一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作

本发明涉及农作物栽培和土壤改良，尤其涉及一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作方法。背景技术：1、农作物生长需要从土壤中汲取水分和和氮磷钾肥及多种微量元素，以满足生长需求。连年种植会消耗土壤养分库，降低农作物的产量和生产效率，为了提高土壤肥力和作物产量，额外施加化肥成为重要手段。但化肥的施用也有很多负面影响，例如，长期施用化肥会导致土壤酸化、农业面源污染风险增加、土壤微生物群落失调等；且化肥不含有机质、腐殖质，长期施用会造成土壤团粒结构破坏，土壤板结。2、土壤有机碳是土壤养分的核心，提高土壤有机碳含量及其活性，对于培肥地力、改良土壤结构、调控碳排放和应对全球气候变化都具有极其重要的理论和实践价值。贵州省喀斯特地区存在着农业生态环境脆弱、土层浅薄且不连续、土壤养分低、水土流失严重等问题，农田土壤有机碳总量或活性较低是其耕地质量的重要限制因素。施用有机肥是传统且有效的提高有机碳的重要途径，但近年来受农村畜禽养殖集中规模化影响，农村有机肥施用频率下降，且有机肥肥效缓慢。再加之贵州耕地大多是坡耕地，商品有机肥上山难一直成为制约耕地质量提升的主要技术难题。近年来关于施用生物炭、缓释肥料、微生物菌剂等新型肥料提高土壤养分和调节土壤微生态环境的研究不断增加，但其施用方法不一，且效果受到环境、土壤类型、种植制度等因素影响。因此，施用新型肥料、种植绿肥、秸秆还田等技术措施是山区耕地有机质提升的重要技术措施。3、轮作是利用不同作物对土壤中养分需求规律不同的特点，同一块地上有计划地按顺序轮种不同类型的作物的复种形式，以均衡利用土壤中的营养元素，保证土壤菌群的平衡，减少化肥的使用量，避免土壤理化特性的改变，增加生物多样性，甚至可免除或减少某些连作所特有的病虫草的危害。近年来，为提高耕地质量，轮作休耕作物一种重要的技术发挥了重要作用。但受土壤类型、气候、作物类型等影响，不同地区不同技术模式成效不一。根据当地农业成产和有机碳形成特点，设计适宜的技术模式对提高土壤有机碳和耕地地力具有重要意义。技术实现思路1、本发明的目的在于提供一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作方法。本发明通过农作物和绿肥植物轮换种植，结合秸秆整杆覆盖还田，并配合施用菌酶制剂及土壤改良材料，一方面可满足作物生长过程中对养分的需求，提高作物产量和养分利用效率。另一方面还能够提高土壤中总有机碳和活性有机碳含量、碳循环酶活性、微生物生物量，同时还可提高团聚体稳定性，提高土壤固碳能力。2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：3、本发明提供了一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作方法，包含以下步骤：4、(1)全田翻耕后整田，划出若干种植区，相邻两个种植区之间设置间隔区，所述种植区和间隔区的宽度分别为40～60cm，5、(2)第一年在种植区种植农作物，种植前，撒施土壤改良材料300～500kg/亩；然后旋耕，旋耕深度为15～18cm，播种玉米后撒施总养分不小于40％的缓释复合肥，撒施量为30～40kg/亩；6、所述缓释复合肥含氮15～20％，含五氧化二磷5～10％，含氧化钾15～20％；7、(3)9～10月收获农作物，将农作物秸秆整杆覆盖种植区，在农作物秸秆表面喷施菌酶制剂的水溶液；8、(4)同年9～10份，在间隔区免耕种植绿肥植物，绿肥植物生长过程中不施肥；9、(5)绿肥植物于第二年3～4月处于盛花期；将盛花期的绿肥植物全部齐地割弋，割掉的绿肥植株覆盖于种植区；10、(6)于第二年4～5月在绿肥种植带播种农作物，此时，种植区和间隔区与第一年对调，播种农作物，重复步骤(2)；9～10月收获农作物，农作物收获后将农作物整杆覆盖此时的种植区，重复步骤(3)的操作；在第二年9～10月，间隔区种植绿肥植物，重复步骤(4)～(5)的操作；11、第三年4～6月种植农作物时，再将种植区和间隔区对调，再按步骤(1)至步骤(3)操作；每年均如此对调种植区和间隔区，循环操作。12、优选的，所述菌酶制剂包括如下重量份数的组分：地衣芽孢杆菌8～12份、嗜酸乳杆菌6～10份、放线菌10～15份、胶冻样芽孢杆菌4～8份、淀粉酶5～8份、纤维素酶6～10份、果胶酶3～6份、木聚糖酶2～4份、植酸酶3～6份、脲酶4～6份。13、优选的，所述菌酶制剂中，地衣芽孢杆菌的含量为6～8×108cfu/g，嗜酸乳杆菌的含量为5～7×108cfu/g，放线菌8～12×108cfu/g，胶冻样芽孢杆菌4～8×108cfu/g。14、优选的，所述菌酶制剂的水溶液由菌酶制剂和水按照重量比1：700～1000混合制备而成。15、优选的，所述土壤改良剂包括以下重量百分含量的组分：生物炭45～50％，膨润土20～25％，壳聚糖8～10％，蚯蚓粪10～15％份，生物腐殖酸1～2％，保水剂0.5～1％。16、优选的，所述生物炭由烟杆、玉米秸秆、高粱秸秆经450℃～550℃炭化而成，所述膨润土的目数为200～500目。17、优选的，菌酶制剂的用量为200g～600g/亩，所述土壤改良剂用量300～500kg/亩。18、优选的，所述农作物包括玉米、高粱、烟草；所述绿肥植物包括箭舌豌豆、光叶紫花苕、肥田萝卜。19、优选的，所述农作物的株距为40～60cm。20、优选的，所述绿肥种子的播种量为2～5kg/亩。21、通过采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：本发明通过在农作物与绿肥轮作的同时，进行秸秆覆盖还田，同时在田间喷洒菌酶制剂溶液并撒施改良材料，可以提高土壤中总有机碳含量及活性，提高土壤碳氮转化酶活性及土壤微生物量含量，提高土壤ph和改善土壤团聚体组成，减少化肥使用量的同时，还增加了农作物产量，提升了经济效益。技术特征：1.一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作方法，其特征在于，包含以下步骤：2.根据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述菌酶制剂包括如下重量份数的组分：地衣芽孢杆菌8～12份、嗜酸乳杆菌6～10份、放线菌10～15份、胶冻样芽孢杆菌4～8份、淀粉酶5～8份、纤维素酶6～10份、果胶酶3～6份、木聚糖酶2～4份、植酸酶3～6份、脲酶4～6份。3.根据权利要求2所述的耕作方法，其特征在于，所述菌酶制剂中，地衣芽孢杆菌的含量为6～8×108cfu/g，嗜酸乳杆菌的含量为5～7×108cfu/g，放线菌8～12×108cfu/g，胶冻样芽孢杆菌4～8×108cfu/g。4.根据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述菌酶制剂的水溶液由菌酶制剂和水按照重量比1：700～1000混合制备而成。5.根据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述土壤改良剂包括以下重量百分含量的组分：生物炭45～50％，膨润土20～25％，壳聚糖8～10％，蚯蚓粪10～15％份，生物腐殖酸1～2％，保水剂0.5～1％。6.根据权利要求5所述的耕作方法，其特征在于，所述生物炭由烟杆、玉米秸秆、高粱秸秆经450℃～550℃炭化而成，所述膨润土的目数为200～500目。7.根据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，菌酶制剂的用量为200g～600g/亩，所述土壤改良剂用量300～500kg/亩。8.根据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述农作物包括玉米、高粱、烟草；所述绿肥植物包括箭舌豌豆、光叶紫花苕、肥田萝卜。9.据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述农作物的株距为40～60cm。10.据权利要求1所述的耕作方法，其特征在于，所述绿肥种子的播种量为2～5kg/亩。技术总结本发明提供了一种促进喀斯特地区土壤有机碳快速提升的耕作方法，属于农作物栽培和土壤改良技术领域。本发明通过将农作物与绿肥植物轮作，农作物收获后整杆还田，并在田间喷洒菌酶制剂溶液，同时撒施土壤改良材料，能够提高土壤中总有机碳含量及活性，并提高土壤pH和团聚体稳定性，减少化肥使用量的同时，还增加了农作物产量，提升了经济效益。技术研发人员：刘彦伶,张萌,熊涵,李渝,张雅蓉,朱华清,杨叶华,黄兴成受保护的技术使用者：贵州省土壤肥料研究所（贵州省生态农业工程技术研究中心）（贵州省农业资源与环境研究所）技术研发日：技术公布日：2024/5/16