一种减少稻麦轮作系统CH4排放的方法

本发明涉及农业种植，更具体的说是涉及一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法。

背景技术：

1、我国农作物秸秆总量高达7亿吨每年，秸秆还田是生产实践上的惯用措施，有利于提高土壤肥力，增产创收。但是，在麦稻轮作体系中的研究发现，秸秆在水稻生长季直接还田显著增加稻田ch4排放，稻田成为一个巨大的碳排放源，阻碍农业双碳目标的顺利实现。在非水稻生长季旱作还田可明显降低ch4排放的增幅；若将作物秸秆过腹还田或堆沤、发酵后还田也能大幅降低ch4排放的促进效应。这些研究结果表明，秸秆直接还田是造成淹水稻田ch4排放量大的最主要原因，降低稻田ch4排放的关键是减少稻季秸秆的直接投入。

2、然而在以往的处理方式中，采用的秸秆条带状覆盖还田，尽管相对于秸秆常规还田(土表均匀混施)能显著降低ch4排放，但秸秆在稻田淹水后难以成型，不仅影响水稻移栽，也容易导致病虫害的发生；近年来备受推崇的秸秆炭化还田ch4减排效果明显，但秸秆需要离田后再还田且秸秆炭化耗能等综合费用高，实际生产尚难以大面积推广应用。依据上述研究，生产上可将秸秆稻季直接还田改为非稻季还田，促使秸秆在好氧环境下分解，以降低后续稻季的ch4排放。但该措施需要将秸秆搬运离田，放置一个稻季后再还田，一方面耗费一定人力物力，且秸秆存放期间的碳排放容易被忽视，另一方面也不符合当前机收秸秆直接还田习惯，特别是双季稻区或稻麦轮作区，稻田夏季秸秆还田率高，导致秸秆的有效处置仍然是个难题。

3、针对上述问题，如何提供一种有效处理还田秸秆的方法进而降低ch4排放是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，先将秸秆集中堆腐后再还田，不利于刺激ch4的产生，显著降低稻田ch4排放量。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，包括以下步骤：

4、(1)前茬作物小麦收获后，将麦秆集中堆放于田间角落，形成草堆；

5、(2)向步骤(1)形成的草堆上均匀喷洒腐秆剂和水混合液；

6、(3)将步骤(2)处理后的草堆以塑料膜覆盖，堆置一段时间后，于水稻移栽前均匀还田。

7、优选的，步骤(1)中所述麦秆破碎至5-10cm。

8、优选的，步骤(1)中草堆每堆重90-100kg。

9、优选的，步骤(2)中的水与麦秆的质量比为(13-15)：(9-10)。

10、优选的，所述腐秆剂为木霉菌、青霉菌、曲霉菌、根霉菌、白腐菌、丛毛单胞菌、芽孢杆菌、链霉菌、诺卡氏菌中的一种或多种。

11、进一步的，所述腐秆剂为枯草芽孢杆菌。

12、优选的，以麦秸重量计，所述腐秆剂的加入量为6-7kg/t。

13、优选的，步骤(2)中还加入氮素。

14、进一步的，所述氮素为尿素，所述尿素与水的质量比为(9-10)：(1300-1500)。

15、优选的，步骤(3)中所述的堆置时间为25-30天。

16、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，具有如下有益效果：

17、本发明的技术方案符合田间生产习惯，且操作简便，易于推广，充分利用了小麦收获后至水稻移栽前的茬口期对秸秆进行快速腐解，从而减少秸秆中易分解的碳含量，进而还田后可以降低ch4排放；该技术方案利用茬口期的气候和时间特点，可实现秸秆快速堆腐，既能减少秸秆离田劳动力消耗，又可通过堆腐后的高温消除附着在秸秆上的虫卵和病原菌，降低水稻发病率，有助于减少农药使用量，降低面源污染风险。田间试验结果证实，与秸秆常规还田相比，秸秆堆腐后还田显著降低了稻田ch4排放。

技术特征：

1.一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，步骤(1)中所述麦秆破碎至5-10cm。

3.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，步骤(1)中草堆每堆重90-100kg。

4.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，步骤(2)中的水与麦秆的质量比为(13-15)：(9-10)。

5.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，所述腐秆剂为木霉菌、青霉菌、曲霉菌、根霉菌、白腐菌、丛毛单胞菌、芽孢杆菌、链霉菌、诺卡氏菌中的一种或多种。

6.根据权利要求1或5所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，所述腐秆剂为枯草芽孢杆菌。

7.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，以麦秸重量计，所述腐秆剂的加入量为6-7kg/t。

8.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，步骤(2)中还加入氮素。

9.根据权利要求8所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，所述氮素为尿素，所述尿素与水的质量比为(9-10)：(1300-1500)。

10.根据权利要求1所述的一种减少稻麦轮作系统ch4排放的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的堆置时间为25-30天。

技术总结
本发明公开了一种减少稻麦轮作系统CH<subgt;4</subgt;排放的方法，具体步骤为：前茬作物小麦收获后，将麦秆集中堆放于田间角落，形成草堆，在形成的草堆上均匀喷洒腐秆剂和水氮混合液，然后用塑料膜覆盖堆置腐熟，于水稻移栽前均匀还田。本发明的方法操作简便，易于推广，充分利用了小麦收获后至水稻移栽前的茬口期对秸秆进行快速腐解，减少秸秆中易分解的碳含量，降低CH<subgt;4</subgt;排放，还有效减少秸秆离田劳动力消耗，并通过堆腐产生的高温消除附着在秸秆上的虫卵和病原菌，降低水稻发病率，有助于减少农药使用量，降低面源污染风险。

技术研发人员：张广斌,李若林,闫志英,田雪平,刘杨,魏志军,周伟,马静,徐华,颜晓元
受保护的技术使用者：中国科学院南京土壤研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21