CN115812376A - 一种棉花秸秆直接粉碎还田方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，属于农作物应用技术领域，具体包括以下步骤：(1)秋季棉花收获后，对棉花秸秆进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉；(2)将液体氮肥喷洒于土地中，然后将所述秸秆粉与腐熟剂混合均匀，直接于喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田。本发明中的棉花秸秆直接还田方法能够促进秸秆的分解，同时有利于促进作物生长，避免病虫害对作物的破坏，提高作物产量。并且，本发明中的还田方法简单，便于进行操作，利于在农业中推广。
Description
技术领域
本发明涉及农作物应用领域，特别是涉及一种棉花秸秆直接粉碎还田方法。
背景技术
秸秆是农作物的主要副产品，同时也是一种重要的可再生有机资源，其含有丰富的碳、氮、磷、钾以及中微量元素等养分。研究表明，秸秆直接还田是培肥地力、提高作物产量和高效利用稻秆养分资源简便而有效的方法。秸秆养分资源的合理利用，不仅关系到农业生产系统中物质的高效转化和能量的稳定循环，而且已成为涉及到整个农业生态系统中的土壤肥力提升、环境质量改善以及农业和农村社会经济等可持续发展的重要问题。
目前我国主要研究的秸秆还田技术种类很多，主要分为直接法和间接法两种。直接还田技术是将作物的秸秆直接施入土壤中，使其不断熟化的过程，此种方法比较方便、快速，可大大减少用工，且还田数量较多，其中翻压还田是最常用的直接还田方式之一。但是，在实际应用过程中，直接还田的秸秆往往存在土壤中腐熟不充分的问题，进而使得秸秆无法被充分利用，同时会影响作物对营养物质的吸收。
因此，如何提高秸秆还田过程中秸秆的利用率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，包括以下步骤：
(1)秋季棉花收获后，对棉花秸秆进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉；
(2)将液体氮肥喷洒于土地中，然后将所述秸秆粉与腐熟剂混合均匀，直接于喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田。
其中，土壤翻耕能够防止风吹堆积和流失，同时又可避免水分、养分的散失，翻地作业要求扣垡严密、覆盖均匀、耕深在20～30cm为宜。
优选的，步骤(1)中所述秸秆粉中，长度≥5cm的秸秆数量不超过20％，秸秆切碎合格率≥90％，留茬高度≤8cm，漏切率≤0.5％。
更为优选的，因棉花秸秆根部的木质素含量高，最难腐变，如机具条件允许，可采用常规粉碎还田后起拔棉根粉碎全量还田方式。
优选的，步骤(2)中所述液体氮肥包括以下重量份数的原料：
腐殖酸铵15-22份、铵态氮肥15-22份、氯化钾3-5份、壳寡糖2-5份、正丁基硫代磷酰三胺0.3-0.7份、3,4二甲基吡唑磷酸盐0.5-0.8份、EDTA-Fe 0.05-0.1份、EDTA-Mn 0.01-0.05份、EDTA-Zn 0.01-0.05份，水200-350份。
有益效果：本发明中的腐殖酸铵和铵态氮可以为作物生长快速提供养分，同时，正丁基硫代磷酰三胺和3，4二甲基吡唑磷酸盐能够延缓铵态氮在土壤内的转化，使氮肥以土壤易于吸附的状态保存于土壤内不流失，延长肥效期。且现有技术中多是将秸秆还田后追加施肥，但这不能够令肥料与秸秆粉充分接触，进而无法保证土壤中微生物腐熟环境均保持在C/N比于(25-30)：1。而本发明先将液体氮肥喷洒于土壤，然后将秸秆粉与腐熟剂的混合物翻耕还田，能够利于液体氮肥与秸秆粉混合均匀，调整秸秆粉在腐熟过程中的C/N比于(25-30)：1之间，利于腐熟剂对秸秆进行腐熟，避免了微生物分解秸秆就会与作物争夺土壤中的氮素与水分，利于作物的生长。
优选的，步骤(2)中所述液体氮肥喷洒量为5-10kg/亩。
优选的，步骤(2)中所述腐熟剂包括以下重量份数的原料：
枯草芽孢杆菌5-15份、地衣芽孢杆菌5-15份、黄曲霉3-12份、酵母菌1-3份、高岭土20-45份和草炭灰20-60份。
优选的，所述腐熟剂与干燥后的秸秆粉质量比为1：(800-1000)。
优选的，所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；所述地衣芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；所述黄曲霉的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)，所述酵母菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)。
优选的，步骤(2)中所述翻耕还田过程中，30-45天内保持土壤含水量为60-70％。
有益效果：本发明在将棉花秸秆直接还田之前，向其中混合腐熟剂，弥补了部分地区土壤中菌种活性不足的缺陷，利于秸秆的有效腐解，且本发明中使用的腐解菌剂能够有效提高作物抗病、抗寒，抗旱、防热、防病防虫能力，改善产品品质，同时具有固氮、解磷、解钾作用，减少化学肥料的投入，降价成本，并且增加土壤养分、改良土壤结构及微生态环境，提高化肥利用率。此外，本发明中的腐熟菌剂促使秸秆分解成腐殖质，能够刺激作物生长，促进根系生长及作物生长、成熟、降低成本、增加产量、提高收入。本发明中的腐熟菌剂还能够平衡土壤pH值，调节植物根系生态环境，形成优势菌落，防止土传病虫害，解除化肥、农药及有害因子对土壤的破坏，克服连作障碍，对防治作物多种真菌病害均有良好效果。
本发明公开了一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其中，本发明首先向土壤中施加液体氮肥，能够提高秸秆中的氮含量，调整秸秆C/N比为(25-30)：1之间，有利于好氧堆肥过程中菌剂对秸秆的腐解，同时提高土壤肥力。此外，本发明中的腐熟菌剂能够促进秸秆的分解，同时有利于促进作物生长，避免病虫害对作物的破坏，提高作物产量。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明中使用的菌剂均是通过市售途径获得，且枯草芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；地衣芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；黄曲霉的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)，酵母菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)。
实施例1
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，包括以下步骤：
(1)秋季棉花收获后，采用残膜回收秸秆粉碎联合机械进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉，经处理后，残膜回收率超过88％，长度≤5cm的棉秆超过85％，90％的棉秆留茬高度小于8cm；
(2)将液体氮肥以5kg/亩的施加量喷洒于土地中，然后将秸秆粉与腐熟剂以质量比800:1的比例混合均匀后，直接在喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田，其中，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，30天内保持土壤含水量为60-70％。
其中，液体氮肥包括以下重量份数的原料：
腐殖酸铵15份、铵态氮肥22份、氯化钾4份、壳寡糖3份、正丁基硫代磷酰三胺0.7份、3,4二甲基吡唑磷酸盐0.5份、EDTA-Fe 0.05份、EDTA-Mn 0.05份、EDTA-Zn 0.05份，水350份。
腐熟剂包括以下重量份数的原料：
枯草芽孢杆菌10份、地衣芽孢杆菌10份、黄曲霉8份、酵母菌2份、高岭土32份和草炭灰40份。
实施例2
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，包括以下步骤：
(1)秋季棉花收获后，采用残膜回收秸秆粉碎联合机械进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉，经处理后，残膜回收率超过88％，长度≤5cm的棉秆超过85％，90％的棉秆留茬高度小于8cm；
(2)将液体氮肥以7kg/亩的施加量喷洒于土地中，然后将秸秆粉与腐熟剂以质量比900:1的比例混合均匀后，直接在喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田，其中，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，38天内保持土壤含水量为60-70％。
其中，液体氮肥包括以下重量份数的原料：
腐殖酸铵22份、铵态氮肥15份、氯化钾3份、壳寡糖5份、正丁基硫代磷酰三胺0.3份、3,4二甲基吡唑磷酸盐0.7份、EDTA-Fe 0.07份、EDTA-Mn 0.01份、EDTA-Zn 0.01份，水280份。
腐熟剂包括以下重量份数的原料：
枯草芽孢杆菌5份、地衣芽孢杆菌15份、黄曲霉12份、酵母菌1份、高岭土20份和草炭灰20份。
实施例3
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，包括以下步骤：
(1)秋季棉花收获后，采用残膜回收秸秆粉碎联合机械进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉，经处理后，残膜回收率超过88％，长度≤5cm的棉秆超过85％，90％的棉秆留茬高度小于8cm；
(2)将液体氮肥以10kg/亩的施加量喷洒于土地中，然后将秸秆粉与腐熟剂以质量比1000:1的比例混合均匀后，直接在喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田，其中，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，45天内保持土壤含水量为60-70％。
其中，液体氮肥包括以下重量份数的原料：
腐殖酸铵19份、铵态氮肥18份、氯化钾5份、壳寡糖2份、正丁基硫代磷酰三胺0.5份、3,4二甲基吡唑磷酸盐0.8份、EDTA-Fe 0.1份、EDTA-Mn 0.03份、EDTA-Zn 0.03份，水200份。
腐熟剂包括以下重量份数的原料：
枯草芽孢杆菌15份、地衣芽孢杆菌5份、黄曲霉3份、酵母菌3份、高岭土45份和草炭灰60份。
对比例1
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，与实施例1不同之处在于：
步骤(2)中不包括向土地中施加液体氮肥，即:
(2)将秸秆粉与腐熟剂以质量比800:1的比例混合均匀后，直接翻耕还田，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，30天内保持土壤含水量为60-70％。
对比例2
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，与实施例1不同之处在于：
步骤(2)中不添加腐熟剂，即:
(2)将液体氮肥以5kg/亩的施加量喷洒于土地中，然后将秸秆粉直接在喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田，其中，翻耕还田，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，30天内保持土壤含水量为60-70％。
对比例3
一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，与实施例1不同之处在于：
步骤(2)中直接将秸秆粉翻耕还田，而不提前施加液体氮肥，同时不添加腐熟剂，即:
(2)将秸秆粉翻耕还田，翻耕深度为20-30cm。在翻耕还田后，30天内保持土壤含水量为60-70％。
技术效果：
本发明于2021年对棉花收获后，利用实施例1-3和对比例1-3中的方法，将某棉花基地试验区等分为六个分区域，在各个区域进行棉花秸秆直接还田处理，于2022年4月，统计对比例1-3和实施例1-3中处理后的棉田土壤棉秆腐解率，并栽种棉花。2022年4-10月，统计棉花出苗率、病虫草害发生、产量等指标，结果如表1所示。由表1可知，对比实施例1中的还田和对比例3中的常规还田，棉秆腐解率、成苗率和产量分别增加25.8％、3.1％和8.5％。
表1棉秆直接还田方式对棉花出苗率等的影响
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 (8)
1.一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)秋季棉花收获后，对棉花秸秆进行残膜回收和棉花秸秆粉碎，得到秸秆粉；
(2)将液体氮肥喷洒于土地中，然后将所述秸秆粉与腐熟剂混合均匀，直接于喷洒有液体氮肥的土地中翻耕还田。
2.根据权利要求1所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，步骤(1)中所述秸秆粉中，长度≥5cm的秸秆数量不超过20％，秸秆切碎合格率≥90％，留茬高度≤8cm。
3.根据权利要求1所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，步骤(2)中所述液体氮肥包括以下重量份数的原料：
腐殖酸铵15-22份、铵态氮肥15-22份、氯化钾3-5份、壳寡糖2-5份、正丁基硫代磷酰三胺0.3-0.7份、3,4-二甲基吡唑磷酸盐0.5-0.8份、EDTA-Fe 0.05-0.1份、EDTA-Mn 0.01-0.05份、EDTA-Zn 0.01-0.05份和水200-350份。
4.根据权利要求1所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，步骤(2)中所述液体氮肥喷洒量为5-10kg/亩。
5.根据权利要求1所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，步骤(2)中所述腐熟剂包括以下重量份数的原料：
枯草芽孢杆菌5-15份、地衣芽孢杆菌5-15份、黄曲霉3-12份、酵母菌1-3份、高岭土20-45份和草炭灰20-60份。
6.根据权利要求5所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，所述腐熟剂与干燥后的秸秆粉质量比为1：(800-1000)。
7.根据权利要求5所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；
所述地衣芽孢杆菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；
所述黄曲霉的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)；
所述酵母菌的有效活菌数≧0.5亿/g(mL)。
8.根据权利要求1所述的一种棉花秸秆直接粉碎还田方法，其特征在于，步骤(2)中所述翻耕还田过程中，30-45天内保持土壤含水量为60-70％。
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