一種用于土壤改良的秸稈堆肥及其堆制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于土壤改良的秸桿堆肥及其堆制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)實(shí)踐中，能夠達(dá)到適宜栽參條件的土壤很少。同時，人參又是多年生藥用植物，在同一地點(diǎn)連續(xù)生長數(shù)年。播種或移栽后，前期生長較好，后期由于土壤條件逐步惡化、肥力下降、植株生長緩慢、病害嚴(yán)重，導(dǎo)致藥材質(zhì)量下降、產(chǎn)量降低。多年的科研和生產(chǎn)實(shí)踐證明，人參與其他植物一樣，采用科學(xué)的施肥方法，可以促進(jìn)其生長發(fā)育、增加產(chǎn)量。
[0003]施用秸桿堆肥可以促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，與不施用的比較，水穩(wěn)性團(tuán)聚體明顯增加。玉米秸桿還田后，土壤胡敏酸會變得簡單化和年輕化，胡敏酸的增加對提高土壤有機(jī)質(zhì)活性和改善土壤肥力狀況是有利的。此外，施用有機(jī)物料以后，松結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)和緊結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的含量均有所增加，且結(jié)合態(tài)腐殖質(zhì)的松/緊比得到了不同程度的提高。這意味著土壤有機(jī)無機(jī)復(fù)合度的降低，進(jìn)一步說明了施用有機(jī)物料會使土壤有機(jī)質(zhì)的活性增強(qiáng)。在含C量相等的情況下，秸桿對土壤有機(jī)質(zhì)的保持和提高要好于土糞，土糞好于牛糞。秸桿與無機(jī)肥料配合施用可使土壤有機(jī)質(zhì)顯著提高，與單施化肥比較，可使土壤易氧化有機(jī)質(zhì)增加，浸提腐殖酸提高，并且能改善土壤的N、P、K營養(yǎng)狀況、土壤水分和土壤孔隙狀況。國內(nèi)外對秸桿堆肥改良大田作物、果樹、蔬菜等土壤的效果進(jìn)行了大量研究，其結(jié)果均證實(shí)效果顯著，農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種用于土壤改良的秸桿堆肥及其堆制方法，用于解決人參生長后期由于土壤營養(yǎng)狀況逐步惡化、肥力下降、植株生長緩慢、病害嚴(yán)重，導(dǎo)致藥材質(zhì)量降低、產(chǎn)量下降等問題。
[0005]本發(fā)明的秸桿堆肥是粉碎的植物秸桿與氮、磷、鉀、鐵、硼、錳、銅、鋅、鑰等營養(yǎng)元素共同堆制而成的。各種營養(yǎng)元素的選用及用量范圍是根據(jù)人參需肥規(guī)律而確定的，組分含量合理、數(shù)量適宜。所用肥料均為人參栽培中允許使用的，原料市場有售。
[0006]一種用于參地土壤改良的秸桿堆肥，其特征是，按重量百分比由以下原料制成: 尿素 C0(NH2)2，含 N 46%2.00% ?4.00%
磷酸二氫鉀 KH2P04，#P20549%、#K20 32% 0.30%?0.60%
硫酸亞鐵 FeS04.7H20，含 Fel8%(λ 04% ?(λ 08%
硼酸 Η3Β03，含 Β 17%0.05% ?0.15%
硫酸錳 MnS04.3Η20，含 Μη 27%0.05%?0.15%
硫酸銅 GuS04.5H20，含 Cu 25%0.04%?0.08%
硫酸鋅 ZnS04.7H20,含 Zn 23 %0.10 % ?0.30 %
鑰酸銨(ΝΗ4) 2Μο04,含 Mo 49 %0.05 % ?0.15 %
植物稻桿余量。
[0007]本發(fā)明的試驗(yàn)效果:
1材料與方法
1)供試土壤
供試土壤為暗棕壤，土壤農(nóng)化性狀:有機(jī)質(zhì)62.7g.kg \全氮2.92g.kg \全磷
1.27g.kg \ 全鉀 13.8g.kg \ 堿解氮 239.5mg.kg \ 速效磷 18.9mg.kg、速效鉀264.3mg.kg \ pH5.6。
[0008]2)試驗(yàn)材料
玉米秸桿，含水量17.0%?20.0%，切成lcm長段，然后粉碎。尿素、磷酸二氫鉀、硫酸亞鐵、硼酸、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鋅、鑰酸銨為市售農(nóng)用化學(xué)肥料。
[0009]3)試驗(yàn)處理及方法
試驗(yàn)處理:試驗(yàn)設(shè)4個處理。a.不施用秸桿堆肥(CK)，b.秸桿堆肥用量為5kg.m 2，c.秸桿堆肥用量為10kg.m 2，d.秸桿堆肥用量為15kg.m 2。3次重復(fù)，小區(qū)面積10m2，隨機(jī)排列。
[0010]秸桿堆肥的堆制方法:按重量百分比，取尿素3.00%、磷酸二氫鉀0.45%、硫酸亞鐵0.06%、硼酸0.10%、硫酸錳0.10%、硫酸銅0.06%、硫酸鋅0.20%、鑰酸銨0.10%、粉碎的玉米秸桿余量。堆制時將上述原料計量，化學(xué)肥料先用少量水溶解，然后與植物秸桿混合均勻(3次)，含水量調(diào)至60%，pH調(diào)至6.5-7.5，然后進(jìn)行堆制。
[0011 ] 施肥方法:在2005年10月初整地時，將秸桿堆肥均勻地撒在土壤表面，2次翻耕，與參床土壤混合均勻。試驗(yàn)采用“二、三”栽培制，即用2年苗移栽3年。試驗(yàn)地坡度10°，耕翻深度30cm，2005年10月21日移栽，斜栽式。參床寬110cm，高25cm，行距20cm，株距10cm。每行10株，每小區(qū)500株。2007年10月11日收獲。
[0012]2、試驗(yàn)結(jié)果
1)秸桿堆肥對土壤物理性、化學(xué)性狀的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明，施用秸桿堆肥對土壤總孔度、通氣度和容重有顯著影響。秸桿堆肥施用量為10kg.m 2時，土壤總孔度增加11.2個百分點(diǎn)，通氣度增加4.1個百分點(diǎn)，容重減少28.22% ;土壤中> 0.25mm的水穩(wěn)性團(tuán)?？偭棵黠@增加，其中對人參生長最有價值的粒級(2?0.5mm)達(dá)72.4%，增加13.1個百分點(diǎn)。其它團(tuán)粒，如干團(tuán)粒與微團(tuán)粒的數(shù)量也相當(dāng)可觀，達(dá)到 88.2% ( > 0.25mm)、41.7% ( > 1mm)、80.5% ( > 0.01mm)和 98.5 % ( >0.001mm)，分別增加12.8、11.9、17.6和3.8個百分點(diǎn)。
[0013]研究結(jié)果表明，施用秸桿堆肥對土壤化學(xué)性狀有顯著影響。當(dāng)施用量為5kg.πι2、10kg.m2、15kg.m 2時，土壤堿解氮含量較對照分別增加17.1 %>43.3%和48.0%, 土壤速效磷含量分別增加9.4%、23.2%和25.0%，土壤速效鉀含量分別增加13.6%、33.2%和35.0%，土壤有機(jī)質(zhì)含量分別增加9.09%、13.7%和15.7%;當(dāng)施用量為10kg *m 2時，平均代換量比對照增加34.29%，代換性鹽基增加83.97%，鹽基飽和度增加21.43個百分點(diǎn)，而施用秸桿堆肥后代換H+比對照減少34.80%，說明施用秸桿堆肥提高了土壤供肥性能。
[0014]2)秸桿堆肥對參根生長的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明施用秸桿堆肥對參根生長有顯著影響。施用量為5kg.m2、10kg.m2、15kg.m 2時,主根長分別為13.9cm, 14.6cm和14.8cm,較對照分別增加8.6 % > 14.1 %和15.6%;主根粗分別為2.72cm、2.93cm和2.98cm，較對照分別增加8.4%U6.7%和18.7%；參根病害明顯降低，疫病、菌核病和銹腐病的發(fā)生率分別為10.4%,8.0%和7.2%，較對照分別降低 42.9%、56.0%和 60.4%。
[0015]使用本發(fā)明對經(jīng)濟(jì)效益的影響:本發(fā)明中，玉米秸桿每100kg 3.0元，各種肥料成本合計約11.0元，加工及其它費(fèi)用2.0元，合計16.0元。按1.0m2參地秸桿堆肥用量10.0kg計算，投入成本為1.6元.m 2。按人參增產(chǎn)20.0%計算，可增產(chǎn)人參0.5kg.m 增加收入約15.0元，收入是投入成本的9.37倍，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。我國農(nóng)作物秸桿資源數(shù)量極其豐富、價格低廉，生產(chǎn)上很易推廣應(yīng)用。因此，本發(fā)明為改良參地土壤、充分發(fā)揮土壤的生產(chǎn)潛力、提高人參質(zhì)量和產(chǎn)量提供了一條較好途徑。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
本發(fā)明的實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的實(shí)施方式，并不限制本發(fā)明的使用范圍。例如，沒有玉米秸桿也可根據(jù)本地資源選擇其它植物秸桿。
[0017]本發(fā)明中化學(xué)肥料應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配。
[0018]本發(fā)明的秸桿堆肥不能代替其它施肥措施。
[0019]1、秸桿堆肥的堆制:
按重量百分比，取尿素2.00 %?4.00 %、磷酸二氫鉀0.30 %?0.60 %、硫酸亞鐵0.04% ?0.08 %、硼酸 0.05% ?0.15 %、硫酸錳 0.05 % ?0.15 %、硫酸銅 0.04 % ?0.08%,硫酸鋅0.10%?0.30%、鑰酸銨0.05%?0.15%、粉碎的植物秸桿余量，堆制時將上述原料計量，化學(xué)肥料先用少量水溶解，然后與粉碎的植物秸桿混合均勻，含水量調(diào)至60%，pH調(diào)至6.5-7.5，然后進(jìn)行堆制。
[0020]堆制過程按溫度的變化分為四個階段:
發(fā)熱階段:堆肥由常溫上升到40?50°C，時間為堆肥后40h左右。在這一階段的初期，以中溫好氣性微生物為主。隨著溫度上升，好熱性微生物逐漸成為主要種類。肥堆內(nèi)簡單的糖類、淀粉、蛋白質(zhì)等在該階段被大量分解，釋放出NH3、C02和熱量。
[0021]高溫階段:溫度在50?70°C，時間為堆肥后40?80h，以好熱性真菌、放線菌、芽孢桿菌和梭菌等為主。此時，纖維素、半纖維素和果膠類物質(zhì)強(qiáng)烈分解，同時釋放出大量的熱量。在本階段，除了礦質(zhì)化過程外，開始出現(xiàn)了腐殖化過程。此階段堆肥處于一個能自然調(diào)節(jié)而且延續(xù)時間較久的高溫期，對于堆肥加速腐熟和殺死堆肥材料中的蟲卵、病菌和雜草種子均有重要意義。
[0022]降溫階段:時間在堆肥80h以后。在高溫階段維持一段時間之后，由于纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等殘存量減少，或因水分散失和氧氣供應(yīng)不足，微生物生命活動的強(qiáng)度減弱，產(chǎn)熱量減少，堆肥溫度降到50°C以下。此時，堆肥中微生物種類和數(shù)量較高溫階段為多，尤以中溫性的纖維分解粘細(xì)菌、芽孢桿菌、真菌和放線菌等數(shù)量顯著增加。部分好熱性和耐熱性微生物種類，在降溫過程中仍然維持著活動。此階段微生物的作用主要是合成腐殖質(zhì)，所以腐殖化作用占絕對優(yōu)勢。
[0023]后熟保肥階段:此階段繼續(xù)進(jìn)行緩慢的礦質(zhì)化和腐殖化過程，肥堆內(nèi)的溫度仍稍高于氣溫，堆內(nèi)物質(zhì)的C/N比已逐步減小，腐殖質(zhì)累積量明顯增加。但分解腐殖質(zhì)等有機(jī)物的放線菌數(shù)量和比例有所增加，嫌氣纖維分解菌、嫌氣固氮菌和反硝化細(xì)菌逐步增多。
[0024]實(shí)施例:按重量百分比，取尿素3.00%、磷酸二氫鉀0.45%、硫酸亞鐵0.06%、硼酸0.10%、硫酸錳0.10%、硫酸銅0.06%、硫酸鋅0.20%、鑰酸銨0.10%、粉碎的玉米秸桿余量。堆制時將上述原料計量，化學(xué)肥料先用少量水溶解，然后與玉米秸桿混合均勻(3次)，含水量調(diào)至60%，pH調(diào)至6.5-7.5，然后進(jìn)行堆制。
[0025]例如,制備稻桿堆肥lOOKg,取尿素3.0OKg、磷酸二氣鉀0.45Kg、硫酸亞鐵0.06Kg、硼酸0.lOKg、硫酸猛0.lOKg、硫酸銅0.06Kg、硫酸鋅0.20Kg、鑰酸銨0.10Kg，合計4.07Kg,分別用少量水溶解。將前一年風(fēng)干的玉米稻桿(含水量17.0%?20.0% )切成1cm長段，然后粉碎，取余量。將化學(xué)肥料與玉米秸桿混合均勻(3次)，含水量調(diào)至60%左右，即用手捏緊剛剛有水流出為宜，pH調(diào)至6.5-7.5(用草木灰調(diào)節(jié)，pH計測定)，然后進(jìn)行堆制。夏、秋季一般需要1?2個月時間，腐熟度以黑、臭、爛為感官標(biāo)準(zhǔn)。
[0026]2、秸桿堆肥的施用:
本發(fā)明在人參栽培中用于參地土壤改良。在前一年整地時，將秸桿堆肥均勻地撒在土壤表面，2次翻耕，與參床土壤混合均勻，第二年播種或移栽。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于土壤改良的秸桿堆肥，其特征在于，按重量百分比由以下原料制成:尿素 C0(NH2)2，含 N 46%2.00% ?4.00%磷酸二氫鉀 KH2P04，#P20549%、#K20 32%0.30%?0.60%硫酸亞鐵 FeS04.7H20，含 Fel8%(λ 04% ?(λ 08%硼酸 Η3Β03，含 Β 17%0.05% ?0.15%硫酸錳 MnS04.3Η20，含 Μη 27%0.05%?0.15%硫酸銅 CuS04.5H20，含 Cu 25%0.04%?0.08%硫酸鋅 ZnS04.7H20,含 Zn 23 %0.10 % ?0.30 %鑰酸銨(ΝΗ4)2Μο04，含 Mo 49%0.05%?0.15%植物稻桿余量。
【專利摘要】一種用于土壤改良的秸稈堆肥，其特征在于，按重量百分比由以下原料制成：尿素CO(NH2)2，含N46％，2.00％～4.00％；磷酸二氫鉀KH2PO4，含P2O549％、含K2O32％，0.30％～0.60％；硫酸亞鐵FeSO4·7H2O，含F(xiàn)e18％，0.04％～0.08％；硼酸H3BO3，含B17％，0.05％～0.15％；硫酸錳MnSO4·3H2O，含Mn27％，0.05％～0.15％；硫酸銅CuSO4·5H2O，含Cu25％，0.04％～0.08％；硫酸鋅ZnSO4·7H2O，含Zn23％，0.10％～0.30％；鉬酸銨(NH4)2MoO4，含Mo49％，0.05％～0.15％；植物秸桿余量。
【IPC分類】C05F17/00, C05G3/04
【公開號】CN105315095
【申請?zhí)枴緾N201410378899
【發(fā)明人】高云
【申請人】高云
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年8月4日