进行调换，在第一年的玉米区种植花生，花生区种植玉米。
3.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤(1)中，所述翻耕的深度为35～40cm。
4.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤(1)中，所述整地时，土壤含水量控制在15～20％。
5.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤(2)中，所述玉米花生间作轮耕专用肥的施用量为：玉米区每亩施用110～130kg，花生区每亩施用90～110kg。
6.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤(3)中，所述玉米的行距为60cm，种植密度为8万株/hm2。
7.根据权利要求2所述的栽培方法，其特征在于，步骤(3)中，所述花生的行距为40cm，种植密度为10万穴/hm2，每穴播种2粒。
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