CN116746351A - 一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法 - Google Patents

一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法。具体包括如下步骤：(1)小麦收割后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂，旋耕后灌水腐熟，然后种植绿肥；(2)绿肥收获后，将绿肥根茬部翻压还田，地上部进行堆肥；(3)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；(4)在小麦拔节期进行追肥。本发明全部将秸秆做还田腐熟处理，并将绿肥发酵成有机肥，在减少化学肥料施用的同时，对农作物具有明显的增产效果。

Description

一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法
技术领域
本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法。
背景技术
当前，长期连续耕种导致土壤养分逐渐耗竭，在高产目标的驱动下，土壤基础地力的下降将大幅增加化肥投入量，这也直接导致土壤板结，团粒结构变差，肥力下降，理化性状劣变，甚至还会出现土壤次生盐渍化、病虫害加剧以及污染水体的等现象。由于有机肥具有改良土壤、增加作物抵抗病虫害能力，环境友好等优势，使得有机肥的需求量急剧增加。
秸秆含有大量的氮磷钾和多种中量及微量营养元素，是一种重要的可再生有机肥料养分资源。有关研究表明，秸秆还田能培肥土壤，保持和提高土壤肥力，促进作物生长发育，提高产量。目前秸秆资源合理利用率低，仅有20％～36％用作饲料和肥料，燃烧和废弃的秸秆占比高达45％～60％。作物秸秆焚烧现象严重，这不仅浪费了有机肥源，也造成了环境污染。
绿肥是指用作肥料的绿色植物体，其中豆科绿肥与根瘤菌共生，能固定大气中的氮为自身提供氮素营养，并提高土壤肥力，是一种养分全面的生物肥源。种植绿肥不仅是增辟有机肥源的有效方法，对改良土壤也有明显效果。但要充分发挥绿肥的增产作用，必须做到合理施用。绿肥能为土壤提供丰富的养分。各种绿肥的幼嫩茎叶，含有丰富的养分，一旦在土壤中腐解，能大量地增加土壤中的有机质和氮、磷、钾、钙、镁和各种微量元素。
现有技术当中，绝大部分都是将绿肥直接翻压还田，而绿肥地上部含有的醇溶类物质会影响到绿肥肥效的发挥。因此，绿肥直接翻压还田肥效得不到充分发挥。
那么，如何提供一种秸秆和绿肥的综合利用方法，以解决现有技术中秸秆处理难，绿肥直接翻压不能充分发挥功效的技术问题，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于小麦绿肥轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，本发明将秸秆全部做还田腐熟处理，并将绿肥发酵成有机肥，在减少化学肥料使用的同时，对农作物具有明显的增产效果。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种基于小麦绿肥轮作的麦田化肥减量增效施肥方法，包括如下步骤：
(1)小麦收获后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂，旋耕后灌水腐熟，然后种植绿肥；
(2)绿肥收获后，将绿肥根茬部翻压还田，地上部进行堆肥；
(3)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；
(4)在小麦拔节期进行追肥。
优选的，步骤(1)所述秸秆降解剂包括：硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌，质量比为10～14：8～12：4～10：5～9：7～11：3～7：5～9。
优选的，所述硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为6～10亿/g。
优选的，步骤(1)所述绿肥的品种为毛叶苕子；所述绿肥的播种量为5～10kg/亩。
优选的，步骤(2)所述堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸混合发酵10～16d。
优选的，所述复合菌液包括：双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉，质量比为12～16：11～15：8～12：7～11：5～9：4～8。
优选的，所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为5～9亿/g。
优选的，所述绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸的质量比为80～100：4～6：20～40：10～14：10～14。
优选的，步骤(4)所述分蘖期每亩施尿素16～20kg。
优选的，步骤(1)所述腐熟的时间为7～11d。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明先将麦茬与麦秆使用秸秆降解剂加速降解，然后再种植绿肥，使腐熟的秸秆可作为绿肥的肥料使用，这样在绿肥的生长过程中，就不用再施加额外的肥料，减少了化学肥料的使用。
2、本发明在绿肥收获后，将绿肥的根茬部翻压还田，地上部进行堆肥处理，堆肥后的地上部可以作为后茬小麦基肥使用，可进一步减少化学肥料的施用。通过本发明的方法，仅在小麦追肥时使用氮肥即可，化学肥料的使用量明显降低，且通过实验例的数据可以看出，本发明的施肥方法在有效减少化学肥料使用的同时，小麦的产量也得到显著提升。
3、本发明所使用的复合菌剂可有效分解绿肥中的纤维素、木质素等物质，大分子分解为小分子物质，尤其是可以降解绿肥中的醇溶类物质，使绿肥能充分的发挥作用。堆肥后的绿肥可直接作为小麦基肥，替代了化学肥料的使用。
4、本发明秸秆降解剂中含有大量秸秆降解微生物，这些微生物在降解过程中分泌酶具有互补性且协同作用明显，使秸秆得到较充分降解。硬毛粗盖孔菌能够高效分解木质素，同时降解纤维素和半纤维素。鞘脂菌可以降解秸秆或土壤残余的有害物质，如农药等，具有净化土壤的作用；褐球固氮菌增加土壤中固氮菌数量，增强土壤固氮能力。各种菌种之间配合使用，达到充分降解秸秆的目的。
5、本发明所提供的施肥方法，通过加速秸秆降解还田，将绿肥发酵成有机肥，促进了秸秆、绿肥的养分释放，使土壤得到了改良，地力得到了提升，在减少了化学肥料使用的同时，农作物产量得到了明显提高。
具体实施方式
本发明提供了一种基于小麦绿肥轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，包括如下步骤：
(1)小麦收获后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂，旋耕后灌水腐熟，然后种植绿肥；
(2)绿肥收获后，将绿肥根茬部翻压还田，将绿肥地上部进行堆肥；
(3)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；
(4)在小麦拔节期进行追肥。
在本发明中，步骤(1)所述秸秆降解剂包括：硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌，质量比为10～14：8～12：4～10：5～9：7～11：3～7：5～9；优选为11～13：9～11：5～9：6～8：8～10：4～6：6～8；进一步优选为12：10：6～8：7：9：5：7；更优选为12：10：7：7：9：5：7。
在本发明中，所述硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为6～10亿/g；优选为7～9亿/g；进一步优选为8亿/g。
在本发明中，步骤(1)所述绿肥的品种为毛叶苕子。
在本发明中，步骤(1)所述绿肥的播种量为5～10kg/亩；优选为10kg/亩。
在本发明中，步骤(2)所述堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸混合发酵10～16d；优选为11～15d；进一步优选为12～14d；更优选为13d。
在本发明中，所述复合菌液包括：双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉，质量比为12～16：11～15：8～12：7～11：5～9：4～8：优选为13～15：12～14：9～11：8～10：6～8：5～7；进一步优选为14：13：10：9：7：6。
在本发明中，所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为5～9亿/g；优选为6～8亿/g；进一步优选为7亿/g。
在本发明中，所述绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸的质量比为80～100：4～6：20～40：10～14：10～1；优选为84～96：5：24～36：11～13：11～13；进一步优选为88～92：5：28～32：12：12；更优选为90：5：30：12：12。
在本发明中，步骤(4)所述拔节期每亩施尿素16～20kg；优选为17～19kg；进一步优选为18kg。
在本发明中，步骤(1)所述腐熟的时间为7～11d；优选为8～10d；进一步优选为9d。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，步骤如下：
(1)将硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌、鞘脂菌和水按质量比为10：8：4：5：7：3：5：300混合，得到秸秆降解剂。
其中，硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为6亿/g。
(2)将双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉按质量比为12：11：8：7：5：4混合得复合菌液。
所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为5亿/g。
(3)小麦收获完成后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂8kg/亩，喷施完成后进行旋耕，然后灌水，将秸秆腐熟7d。
(4)腐熟完成后种植绿肥毛叶苕子，播种总量为5kg/亩。
(5)绿肥在盛花期收获，收割绿肥，将绿肥根茬部翻压还田；
(6)将绿肥收获后的地上部进行堆肥，堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸按质量比为80：4：20：10：10混合，调节物料含水量至45％，常温发酵10d，每3d翻堆一次，得到堆肥。
(7)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；基肥的施用量为400kg/亩。
(8)在小麦拔节期进行追肥，每亩施尿素20kg。
实施例2
一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，步骤如下：
(1)将硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌、鞘脂菌和水按质量比为14：12：10：9：11：7：9：400混合，得到秸秆降解剂。
其中，硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为10亿/g。
(2)将双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉按质量比为16：15：12：11：9：8混合得复合菌液。
所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为9亿/g。
(3)小麦收割完成后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂12kg/亩，喷施完成后进行旋耕，然后灌水，将秸秆腐熟11d。
(4)腐熟完成后种植绿肥毛叶苕子，播种量为7kg/亩。
(5)绿肥在盛花期收获，将绿肥根茬部翻压还田；
(6)将绿肥收获后的地上部进行堆肥，堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸按质量比为100：6：40：14：14混合，调节物料含水量至55％，常温发酵16d，每5d翻堆一次，得到堆肥。
(7)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；基肥的施用量为500kg/亩。
(8)在小麦拔节期进行追肥，每亩施尿素18kg。
实施例3
一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，步骤如下：
(1)将硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌、鞘脂菌和水按质量比为12：10：7：7：9：5：7：350混合，得到秸秆降解剂。
其中，硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为8亿/g。
(2)将双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉按质量比为14：13：10：9：7：6混合得复合菌液。
所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为7亿/g。
(3)小麦收获完成后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂10kg/亩，喷施完成后进行旋耕，然后灌水，将秸秆腐熟9d。
(4)腐熟完成后种植绿肥毛叶苕子，播种量为10kg/亩。
(5)绿肥在盛花期收获，收割绿肥，将绿肥根茬部翻压还田；
(6)将绿肥收割后的地上部进行堆肥，堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸按质量比为90：5：30：12：12混合，调节物料含水量至50％，常温发酵13d，每4d翻堆一次，得到堆肥。
(7)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；基肥的施用量为600kg/亩。
(8)在小麦拔节期进行追肥，每亩施尿素16kg。
实验例1
对比试验：
选择一块实验用地种植小麦永良4号，将实验用地平均划分为30块区域，每个试验组随机种植三块区域。实验用地土壤基本理化性质为：土壤活性有机质含量1.13％，水稳性团聚体含量7.2％。
以实施例3的方法作为实验组；
同时，又设置了对照组1～对照组4，考察秸秆降解剂的使用对于绿肥产量、土壤理化性质及农作物产量的影响。
对照组1：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：小麦收获后秸秆不还田，不添加秸秆降解剂，直接种植绿肥；
对照组2：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：不添加秸秆降解剂；
对照组3：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：将秸秆降解剂替换为现有秸秆降解剂产品，按说明书方法使用(山东伟多丰生物技术有限公司生产的秸秆腐熟剂，货号201902)；
对照组4：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：秸秆降解剂中不添加硬毛粗盖孔菌和鞘脂菌；
同时，又设置了对照组5，考察绿肥制备的堆肥对于土壤理化性质及农作物产量的影响。
对照组5：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：将小麦基肥替换为亩施50kg复合肥(15-15-15)；
同时，又设置了对照组6～对照组8，考察复合菌液的使用对于土壤理化性质及农作物产量的影响。
对照组6：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：将复合菌液替换为现有发酵菌剂产品；
对照组7：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：复合菌液中不同添加双氮纤维单胞菌和粪肠球菌；
对照组8：其他方法与实施例3相同，区别仅在于：堆肥时不添加复合菌液；
现有技术组：传统小麦施肥方法：基肥：亩施26kg复合肥(18-46-0)；追肥：在小麦拔节期亩施20kg尿素；秸秆不还田，不种植绿肥。
在绿肥收获后，统计绿肥产量，在小麦收获后，统计小麦的产量和品质，并测定土壤理化性质的变化，取平均值，结果如表1、表2和表3所示。
表1毛叶苕子产量统计结果
亩产量kg
实验组 3646.3
对照组1 2184.5
对照组2 2367.4
对照组3 2736.1
对照组4 2638.5
由表1记载的内容可知，以实验组得到的绿肥产量最高，这是因为小麦秸秆得到了充分腐熟，为绿肥的生长提供了大量的营养物质。从对照组1～对照组4的数据可以看出，如果直接种植绿肥，或让秸秆自然发酵，或使用其他的秸秆降解剂，都会显著影响到绿肥的生长，进而影响到绿肥的产量。而其他对照组的设置并未影响到绿肥的生长，因此，并没有调查其他试验组绿肥的产量。
表2小麦产量和品质统计结果
亩产量kg 千粒重g
实验组 465.4 45.5
对照组1 399.6 38.1
对照组2 416.5 38.7
对照组3 423.8 42.6
对照组4 428.7 41.2
对照组5 438.5 43.9
对照组6 432.3 39.7
对照组7 422.7 39.7
对照组8 418.6 39.4
现有技术组 404.5 38.3
由表2记载的内容可知，以实验组的方法的小麦产量最高，千粒重最高，显著高于传统的施肥方法。
从对照组的数据可以看出，本发明提供的秸秆降解方法会影响小麦的产量，这是因为只有秸秆降解后对土壤具有一定的改良作用，提高了土壤中有机质等含量，而传统的秸秆降解剂腐熟时间长，且不能对秸秆进行充分的降解，影响了秸秆的降解效果。
本发明使用绿肥进行堆肥，将其作为小麦基肥使用，替代了化学肥料的使用，该堆肥使用效果好，肥效长，因此，可在小麦追肥时减少氮肥的使用，且不会对小麦的产量产生不利影响。
表3土壤理化性质调查表
由表3记载的内容可知，本发明方法不仅能有效提高农作物的产量，还能改善土壤的理化性质，提高土壤中的有机质含量及水稳性团聚体含量，这是因为秸秆还田，并进行了充分的腐熟，以及绿肥的合理利用增加了土壤中有机质含量，对土壤有改良作用，而传统的施肥方法对土壤的理化性质不具有改善作用。
通过以上记载可以看出，实施例3的方法仅在小麦的拔节期每亩施尿素16kg，即每年仅需要施化学肥料16kg/亩，而传统的施肥方法仅追肥就需要20kg/亩，本发明在追肥期小麦化肥减量20％。而且，本发明基肥也是使用的堆肥，并非复合肥。在绿肥种植后，也没有施加化学肥料，因此，本发明所提供的种植方法大大减少了化学肥料的使用，小麦秸秆还田+复种绿肥翻压还田，种养结合，还具有改善土壤种植环境，环境友好的特点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于绿肥小麦轮作的麦田化肥减量增效的施肥方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)小麦收获后，将小麦秸秆还田，喷施秸秆降解剂，旋耕后灌水腐熟，然后种植绿肥；
(2)绿肥收获后，将绿肥根茬部翻压还田，将绿肥地上部进行堆肥；
(3)在第二茬小麦种植前，施入步骤(2)得到的堆肥，作为小麦基肥；
(4)在小麦拔节期进行追肥。
2.根据权利要求1所述的施肥方法，其特征在于，步骤(1)所述秸秆降解剂包括：硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌，质量比为10～14：8～12：4～10：5～9：7～11：3～7：5～9。
3.根据权利要求2所述的施肥方法，其特征在于，所述硬毛粗盖孔菌、巨大芽孢杆菌、哈茨木霉、嗜热霉菌、荧光假单胞菌、褐球固氮菌和鞘脂菌的含菌量均为6～10亿/g。
4.根据权利要求1所述的施肥方法，其特征在于，步骤(1)所述绿肥的品种为毛叶苕子；所述绿肥的播种量为5～10kg/亩。
5.根据权利要求1所述的施肥方法，其特征在于，步骤(2)所述堆肥的方法为：将绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸混合发酵10～16d。
6.根据权利要求5所述的施肥方法，其特征在于，所述复合菌液包括：双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉，质量比为12～16：11～15：8～12：7～11：5～9：4～8。
7.根据权利要求6所述的施肥方法，其特征在于，所述双氮纤维单胞菌、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、粪肠球菌、红曲霉和康氏木霉的含菌量均为5～9亿/g。
8.根据权利要求5所述的施肥方法，其特征在于，所述绿肥地上部、复合菌液、废弃菌渣、茶麸和腐殖酸的质量比为80～100：4～6：20～40：10～14：10～14。
9.根据权利要求1所述的施肥方法，其特征在于，步骤(4)所述分蘖期每亩施尿素16～20kg。
10.根据权利要求1所述的施肥方法，其特征在于，步骤(1)所述腐熟的时间为7～11d。
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CN118556563A (zh) * 2024-05-29 2024-08-30 福建省农业科学院资源环境与土壤肥料研究所 一种豆科绿肥与有机肥协同增效提高盐碱地番茄产量的方法

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