一种基于水稻秸秆腐解全量还田来提高水稻耐冷性的方法

文档序号:25083057发布日期:2021-05-18 13:49阅读:76来源:国知局

1.本发明属于农业种植领域,具体涉及一种基于水稻秸秆腐解全量还田来提高水稻耐冷性的方法。


背景技术:

2.现有多种水稻秸秆全量还田技术,包括秋收后秸秆粉碎翻压、使用催腐菌剂、施用化肥等多种技术,其中运用微生物手段,即在秋收后的秸秆上喷洒微生物(秸秆多种腐解菌),被认为是最为经济可行的技术方法。
3.在运用微生物分解秸秆的催腐作用,来实现水稻秸秆全量还田的技术方法中,其主要原理一是要让施用的秸秆腐解菌中尽可能地附着在秸秆上,二是通过翻压、施肥、灌水等多种措施营造一个秸秆腐解菌良好扩繁并腐解秸秆的有利环境,并尽可能延长这个有利环境维持的时间,以便使得秸秆腐解菌有尽可能长的时间去腐解秸秆,从而促进秸秆的分解。
4.但以往的所有水稻秸秆还田方法中,均是在水稻收获后进行的,而忽视了秸秆腐解菌作为一种活体存在,在收获前秸秆腐解菌可以先期施入田间,利用水稻收获前田间土壤温度高、土壤含水量高的有利环境(水稻收获后气温很低,而且田间水分含量也较少,导致秸秆腐解菌繁殖速度很慢),结合秸秆腐解微生物适宜土壤酸碱环境的营造,在田间扩繁出更多的秸秆腐解微生物,为水稻收获后秸秆腐解,创造有利的条件。


技术实现要素:

5.本发明在于提供一种基于水稻秸秆腐解全量还田来提高水稻耐冷性的方法,旨在通过在稻田水稻收获前后施加秸秆腐解菌剂,促进秸秆的腐解,实现水稻秸秆的全量还田。
6.秸秆腐解菌剂要求能够在水稻生长期和水稻收获期施用后,微生物菌群能够在土壤中定居并发挥作用。秸秆腐解菌剂为米糠基制品,其微生物组成以多粘类芽孢杆菌(中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心登记入册标号cgmcc no:20494)为主,其对秸秆纤维素具有较高的酶反应活性,秸秆腐解菌剂中含量为5.0
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108cfu/g,同时复配其他菌剂,其中各组分种类和含量为灰绿木霉菌1
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108cfu/g、枯草芽孢杆菌2.0
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108cfu/g、环状芽胞杆菌2.0
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107cfu/g,白腐菌2.0
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105cfu/g,其中灰绿木霉菌和白腐菌主要起到辅助多粘类芽孢杆菌的秸秆催腐作用,枯草芽孢杆菌和环状芽胞杆菌主要起到抑制有害杂菌滋生(防止与多粘类芽孢杆菌竞争养料),从而促进多粘类芽孢杆菌快速扩繁、进一步发挥腐解效能的作用。
7.在水稻灌浆成熟前最后一次灌水时,将市售商品化制剂黑曲霉(1.0
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105cfu/g),与红糖和稻糠,按照重量比0.1:1:30的比例混合后制成发酵菌料,撒入水中、顺着灌溉水流进入水田内,商品化制剂黑曲霉、红糖和稻糠的用量为5公斤/公顷;这种施用方式不仅极大地了节省人力,而且借助灌溉水流将黑曲霉分布到整个稻田,黑曲霉可以在田间土壤表面的水稻、杂草、藻类等养分含量较低的枯落物表面着生,产生各种复杂有机酸来调节土壤表
面的酸碱度,为后续秸秆腐解菌群的着生创造良好的ph环境,避免地表枯落物ph过高而影响秸秆腐解菌群的接种。
8.将秸秆腐解菌剂,在收获前7~10天,通过农用背负式喷粉机喷施入水稻田,用量为5~8公斤/公顷,先期在稻田内接种秸秆腐解菌。
9.在水稻收获过程中,水稻秸秆经水稻收获机械上的抛洒器打碎后,形成不超过30cm的秸秆段落入田间,由此通过抛洒器打碎的过程将秸秆造成更多的破口,后续为微生物向秸秆内部侵入和定居创造更多的机会,从而加速秸秆的腐解。
10.一般在稻田秸秆彻底枯死且田内能够进入耕作机械后,首先对稻田15cm内表层土壤进行检测,当ph低于6.0时,需要按照每公顷100~300kg生石灰的标准撒入田间,对稻田土壤调酸至6.0以上。15cm内表层土壤ph高于6.0时,无需进行调酸处理。
11.在15cm内表层土壤ph符合要求后,按照每公顷10~15公斤秸秆腐解菌剂,与300kg米糠、15kg红糖、75kg尿素,混合均匀后制成发酵菌料,使用农用背负式喷粉机将发酵菌均匀喷入田间,使得稻田内的秸秆腐解菌有效活菌数量始终维持在一个较高的水平。在发酵菌料喷施田间后最高12小时内,务必在稻田内运用旋埋(旋耕机反转)方式,将秸秆翻入土壤中,避免秸秆腐解菌剂过度暴露在土壤表面而失去效能。
12.翌年春整地时,秸秆残茬呈半腐解状态,秸秆残茬强度下降而不会缠住耕作机械部件;同时由于秸秆腐解释放了部分养分,增加表层土壤总有机质,促进水稻秧苗插秧后的新根萌发,增加秧苗植株干重,水稻产量不会因为秸秆全量还田而降低;同时减少了每年水稻秸秆及残茬离田人力及机械投入,同比提高了水稻收益。
具体实施方式
13.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
14.秸秆腐解菌剂要求能够在水稻生长期和水稻收获期施用后,微生物菌群能够在土壤中定居并发挥作用。秸秆腐解菌剂为米糠基制品,其微生物组成以多粘类芽孢杆菌(分类命名:多粘类芽孢杆菌,拉丁文名称:paenibacillus polymyxa;保藏单位:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,保藏地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,保藏日期:2020年8月6日,登记入册标号cgmcc no:20494)为主,其对秸秆纤维素具有较高的酶反应活性,秸秆腐解菌剂中含量为5.0
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108cfu/g,同时复配其他菌剂,其中各组分种类和含量为灰绿木霉菌1
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108cfu/g、枯草芽孢杆菌2.0
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108cfu/g、环状芽胞杆菌2.0
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107cfu/g,白腐菌2.0
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105cfu/g,其中灰绿木霉菌和白腐菌主要起到辅助多粘类芽孢杆菌的秸秆催腐作用,枯草芽孢杆菌和环状芽胞杆菌主要起到抑制有害杂菌滋生(防止与多粘类芽孢杆菌竞争养料),从而促进多粘类芽孢杆菌快速扩繁、进一步发挥腐解效能的作用。
15.在水稻灌浆成熟前最后一次灌水时,将市售商品化制剂黑曲霉(1.0
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105cfu/g),与红糖和稻糠,按照重量比0.1:1:30的比例混合后制成发酵菌料,撒入水中、顺着灌溉水流进入水田内,商品化制剂黑曲霉、红糖和稻糠的用量为5公斤/公顷;这种施用方式不仅极大地了节省人力,而且借助灌溉水流将黑曲霉分布到整个稻田,黑曲霉可以在田间土壤表面的水稻、杂草、藻类等养分含量较低的枯落物表面着生,产生各种复杂有机酸来调节土壤表
面的酸碱度,为后续秸秆腐解菌群的着生创造良好的ph环境,避免地表枯落物ph过高而影响秸秆腐解菌群的接种。
16.将秸秆腐解菌剂,在收获前7~10天,通过农用背负式喷粉机喷施入水稻田,用量为5~8公斤/公顷,先期在稻田内接种秸秆腐解菌。
17.在水稻收获过程中,水稻秸秆经水稻收获机械上的抛洒器打碎后,形成不超过30cm的秸秆段落入田间,由此通过抛洒器打碎的过程将秸秆造成更多的破口,后续为微生物向秸秆内部侵入和定居创造更多的机会,从而加速秸秆的腐解。
18.在稻田秸秆彻底枯死且水田内能够进入耕作机械后,对稻田15cm内表层土壤进行检测,五点取土样后测定的ph平均数值为 5.85,按照每公顷500kg生石灰的标准撒入田间。
19.然后按照每公顷15公斤秸秆腐解菌剂,与300kg米糠、15kg红糖、75kg尿素,混合均匀后制成发酵菌料,使用农用背负式喷粉机将发酵菌均匀喷入田间。在发酵菌料喷施田间后,立即在稻田内运用旋埋(旋耕机反转)方式,将秸秆翻入土壤中。
20.翌年春整地时,秸秆残茬呈半腐解状态,秸秆残茬强度下降而不会缠住耕作机械部件;同时由于秸秆腐解释放了部分养分,增加表层土壤平均总有机质含量2.38%,促进水稻秧苗的扎根,插秧三天后新根数量同比增加40%以上、干重增加35%以上,植株叶色浓绿,spad同比增加6%以上,但秸秆全量还田第一年秋季测产后发现产量同比持平。由于秸秆全量还田节省秋季秸秆离田和翌年秸秆残茬离田的生产支出,同时水稻秸秆腐解全量还田没有影响水稻产量,因此水稻秸秆腐解全量还田通过减少秸秆及残茬离田人力及机械投入,同比每公顷水稻提高收益约850元。
21.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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