一种蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法与流程

1.本发明属于农业栽培技术领域，具体涉及一种蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法。


背景技术：

2.甘蔗是我国最主要的糖料作物，近年平均年种植面积约120万hm2，年产原料蔗约1亿吨。甘蔗收获后残留的蔗叶资源十分丰富，一般占蔗茎产量的12％～20％。残留的蔗叶中n、p2o5、k2o养分含量约为1.5％、0.26％、2.02％。此外，蔗叶中还含有大量的微量元素，是一种可利用的有机肥源。充分利用好这部分蔗叶，有助于改善蔗园土壤结构，促进甘蔗—土壤系统养分循环利用，优化蔗园生态环境。
3.目前，为不影响机耕作业，对残留蔗叶的常规处理方式是就地焚烧，然后进行施肥培土等田间管理。蔗叶焚烧，不仅造成了蔗叶养分的流失、环境污染，还会引发火灾和交通事故，威胁人类健康等问题，不利于甘蔗的可持续发展。
4.蔗叶还田能够减少田间耕作，保持土壤水分，减少土壤侵蚀，提高土壤肥力，增加耕作层有机质含量和土壤微生物活性。抑制杂草生长，改善土壤结构，避免土壤退化，稳定甘蔗产量，是一项环境友好型的甘蔗生产技术。但在实际操作上存在养分管理难度大，施入的肥料多数被蔗叶吸收，肥料利用率低下；蔗叶自然腐解速度慢，在甘蔗生长需肥旺期存在与甘蔗争肥，导致减产；蔗叶自然腐解耗时长而影响下季田间管理；由于还田蔗叶带有大量的有害生物，导致甘蔗病虫为害严重，产量低下等问题。
5.中国专利申请cn201310551039.8公开了一种甘蔗叶循环利用的方法，在甘蔗收获后，1周内把蔗叶清理，集中堆放在甘蔗种植的行间，在蔗叶上按照每亩4.5吨～5.5吨的用量均匀的喷淋酒精废液，并在甘蔗蔗兜上覆盖地膜，该方法采用行间蔗叶覆盖，并在蔗株上覆盖地膜，操作难度大，用工较多，喷淋酒精废液无经过处理，蔗叶仍处于自然腐解，腐解速度无实质性改变。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对蔗叶还田现有技术中肥料施用难度大、次数多、利用率低，蔗叶自然腐解速度慢，残留蔗叶影响耕作，管理人工多，蔗叶长时间腐解与甘蔗生长争夺养分，病虫害严重等问题；提供一种蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法，既可减少施肥步骤，节省人工，又可加速蔗叶腐解，充分利用甘蔗老残叶为甘蔗生长过程持续提供养分，培肥地力，减少化肥用量，对提高蔗农收益，保障我国甘蔗产业可持续健康发展具有重要意义。
7.本发明的蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法，包括以下步骤：
8.a.上一季甘蔗砍收后，将蔗叶均匀全面覆盖于整个蔗田中；
9.b.全田喷施改性糖蜜酒精残液，喷施量为每亩4～6吨；
10.所述的改性糖蜜酒精残液是以甘蔗糖蜜发酵生产酒精后的糖蜜酒精残液为原料，
添加尿素、尿素硝铵、磷酸二铵、聚磷酸铵、氨水中的一种或两种以上，调配得到氮磷钾元素n:p2o5:k2o重量比为1.2～1.5:0.6～0.8:1～1.2的改性糖蜜酒精残液；
11.c.喷施蔗叶腐解复合菌剂，喷施量为每亩2～4升；
12.所述的蔗叶腐解复合菌剂中含有的活性菌的组成和数量比如下：哈茨木霉:绿色木霉:黑曲霉:枯草芽孢杆菌为4～5:4～5:1.5～2.5:1.5～2.5；
13.d.在甘蔗生长分蘖期的后期喷施杀虫剂。
14.优选，所述的改性糖蜜酒精残液中氮磷钾元素n:p2o5:k2o重量比为1.2:0.6:1。
15.优选，所述的改性糖蜜酒精残液用氧化镁或生石灰的一种或两种调节ph为5.2～6.2。
16.更优选地，所述的ph为5.6。
17.优选，所述的蔗叶快速腐解复合菌剂中含有的活性菌的组成和数量比如下：哈茨木霉:绿色木霉:黑曲霉:枯草芽孢杆菌为4.5:4.5:2:2。
18.优选，所述的全田喷施改性糖蜜酒精残液的时间是在全田覆盖蔗叶完成后的10天内。
19.优选，所述的步骤d，在甘蔗生长分蘖期的后期喷施一次杀虫剂，所述的杀虫剂为20％氯虫苯甲酰胺稀释50倍后施用，每亩施用量为1l，然后不再喷施任何杀虫剂直至甘蔗收获。
20.优选，所述的全田喷施改性糖蜜酒精残液，使覆盖于蔗田上蔗叶的含水量调整为60％～70％、碳氮比调整为20～30:1。所述的含水量及碳氮比均以重量比例计算。
21.更优选地，所述的全田喷施改性糖蜜酒精残液，使覆盖于蔗田上蔗叶的含水量调整为65％、碳氮比调整为25:1。所述的含水量及碳氮比均以重量比例计算。
22.优选，所述的哈茨木霉为哈茨木霉bncc336568，所述的绿色木霉为绿色木霉bncc336353，所述的黑曲霉为黑曲霉bncc144025，所述的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌bncc188079。
23.本发明具有以下突出的实质性特点和显著的进步：
24.1)本发明采用“蔗叶全田覆盖+改性糖蜜酒精残液+蔗叶快速腐解复合菌剂”栽培模式，通过蔗叶全田覆盖，将蔗叶还田利用，提升土壤有机质，蔗叶覆盖保水保肥，提高水肥利用率，改善土壤透气性和保水性；同时结合改性糖蜜酒精残液淋施，将甘蔗所需的养分逐层渗透进入土壤，解决了蔗叶覆盖栽培下肥料施用的难题。
25.2)本发明通过改性糖蜜酒精残液的喷施，调整蔗叶含水量和碳氮比，解决了蔗叶快速腐解时含水量不足，碳氮比过高的问题；利用改性糖蜜酒精残液的理化特性抑制或杀死蔗叶及土壤中的害虫虫卵、致病菌及有害微生物，防止蔗叶还田栽培下病虫害的爆发；同时，蔗叶全田覆盖与改性糖蜜酒精残液的结合，可有效防止糖蜜酒精残液及养分在蔗田的淋失，保护生态环境。
26.3)本发明针对南方酸性土壤主要限制因子及甘蔗养分吸收利用特性，通过调整氮磷钾养分配比和ph后的改性糖蜜酒精残液，具有调节土壤酸度，补充养分、改善土壤结构及微生物群落等效果，可显著促进甘蔗生长。
27.4)本发明通过筛选协同作用强的蔗叶腐解菌制备成蔗叶快速腐解复合菌剂，利用无人植保机喷施，省工高效，提供蔗叶快速腐解优势菌群，加快蔗叶腐解速度，避免蔗叶长
时间腐解与甘蔗生长养分需求旺期争夺养分以及影响下季田间管理的问题。
28.5)本发明的一种蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法操作简单、实用、高效、节肥，节省了大量蔗田管理的人工成本，还降低了农民的种植成本。
具体实施方式
29.以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。
30.以下实施例中涉及的哈茨木霉、绿色木霉、黑曲霉、枯草芽孢杆菌依次为购自北京北纳创联生物技术研究院的哈茨木霉bncc336568、绿色木霉bncc336353、黑曲霉bncc144025、枯草芽孢杆菌bncc188079。
31.实施例1
32.蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法，包括以下步骤：
33.步骤1：上一季甘蔗砍收后，将蔗叶均匀覆盖于整个蔗田中，全面覆盖、不留空地。
34.步骤2：步骤1的全田覆盖蔗叶完成后(完成后的10天内)，全田均匀喷施改性糖蜜酒精残液，喷施量为每亩5吨；所述的改性糖蜜酒精残液是以甘蔗糖蜜发酵生产酒精后的糖蜜酒精残液为原料，每吨糖蜜酒精残液分别添加19.7kg尿素硝铵和15.5kg聚磷酸铵，并用氧化镁调节ph值为5.6，得到氮磷钾元素重量比为n:p2o5:k2o＝1.2:0.6:1的改性糖蜜酒精残液。全田喷施改性糖蜜酒精残液后，由此，覆盖于蔗田上蔗叶的含水量调整为65％、碳氮比调整为25:1(含水量及碳氮比均以重量比例计算)。
35.步骤3：喷施改性糖蜜酒精残液后的第二天，采用无人植保机喷施蔗叶快速腐解复合菌剂，喷施量为每亩2升，加速蔗叶腐解；所述的蔗叶快速腐解复合菌剂有效活菌数≥2.0
×
107cfu/g，其中哈茨木霉:绿色木霉:黑曲霉:枯草芽孢杆菌为4.5:4.5:2:2。
36.步骤4：在甘蔗生长分蘖期的后期，喷施一次杀虫剂防虫，然后不再喷施任何杀虫剂直至甘蔗收获。所述的杀虫剂为20％氯虫苯甲酰胺稀释50倍施用，每亩施用量为1l，用无人植保机喷施。
37.实施例2
38.蔗叶全覆盖还田快速腐解的甘蔗轻简栽培管理方法，包括以下步骤：
39.步骤1：上一季甘蔗砍收后，将蔗叶均匀覆盖于整个蔗田中，全面覆盖、不留空地。
40.步骤2：步骤1的全田覆盖蔗叶完成后(完成后的10天内)，全田均匀喷施改性糖蜜酒精残液，喷施量为每亩5吨；所述的改性糖蜜酒精残液是以甘蔗糖蜜发酵生产酒精后的糖蜜酒精残液为原料，每吨糖蜜酒精残液分别添加20.6kg尿素硝铵和17.5kg聚磷酸铵，并用生石灰调节ph值为6.2，得到氮磷钾元素重量比为n:p2o5:k2o＝1.5:0.8:1.2的改性糖蜜酒精残液。全田喷施改性糖蜜酒精残液后，由此，覆盖于蔗田上蔗叶的含水量调整为70％、碳氮比调整为30:1(含水量及碳氮比均以重量比例计算)。
41.步骤3：喷施改性糖蜜酒精残液后的第二天，采用无人植保机喷施蔗叶快速腐解复合菌剂，喷施量为每亩2升，加速蔗叶腐解；所述的蔗叶快速腐解复合菌剂有效活菌数≥2.0
×
107cfu/g，其中哈茨木霉:绿色木霉:黑曲霉:枯草芽孢杆菌为4.5:4.5:2:2。
42.步骤4：在甘蔗生长分蘖期的后期，喷施一次杀虫剂防虫，然后不再喷施任何杀虫剂直至甘蔗收获。所述的杀虫剂为20％氯虫苯甲酰胺稀释50倍施用，每亩施用量为1l，用无人植保机喷施。
43.对比例1
44.本对比例的甘蔗栽培管理方法，具体如下：
45.步骤1：上一季甘蔗砍收后，将蔗叶均匀覆盖于整个蔗田中，全面覆盖、不留空地。
46.步骤2：步骤1的蔗叶完全覆盖蔗田完成后(完成后的10天内)，先撒施20kg/亩的尿素和15kg/亩的磷酸二铵后，再全田均匀喷施糖蜜酒精残液5吨/亩；所述的糖蜜酒精残液为甘蔗糖蜜发酵生产酒精后的糖蜜酒精残液，其ph值为4.5；喷施完成后，田间蔗叶上氮磷钾的重量比为n:p2o5:k2o＝2.27:1:6.33，蔗叶的含水量调整为65％、碳氮比调整为50:1(含水量及碳氮比均以重量比例计算)。
47.步骤3：在甘蔗生长分蘖期的后期，喷施一次杀虫剂防虫，然后不再喷施任何杀虫剂直至甘蔗收获。所述的杀虫剂为20％氯虫苯甲酰胺稀释50倍施用，每亩施用量为1l，用无人植保机喷施。
48.对比例2
49.本对比例的甘蔗栽培管理方法，具体如下：
50.步骤1：上一季甘蔗砍收后，将蔗叶均匀覆盖于整个蔗田中，全面覆盖、不留空地。
51.步骤2：步骤1的全田覆盖蔗叶完成后(完成后的10天内)，全田均匀喷施改性糖蜜酒精残液，喷施量为每亩5吨；所述的改性糖蜜酒精残液是以甘蔗糖蜜发酵生产酒精后的糖蜜酒精残液为原料，每吨糖蜜酒精残液分别添加19.7kg尿素硝铵和15.5kg聚磷酸铵，并用氧化镁调节ph值为5.6，得到氮磷钾元素重量比为n:p2o5:k2o＝1.2:0.6:1的改性糖蜜酒精残液。全田喷施改性糖蜜酒精残液后，由此，覆盖于蔗田上蔗叶的含水量调整为65％、碳氮比调整为25:1(含水量及碳氮比均以重量比例计算)。
52.步骤3：在甘蔗生长分蘖期的后期，喷施一次杀虫剂防虫，然后不再喷施任何杀虫剂直至甘蔗收获。所述的杀虫剂为20％氯虫苯甲酰胺稀释50倍施用，每亩施用量为1l，用无人植保机喷施。
53.结果：
54.甘蔗收获期对上述实施例及对比例的甘蔗产量、甘蔗糖分、覆盖于蔗田的蔗叶腐解率、覆盖于蔗田的蔗叶碳氮比和螟虫率(螟害株率)等进行调查。每个实施例和对比例均随机选取3个点进行调查，取平均值作为最后结果。每个点的面积为66.7m2，调查结果作为1个生物学重复。产量按砍收每个调查点所有甘蔗后进行称重计算；甘蔗糖分为各个点随机砍收16条甘蔗作为一个样本混合榨汁采用一次旋光法检测。蔗叶腐解率为各个点随机选取3个样品计算，蔗叶腐解率＝(试验实施前蔗叶重量-试验实施后蔗叶重量)/试验实施前蔗叶重量
×
100％；蔗叶碳氮比为各个点随机选取3个样品进行碳、氮含量的检测后的比值；螟虫率(螟害株率)为各个点随机调查100株甘蔗，以有螟虫为害的甘蔗株数除以100株计算。结果如表1所示。
55.表1为实施例的甘蔗轻简栽培方法与对比例的甘蔗栽培方法的相关检测指标
[0056][0057]
从表1可以看出：
[0058]
(1)实施例1和实施例2中，甘蔗收获期时覆盖于蔗田上的蔗叶的腐解率均达到90％以上，而未喷施改性糖蜜酒精残液的对比例1、以及未喷施蔗叶快速腐解复合菌剂的对比例2的蔗叶腐解率均低于60％，可见，实施例1-2方法的蔗叶腐解率显著高于对比例的，说明通过本发明的方法可使覆盖于蔗田上的蔗叶在甘蔗种植期间快速、较完全的腐解，有效提升蔗田土壤中的有机质，起到保水保肥、提高水肥利用的作用。
[0059]
(2)实施例1和实施例2的蔗叶碳氮比均低于20:1，而2个对比例的蔗叶碳氮比均高于39:1，可见，本发明的蔗叶碳氮比显著低于对比实施例的，说明本发明中的蔗叶在腐解过程中，微生物对蔗叶的分解作用较快，且对田间土壤中的氮元素消耗较少，有效确保了田间土壤中氮元素的含量。
[0060]
(3)实施例1和实施例2的甘蔗螟害株率显著低于2个对比例，说明实施例1-2的方法可有效抑制蔗田虫害的发生率，有效确保甘蔗品质。
[0061]
(4)实施例1和实施例2的甘蔗产量及糖分均高于2个对比例，说明实施例1-2的方法可促进甘蔗生长，提高甘蔗产量和糖分。