一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法技术

本发明专利技术公开了一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰，一方面，石灰充分中和土壤中氢离子，增加土壤pH；另一方面，激活微生物并尽量消除外界干扰，然后将秸秆粉碎后还田；其中，石灰的最佳施入量为2.85t/ha，秸秆的最佳粉碎粒级为0.85mm。本发明专利技术秸秆还田配施石灰能够显著提高酸性土壤微生物碳利用效率。石灰能够显著提高酸性土壤微生物碳利用效率。石灰能够显著提高酸性土壤微生物碳利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法


[0001]本专利技术涉及农田土壤
，更具体的说是涉及一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法。

技术介绍

[0002]农田土壤有机碳的提升不仅能提高土壤肥力和作物生产力，同时还能减少农田碳排放、减缓气候变化和保护生态环境。“作物秸秆还田”被认为是提升农田土壤有机碳最有效和最经济的田间管理措施之一，其提高的强度取决于微生物生长量(即秸秆来源微生物生物量碳的变化)与秸秆分解量的比值，即“微生物碳利用效率”。
[0003]目前，秸秆还田对我国南方农田土壤有机碳的提升幅度较低，甚至并不明显，主要是因为我国南方农田大量施用化学氮肥，导致土壤普遍酸化，从而造成微生物碳利用效率降低。过低的微生物碳利用效率意味着相对较大的农田碳损失和较少的秸秆碳转化为微生物生物质，不仅无法提升土壤有机碳，而且还浪费秸秆资源。
[0004]因此，如何提供一种驱动微生物更大程度的利用秸秆碳来提升土壤有机碳含量的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，以解决现有技术中的不足。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰，然后将秸秆粉碎后还田。
[0008]进一步，上述石灰的施入量为2.5r/>‑
5t/ha(吨/公顷)。更进一步，上述石灰的施入量为2.85t/ha(吨/公顷)。
[0009]进一步，上述秸秆粉碎至粒级为0.25
‑
0.85mm。更进一步，上述秸秆粉碎至粒级为0.85mm。
[0010]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0011]先向土壤中施入石灰，一方面，石灰充分中和土壤中氢离子，增加土壤pH；另一方面，激活微生物并尽量消除外界干扰，然后将秸秆粉碎后还田。本专利技术秸秆还田配施石灰能够显著提高酸性土壤微生物碳利用效率。
附图说明
[0012]图1为不同石灰用量处理下土壤pH；
[0013]图2为不同石灰用量处理下土壤呼吸速率(a)和微生物生长速率(b)；
[0014]图3为不同秸秆粒级处理下土壤呼吸速率(a)和微生物生长速率(b)。
具体实施方式
[0015]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]实施例1
[0017]秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰2.5t/ha，然后将秸秆粉碎至粒级为0.25mm后还田。
[0018]实施例2
[0019]秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰2.85t/ha，然后将秸秆粉碎至粒级为0.85mm后还田。
[0020]实施例3
[0021]秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰5t/ha，然后将秸秆粉碎至粒级为0.85mm后还田。
[0022]性能测试
[0023]一、试验1：设置不同梯度的石灰用量试验
[0024]于2022年，采集位于江西省进贤县江西省红壤研究所内(116
°
17
′
E和28
°
35
′
N)的土壤样品。该地处中亚热带，年均气温18.1℃，年降雨量1537mm，年蒸发量1150mm，无霜期约为289天，年日照时数1950h，成土母质为第四纪红粘土。该地轮作采用春玉米
‑
秋玉米
‑
冬闲制。肥料用量为年施用N 120kg/hm2，P2O560kg/hm2，K2O 120kg/hm2。春玉米和秋玉米的施肥量各占全年施肥量的50％。
[0025]土壤样品采集：用土钻采样S型采集样品，采集的样品深度为0
‑
20cm。采集该处理下的3个重复样品，放入
‑
4℃保温箱带回试验室进行处理。使用无菌镊子清除土壤表面的杂质和植被，将采集的土壤样品一分为二，其中一份自然风干，过2mm筛后装入自封袋中，用于测定土壤有机碳组分和基本理化性质；另一份装入干净、密封的样品袋并标记后放入
‑
20℃的冰箱进行保存，用于测定土壤微生物碳利用效率。
[0026]试验培养：
[0027]1、准备
13
C标记的玉米秸秆：通过脉冲标记法获得供试
13
C标记玉米秸秆，其中，δ
13
C值为375
‰
，有机碳含量为401.23g/kg。将玉米秸秆剪成1cm后用粉碎机粉碎，然后过60目筛(0.25mm)，备用。
[0028]2、准备石灰：施用碳酸钙(CaCO3)均由天津市大茂化学试剂厂提供，纯度99％。
[0029]3、试验处理设置为：秸秆(S)、秸秆+1t/ha石灰(1LS)、秸秆+1.5t/ha石灰(1.5LS)、秸秆+2t/ha石灰(2LS)、秸秆+2.5t/ha石灰(2.5LS)、秸秆+3t/ha石灰(3LS)、秸秆+4t/ha石灰(4LS)和秸秆+5t/ha石灰(5LS)共八个处理；秸秆施用量为当地秸秆全还田量。
[0030]4、室内培养试验
[0031]4.1、从采集的土壤样品中称取100g干重的新鲜土壤，利用喷雾瓶加蒸馏水调整土壤样品含水量为田间持水量的60％，一式八份，分别放进250mL的玻璃瓶中，其中七份分别加入1t/ha石灰、1.5t/ha石灰、2t/ha石灰、2.5t/ha石灰、3t/ha石灰、4t/ha石灰和5t/ha石灰，并进行充分混匀，另外一份不添加石灰，用通气薄膜密封。将上述八份土壤样品在17.5
℃下进行7天的预培养，预培养结束后，分别向上述玻璃瓶中添加2g已粉碎的
13
C标记的秸秆(添加量为土壤样品的2％，以模拟当地秸秆全还田量)，分别与培养土壤充分混匀，放置在培养箱中进行培养。
[0032]4.2、每个处理进行3次重复。
[0033]4.3、在整个培养过程中，始终保持培养的土壤样品含水量为田间持水量的60％；通过称重法两天补水1次。
[0034]4.4、培养箱采取变温培养，平均温度设置为17.5℃，并在12h内使培养箱的温度从12.5℃逐渐升高到22.5℃，然后在12h内再从22.5℃逐渐降低到12.5℃。
[0035]4.5、培养时间：预计培养100天(模拟整个玉米生长季的时间)，分别在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：先向土壤中施入石灰，然后将秸秆粉碎后还田。2.根据权利要求1所述的一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效率的方法，其特征在于，所述石灰的施入量为2.5
‑
5t/ha。3.根据权利要求2所述的一种秸秆还田配施石灰提高酸性土壤微生物碳利用效...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡岸冬，柳开楼，韩天福，张晨阳，王斌，刘硕，万运帆，高清竹，李玉娥，徐明岗，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，
类型：发明
国别省市：