秸秆还田后土壤氮素的调控方法技术

本发明专利技术涉及一种秸秆还田后土壤氮素的调控方法，该方法采用秸秆还田后配施化肥和复合菌剂，提高土壤中氮素含量；从降低农作物种植成本和环境等因素出发，在保证产量同时减少化肥使用。为实现上述目的，本发明专利技术的复合菌剂中包含细菌、真菌和放线菌，克服单一微生物对秸秆中纤维素、半纤维素和木质素等结构复杂的高分子物质的分解能力有限的问题，同时混合菌之间相互协同、相互依赖，相比单个菌有更好的活性和分解效果。本发明专利技术为现有的秸秆还田提供优化方案，对秸秆还田的推广应用具有很好的参考价值。

【技术实现步骤摘要】
秸秆还田后土壤氮素的调控方法
本专利技术涉及土壤改良
，具体涉及秸秆还田土壤氮素的调控方法。
技术介绍
我国拥有丰富的秸秆资源，秸秆还田是一项重要的农业管理措施，可以增加土壤有机物质的含量，而土壤有机物质水平的提高不仅是土壤肥力上升的重要指标，同时也是全球变暖条件下，如何利用土壤碳截留减缓温室效应所追求的目标之一。但是秸秆碳氮比值较高，短期分解过程中与土壤微生物争夺氮素会影响土壤氮素和肥料氮素的作物有效性，并进一步影响作物的前期生长，因此研究秸秆还田条件下的氮肥配施量对土壤有效氮以及作物生长的影响极其重要。研究表明，施氮可以显著提高作物产量，然而当施氮量增加至一定程度时，产量不再继续增加，反而表现为下降的趋势。目前关于秸秆还田如何配施氮肥以达到对土壤氮素平衡的研究很少。土壤氮素平衡很大程度是基于作物秸秆含有丰富的有机质和无机养分，当这些有机质和无机养分释放时，打破未秸秆还田土地原有的氮素平衡，再寻找新的平衡前首先要了解秸秆还田后营养元素的改变，以及如何充分利用秸秆还田带来的正向效益。作物秸秆中含有大量不易分解的纤维素、半纤维素和木质素，自然状态下难以被微生物分解。从主要有机物质成分来看：秸秆残体主要含有碳水化合物、纤维素半纤维素、木质素、脂类、含氮化合物、丹宁物质以及灰分物质。纤维素、半纤维素这是秸秆残体含量最多的一种。纤维素化学成分复杂，只有在浓酸碱下才能转化为葡萄糖。半纤维素较不稳定，在稀酸碱溶液中，通常会分解。木质素是结构复杂的一类高分子化合物，比纤维素含有较多的碳和较少的氧，木质素的特点是有甲氧基存在，其含量占木质素的5-22％，而羟基、甲氧基、氢原子等联结于苯环的碳原子上，可结合成链，链的长度无限，木质素最难分解。为了有效分解秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素，常施加适量的能够有效分解上述成分的分解菌剂，这些菌剂加速了秸秆的分解速度，使有机碳较快的输入到土壤生态系统中。但是不同菌剂之间分解速度、分解效率相差甚远，实际生产中虽然也有一些秸秆分解菌剂的产品，但效果差强人意。本专利技术针对上述问题，提出一种秸秆还田后土壤氮素的调控方法，通过秸秆还田后施加复合菌剂，有效利用作物秸秆丰富的有机质和无机养分，进一步通过施用适量的氮肥，达到土壤氮素平衡。本专利技术为现有的秸秆还田提供优化方案，对秸秆还田的推广应用具有重要的参考价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种秸秆还田时使用的复合菌剂，复合菌剂包含里氏木霉、米曲霉、木霉、白腐菌、枯草芽孢杆菌、食纤维梭菌、生孢食纤维菌、链霉菌、醋酸杆菌、光合菌、多粘类芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌。进一步，各菌的质量比为：里氏木霉10-20％；米曲霉3-15％；木霉5-20％；白腐菌10-20％；枯草芽孢杆菌15-20％；食纤维梭菌10-20％；生孢食纤维菌3-10％；链霉菌10-20％；醋酸杆菌5-15％；光合菌5-15％；多粘类芽孢杆菌5-10％；苜蓿根瘤菌5-10％。优选的，醋酸杆菌为茎瘤固氮根瘤菌。优选的，光合菌为深红红螺菌。更优选的，各菌的质量比为：里氏木霉14％；米曲霉4％；木霉13％；白腐菌13％；枯草芽孢杆菌13％；食纤维梭菌8％；生孢食纤维菌4％；链霉菌8％；茎瘤固氮根瘤菌5％；深红红螺菌5％；多粘类芽孢杆菌8％；苜蓿根瘤菌5％。本专利技术的目的在于提供一种秸秆还田土壤氮素的调控方法，包括：(1)收获后留作物秸秆进行秸秆还田；(2)撒施化肥和复合菌剂后深耕，所述复合菌剂包含里氏木霉、米曲霉、木霉、白腐菌、枯草芽孢杆菌、食纤维梭菌、生孢食纤维菌、链霉菌、醋酸杆菌、光合菌、多粘类芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌。进一步，各菌的质量比为：里氏木霉10-20％；米曲霉3-15％；木霉5-20％；白腐菌10-20％；枯草芽孢杆菌15-20％；食纤维梭菌10-20％；生孢食纤维菌3-10％；链霉菌10-20％；醋酸杆菌5-15％；光合菌5-15％；多粘类芽孢杆菌5-10％；苜蓿根瘤菌5-10％。优选的，醋酸杆菌为茎瘤固氮根瘤菌。优选的，光合菌为深红红螺菌。优选的，各菌的质量比为：里氏木霉14％；米曲霉4％；木霉13％；白腐菌13％；枯草芽孢杆菌13％；食纤维梭菌8％；生孢食纤维菌4％；链霉菌8％；茎瘤固氮根瘤菌5％；深红红螺菌5％；多粘类芽孢杆菌8％；苜蓿根瘤菌5％。进一步，留作物部分秸秆进行秸秆粉碎还田。进一步，化肥使用量减施30-50％。更优选的，化肥减施30％。进一步，所上述方法调控土壤中碱解氮含量进一步，所上述方法还调控土壤中速效磷含量。进一步，所上述方法还调控土壤中速效钾含量。优选的，作物为粮食作物。优选的，粮食作物为以水稻、玉米、豆类、薯类、青稞、蚕豆、小麦；更优选的，作物为玉米。优选的，留作物部分秸秆用于秸秆还田。上述提高秸秆还田后氮元素利用率的方法通过部分秸秆还田后配施化肥和复合菌剂，提高土壤中碱解氮含量。农业种植中产量是生产者最为关心的，过量施肥反应农业生产者对产量的追求，但是，施肥和增产之间在一定范围是呈正向关系，随着施肥量的增加，投入和产出之间将不成正比，故而，秸秆还田过程中，考虑土壤肥力的增加的同时避免过量施肥，一方面，过量施肥导致土壤养分饱和作物的产量增加不明显，另一方面，多余养分流失，进一步容易引起水体污染等问题，造成环境污染。从降低农作物种植成本和环境等因素出发，在使用本专利技术提供的复合菌时建议减量施肥30-50％。定义：细菌为原核微生物的一类，是一类形状细短，结构简单，多以二分裂方式进行繁殖的原核生物，是在自然界分布最广、个体数量最多的有机体，是大自然物质循环的主要参与者。本专利技术涉及的细菌主要有枯草芽孢杆菌、食纤维梭菌、生孢食纤维菌、光合菌和醋酸杆菌。光合菌又称光合细菌，是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处。醋酸杆菌是一类能使糖类和酒精氧化成醋酸等产物的短杆菌。醋酸杆菌没有芽孢，不能运动，兼有好氧型菌种和厌氧型菌种。真菌是一种真核生物，具有细胞核和细胞壁的异养生物，细胞壁主要成为为甲壳素。真菌不进行光合作用，而是属于腐生生物，经由腐化并吸收周围物质来获取食物。分为鞭毛菌亚门、接合菌亚门、子囊菌亚门、担子菌亚门和半知菌亚门。其营养体除少数低等类型为单细胞外，大多是由纤细管状菌丝构成的菌丝体。本专利技术涉及的真菌主要是里氏木霉、米曲霉、木霉和白腐菌。放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的陆生性较强大的原核生物。因在固体培养基上呈辐射状生长而得名。大多数有发达的分枝菌丝。菌丝纤细，宽度近于杆状细菌，约0.5～1微米。可分为:营养菌丝，又称基质菌丝，主要功能是吸收营养物质，有的可产生不同的色素，是菌种鉴定的重要依据；气生菌丝，叠生于营养菌丝上，又称二级菌丝。本专利技术涉及的放线菌主要是链霉菌。固氮微生物是指能够还原分子态氮为氨态氮的微生物。固氮微生物多种多样，不同的划分标准满足了不同的要求。从它们的生物固氮形式来分，有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。自生固氮微生物是指能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种秸秆还田使用的复合菌剂，复合菌剂包含里氏木霉、米曲霉、木霉、白腐菌、枯草芽孢杆菌、食纤维梭菌、生孢食纤维菌、链霉菌、醋酸杆菌、光合菌、多粘类芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌。

【技术特征摘要】
1.一种秸秆还田使用的复合菌剂，复合菌剂包含里氏木霉、米曲霉、木霉、白腐菌、枯草芽孢杆菌、食纤维梭菌、生孢食纤维菌、链霉菌、醋酸杆菌、光合菌、多粘类芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌。2.根据权利要求1所述的复合菌剂，其特征在于，里氏木霉10-20％；米曲霉3-15％；木霉5-20％；白腐菌10-20％；枯草芽孢杆菌15-20％；食纤维梭菌10-20％；生孢食纤维菌3-10％；链霉菌10-20％；醋酸杆菌5-15％；光合菌5-15％；多粘类芽孢杆菌5-10％；苜蓿根瘤菌5-10％。3.根据权利要求1或2任意一项所述的复合菌剂，其特征在于，醋酸杆菌为茎瘤固氮根瘤菌。4.根据权利要求1或2任意一项所述的复合菌剂，其特征在于，光合菌为深红红螺菌。5.根据权利要求1或2任意一项所述的复合菌剂，其特征在于，各菌的质量比为：里氏木霉14％；米曲霉4％；木霉13％；白腐菌13％；枯草芽孢杆菌13％；食纤维梭菌8％；生孢食纤维菌4％；链霉菌8％；茎瘤固氮根瘤菌5％；深红红螺菌5％；多粘类芽孢杆菌8％；苜蓿根瘤菌5％。6.一种提高秸秆还田后土壤氮素的调控方法，包括：(1)收获后留作物秸秆进行秸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学军，刘晓彤，罗健航，赵营，张丽，柯英，周丽娜，冒辛平，
申请(专利权)人：宁夏农林科学院农业资源与环境研究所，
类型：发明
国别省市：宁夏,64