一种适用于填闲作物的田间腐熟方法

本发明涉及农业种植，尤其涉及一种适用于填闲作物的田间腐熟方法。

背景技术：

1、填闲作物是指利用主要作物收获后与后茬播种前的空隙时间种植的耐盐、生长周期短、能够吸收土壤残留氮素、降低土壤耕层营养盐分离子含量的作物。在农田休闲期种植填闲作物，具有提高土壤肥力、促进微生物活性以及降低养分淋溶、抑制杂草生长和病虫害、促进后季作物更好生长等多种生态效益，近年来在世界范围内得到了大面积推广。

2、现有技术中通常采用堆肥腐解或直接翻耕入土的方法进行填闲作物的还田。堆肥腐解需要进行制堆，且腐熟期间需要进行翻堆等操作，方法繁琐、操作成本高。翻耕入土是待填闲作物生长一定时间后将其收获并将茎秆翻耕入土，让其在土壤中腐解后释放养分从而提高土壤理化性质。填闲作物在土壤中的腐解速度受到土壤状况以及自身碳氮比等多方面因素的影响，在土壤中自然腐解速率慢，有的作物需要一年以上的时间才能够基本腐解完全，养分不能够及时释放，尤其是茎秆中的高纤维含量还会影响后茬作物的播种操作。此外，作物腐解过程中需要吸收大量氮素，如果在后茬作物播种前不能及时腐解，反而会和后季作物幼苗抢氮造成幼苗黄化，生长状况低下的问题。通过增施氮肥或者微生物菌剂，可以在一定程度上促进填闲作物的腐解及养分释放，但是氮肥或者菌剂施用过多，容易造成土壤酸化、板结、土壤菌群失衡等问题。

3、因此，目前急需寻找一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，促进填闲作物在土壤中快速、充分腐熟分解，有效提升土壤理化性质，更好促进后茬作物生长。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的是提供一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，解决常规翻耕入土方法下填闲作物在土壤中腐解速率慢，影响后茬作物播种和生长的问题。

2、本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

3、一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，所述方法如下：

4、(1)于填闲作物收获后收集作物茎秆及藤叶，粉碎至粒径≤5cm得到料渣；

5、(2)调节料渣含水量至55％～65％，调节ph至6～7，然后加入催熟剂充分混合均匀得到复合料渣；

6、(3)将复合料渣均匀撒入土壤，浅翻使复合料渣混入5～15cm深度的表层土壤中进行腐熟，腐熟完成后即可进行翻耕种植后茬作物。

7、所述步骤(2)中催熟剂由催熟剂a、催熟剂b组成，所述催熟剂包括以下原料：

8、催熟剂a：乙酸乙酯、谷胱甘肽、d-环丙基甘氨酸、对羟基苯甲醛、复合微生物菌剂；

9、催熟剂b：聚乙二醇、氧化钙、肉桂酸、棕榈酸、麦饭石。

10、进一步，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、高温放线菌、热纤梭菌按照质量比2：1：1混合组成。

11、进一步，所述催熟剂a、催熟剂b的制备方法如下：

12、催熟剂a：

13、s1：将复合微生物菌剂放入lb液体培养基中，30～37℃、200～300r/min转速下摇床震荡培养18～32h得到活化微生物菌液，待用；

14、s2：将谷胱甘肽加水溶解，然后加入d-环丙基甘氨酸混匀得到混合液；将对羟基苯甲醛加入乙酸乙酯中搅拌混合均匀，然后加入混合液，调节ph至6～7，于200～300r/min转速下搅拌反应15～30min，然后加入活化微生物菌液混匀得到催熟剂a；

15、催熟剂b：

16、s3：将肉桂酸加入无水乙醇中溶解得到肉桂酸溶解液；将聚乙二醇加热至60～70℃熔化，保持恒温加入肉桂酸溶解液反应20～40min，反应完成后加入氧化钙充分混匀后进行干燥、造粒得到复合颗粒；

17、s4：将棕榈酸加入体积分数60％乙醇溶液中，搅拌溶解后加入麦饭石搅拌形成悬浊液，然后加入复合颗粒混合均匀后进行干燥、造粒得到催熟剂b。

18、通过将填闲作物茎秆和藤叶粉碎，调节含水量和ph得到料渣，混入催熟剂搅匀后翻入浅层土壤中进行腐熟，此方法下不需要另外对料渣进行堆制、翻堆等操作，方法简单，减少了操作成本。在土壤中腐熟过程中，催熟剂a中乙酸乙酯联合谷胱甘肽，瓦解料渣表层易分解的蛋白质、氨基酸等结构，促使其快速分解，为微生物的生长繁殖提供大量的养分及能源，促进微生物在料渣中大量定殖增长，加强微生物对料渣的分解作用；料渣中易分解物质大量分解后，催熟剂中的d-环丙基甘氨酸进一步作用于料渣中纤维素等难分解物质，破坏纤维素晶体结构，使其结构变得松散，进而微生物大量进入内部对纤维素进行较快分解，使得料渣快速、充分腐熟。

19、虽然直接将料渣混入土壤中腐熟可以减少操作成本，但是由于料渣在土壤中比较分散，腐熟过程中温度升高不足，一方面会降低腐熟速率，另一方面滋生大量虫卵，易导致后茬作物病虫害增加，因此本发明还制备了催熟剂b混合加入，具体采用聚乙二醇包埋氧化钙制备成复合颗粒，氧化钙在料渣腐熟过程中逐渐释放出来遇水反应释放热量，从而提高料渣腐熟温度，不仅可以加速腐熟速率，还可以利用温度的升高来杀灭腐熟过程中产生的虫卵；但是氧化钙释放的热量容易冲击颗粒包埋层导致颗粒爆裂，因此还添加了肉桂酸与聚乙二醇反应结合，提高其骨架结构稳定性，进一步采用棕榈酸和麦饭石制成悬浊液对聚乙二醇包埋氧化钙的颗粒进行再包埋，麦饭石具有良好导热性和多孔隙结构，可以将氧化钙遇水反应释放的热量进行较好传递，同时利用棕榈酸的相变性，吸收过多释放的热量储存起来，防止温度升高程度过高反而杀死腐解料渣的微生物菌，通过催熟剂a、催熟剂b的联合作用，有效加快填闲作物在土壤中的腐解速率，同时杀灭腐熟过程中产生的虫卵，防止病虫的增加引发后茬作物病虫害。

20、由于料渣中快速腐熟释放的养分进入土壤中易流失，因此，还于催熟剂中添加了对羟基苯甲醛，在料渣渣腐熟释放养分的过程中，抑制所释放的养分向下渗透流失，将腐熟料渣释放的养分截留固定在土壤中，更好改善土壤理化性质，促进后茬作物更好生长。

21、进一步，所述步骤s1中活化微生物菌液中菌体浓度为1～5×109。

22、进一步，所述步骤s2中谷胱甘肽、d-环丙基甘氨酸、对羟基苯甲醛、乙酸乙酯、活化微生物菌液质量比为(2～4)：(2～5)：(1～2)：(1～2)：(0.5～2)。

23、进一步，所述步骤s3中肉桂酸、聚乙二醇、氧化钙的质量比为(0.2～0.6)：(3～6)：(2～4)。

24、进一步，所述步骤s4中棕榈酸、麦饭石、复合颗粒的质量比为(1～3)：(3～5)：(5～10)。

25、进一步，所述步骤(2)中加入催熟剂时按照催熟剂a、催熟剂b、料渣质量比(10～25)：(8～16)：(100～300)的比例称取催熟剂a、催熟剂b，将催熟剂a先加入料渣中混合均匀后再加入催熟剂b混合均匀得到复合料渣。

26、有益效果：

27、1.本发明直接将填闲作物茎秆、藤叶粉碎后翻入土壤中进行腐熟，不需要另外进行堆制、翻堆等操作，方法较为简单，降低了操作成本。

28、2.本发明通过制备催熟剂与填闲作物茎秆料渣混合施入土壤中进行发酵腐熟，催熟剂可以有效加快料渣腐解速率，提高腐熟程度，并且杀灭料渣腐解过程中产生的虫卵，同时催熟剂作用产物还可以综合料渣腐解释放出的有机酸，维持土壤ph的稳定，料渣充分腐解释放出的养分可以有效提升土壤理化性质，进而促进后茬作物良好生长。

技术特征：

1.一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述方法如下：

2.根据权利要求1所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤(2)中催熟剂由催熟剂a、催熟剂b组成，所述催熟剂包括以下原料：

3.根据权利要求2所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、高温放线菌、热纤梭菌按照质量比2：1：1混合组成。

4.根据权利要求3所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述催熟剂a、催熟剂b的制备方法如下：

5.根据权利要求4所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤s1中活化微生物菌液中菌体浓度为1～5×109。

6.根据权利要求5所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤s2中谷胱甘肽、d-环丙基甘氨酸、对羟基苯甲醛、乙酸乙酯、活化微生物菌液质量比为(2～4)：(2～5)：(1～2)：(1～2)：(0.5～2)。

7.根据权利要求6所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤s3中肉桂酸、聚乙二醇、氧化钙的质量比为(0.2～0.6)：(3～6)：(2～4)。

8.根据权利要求7所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤s4中棕榈酸、麦饭石、复合颗粒的质量比为(1～3)：(3～5)：(5～10)。

9.根据权利要求1所述的一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入催熟剂时按照催熟剂a、催熟剂b、料渣质量比(10～25)：(8～16)：(100～300)的比例称取催熟剂a、催熟剂b，将催熟剂a先加入料渣中混合均匀后再加入催熟剂b混合均匀得到复合料渣。

技术总结
本发明公开了一种适用于填闲作物的田间腐熟方法，属于农业种植技术领域，所述方法如下：(1)填闲作物收获后收集作物茎秆和藤叶，粉碎至粒径≤5cm得到料渣；(2)调节料渣含水量至55％～65％，调节pH至6～7，然后加入催熟剂混合均匀得到复合料渣；(3)将复合料渣均匀撒入土壤，浅翻使复合料渣混入5～15cm深度土壤中进行腐熟，腐熟完成后即可进行翻耕种植后茬作物；本发明通过制备催熟剂与料渣混合后埋入表层土壤中进行腐熟，无需进行堆制以及翻堆等操作，方法简单，混入的催熟剂可以加快料渣腐熟速率和腐熟程度，充分腐熟的料渣释放养分进入土壤提升土壤理化性质，可以更好促进后茬作物的生长。

技术研发人员：赵发珠,王俊,王森,刘洋,杨彩迪
受保护的技术使用者：西北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23