一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法及應(yīng)用,該技術(shù)通過(guò)以下步驟實(shí)現(xiàn):在種植小麥等旱作作物時(shí)或小麥幼苗生長(zhǎng)到一定階段,混合播種或移栽板藍(lán)根,通過(guò)板藍(lán)根根系分泌物和板藍(lán)根枯枝落葉殘?bào)w中腐解物的殺菌成分抑制土壤中氧化微生物和硝化、反硝化微生物活性,抑制土壤有機(jī)物轉(zhuǎn)化為農(nóng)田溫室氣體,達(dá)到減排溫室氣體的目的,同時(shí)能抑制土傳病害的發(fā)生,促進(jìn)作物的生長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法及應(yīng)用
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,特別涉及一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法及應(yīng)用。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]溫室氣體指的是大氣中能吸收地面反射的太陽(yáng)輻射,并重新發(fā)射輻射的一些氣體,如水蒸氣、二氧化碳、大部分制冷劑等。它們的作用是使地球表面變得更暖,類似于溫室截留太陽(yáng)輻射,并加熱溫室內(nèi)空氣的作用。這種溫室氣體使地球變得更溫暖的影響稱為“溫室效應(yīng)”。水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亞氮(N2O)、甲烷(CH4)等是地球大氣中主要的溫室氣體。
[0005]大氣中的二氧化碳(CO2)是植物光合作用合成碳水化合物的原料,它的增加可以增加光合產(chǎn)物,無(wú)疑對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有利。同時(shí),它又是具有溫室效應(yīng)的氣體,對(duì)地球熱量平衡有重要影響,因此它的增加又通過(guò)影響氣候變化而影響農(nóng)業(yè)。此外,大氣中具有溫室效應(yīng)的微量氣體還有甲烷、氯氟烴、一氧化碳、臭氧等,總的溫室效應(yīng)中二氧化碳的作用約占一半,其余為以上各種微量氣體的作用。
[0006]甲烷(CH4):甲烷是在缺氧環(huán)境中由產(chǎn)甲烷細(xì)菌或生物體腐敗產(chǎn)生的,沼澤地每年會(huì)產(chǎn)生150Tg (1T=1012)消耗50Tg,稻田產(chǎn)生IOOTg消耗50Tg,牛羊等牲畜消化系統(tǒng)的發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生100 - 150Tg ,生物體腐敗產(chǎn)生10 - lOOTg,合計(jì)每年大氣層中的甲烷含量會(huì)凈增350Tg左右。它在大氣中存在的平均壽命在8年左右。
[0007]一氧化二氮(N2O):它在大氣層中的存在壽命是150年左右,盡管在對(duì)流層中是化學(xué)惰性的,但是可以利用太陽(yáng)輻射的光解作用在同溫層中將其中的90%分解,剩下的10%可以和活躍的原子氧O(ID)反應(yīng)而消耗掉。即使如此大氣層中的N2O仍以每年0.5 — 3Tg的速度凈增。
[0008]二氧化碳(CO2)是殘留在農(nóng)田土壤中的作物秸桿、動(dòng)物尸體及有機(jī)肥等有機(jī)物經(jīng)過(guò)土壤中各類氧化微生物的好氧或厭氧氧化后的產(chǎn)物;氧化亞氮(N2O)是大氣中含量?jī)H次于CO2和CH4的重要溫室氣體,主要來(lái)源于土壤氮素的硝化、亞硝化作用和汽車尾氣排放、閃電等;凡0也能夠強(qiáng)烈吸收紅外線,減少地表通過(guò)大氣向外空的熱輻射,從而導(dǎo)致溫室效應(yīng),對(duì)全球環(huán)境及氣候變化具有重要的影響。N2O在對(duì)流層中性質(zhì)穩(wěn)定,增溫潛勢(shì)巨大,其溫室效應(yīng)為同濃度二氧化碳的290-310倍;甲烷(CH4)是主要溫室氣體之一,其對(duì)全球變暖的貢獻(xiàn)占20%~39%(IPCC,2007)。大氣中的CH4含量已經(jīng)從工業(yè)革命前(1750年)的
0.72 μ mo I.Ι?01 —1 上升到 2005 年的 1.77μπιο1.ι?ο1 — S 升高了約 2.5 倍,并且 CH4 分子具有很強(qiáng)的紅外吸收能力,其單分子增溫潛勢(shì)是CO2的19-25倍(IPCC,2007),因此CH4被認(rèn)為是繼CO2之后最重要的溫室氣體之一,其產(chǎn)生、消耗以及排放機(jī)制仍然是目前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。在土壤厭氧環(huán)境中,以水生植物根系分泌物和脫落物為主的有機(jī)物質(zhì)和土壤有機(jī)質(zhì)在產(chǎn)甲烷菌作用下通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生CH4,所以濕地成為溫室氣體甲烷排放的主要自然途
徑之一。
[0009]甲烷主要發(fā)生在淹水的稻田中,旱作土壤中主要的農(nóng)田溫室氣體是二氧化碳和氧化亞氮,其中氧化亞氮是溫室氣體氧化亞氮的主要來(lái)源,主要由于農(nóng)業(yè)施用過(guò)量氮肥經(jīng)過(guò)硝化微生物和反硝化微生物的氧化作用或還原作用所致。
[0010]
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]解決的技術(shù)問(wèn)題:本發(fā)明針對(duì)農(nóng)田溫室氣體排放問(wèn)題,開(kāi)發(fā)一種簡(jiǎn)單易行的方法,提供一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法及應(yīng)用,這種方法是在農(nóng)作物播種時(shí),同時(shí)或延遲一定時(shí)期混合播種或移栽藥用植物植物板藍(lán)根,并施用一定量的復(fù)混肥和有機(jī)肥做基肥和追肥,在小麥等旱作播種時(shí),或者在第二年春天3月初移栽板藍(lán)根苗,可以大大減少整個(gè)小麥生長(zhǎng)期間的農(nóng)田溫室氣體的排放,促進(jìn)小麥生長(zhǎng),改良和提高土壤生產(chǎn)力,改善作物品質(zhì),增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益。
[0012]技術(shù)方案:一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,于步驟為:a.在旱作作物播種時(shí)或植株生長(zhǎng)到一定階段,混合播種或移栽板藍(lán)根:秋播時(shí),按距旱作作物播種處2-10cm混合播種板藍(lán)根種子,板藍(lán)根株距5-lOcm,開(kāi)溝將板藍(lán)根種子淺埋入土壤,上面覆蓋l-3cm厚的土 壤,并壓實(shí);或在旱作作物出苗后第二年春天3月初移栽板藍(lán)根種苗,移栽半徑距離旱作作物植株2-10cm,株距5-10cm ;b.在播種旱作作物與板藍(lán)根混合種植時(shí),除了正常施肥外,在第二年春天板藍(lán)根出苗25天后,或移栽板藍(lán)根苗前,對(duì)板藍(lán)根苗每畝施用10千克復(fù)混肥和100千克有機(jī)肥;清明后一周內(nèi)對(duì)板藍(lán)根植株施用10千克復(fù)混肥和50千克有機(jī)肥;c.在第二年清明節(jié)前后對(duì)土壤每畝噴施濃度0.02%wt-0.l%wt的脒基硫脲溶液50千克,一個(gè)半月后繼續(xù)噴施同樣濃度的脒基硫脲溶液50千克;d.在旱作作物和板藍(lán)根藥材收獲后,將板藍(lán)根植株的殘株和葉片粉碎,均勻撒入田間,并耕翻,灌水,使得田間水分飽和,維持一種,使得粉碎的板藍(lán)根植株殘?bào)w與農(nóng)田土壤混合均勻,腐解,釋放出抑菌物質(zhì),然后繼續(xù)種植下茬作物。
[0013]所述旱作作物為小麥或油菜。
[0014]所述復(fù)混肥為氮磷鉀比例為15-15-15的復(fù)混肥。
[0015]所述有機(jī)肥為氮磷鉀總養(yǎng)分不低于5%wt,有機(jī)質(zhì)含量不低于45%wt的有機(jī)肥。
[0016]上述種植旱作作物前,將農(nóng)田整平、沿南北方向開(kāi)若干條種植淺溝,溝深2cm ;或者種植旱作作物后的第二年春天,在旱作作物行旁移栽板藍(lán)根苗。
[0017]所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法在小麥、油菜種植上的應(yīng)用。
[0018]有益效果:本發(fā)明能減少農(nóng)田溫室氣體的排放,促進(jìn)作物生長(zhǎng),抑制土傳病害;其最大的功能是減少農(nóng)田溫室氣體的排放。
[0019]本發(fā)明能大大減少農(nóng)田溫室氣體特別是二氧化碳、氧化亞氮的排放,提高土壤肥力,有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比:
I)本發(fā)明中采用的農(nóng)田溫室氣體減排技術(shù),方法簡(jiǎn)便、技術(shù)簡(jiǎn)單易行、可操作性強(qiáng)、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng);
2)本發(fā)明采用的農(nóng)田溫室氣體減排技術(shù),能通過(guò)與糧食作物混合播種的板藍(lán)根分泌的根系分泌物和枯枝落葉腐解物中抑菌物質(zhì)進(jìn)入與板藍(lán)根相鄰的土壤,其中的抑菌物質(zhì)能抑制小麥或玉米根部土壤中的氧化微生物、硝化反硝化微生物的活性,從而抑制土壤有機(jī)物轉(zhuǎn)化為二氧化碳、氧化亞氮的速度和數(shù)量;在小麥旺盛生長(zhǎng)的季節(jié),對(duì)土壤噴施兩次脒基硫脲溶液,也能抑制土壤中的硝化微生物的活性;同時(shí),在小麥和板藍(lán)根收獲后,將板藍(lán)根全株殘?bào)w粉碎拌入田間土壤中,可進(jìn)一步抑制下茬作物生長(zhǎng)期間的農(nóng)田溫室氣體的排放;另外板藍(lán)根根系分泌物還能抑制土傳病原微生物的活性,從而抑制作物土傳病害,提高土壤生產(chǎn)力,促進(jìn)作物生長(zhǎng),有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
[0021]
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是小麥與板藍(lán)根混種期間土壤溫室氣體的變化。
[0023]【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
實(shí)施例1
1.種植小麥前,將農(nóng)田整平、沿南北方向輕開(kāi)若干條種植淺溝,溝深2cm左右;
2.在種植溝中播種小麥,淺淺覆土2cm ;
3.在距小麥2cm處播種板藍(lán) 根種子,板藍(lán)根種子之間距尚0.5cm ;
4.每畝板藍(lán)根種球施用復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)10千克和有機(jī)肥(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5% wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45% wt) 100千克;
5.在第二年清明后3天,對(duì)板藍(lán)根每畝施用復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)10千克,有機(jī)肥100千克(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5%wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45%wt)。
[0025]6.在第二年清明節(jié)前后對(duì)土壤每畝噴施濃度0.02%wt的脒基硫脲溶液50千克,一個(gè)半月后繼續(xù)噴施同樣濃度的脒基硫脲溶液50千克。
[0026]實(shí)施例2
1.種植小麥前,將農(nóng)田整平、沿南北方向輕開(kāi)若干條種植淺溝,溝深2cm左右;
2.在種植溝中播種小麥,輕輕覆土,待小麥萌發(fā)、出苗;
3.當(dāng)小麥苗高IOcm時(shí),在小麥苗行附近5cm處移栽板藍(lán)根苗,板藍(lán)根苗株距4cm;
4.當(dāng)板藍(lán)根苗移栽成活后10天,施用10千克復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)和100千克有機(jī)肥(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5% wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45% wt);
5.在板藍(lán)根苗移栽50天后,對(duì)板藍(lán)根苗施用10千克復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)和50千克有機(jī)肥(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5% wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45% wt)。
[0027]6.在第二年清明節(jié)前后對(duì)土壤每畝噴施濃度0.05%wt的脒基硫脲溶液50千克,一個(gè)半月后繼續(xù)噴施同樣濃度的脒基硫脲溶液50千克。
[0028]實(shí)施例3
1.種植油菜前,將農(nóng)田整平、沿南北方向輕開(kāi)若干條種植淺溝,溝深2cm左右;2.在種植溝中播種油菜,輕輕覆土;
3.在距油菜6cm出播種板藍(lán)根種子,板藍(lán)根種子株距6cm;
4.每畝板藍(lán)根種子施用復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)10千克和有機(jī)肥100千克(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5% wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45% wt);
5.在第二年清明后6天,對(duì)板藍(lán)根每畝施用復(fù)混肥(氮磷鉀比例15-15-15復(fù)混肥)10千克,有機(jī)肥50千克(氮磷鉀總養(yǎng)分不小于5% wt,有機(jī)質(zhì)含量不小于45% wt)。
[0029]6.在第二年清明節(jié)前后對(duì)土壤每畝噴施濃度0.l%wt的脒基硫脲溶液50千克,一個(gè)半月后繼續(xù)噴施同樣濃度的脒基硫脲溶液50千克。
[0030]本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例:
將本發(fā)明技術(shù)用于小麥和油菜的種植上。
[0031 ] 1、參照實(shí)施例1,在小麥播種的同時(shí),混合種植板藍(lán)根種球,收獲后,跟沒(méi)有采用本技術(shù)的對(duì)照田塊相比,二氧化碳排放減少64%,氧化亞氮排放減少44% (圖1);
2、參照實(shí)施例2,在小麥播種出苗后,`混合種植板藍(lán)根種苗,收獲后,跟沒(méi)有采用本技術(shù)的對(duì)照田塊相比,二氧化碳排放減少62%,氧化亞氮排放減少63%,小麥增產(chǎn)4.6% ;
3、參照實(shí)施例3,在油菜播種的同時(shí),混合種植板藍(lán)根種球,收獲后,跟沒(méi)有采用本技術(shù)的對(duì)照田塊相比,二氧化碳排放減少56%,氧化亞氮排放減少52%,油菜增產(chǎn)5.4%。
【權(quán)利要求】
1.一種藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,其特征在于步驟為: a.在旱作作物播種時(shí)或植株生長(zhǎng)到一定階段,混合播種或移栽板藍(lán)根: 秋播時(shí),按距旱作作物播種處2-lOcm混合播種板藍(lán)根種子,板藍(lán)根株距5-lOcm,開(kāi)溝將板藍(lán)根種子淺埋入土壤,上面覆蓋l-3cm厚的土壤,并壓實(shí);或在旱作作物出苗后第二年春天3月初移栽板藍(lán)根種苗,移栽半徑距離旱作作物植株2-lOcm,株距5-lOcm ; b.在播種旱作作物與板藍(lán)根混合種植時(shí),除了正常施肥外,在第二年春天板藍(lán)根出苗25天后,或移栽板藍(lán)根苗前,對(duì)板藍(lán)根苗每畝施用10千克復(fù)混肥和100千克有機(jī)肥;清明后一周內(nèi)對(duì)板藍(lán)根植株施用10千克復(fù)混肥和50千克有機(jī)肥; c.在第二年清明節(jié)前后對(duì)土壤每畝噴施濃度0.02%wt-0.l%wt的巰基丙醇溶液50千克,一個(gè)半月后繼續(xù)噴施同樣濃度的脒基硫脲溶液50千克; d.在旱作作物和板藍(lán)根藥材收獲后,將板藍(lán)根植株的殘株和葉片粉碎,均勻撒入田間,并耕翻,灌水,使得田間水分飽和,維持一種,使得粉碎的板藍(lán)根植株殘?bào)w與農(nóng)田土壤混合均勻,腐解,釋放出抑菌物質(zhì),然后繼續(xù)種植下茬作物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,其特征在于所述旱作作物為小麥或油菜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,其特征在于所述復(fù)混肥為氮磷鉀比例為15-15-15的復(fù)混肥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,其特征在于所述有機(jī)肥為氮磷鉀總養(yǎng)分不低于·5%wt,有機(jī)質(zhì)含量不低于45%wt的有機(jī)肥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法,其特征在于種植旱作作物前,將農(nóng)田整平、沿南北方向開(kāi)若干條種植淺溝,溝深2cm;或者種植旱作作物后的第二年春天,在旱作作物行旁移栽板藍(lán)根苗。
6.權(quán)利要求1所述藥用植物減少農(nóng)田溫室氣體排放方法在小麥、油菜種植上的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】A01G1/00GK103703996SQ201310750530
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】吳洪生 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)