CN114467401A - 一种利用秸秆还田改良土壤的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及改良土壤的技术领域，具体公开了一种利用秸秆还田改良土壤的方法。利用秸秆还田改良土壤的方法包括以下步骤：步骤S1：作物成熟后，将作物秸秆全量粉碎还田，均匀抛撒于收割作物后的地表；步骤S2：将氨基酸肥料、有机源土壤调理剂分别均匀抛撒于地表，秸秆总量与氨基酸肥料的使用比例满足C/N＝(20‑35)：1，有机源土壤调理剂的用量与秸秆的重量比为1:（0.5‑6）；步骤S3：旋耕；步骤S4：浇透水，浇水量为土壤最大田间持水量的60％‑80％。本申请的利用秸秆还田改良土壤的方法能够显著提高秸秆腐熟速率，环保，利于大面积推广。
Description
技术领域
本申请涉及改良土壤的技术领域，更具体地说，它涉及一种利用秸秆还田改良土壤的方法。
背景技术
我国秸秆资源丰富，根据国家统计局公布及调查统计，2017年我国秸秆理论资源量为8.55亿吨，可收集资源量约为7.36亿吨。其中，水稻秸秆占比为25.1％，可收集量1.85亿吨。关于秸秆，我国在政策上已严格要求禁止焚烧，要求综合利用，其中直接还田(即肥料化利用)是主要利用方式之一。秸秆还田的优点有：1)是一种最快捷、可大批处理秸秆的有效利用途径；2)秸秆中含有大量的有机碳源及氮磷钾养分含量，秸秆还田可增加土壤有机质和养分，改善土壤物理性状、促进土壤团粒结构形成，提高土壤微生物和土壤酶的活性，增强农田保水抗旱能力，减少化肥用量，增加农作物产量；3)减少焚烧造成的环境破坏，且有利于资源循环利用。
由于我国耕作制度的特点：复种指数高、作物间的茬口期短(短则十多天，长则不超过2个月)、作物秸秆直接还田自然腐熟太慢，使得秸秆自然腐熟还田带来一系列危害：1)过量秸秆进入土壤，会影响种子和根系与土壤接触，也造成土壤孔隙太大，不利于保墒保水；2)容易造成病虫害累积，秸秆自然腐熟还田后病虫进入土壤，增加治理难度；而且随着还田茬次的增多，土壤中积累病虫越来越多，影响收成，降低粮食品质，增加农药使用量；3)秸秆在土壤中腐烂分解过程需要消耗营养，因此需要增加氮肥施入量，提高了成本，且使得土壤中有机质含量较低；4)未降解的秸秆在田间，会产生漂浮、气泡的现象，产生气泡会导致水稻根腐、生长停滞，产生沼气，增加温室气体排放；漂浮秸秆会导致水稻倒伏，并造成日照不足，最终影响水稻产量和品质下降。
目前，为了加快秸秆直接还田的腐熟速度人们通常会使用秸秆腐熟剂，例如钙盐、海泡石粉、食叶草、秸秆促腐菌剂等等。这些促腐剂一方面主要用含氮化合物譬如尿素或食叶草等调节碳氮比，一方面主要加入一种或多种促腐菌剂提高能腐解秸秆的微生物数量。前者虽然物美价廉，但是含氮化合物用量过大容易造成面源污染，而食叶草单独作为促腐剂提供高蛋白质氮源利用秸秆中的高有机质碳源(大多为纤维素和半纤维素)，无法快速激活微生物的活性，并且食叶草不易长久存放，易腐烂，运输困难，大面积推广使用很困难。后者促腐菌剂培养条件苛刻，施用较复杂，难以大面积推广使用。因此，开发一种环保、能够显著提高秸秆直接还田的腐熟速度的秸秆还田改良土壤的方法迫在眉睫。
发明内容
为了提高秸秆直接还田的腐熟速率以实现对土壤的改良，本申请提供了一种秸秆还田改良土壤的方法，采用如下技术方案：
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，包括以下步骤：
步骤S1：作物成熟后，将作物秸秆全量粉碎还田，均匀抛撒于收割作物后的地表；
步骤S2：将氨基酸肥料、有机源土壤调理剂分别均匀抛撒于地表，秸秆总量与氨基酸肥料的使用比例满足C/N＝(20-35)：1，有机源土壤调理剂的用量与秸秆的重量比为1:(0.5-6)；
步骤S3：旋耕；
步骤S4：浇透水，浇水量为土壤最大田间持水量的60％-80％。
通过采用上述技术方案，经过秸秆还田改良土壤的方法一个月后，秸秆的拉力强度较低，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量较高。其中，本申请的方法可适用于的作物包括但不局限于：水稻、玉米、小麦、高粱、大豆秸秆。
以水稻田为例，本申请的方法应用于水稻田后，水稻的每株分蘖数、千粒重、产量较高。水稻秸秆的拉力强度的范围为11.02-13.5N；有机质含量范围为30.8-32.6mg/kg；碱解氮的含量范围为370.7-398.9mg/kg；有效磷的含量范围为194.6-206.8mg/kg；速效钾的范围为331.9-345.2mg/kg；微生物碳含量范围为1446.3-1547.9mg/kg；每株分蘖数范围为20.8-22.5；千粒重范围为223.2-238.7kg；每亩水稻产量范围为699.1-710.7kg。在本申请中，以秸秆为原料，以氨基酸肥料和有机源土壤调理剂作为促腐助剂，显著提高了秸秆的腐熟速率，并且提高了土壤中的有机质、土壤氮含量，进一步提高了作物的产量，符合市场需求。
在本申请中，通过秸秆高有机质含量和氨基酸肥料高有机氮含量特性，调节碳氮比至利于秸秆腐解的最佳碳氮比范围(C/N为20-35:1)，显著促进了秸秆的腐解；秸秆降解有助于土壤有机质、土壤氮提高，提升土壤地力，提高作物产量。另外，有机源土壤调理剂易氧化有机质含量高，能够疏松土壤，提高土壤有机质含量，促进水稻分蘖以及水稻品质和作物产量的提高。同时与传统现有的秸秆促腐方法相比，采用氨基酸肥料和有机源土壤调理剂作为促腐助剂和土壤调理剂，原料来源充足稳定、方法简单、适应性广、绿色无污染，利于大面积推广示范。并且，当操作条件分别位于上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述氨基酸肥料以海鱼加工厂下脚料、豆粕中的一种或几种经微生物发酵制备得到。
通过采用上述技术方案，海鱼加工厂下脚料、豆粕中蛋白质含量较高，有助于微生物的繁殖，以海鱼加工厂下脚料、豆粕为原料制备得到的氨基酸肥料更有助于提高秸秆的腐熟速率。
可选的，所述氨基酸肥料以海鱼加工厂下脚料经微生物发酵制备得到。
通过采用上述技术方案，有助于进一步提高秸秆的腐熟速率。
可选的，所述氨基酸肥料中的游离氨基酸种类≥2种，游离氨基酸的总量≥60wt％。
通过采用上述技术方案，游离氨基酸数量、种类较多，有助于微生物的繁殖，进一步提高秸秆的腐熟速率。
可选的，所述有机源土壤调理剂由餐厨废物采用微生物技术经12-14h的快速腐殖化发酵制成。
通过采用上述技术方案，有机源土壤调理剂的原料简单易得，并且制备方法简单，容易操作，由于餐厨废物中有机物含量高，使得制备得到的有机源土壤调理剂有机质含量高。
可选的，所述有机源土壤调理剂的有机质≥70wt％，易氧化有机质≥20％，C/N为(20-30)：1，水分含量≤20wt％，pH为5-8。
通过采用上述技术方案，C/N比在20-30之间最适宜微生物繁殖，能够快速激活微生物活性和土壤微生物数量，显著促进秸秆腐解，缩短秸秆降解时间。并且当有机源土壤调理剂的有机质含量、易氧化有机质含量、C/N范围、水分含量、pH值分别在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述步骤S3中，将有机源土壤调理剂均匀抛撒于地表后，向地表均匀抛撒竹炭粉，所述竹炭粉的用量与秸秆的重量比为1:(15-20)。
通过采用上述技术方案，竹炭粉具有很多孔隙，能够吸附土壤微生物、营养成分，提高秸秆的腐熟速率，从而在增强土壤活力，改良土壤，同时有助于保持土壤的湿润。并且当竹炭粉的用量在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀抛撒氯化钙，氯化钙的用量与秸秆的重量比为1:(22-25)。
通过采用上述技术方案，提高了土壤的保湿性能，延长土壤保持湿润的时间，有助于秸秆的腐熟。氯化钙能够溶于水中，并且随着水浇透于地表，氯化钙在土壤表层中均匀分布。当氯化钙析出时，其呈多孔结构，从而有助于土壤对水分的吸收，延长土壤保持湿润的时间。并且，氯化钙能够提高土壤中的供生物利用的钙的含量，提高秸秆的腐熟速率。并且当氯化钙的用量在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐，氯化钙的用量与秸秆的重量比为1:(20-22)。
通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐，能够提高水对于土壤、秸秆的润湿性能，能够加快秸秆腐熟，同时其还能够分解，有助于提高土壤中的氮含量。此外，十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐还能够改善土壤板结现象，从而在有助于改良土壤。并且当十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐的用量在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
可选的，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒聚乙烯醇，聚乙烯醇的用量与秸秆的重量比为1:(25-28)。
通过采用上述技术方案，聚乙烯醇能够成膜，从而在地表形成均匀薄膜，减少水分挥发，保持土壤湿润性。并且聚乙烯醇为生物可降解，不会对环境造成污染。并且当聚乙烯醇的用量在上述范围内时，对于性能检测结果的影响在可预期范围内。
综上所述，本申请至少具有以下有益效果：
1、本申请中的利用秸秆还田改良土壤的方法，通过各步骤之间的协同作用、有机源土壤调理剂和氨基酸肥料之间的相互协同，使得秸秆腐熟速率加快，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量升高，应用于水稻后，水稻的每株分蘖数、千粒重、产量提高，水稻秸秆的拉力强度降低至11.02N；水稻田中土壤有机质含量升高至32.9mg/kg；碱解氮的含量升高至399.4mg/kg；有效磷的含量升高至207.1mg/kg；速效钾的含量升高至345.9mg/kg；微生物碳含量升高至1549.7mg/kg；每株分蘖数升高至22.7；千粒重升高至239.4kg；每亩水稻产量升高至711.2kg；
应用于玉米田后，加快了玉米秸秆的腐熟速率，同时提高玉米产量，玉米秸秆的拉力强度降低至5.24N；玉米田中土壤有机质含量升高至22.9mg/kg；碱解氮的含量升高至39.5mg/kg；有效磷的含量升高至107.3mg/kg；速效钾的含量升高至245.9mg/kg；微生物碳含量升高至949.6mg/kg；每亩玉米产量升高至1024.3kg；
2、通过向地表抛撒竹炭粉，使得秸秆腐熟速率进一步加快，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量进一步升高，应用于水稻田后，水稻的每株分蘖数、千粒重、产量进一步提高，水稻秸秆的拉力强度降低至10.67N；有机质含量升高至33.6mg/kg；碱解氮的含量升高至401.5mg/kg；有效磷的含量升高至208.4mg/kg；速效钾的含量升高至346.8mg/kg；微生物碳含量升高至1551.6mg/kg；每株分蘖数升高至23.1；千粒重升高至241.1kg；每亩水稻产量升高至713.2kg；
应用于玉米田后，进一步加快了玉米秸秆的腐熟速率，同时提高玉米产量，玉米秸秆的拉力强度降低至4.76N；玉米田中土壤有机质含量升高至23.5mg/kg；碱解氮的含量升高至41.4mg/kg；有效磷的含量升高至108.5mg/kg；速效钾的含量升高至246.8mg/kg；微生物碳含量升高至951.6mg/kg；每亩玉米产量升高至1024.6kg；
3、通过向地表抛撒氯化钙，使得土壤保湿性能提高，并且能够使秸秆腐熟速率进一步加快，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量进一步升高，且水稻的每株分蘖数、千粒重、产量进一步提高，应用于水稻田后，水稻秸秆的拉力强度降低至10.65N；有机质含量升高至33.9mg/kg；碱解氮的含量升高至402.3mg/kg；有效磷的含量升高至208.4mg/kg；速效钾的含量升高至347.1mg/kg；微生物碳含量升高至1551.4mg/kg；每株分蘖数升高至23.8；千粒重升高至241.6kg；每亩水稻产量升高至713.1kg；
应用于玉米田后，进一步加快了玉米秸秆的腐熟速率，使得玉米秸秆的拉力强度降低至4.74N；4、通过向地表抛洒十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐，能够进一步提高土壤润湿性能，促进秸秆腐解，应用于水稻田后，使得水稻秸秆的拉力强度降低至10.60N；有机质含量升高至34.0mg/kg；碱解氮的含量升高至401.3mg/kg；有效磷的含量升高至207.4mg/kg；速效钾的含量升高至347.5mg/kg；微生物碳含量升高至1550.3mg/kg；每株分蘖数升高至22.8；千粒重升高至240.4kg；每亩水稻产量升高至713.1kg；
应用于玉米田后，进一步加快了玉米秸秆的腐熟速率，使得玉米秸秆的拉力强度降低至4.59N；5、通过向地表抛洒聚丙烯醇，能够在土壤表面形成薄膜，进一步提高土壤润湿性能，进而促进秸秆的腐解，应用于水稻田后，使得水稻秸秆的拉力强度降低至10.52N；有机质含量升高至33.5mg/kg；碱解氮的含量升高至401.1mg/kg；有效磷的含量升高至208.3mg/kg；速效钾的含量升高至347.7mg/kg；微生物碳含量升高至1551.3mg/kg；每株分蘖数升高至22.3；千粒重升高至241.1kg；每亩水稻产量升高至712.2kg；
应用于玉米田后，进一步加快了玉米秸秆的腐熟速率，玉米秸秆的拉力强度降低至4.54N。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
原料
有机源土壤调理剂：沃美克，北京嘉博文生物科技有限公司提供；氨基酸肥料：北京嘉博文生物科技有限公司提供；竹炭粉：原生碳类型，河南超洁水处理科技有限公司提供；聚乙烯醇：聚合度为1700，为冷溶型1788，郑州奥瑞金化工产品有限公司提供；鱼蛋白，购自青岛颂田生物技术有限公司。
下面以水稻作物为例对本申请的方案进行说明，具体如下：
实施例I
实施地点：湖北省宜城市小河镇石灰村，试验地为二季稻田。
实施例I-1
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，包括以下步骤：
步骤S1：水稻成熟后，将一亩量水稻采用机械联合收割，然后将水稻秸秆全量粉碎还田，均匀抛撒于收割水稻后的地表，粉碎后水稻秸秆长度小于10cm，水稻秸秆量为0.48吨；
步骤S2：将46kg氨基酸肥料、0.24吨有机源土壤调理剂分别均匀抛撒于地表，水稻秸秆(碳为33.84％)，氨基酸肥料(氮为14.21％)，C/N为25：1；
氨基酸肥料以豆粕经微生物发酵制备得到，具体操作为：将2kg枯草芽孢杆菌和酵母菌(1：3)、40kg废糖蜜、22kg豆粕混合均匀，在35℃下发酵6天；然后加入20kg粉状的啤酒渣，混合混匀，过滤，滤渣干燥、造粒，得到氨基酸肥料；氨基酸肥料含有15种游离氨基酸，以甘氨酸、谷氨酸与丙氨酸为主，且游离氨基酸的总量为64wt％；
有机源土壤调理剂由餐厨废物采用微生物技术经14h的腐殖化发酵制成，机源土壤调理剂的有机质为78wt％，易氧化有机质为26％，C/N为26：1，水分含量为14wt％，pH为6.2；
步骤S3：旋耕，将水稻秸秆、氨基酸肥料和有机源土壤调理剂与土壤混合均匀；
步骤S4：浇透水，浇水量为土壤最大田间持水量的70％。
实施例I-2
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-1的区别之处在于，有机源土壤调理剂用量为0.16吨，其余均和实施例I-1相同。
实施例I-3
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-1的区别之处在于，有机源土壤调理剂用量为0.096吨，其余均和实施例I-1相同。
实施例I-4
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-1的区别之处在于，氨基酸肥料以等量海鱼加工厂下脚料经微生物发酵制备得到，氨基酸肥料含有18种游离氨基酸，以甘氨酸、谷氨酸与丙氨酸为主，且游离氨基酸的总量为73wt％，其余均和实施例I-1相同。
实施例I-5
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-4的区别之处在于，氨基酸肥料以等量的海鱼加工厂下脚料、豆粕混合物经微生物发酵制备得到，其中，海鱼加工厂下脚料、豆粕的质量比为1:1.2，氨基酸肥料含有20种游离氨基酸，以甘氨酸、谷氨酸与丙氨酸为主，且游离氨基酸的总量为67wt％，其余均和实施例I-1相同。
实施例I-6
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-4的区别之处在于，将有机源土壤调理剂均匀抛撒于地表后，向地表均匀抛撒24kg竹炭粉，其余均和实施例I-4相同。
实施例I-7
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-4的区别之处在于，步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀抛撒19.2kg氯化钙，其余均和实施例I-4相同。
实施例I-8
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-4的区别之处在于，步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒21.8kg十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐，其余均和实施例I-4相同。
实施例I-9
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-4的区别之处在于，步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒19.2kg聚乙烯醇，其余均和实施例I-4相同。
实施例I-10
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-6的区别之处在于，步骤S4中，浇透水之前，分别向地表均匀抛撒19.2kg氯化钙、21.8kg十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐、19.2kg聚乙烯醇，其余均和实施例I-6相同。
对比例I
对比例I-1
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例I-1的区别之处在于，未进行步骤S2的操作，其余均和实施例I-1相同。
对比例I-2
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例I-1的区别之处在于，步骤S2中未使用氨基酸肥料，其余均和实施例I-1相同。
对比例I-3
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例I-1的区别之处在于，步骤S2中未使用有机源土壤调理剂，其余均和实施例I-1相同。
对照例I
对照例I-1
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例I-1的区别之处在于，
以等量的市售秸秆腐熟剂替换氨基酸肥料，且以等量的市售秸秆腐熟剂替换有机源土壤调理剂，其余均和实施例I-1相同，市售秸秆腐熟剂主要成分为高效分泌纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶的中低温菌及有效载体。
对照例I-2
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例I-1的区别之处在于，无秸秆还田，即未对土壤进行步骤S1-步骤S4中的操作，其余均和实施例I-1相同。
性能检测试验I
经过实施例I-1～I-10、对比例I-1～I-3、对照例I-1～I-2的利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后，经过一个月后，分别采集水稻秸秆、土壤，并且在15种土壤中分别于当年种植第二季水稻。
采用S型数显推拉力计(精度0.1N)分别检测上述15种水稻秸秆的拉力强度；
采用重铬酸钾－硫酸氧化容量法测定土壤有机质；
采用碱解扩散法进行测定速效氮；
以碳酸氢钠提取，且采用连续流动分析仪测定速效磷；
以乙酸铵提取法进行提取，采用采用火焰光度计测定速效钾；
采用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法测定土壤微生物生物量碳；
检测水稻分蘖数、千粒重和产量，检测结果如表1所示。
表1检测结果I
从表1可以看出，本申请中的利用水稻秸秆还田改良土壤的方法，能够显著降低水稻秸秆的拉力强度，使得水稻秸秆的腐熟速率加快；能够显著提高土壤中的有机质、微生物碳含量，以及速效N、P、K含量；能够显著提高水稻的分蘖和产量，并且对水稻的生物量和穗的分化和生长影响显著。其中经过利用水稻秸秆还田改良土壤的方法一个月后，水稻秸秆的拉力强度的范围为10.02-13.5N；有机质含量范围为30.8-34.5mg/kg；碱解氮的含量范围为370.7-404.1mg/kg；有效磷的含量范围为194.6-210.3mg/kg；速效钾的范围为331.9-348.7mg/kg；微生物碳含量范围为1446.3-1554.3mg/kg；每株分蘖数范围为20.8-24.3；千粒重范围为223.2-242.1kg；每亩水稻产量范围为699.1-714.6kg。本申请中的利用水稻秸秆还田改良土壤的方法以水稻秸秆为原料，以氨基酸肥料和有机源土壤调理剂作为促腐助剂，通过各步骤之间的协同作用，显著提高了水稻秸秆的腐熟速率，提高了土壤中有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量，且显著提高了水稻分蘖数、千粒重、产量，符合市场需求。
将对比例1和实施例I-1进行对比，经过实施例I-1中利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后，水稻秸秆拉力为11.12N，有机质含量为32.4g/kg，碱解氮含量为398.4mg/kg，有效磷含量为206.5mg/kg，速效钾含量为345.2mg/kg，微生物碳含量为1547.8mg/kg，每株水稻分蘖数为22.4，千粒重为238.7kg，每亩水稻产量为710.5kg；经过对比例1中利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后，水稻秸秆拉力为22.43N，有机质含量为29.2g/kg，碱解氮含量为324.6mg/kg，有效磷含量为179.4mg/kg，速效钾含量为295.6mg/kg，微生物碳含量为408.6mg/kg，每株水稻分蘖数为18.2，千粒重为184.3kg，每亩水稻产量为633.5kg。通过对比可以看出，相比于实施例I-1，经过对比例1中利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后水稻秸秆的拉力强度显著上升，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量显著降低，并且水稻的分蘖数、千粒重、产量显著降低。
再结合对比例2、对比例3，经过对比例2中利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后，水稻秸秆拉力为19.54N，有机质含量为30.6g/kg，碱解氮含量为326.5mg/kg，有效磷含量为183.4mg/kg，速效钾含量为298.3mg/kg，微生物碳含量为411.2mg/kg，每株水稻分蘖数为19.3，千粒重为186.1kg，每亩水稻产量为635.4kg；
经过对比例3中利用水稻秸秆还田改良土壤的方法后，水稻秸秆拉力为17.45N，有机质含量为30.9g/kg，碱解氮含量为327.4mg/kg，有效磷含量为184.2mg/kg，速效钾含量为299.6mg/kg，微生物碳含量为410.3mg/kg，每株水稻分蘖数为19.8，千粒重为186.3kg，每亩水稻产量为634.6kg。
相比于实施例I-1，对比例1中未使用氨基酸肥料和有机源土壤调理剂；对比例2中未使用氨基酸肥料；对比例3中未使用有机源土壤调理剂。通过上述数据可以看出，当不使用氨基酸肥料或不使用有机源土壤调理剂时，水稻秸秆的拉力强度上升，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量降低，并且水稻的分蘖数、千粒重、产量降低。当同时不使用氨基酸肥料和有机源土壤调理剂时，水稻秸秆的拉力强度进一步上升，土壤中的有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、微生物碳含量进一步降低，并且水稻的分蘖数、千粒重、产量进一步降低。可以看出，氨基酸肥料和有机源土壤调理剂均能够提高秸秆的腐熟速率，提高土壤中的有机质、微生物碳含量，以及速效N、P、K含量，提高水稻的产量。并且，氨基酸肥料和有机源土壤调理剂之间相互协同，同时使用时能够进一步提高秸秆的腐熟速率，同时提高土壤中的有机质、微生物碳含量，以及速效N、P、K含量，进一步提高水稻的产量。
实施例II
实施地点：湖北省宜城市流水镇余棚村。
实施例II-1～II-10
实施例II-1～II-10的利用秸秆还田改良土壤的方法，其和实施例I-1～I-10的区别为依次分别将作物替换为玉米，同时采用玉米秸秆还田，并且玉米秸秆的还田量为0.6吨，步骤S2中操作为：将63kg氨基酸肥料、0.4吨有机源土壤调理剂分别均匀抛撒于地表，玉米秸秆(碳为37.52％)，氨基酸肥料(氮为14.21％)，C/N为25：1，其余均和实施例I-1～I-10相同。
对照例II
对照例II-1
一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其与实施例II-1的区别之处在于，无秸秆还田，即未对土壤进行步骤S1-步骤S4中的操作，其余均和实施例II-1相同。
性能检测实验II
经过实施例II-1～II-10的利用玉米秸秆还田改良土壤的方法后，经过一个月后，分别采集玉米秸秆、土壤，并且在10种土壤中分别于当年种植第二季玉米。
采用S型数显推拉力计(精度0.1N)分别检测上述15种玉米秸秆的拉力强度；
采用重铬酸钾－硫酸氧化容量法测定土壤有机质；
采用碱解扩散法进行测定速效氮；
以碳酸氢钠提取，且采用连续流动分析仪测定速效磷；
以乙酸铵提取法进行提取，采用采用火焰光度计测定速效钾；
采用氯仿熏蒸-硫酸钾浸提法测定土壤微生物生物量碳；
检测玉米产量，检测结果如表2所示。
表2检测结果II
本申请中的利用秸秆还田改良土壤的方法不仅适用于水稻，并且适用于玉米、小麦、高粱、大豆秸秆。当采用玉米秸秆还田改良土壤时，同样能够显著提高土壤中的有机质、微生物碳含量，速效N、P、K含量，同时提高玉米的产量。经过一个月后，玉米秸秆的拉力范围为4.11-7.23N；土壤中有机质含量范围为20.7-24.5g/kg；土壤中碱解氮含量范围为24.8-43.2mg/kg；土壤中有效磷含量范围为94.5-110.2mg/kg；速效钾含量范围为231.8-248.9mg/kg；微生物碳含量范围为846.5-954.1mg/kg；玉米的产量范围为1009.1-1024.8kg/亩。相比于对照例II-1中未采用秸秆还田的土地，采用玉米秸秆还田后，土壤中的有机质、微生物碳含量，速效N、P、K含量，玉米的产量均得到显著提高，符合市场需求。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：作物成熟后，将作物秸秆全量粉碎还田，均匀抛撒于收割作物后的地表；
步骤S2：将氨基酸肥料、有机源土壤调理剂分别均匀抛撒于地表，秸秆总量与氨基酸肥料的使用比例满足C/N＝(20-35)：1，有机源土壤调理剂的用量与秸秆的重量比为1:（0.5-6）；
步骤S3：旋耕；
步骤S4：浇透水，浇水量为土壤最大田间持水量的60％-80％。
2.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述氨基酸肥料以海鱼加工厂下脚料、豆粕中的一种或几种经微生物发酵制备得到。
3.根据权利要求2所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述氨基酸肥料以海鱼加工厂下脚料经微生物发酵制备得到。
4.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述氨基酸肥料中的游离氨基酸种类≥2种，游离氨基酸的总量≥60wt%。
5.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述有机源土壤调理剂由餐厨废物采用微生物技术经12-14h的快速腐殖化发酵制成。
6.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述有机源土壤调理剂的有机质≥70wt％，易氧化有机质≥20％，C/N为（20-30）：1，水分含量≤20wt％，pH为5-8。
7.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述步骤S3中，将有机源土壤调理剂均匀抛撒于地表后，向地表均匀抛撒竹炭粉，所述竹炭粉的用量与秸秆的重量比为1:（15-20）。
8.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀抛撒氯化钙，氯化钙的用量与秸秆的重量比为1:（22-25）。
9.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒十二烷基苯磺酸三乙醇胺盐，氯化钙的用量与秸秆的重量比为1:（20-22）。
10.根据权利要求1所述的一种利用秸秆还田改良土壤的方法，其特征在于，所述步骤S4中，浇透水之前，向地表均匀喷洒聚乙烯醇，聚乙烯醇的用量与秸秆的重量比为1:（25-28）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115650802A (zh) * | 2022-08-25 | 2023-01-31 | 刘龙望 | 一种富硒保健型秸秆还田土壤调理剂及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103664325A (zh) * | 2012-09-26 | 2014-03-26 | 路域生态工程有限公司 | 一种柔性分子膜喷播绿化基材的制备及喷播方法 |
| CN107241999A (zh) * | 2017-07-04 | 2017-10-13 | 中国烟草中南农业试验站 | 一种防控烤烟高温逼熟的栽培方法 |
| CN108990459A (zh) * | 2018-08-06 | 2018-12-14 | 安徽农业大学 | 适用于沿淮地区稻茬麦秸的直接还田促腐方法 |
| CN112602397A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-04-06 | 北京嘉博文生物科技有限公司 | 一种连作设施蔬菜大棚的土壤生物消毒方法 |
-
2021
- 2021-12-01 CN CN202111455616.4A patent/CN114467401A/zh active Pending
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