本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于玉米秸稈全量還田的種植方法。

背景技術(shù)：

玉米是世界第一大作物，也是我國(guó)第一大作物。東北是我國(guó)玉米主要產(chǎn)區(qū)之一，玉米秸稈年產(chǎn)量接近700億斤，大量秸稈處理已成為困擾農(nóng)民和政府的難題。目前，在東北地區(qū)，有70％秸稈被廢棄燃燒，由其造成的空氣污染、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題日趨明顯。

東北地區(qū)目前農(nóng)田作業(yè)主要以小四輪機(jī)械為主要?jiǎng)恿?，秸稈還田主要以根茬還田為主，不能實(shí)現(xiàn)秸稈全量還田。其主要原因在于：

1.氣候條件。玉米收獲后，氣溫很快降低，隨之而來(lái)的冬季低溫導(dǎo)致秸稈腐解慢；春季十年九旱，播種時(shí)常造成種子不能與土壤直接接觸，種牙的水分條件變差，阻礙了種芽生長(zhǎng)，降低產(chǎn)量。

2.還田機(jī)具。以中小型農(nóng)機(jī)作業(yè)為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式導(dǎo)致秸稈粉碎程度差、還田后土壤過(guò)于疏松、散墑嚴(yán)重，影響出苗和產(chǎn)量。

3.配套技術(shù)。一些關(guān)鍵技術(shù)有待突破，如在機(jī)械方面，需要研發(fā)粉碎效果好、損耗率低的收獲機(jī)械及配套的整地、播種機(jī)械；在農(nóng)藝方面，需要解決春天播種后保證出全苗且整齊度高的耕作措施。

雖然秸稈還田由來(lái)已久，且研究較多，但迄今為止在生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)玉米秸稈全量還田，多為部分還田(約1/3量)。此外，秸稈全量還田僅在室內(nèi)模擬試驗(yàn)或者田間小區(qū)試驗(yàn)中可實(shí)現(xiàn)，多見(jiàn)于論文寫(xiě)作與發(fā)表，但不具有實(shí)際操作性?；谏a(chǎn)實(shí)際中，實(shí)現(xiàn)玉米秸稈全量還田多處于嘗試階段，且保全苗和秸稈腐解等問(wèn)題均難以解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在實(shí)現(xiàn)秸稈全量直接還田，培肥土壤，改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，保障黑土資源可持續(xù)利用。采用本發(fā)明的種植方法，不僅在田間實(shí)際生產(chǎn)操作層面解決了秸稈全量還田的技術(shù)難題，還可以在保證出苗率的同時(shí)，保障玉米實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)，并培肥土壤。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種基于玉米秸稈全量還田的種植方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供一種基于玉米秸稈全量還田的種植方法，所述方法包括如下步驟：

1)玉米進(jìn)入完熟期后，采用大型玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲，同時(shí)將玉米秸稈粉碎，并均勻拋散于田間；

2)噴施玉米秸稈腐解劑1.5-3.5公斤/畝，撒施尿素6-8公斤/畝；

3)采用翻轉(zhuǎn)犁將秸稈深翻至20-30厘米土層，然后旋耕耙平，達(dá)到播種狀態(tài)；

4)翌年春季當(dāng)土壤5厘米地溫為6-10℃，土壤耕層含水量在16％-24％時(shí)，采用平播方式一次性完成播種、施肥作業(yè)，重鎮(zhèn)壓。

優(yōu)選地，在步驟1)中，將玉米秸稈粉碎至長(zhǎng)度<12厘米，更優(yōu)選地<10厘米；

優(yōu)選地，在步驟2)中，所述腐解劑包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉；

優(yōu)選地，在步驟2)中，所述腐解劑通過(guò)以下方法制備：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到液體培養(yǎng)基中，其中，三種原液中單位體積有效活菌數(shù)相同，接種量為0.1％(體積比)，然后在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3天，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑；

其中，所述液體培養(yǎng)基包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉；

優(yōu)選地，在步驟2)中，所述腐解劑中有效活菌數(shù)≧2億/克；

優(yōu)選地，在步驟2)中，腐解劑的噴施量為1.5-2.5公斤/畝，最優(yōu)選地為2公斤/畝；

優(yōu)選地，在步驟2)中，尿素的撒施量為6.5-7.5公斤/畝，最優(yōu)選地為7公斤/畝；

優(yōu)選地，在步驟3)中，所述翻轉(zhuǎn)犁的動(dòng)力在130馬力以上，翻耕深度為30-35厘米；

優(yōu)選地，在步驟4)中，所述地溫為7-9℃，更優(yōu)選地為8℃；

優(yōu)選地，在步驟4)中，所述含水量為18％-22％，更優(yōu)選地為20％；

優(yōu)選地，在步驟4)中，所述播種的密度為：低肥力地塊5.5-6.0萬(wàn)株/公頃，高肥力地塊6.0-7.0萬(wàn)株/公頃；

其中所述低肥力地塊為堿解氮<110mg/kg、有效磷<20mg/kg、速效鉀<70mg/kg、有效鋅<1.0mg/kg的地塊；所述高肥力地塊為堿解氮>140mg/kg、有效磷>60mg/kg、速效鉀>150mg/kg、有效鋅>2.0mg/kg的地塊。

優(yōu)選地，在步驟4)中，所述重鎮(zhèn)壓的強(qiáng)度為400-800g/cm²，更優(yōu)選地為500-700g/cm²，最優(yōu)選地為600g/cm²；

優(yōu)選地，在步驟4)中，所述施肥為施以60-90公斤/公頃的氮肥、60-90公斤/公頃的磷肥以及70-100公斤/公頃的鉀肥用作底肥，并深施10-15厘米。

優(yōu)選地，上述玉米秸稈全量還田的方法還包括在玉米需肥關(guān)鍵期采用高稈作物施肥機(jī)追肥的步驟(步驟5)，其中大喇叭口期追施90-110公斤/公頃的氮肥，灌漿期追施35-45公斤/公頃的氮肥；

優(yōu)選地，在步驟5)中，所述高稈作物施肥機(jī)為專(zhuān)利ZL201520221164.7中公開(kāi)的全液壓自走式高稈作物施肥噴藥機(jī)；

優(yōu)選地，上述玉米秸稈全量還田的種植方法在中國(guó)東北的中部和東部地區(qū)進(jìn)行；更優(yōu)選地，所述地區(qū)的年降雨量為450毫米以上，積溫為2600℃以上。

本發(fā)明既可有效解決秸稈資源嚴(yán)重浪費(fèi)的問(wèn)題，又杜絕了秸稈燃燒及隨意處置所造成的空氣污染、土壤表層焦化以及交通阻塞等問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)實(shí)施本發(fā)明的方法還補(bǔ)充了土壤中氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素，增加了土壤有機(jī)質(zhì)，培肥了土壤；減少了由于大量投入化肥而造成的土壤污染現(xiàn)象，改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境；促進(jìn)了黑土資源可持續(xù)利用，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化快速發(fā)展。

秸稈還田利用作物秸稈中含有的有機(jī)物質(zhì)及氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素補(bǔ)充了土壤養(yǎng)分，增加了土壤有機(jī)質(zhì)。玉米秸稈還田后相當(dāng)于每畝施用尿素5-10公斤，二銨3-4公斤，硫酸鉀5-10公斤。土壤有機(jī)質(zhì)年均增0.01％。秸稈還田給土壤微生物增添了大量能源物質(zhì)，各類(lèi)微生物數(shù)量和酶活性也相應(yīng)增加，可增加微生物數(shù)量18.9％，接觸酶活性可提高33％，轉(zhuǎn)化酶活性可提高47％，尿酶活性可提高17％。加速了對(duì)有機(jī)物質(zhì)的分解和礦物質(zhì)養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，平衡土壤酸堿度，從而提高土壤養(yǎng)分的有效性，改善土壤理化性狀，使土壤疏松，孔隙度增加，容量降低，增強(qiáng)土壤保肥保水能力。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1本發(fā)明的基于秸稈全量還田的種植方法以及與其他還田種植方式的比較

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

大面積示范，主要置于吉林中部公主嶺吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田，試驗(yàn)面積共計(jì)6.0公頃。試驗(yàn)起始于2011年。

2.試驗(yàn)內(nèi)容

2.1本專(zhuān)利的種植方法

當(dāng)玉米進(jìn)入完熟期后，采用大型玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲，同時(shí)將玉米秸稈粉碎，并均勻拋散于田間。(步驟1)

噴施玉米秸稈腐解劑2公斤/畝，撒施尿素7公斤/畝；其中，所采用的腐解劑是通過(guò)以下方法制備的：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉，其中，三種原液中單位體積有效活菌數(shù)相同，接種量為0.1％(體積比)。在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑。(步驟2)

用大馬力拖拉機(jī)，深翻30-35厘米，將秸稈深翻至20-30厘米土層，翻埋后重靶打碎大垡塊，春播種前再輕耙待播種狀態(tài)。(步驟3)

翌年春季當(dāng)土壤5厘米地溫為8℃，土壤耕層含水量在20％時(shí)，采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播播種，播種的密度為：6萬(wàn)株/公頃，均勻壟耕作，壟距65厘米等距，單行播種。同時(shí)，施以90公斤/公頃的氮肥、90公斤/公頃的磷肥以及90公斤/公頃的鉀肥用作底肥，并深施10-15厘米。然后采用600克/平方厘米的強(qiáng)度重鎮(zhèn)壓。(步驟4)

然后在玉米需肥關(guān)鍵期采用高稈作物施肥機(jī)追肥的步驟，其中大喇叭口期追施90公斤/公頃的氮肥，灌漿期追施45公斤/公頃的氮肥。(步驟5)

2.2對(duì)比還田方法

對(duì)比還田方法采用秸稈全量表層還田(0-10厘米)，即玉米收獲后秸稈直接粉碎均勻拋撒田間，噴施腐解劑與尿素(步驟2)，不再動(dòng)土，即為下一年待播種狀態(tài)。

3.產(chǎn)量測(cè)定

收獲及測(cè)產(chǎn)方法，玉米生理成熟后，選代表性點(diǎn)測(cè)產(chǎn)，每個(gè)處理選擇三點(diǎn)，每點(diǎn)20平方米，重復(fù)三次，每點(diǎn)實(shí)收實(shí)測(cè)籽粒產(chǎn)量，根據(jù)每點(diǎn)產(chǎn)量折算出每公頃產(chǎn)量。

4.試驗(yàn)結(jié)果

2015年產(chǎn)量結(jié)果為，本發(fā)明的基于玉米秸稈全量翻埋還田(20-30厘米)的種植方法獲得了玉米籽粒產(chǎn)量為11781.0公斤/公頃，秸稈全量表層還田(0-10厘米)(對(duì)比種植方法)玉米籽粒產(chǎn)量10700.3公斤/公頃，本發(fā)明的秸稈20-30厘米深層還田(翻埋)比0-10厘米表層還田(覆蓋)增產(chǎn)10.1％。綜合分析，玉米秸稈全量翻埋還田效果最佳。

實(shí)施例2本發(fā)明的基于秸稈全量還田的種植方法以及與其他還田種植方式的比較

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

大面積示范，主要置于吉林中部地區(qū)公主嶺市朝陽(yáng)坡鄉(xiāng)三河村，占地面積4.3公頃。

2.試驗(yàn)內(nèi)容

2.1本專(zhuān)利的種植方法

當(dāng)玉米進(jìn)入完熟期后，采用大型玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲，同時(shí)將玉米秸稈粉碎，并均勻拋散于田間。(步驟1)

噴施玉米秸稈腐解劑2公斤/畝，撒施尿素7公斤/畝；其中，所采用的腐解劑是通過(guò)以下方法制備的：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉，接種量為0.1％(體積比)。在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑。(步驟2)

用大馬力拖拉機(jī)，深翻30-35厘米，將秸稈深翻至20-30厘米土層，翻埋后重靶打碎大垡塊，春播種前再輕耙待播種狀態(tài)。(步驟3)

翌年春季當(dāng)土壤5厘米地溫為8℃，土壤耕層含水量在20％時(shí)，采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播播種，播種的密度為：6萬(wàn)株/公頃，寬窄行種植，寬行90厘米，窄行40厘米。同時(shí)，施以90公斤/公頃的氮肥、90公斤/公頃的磷肥以及90公斤/公頃的鉀肥用作底肥，并深施10-15厘米。然后采用600克/平方厘米的強(qiáng)度重鎮(zhèn)壓。(步驟4)

然后在玉米需肥關(guān)鍵期采用高稈作物施肥機(jī)追肥的步驟，其中大喇叭口期追施90公斤/公頃的氮肥，灌漿期追施45公斤/公頃的氮肥。(步驟5)

2.2對(duì)比還田方法

對(duì)比還田方法采用秸稈全量表層還田(0-10厘米)，即玉米收獲后秸稈直接粉碎均勻拋撒田間，噴施腐解劑與尿素(步驟2)，不再動(dòng)土，即為下一年待播種狀態(tài)。

3.試驗(yàn)結(jié)果

本發(fā)明的秸稈全量20-30厘米深層還田(翻埋)玉米籽粒產(chǎn)量9288.2公斤/公頃，0-10厘米表層還田(覆蓋)玉米籽粒產(chǎn)量8337.0公斤/公頃，翻埋還田比覆蓋還田增產(chǎn)11.4％-13.0％。綜合分析，玉米秸稈全量翻埋還田效果最佳。

實(shí)施例3本發(fā)明的基于秸稈全量還田的種植方法以及與其他還田種植方式的比較

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

大面積示范，主要置于吉林中部地區(qū)公主嶺市朝陽(yáng)坡鄉(xiāng)中央堡村，占地面積3.12公頃。

2.試驗(yàn)內(nèi)容

2.1本專(zhuān)利的種植方法

當(dāng)玉米進(jìn)入完熟期后，采用大型玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲，同時(shí)將玉米秸稈粉碎，并均勻拋散于田間。(步驟1)

噴施玉米秸稈腐解劑2公斤/畝，撒施尿素7公斤/畝；其中，所采用的腐解劑是通過(guò)以下方法制備的：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉，接種量為0.1％(體積比)。在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑。(步驟2)

用大馬力拖拉機(jī)，深翻30-35厘米，將秸稈深翻至20-30厘米土層，翻埋后重靶打碎大垡塊，春播種前再輕耙待播種狀態(tài)。(步驟3)

翌年春季當(dāng)土壤5厘米地溫為8℃，土壤耕層含水量在20％時(shí)，采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播播種，播種的密度為：6萬(wàn)株/公頃，均勻行耕作，壟距65厘米等距，單行播種。同時(shí)，施以90公斤/公頃的氮肥、82.5公斤/公頃的磷肥以及82.5公斤/公頃的鉀肥用作底肥，并深施10-15厘米。然后采用600克/平方厘米的強(qiáng)度重鎮(zhèn)壓。(步驟4)

然后在玉米需肥關(guān)鍵期采用高稈作物施肥機(jī)追肥的步驟，其中大喇叭口期追施90公斤/公頃的氮肥，灌漿期追施45公斤/公頃的氮肥。(步驟5)

2.2對(duì)比還田方法

對(duì)比還田方法采用秸稈全量表層還田(0-10厘米)，即玉米收獲后秸稈直接粉碎均勻拋撒田間，噴施腐解劑與尿素(步驟2)，不再動(dòng)土，即為下一年待播種狀態(tài)。

3.試驗(yàn)結(jié)果

本發(fā)明的秸稈全量20-30厘米深層還田(翻埋)玉米籽粒產(chǎn)量9339.9公斤/公頃，0-10厘米表層還田(覆蓋)玉米籽粒產(chǎn)量8427.9公斤/公頃，翻埋還田比覆蓋還田增產(chǎn)10.8％。各示范點(diǎn)平均增產(chǎn)10.0％以上。綜合分析，玉米秸稈全量翻埋還田效果最佳。

實(shí)施例4不同秸稈還田方式對(duì)土壤的影響試驗(yàn)

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)始于2011年，置于吉林中部地區(qū)公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地，試驗(yàn)占地面積2.7公頃。

2.試驗(yàn)材料與方法

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

玉米秸稈全量直接還田試驗(yàn)，設(shè)計(jì)長(zhǎng)期定位裂區(qū)試驗(yàn)，每個(gè)處理重復(fù)三次，大區(qū)面積2160平方米。主區(qū)為秸稈還田方法，即秸稈全量覆蓋還田和秸稈全量深埋還田，副區(qū)為耕作方式，即寬窄行耕作和均勻行耕作。

2.2試驗(yàn)內(nèi)容

2.2.1耕作方式

采用兩種耕作方式。均勻行耕作，壟距65厘米等距，單行播種；寬窄行耕作，130厘米寬窄行播種，90厘米休閑帶，40厘米播種帶播種雙行，兩種耕作方式均采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播。

2.2.2產(chǎn)量測(cè)定

收獲及測(cè)產(chǎn)方法，玉米生理成熟后，每大區(qū)選代表性點(diǎn)測(cè)產(chǎn)，每點(diǎn)20平方米，重復(fù)三次，每點(diǎn)實(shí)收實(shí)測(cè)籽粒產(chǎn)量，根據(jù)每點(diǎn)籽粒產(chǎn)量折算出每公頃產(chǎn)量。

2.2.3秸稈還田方法

2.2.3.1本專(zhuān)利的種植方法

當(dāng)玉米進(jìn)入完熟期后，采用大型玉米收獲機(jī)進(jìn)行收獲，同時(shí)將玉米秸稈粉碎，并均勻拋散于田間。(步驟1)

噴施玉米秸稈腐解劑2公斤/畝，撒施尿素7公斤/畝；其中，所采用的腐解劑是通過(guò)以下方法制備的：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉，接種量為0.1％(體積比)。在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑。(步驟2)

用大馬力拖拉機(jī)，深翻30-35厘米，將秸稈深翻至20-30厘米土層，翻埋后重靶打碎大垡塊，春播種前再輕耙待播種狀態(tài)。(步驟3)

翌年春季當(dāng)土壤5厘米地溫為8℃，土壤耕層含水量在20％時(shí)，采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播播種，播種的密度為：6萬(wàn)株/公頃。同時(shí)，施以90公斤/公頃的氮肥、90公斤/公頃的磷肥以及90公斤/公頃的鉀肥用作底肥，并深施10-15厘米。然后采用600克/平方厘米的強(qiáng)度重鎮(zhèn)壓。(步驟4)

然后在玉米需肥關(guān)鍵期采用高稈作物施肥機(jī)追肥的步驟，其中大喇叭口期追施90公斤/公頃的氮肥，灌漿期追施45公斤/公頃的氮肥。(步驟5)

2.2.3.2對(duì)比種植方法

對(duì)比種植方法采用秸稈全量表層還田(0-10厘米)，即玉米收獲后秸稈直接粉碎均勻拋撒田間，噴施腐解劑與尿素(步驟2)，不再動(dòng)土，即為下一年待播種狀態(tài)。

3.試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1不同秸稈還田方式對(duì)產(chǎn)量的影響

結(jié)果表明，玉米秸稈全量翻埋還田比全量覆蓋還田增產(chǎn)效果顯著，以2014年產(chǎn)量為例，秸稈翻埋還田籽粒產(chǎn)量12335.9公斤/公頃，秸稈覆蓋還田籽粒產(chǎn)量10788.9公斤/公頃，翻埋比覆蓋增產(chǎn)14.3％。

增產(chǎn)原因分析包括，出苗率調(diào)查結(jié)果，翻埋還田87.9％，覆蓋還田83.1％，翻埋比覆蓋提高4.8％；百粒重結(jié)果，翻埋還田31.9g，覆蓋還田30.1g，翻埋比覆蓋提高1.8g；穗粒數(shù)結(jié)果，翻埋還田613粒，覆蓋587粒，翻埋比覆蓋增加26粒。由此可知秸稈翻埋還田比覆蓋還田，產(chǎn)量構(gòu)成因素各項(xiàng)指標(biāo)協(xié)同提高，發(fā)揮了玉米的增產(chǎn)潛力。

3.2不同秸稈還田方式對(duì)土壤肥力的影響

從0-20cm和20-40cm土壤養(yǎng)分變化結(jié)果分析，玉米秸稈還田實(shí)施三年后，在玉米收獲后分別取0-20厘米和20-40厘米土壤樣品分析發(fā)現(xiàn)不同還田方法土壤養(yǎng)分含量變化明顯差異。

0-20厘米土壤養(yǎng)分表現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)含量結(jié)果，翻埋還田2.7％，覆蓋還田2.85％，翻埋比覆蓋降低0.15％；速效氮、磷、鉀含量(毫克/千克)，翻埋還田129.6、13.75、187.9，覆蓋還田117.6、9.2、167.2，翻埋比覆蓋分別增加12.0、4.55、20.7；

20-40厘米土壤養(yǎng)分表現(xiàn)，有機(jī)質(zhì)含量結(jié)果，翻埋還田2.53％，覆蓋還田2.42％，翻埋比覆蓋增加0.11％；速效氮、磷、鉀含量(毫克/千克)，翻埋還田123.2、11.7、171.4，覆蓋還田110.0、8.24、166.9，翻埋比覆蓋分別增加13.2、3.46、4.5。

總體分析，翻埋比覆蓋在20-40厘米土壤有機(jī)質(zhì)明顯提高，0-40厘米土壤速效養(yǎng)分明顯提高。有利于玉米全生育期的生長(zhǎng)發(fā)育。寬窄行與均勻行耕作趨勢(shì)相同。

從0-20厘米和20-40厘米土壤容重變化結(jié)果分析，玉米秸稈還田實(shí)施三年后，在玉米收獲后分別取0-20厘米和20-40厘米土壤樣品分析發(fā)現(xiàn)不同還田方法土壤容重明顯差異。

0-20厘米土壤容重表現(xiàn)，翻埋還田1.28克/立方米，覆蓋還田1.56克/立方米；翻埋比覆蓋降低0.28克/立方米，

20-40厘米土壤容重表現(xiàn)，翻埋還田1.46克/立方米，覆蓋還田1.57克/立方米；翻埋比覆蓋降低0.11克/立方米。玉米秸稈翻埋還田后，0-40厘米耕層土壤容重明顯降低，土壤氣相值明顯增加。

從地上玉米產(chǎn)量結(jié)果、0-40厘米土壤養(yǎng)分含量及0-40厘米土壤容重結(jié)果綜合分析，玉米秸稈全量深翻還田技術(shù)不但提高玉米產(chǎn)量，又增加耕層土壤有機(jī)質(zhì)和速效養(yǎng)分含量，耕層土壤容重明顯降低，氣相值明顯增加。寬窄行與均勻行耕作對(duì)其影響較小，玉米產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分含量及土壤容重表現(xiàn)趨勢(shì)相同。

實(shí)施例5還田前不同處理獲得的秸稈形態(tài)對(duì)玉米產(chǎn)量的影響試驗(yàn)

目前國(guó)內(nèi)對(duì)將秸稈進(jìn)一步加工成生物碳，或堆漚成有機(jī)肥比較熱門(mén)，基于此，開(kāi)展本項(xiàng)試驗(yàn)。

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)始于2011年，置于吉林中部地區(qū)公主嶺市吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)地，試驗(yàn)占地面積1000平方米。

2.試驗(yàn)材料與方法

2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)

玉米秸稈間接還田試驗(yàn)，設(shè)計(jì)玉米秸稈不同形態(tài)等炭量還田，即秸稈加工堆腐肥、秸稈加工黑炭和秸稈直接還田，三種還田方法的比較試驗(yàn)，小區(qū)試驗(yàn)，小區(qū)面積104平米，重復(fù)三次。每公頃施炭量3200公斤。施肥量(公斤/公頃)：N 225、P₂O₅ 82.5、K₂O 82.5；施肥方法：全部磷、鉀肥和40％的氮肥底肥施入，60％的氮肥玉米拔節(jié)期人工壟上追肥施入。底肥采用低氮復(fù)合肥(15-15-15)隨播種側(cè)深施，追肥用尿素。

2.2試驗(yàn)內(nèi)容

2.2.1秸稈還田方法

玉米秸稈間接還田方法，將玉米秸稈堆腐加工成堆腐肥和無(wú)氧燃燒加工成黑炭再還田。還田時(shí)間為玉米收獲后，清除地里玉米秸稈，然后按單位面積施用量，在壟間分別均勻施入堆腐肥、黑炭和秸稈，然后滅茬重靶后待播種狀態(tài)。

2.2.2耕作與播種

均勻行耕作，壟距65厘米等距，單行播種；采用康達(dá)玉米播種機(jī)平播。播種、施肥、重鎮(zhèn)壓一次性完成，肥料側(cè)深施，種肥分離。

2.2.3產(chǎn)量測(cè)定

收獲及測(cè)產(chǎn)方法，玉米生理成熟后，每小區(qū)選代表性點(diǎn)測(cè)產(chǎn)，每點(diǎn)20平方米，重復(fù)三次，每點(diǎn)實(shí)收實(shí)測(cè)籽粒產(chǎn)量，根據(jù)每點(diǎn)產(chǎn)量折算出每公頃產(chǎn)量。

3.試驗(yàn)結(jié)果分析

玉米秸稈不同形態(tài)等碳量還田產(chǎn)量結(jié)果，直接-黑炭-堆腐肥三種還田方法，以2014年產(chǎn)量為例，玉米籽粒產(chǎn)量分別為12248.5-12712.8-12925.0公斤/公頃，黑炭和堆腐肥比秸稈直接還田增產(chǎn)3.8％-5.5％。秸稈間接還田效益分析，堆肥-黑炭-秸稈含炭量分別為，26.85％、65.00％、40.00％，相當(dāng)于每公頃要施入堆肥11918公斤，黑炭4923公斤，秸稈8000公斤。黑炭每噸到貨價(jià)2800元，堆腐肥每噸售價(jià)500元，每公頃施黑炭增加費(fèi)用6982元，施堆腐肥增加費(fèi)用2979.5元。綜合效益分析結(jié)果，在玉米籽粒產(chǎn)量不顯著增產(chǎn)前提下，秸稈直接還田效益最佳。

實(shí)施例6腐解劑的篩選試驗(yàn)

1.試驗(yàn)試劑

將包含三種菌種的原液按照不同比例混合，進(jìn)行6個(gè)處理試驗(yàn)(以下比例為體積比)。

處理1：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝2:1:2

處理2：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝1:1:1

處理3：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝2:1:1

處理4：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝1:2:1

處理5：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝2:2:1

處理6：康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌＝1:1:2

2.試驗(yàn)方法

有效活菌數(shù)的測(cè)定，采用平板計(jì)數(shù)法。

a、稀釋?zhuān)簩⒒旌暇喝?0毫升加入90毫升的無(wú)菌水中，靜置20分鐘，在旋轉(zhuǎn)式搖床上200轉(zhuǎn)/分鐘充分震蕩30分鐘，即成母液菌懸液(基礎(chǔ)液)

用無(wú)菌移液管分別吸取5.0毫升母液菌懸液加入45毫升無(wú)菌水中，按照1:10進(jìn)行系列稀釋?zhuān)謩e得到1:1*10¹，1:1*10²，······1:1*10⁸。

b、加樣及培養(yǎng)：每個(gè)樣品取10⁶的稀釋度，用無(wú)菌移液管分別吸取不同稀釋度菌懸液0.1毫升，加至預(yù)先制備好的固體培養(yǎng)基平板上，分別用無(wú)菌玻璃刮刀將不同稀釋度的菌懸液均勻地涂于瓊脂表面。每一稀釋度重復(fù)3次，同時(shí)以無(wú)菌水作空白對(duì)照，在合適的條件下培養(yǎng)。

c、菌落識(shí)別：取出代表菌落通過(guò)涂片、染色、鏡檢確認(rèn)有效菌，進(jìn)行平板計(jì)數(shù)。

d、菌落計(jì)數(shù)：

計(jì)算方法：

n_v:體積有效活菌數(shù)(億/毫升)，v₁:基礎(chǔ)液體積(毫升)，v₂：菌懸液加入量(毫升)，v₀：樣品量(毫升),菌落平均數(shù)(個(gè))，K：稀釋倍數(shù)。

3.試驗(yàn)結(jié)果

由表中結(jié)果可以看出康氏木霉：鏈霉菌：枯草芽孢桿菌的最佳比例為2:1:2。

實(shí)施例7不同腐解劑處理秸稈對(duì)秸稈降解的影響試驗(yàn)

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

在吉林省公主嶺市朝陽(yáng)坡鎮(zhèn)大房身村，進(jìn)行了自制菌劑與其他兩種菌劑田間效果小區(qū)試驗(yàn)對(duì)比，為了驗(yàn)證自制菌劑在玉米秸稈的腐熟降解作用效果。

2.材料與方法

2.1試驗(yàn)用品

堆制用菌種有3個(gè)：1)引進(jìn)的北京沃土天地生物科技有限公司生產(chǎn)的VT-1000菌劑；2)引進(jìn)的北京京圃園生物工程有限公司生產(chǎn)的秸稈腐熟劑(有機(jī)廢物發(fā)酵菌曲，產(chǎn)品登記證號(hào)：微生物肥(2003)準(zhǔn)字(0114)號(hào)；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：GB20287-2006)；3)自制菌劑：將包含鏈霉菌、枯草芽孢桿菌和康氏木霉的原液按照體積比為2:1:2加入到包含如下質(zhì)量百分比的物質(zhì)的液體培養(yǎng)基中：0.5％蛋白胨，0.5％蔗糖，0.5％NaCl，0.3％CaCO₃和0.1％酵母粉，接種量為0.1％(體積比)，然后在38℃恒溫?fù)u床中培養(yǎng)3d，所得的混合培養(yǎng)液即為所述腐解劑。

2.2試驗(yàn)時(shí)間

2015年6月8日—2015年7月8日。

2.3試驗(yàn)土壤

供試土壤公主嶺為黑土，土壤pH值6.7，有機(jī)質(zhì)2.8％，堿解氮124.3毫克/千克，速效磷19.6毫克/千克，速效鉀131.4毫克/千克。

2.4試驗(yàn)方法：

發(fā)酵料配比為玉米秸稈80％，牛糞(或豬糞)20％，1000公斤干料加1.5公斤紅糖，加3公斤尿素，加入300公斤清水，加入2升(2公斤)菌劑。即按堆肥干重的0.2％微生物菌劑均勻施入堆肥中，物料呈梯形堆積發(fā)酵，堆高150厘米左右，堆料底部寬200厘米左右，長(zhǎng)度不限。秸稈用粉碎機(jī)粉碎。物料堆好后蓋上塑料布等適當(dāng)遮光。發(fā)酵時(shí)間1個(gè)月左右，當(dāng)物料溫度超過(guò)60度時(shí)開(kāi)始翻堆，保證堆肥好氧過(guò)程，避免造成局部厭氧過(guò)程，5-6天翻堆1次，一般翻堆3-4次。

本次試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理：

1)80％玉米秸稈+20％牛糞+秸稈腐熟劑；

2)80％玉米秸稈+20％牛糞+VT-1000菌劑；

3)80％玉米秸稈+20％牛糞+自制菌劑。

2.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析采用t測(cè)驗(yàn)。

3.試驗(yàn)結(jié)果

三種處理的秸稈降解速度都隨著時(shí)間的增加而加快，沒(méi)有顯著差異。但秸稈降解程度確有不同，處理1的秸稈降解率為35.77％，處理2的秸稈降解率為38.82％，處理3的秸稈降解率為40.2％，由此可以驗(yàn)證自制菌劑優(yōu)于其他兩種菌劑。

實(shí)施例8腐解劑不同噴施量田間效果試驗(yàn)

1.試驗(yàn)地點(diǎn)

吉林省乾安縣嚴(yán)字鄉(xiāng)，進(jìn)行了腐解劑不同噴施量的田間效果試驗(yàn)，為了驗(yàn)證不同噴施量條件下秸稈腐熟效果。

2.材料與方法

2.1試驗(yàn)材料

肥料：吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所生產(chǎn)的腐解劑(即本發(fā)明的自制腐解劑)，該產(chǎn)品有效活菌數(shù)為≥2.0億/克。

作物：玉米秸稈(長(zhǎng)度為5厘米左右)。

2.2供試土壤

供試土壤為淡黑鈣土，基本理化性狀pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀分別為：7.9、2.5％、125.7毫克/千克、21.2毫克/千克、130.8毫克/千克。

2.3試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理：

對(duì)照(ck)：秸稈還田650千克/畝，清水噴施。

處理1：秸稈還田650千克/畝，腐解劑4千克/畝，兌水20升噴施。

處理2：秸稈還田650千克/畝，腐解劑3千克/畝，兌水20升噴施。

處理3：秸稈還田650千克/畝，腐解劑2千克/畝，兌水20升噴施。

處理4：秸稈還田650千克/畝，腐解劑1千克/畝，兌水20升噴施。

每個(gè)處理重復(fù)3次，分別在秸稈腐解的第10天、20天和30天取出小樣，烘干、稱(chēng)重，用于測(cè)定不同腐熟劑對(duì)秸稈的降解效果。

3結(jié)果與分析

在秸稈還田量為650千克/畝，對(duì)照秸稈降解率為12.3％，處理1秸稈降解率為41.01％，處理2秸稈降解率為40.85％，處理3秸稈降解率為40.8％，處理4秸稈降解率為30.92％，結(jié)果可以看出，處理1、處理2、處理3的降解率相差無(wú)幾。那么在面積一定，噴施成本一定的條件下，腐熟劑2千克/畝效果最佳。

實(shí)施例9不同鎮(zhèn)壓強(qiáng)度參數(shù)比較試驗(yàn)

重鎮(zhèn)壓是本發(fā)明的種植方法中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，重鎮(zhèn)壓后可實(shí)現(xiàn)保墑，壯根的效果，基于此，對(duì)于重鎮(zhèn)壓強(qiáng)度進(jìn)行篩選。

1.試驗(yàn)方法

參照歸零性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，將土壤耕翻，深度為25厘米，土壤經(jīng)過(guò)篩細(xì)、鋪平，使容重達(dá)到0.95克/立方厘米左右，鎮(zhèn)壓采取模塊靜壓，處理時(shí)土壤水分保持20.1％和20.6％，然后采用不同壓強(qiáng)模擬，參數(shù)變化由0、300、600、1200、2400克/平方厘米；供試土壤為黑土和栗鈣土。

2.試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果表明，在栗鈣土上，不同壓強(qiáng)下土壤容重變化與黑土上的試驗(yàn)結(jié)果極為相近。在黑土上單位面積壓強(qiáng)600克/平方厘米時(shí)，容重為1.28克/立方厘米(較佳容重狀態(tài))，在栗鈣土上，單位面積壓強(qiáng)600克/平方厘米時(shí)，容重為1.23克/立方厘米(最佳容重狀態(tài))；單位面積壓強(qiáng)1200克/平方厘米時(shí)，兩處的容重均為1.38克/立方厘米。

參照此數(shù)量值制作重鎮(zhèn)壓器，從鎮(zhèn)壓器使用后田間土壤壓實(shí)情況來(lái)看，大都為1.21-1.25之間(土壤最佳容重狀態(tài))，保墑、保苗情況良好，未發(fā)現(xiàn)不良現(xiàn)象?；诖?，中部黑土試驗(yàn)的合理壓強(qiáng)為600-650克/平方厘米。