CN114874050A - 一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，涉及土壤管理技术领域，包括以下步骤：S1、酵素制备；S2、秸秆炭制备；S3、混合施配：S3‑1、秸秆段施配；S3‑2、秸秆炭施配；S3‑3、泡田；S3‑4、酵素施配。本发明的土壤肥力进行改良的方法通过将农作物秸秆和酵素进行加工复配，得到最科学合理的施配方法，且酵素制备工艺简单，具有环保、成本低、废物资源化、应用广泛等优点，为土壤提供一定量的微生物组分，对提高土壤的肥力和促进植物的吸收利用具有重要作用，同时酵素中含有大量的糖分以及小分子的植物组分，一定浓度下可增加土壤中的蚯蚓的数量，有利于土壤的改良。

Description

一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法
技术领域
本发明涉及土壤管理技术领域，具体是涉及一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法。
背景技术
土壤是植物生长的基质，正常的土壤***可以供应和协调植物生长发育所必需的水分、养分、空气、热量等方面的需求，但土壤***的退化会导致土壤板结、营养下降、生产力降低，成为制约农业发展的重要限制因子。因此，探究土壤***的改良方法，对土壤环境的改善和土地资源的利用具有重要意义。环保酵素是以废弃果蔬、植物、厨余垃圾等为原料，添加或不添加糖和水辅料，经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分的产品。环保酵素制备方法简单，成本低廉，原料来源丰富，因其富含各种酶、有机酸、矿物质、微生物等，近年来被广泛应用于食品、药品、污水处理、土壤改良、饲料加工等领域。在土壤***改良方面，环保酵素的施用可以提高土壤养分含量、改善土壤通气情况、优化微生物种群结构、改良退化土壤和提升土壤质量。因此，利用环保酵素进行土壤肥力的改善，对环境保护有着重要意义。
环保酵素是以废弃果蔬、植物、厨余垃圾等为原料发酵制得的含有特定生物活性成分的产品，富含各种酶、有机酸、矿物质和微生物，是一种环保高效的土壤改良材料。环保酵素是将植物垃圾充分利用，将其运用到生活中，变废为宝，是近年来非常提倡的一种发酵产品。植物垃圾是有机垃圾的一种，如菜叶、水果皮等厨余垃圾，这些垃圾大多被丢到垃圾桶，不仅给处理垃圾的人增加了负担，也浪费了资源。环保酵素在制备过程中会产生大量的微生物，且含有大量的糖分以及小分子的有机质、磷素、钾素等成分，对提高土壤的肥力具有重要的作用。
目前，农业生产中使用的化肥量和农药量渐渐增多，农民不合理使用化肥和农药，造成土壤结块、有机质含量不足，透气性能降低，土壤营养流失等问题，进而导致农作物收成降低,很难满足现有社会经济的发展需求。因此，需要对土壤肥力进行改良。
专利CN113773844A公开了一种环保酵素的制备方法及在土壤重金属修复方面的应用，将水、植物厨余和糖按照10:3:1的重量比混合后置于密封容器中在阴凉通风处发酵三个月以上，过滤得到的上清液即为环保酵素原液，制备的环保酵素原液能作为或制备土壤重金属钝化材料使用；其制备方法简单，具有环保、成本低、应用广泛等优点，但是该方法修复能力有限，对于土壤肥力的提高效果并不显著。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法。
本发明的技术方案是：
一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，包括以下步骤：
S1、酵素制备：
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:3-5:10-13的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：250-1000，得到酵素施加液；
S2、秸秆炭制备：
S2-1：将农作物秸秆洗净后烘干，将烘干后的农作物秸秆粉碎过8-12目筛网，得到秸秆粉末密封保存备用；
S2-2：将步骤S2-1中得到的秸秆粉末置于马弗炉中在320-350℃下热解3-5h，随后自然冷却得到秸秆炭；
S3、混合施配：
S3-1、秸秆段施配：将待施配的农田划分为若干个区块，每个区块大小均为40-60m3，将农作物秸秆切碎成小段，再将速腐剂洒在切碎后的农作物秸秆段上，随后将农作物秸秆段通过翻耕机翻耕旋入每个区块的土壤中，翻耕深度为10-12cm，农作物秸秆段的施配量为3-6kg/m3，速腐剂的喷洒量为0.002-0.003kg/m3，静置反应8-12h；
S3-2、秸秆炭施配：将步骤S2-2中制备得到的秸秆炭覆盖在步骤S3-1中的农作物秸秆段上方，秸秆炭的施配量为0.5-1kg/m3，静置反应24h；
S3-3、泡田：将4个相邻的区块划分为一组，进行灌水泡田，向北东-南西方向的两个区块中灌注4-5cm深的水层，向北西-南东方向的两个区块中灌注2-3cm深的水层同时施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为60-90g/m3，静置反应24-30h；
S3-4、酵素施配：将北东-南西方向的两个区块中的水排空，同时将北西-南东方向的两个区块中含有酵素施加液的水导入北东-南西方向的两个区块中，北西-南东方向的两个区块中保留0.5-1cm的水层，并向北东-南西方向的两个区块中继续施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为20-30g/m3，静置反应24-30h，随后使区块内剩余水自然蒸发。
进一步地，所述步骤S1-1中果蔬皮为生菜叶与苹果皮或梨皮以2：1的质量比混合而成。原材料选取容易，成本低廉，且发酵效果好。
进一步地，所述步骤S1-1中在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至4-5，厌氧发酵温度为20-25℃。确保发酵施加液能够达到较好的效果。
更进一步地，所述pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸。加快了有益菌种的发酵，同时也有效的避免了霉菌等有害菌种的滋长繁衍。
进一步地，所述步骤S2-1和步骤S3-1中所选用的农作物秸秆为水稻秸秆、玉米秸秆或胡麻秸秆。所选用的农作物秸秆中钾含量较高。
进一步地，所述步骤S3-1中农作物秸秆段为5-8cm的小段。方便进行堆肥速腐。
进一步地，以质量百分比计，所述步骤S3-1中速腐剂包括以下成分：芽孢杆菌10-12％、丝状真菌6-7％、酿酒酵母4-5％、米曲霉4-5％、巴式梭菌0.2-0.5％、尿素15-16％、余量为蒸馏水。该速腐剂能够有效促进秸秆腐化，腐化后产生的氮磷钾元素能够提高土壤肥力。
进一步地，所述步骤S3-1中每个相邻区块间筑水泥埂相隔，所述水泥埂包裹塑料薄膜。避免区块之间相互干扰。
更进一步地，相邻两个区块之间的所述水泥埂内设有若干个排水通道，每个所述排水通道两端均自下而上设有3个面积逐渐变大的排水孔，排水通道两端的水泥埂侧壁上设有滑槽，所述滑槽内部滑动设有加重挡板，所述加重挡板底部设有缓冲垫，滑槽的底端位于区块内土壤上方，两个加重挡板顶端均设有钢丝绳，水泥埂顶部设有驱动组件，所述驱动组件内部设有驱动电机，所述驱动电机上下两端均设有驱动盘，两个所述驱动盘分别与所述钢丝绳的末端缠绕连接，水泥埂上表面设有用于支撑钢丝绳的支架，所述支架贯穿水泥埂内部设有的通孔且与所述通孔密封连接，位于驱动电机上方的驱动盘所对应的钢丝绳处于高位，处于高位的钢丝绳下方的支架为可拆卸式且该支架对应的通孔与排水通道连通，支架拆卸后可使原本处于高位的钢丝绳处于松弛状态且当驱动盘转动时不再带动加重挡板上升，低位的钢丝绳一侧的水泥埂一侧壁设有水位传感器。能够根据步骤S3-4中的水位需求进行相邻两个区块间的导流。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的土壤肥力进行改良的方法通过将农作物秸秆和酵素进行加工复配，得到最科学合理的施配方法，且酵素制备工艺简单，具有环保、成本低、废物资源化、应用广泛等优点，为土壤提供一定量的微生物组分，对提高土壤的肥力和促进植物的吸收利用具有重要作用，同时酵素中含有大量的糖分以及小分子的植物组分，一定浓度下可增加土壤中的蚯蚓的数量，有利于土壤的改良。
(2)本发明的土壤肥力进行改良的方法将农作物秸秆分为秸秆炭和速腐秸秆分步施加，同时与环保酵素共同施配，其具有较高浓度的有机质、氮素、磷素、钾素等成分，可使土壤更加肥沃。
(3)本发明的土壤肥力进行改良的方法通过对土壤区块进行划分，然后进行水层差异化泡田，能够最大程度地激发土壤活力，节省了酵素用量，节约了成本，且排水通道的设置大大方便了相邻两个区块间的导流效率，提高了工作效率。
附图说明
图1是本发明的土壤肥力进行改良的方法流程图；
图2是本发明的土壤肥力进行改良的方法中水泥埂的正面结构示意图；
图3是本发明的土壤肥力进行改良的方法中水泥埂的背面结构示意图；
图4是本发明的土壤肥力进行改良的方法中水泥埂的内部结构示意图；
图5是本发明的土壤肥力进行改良的方法中排水孔的结构示意图；
图6是本发明实施例1与对比例1的实验结果对比图；
图7是本发明实施例3与对比例3的实验结果对比图；
图8是本发明实施例4与对比例4的实验结果对比图；
图9是本发明实施例5与对比例5的实验结果对比图。
其中，1-水泥埂，11-支架，12-通孔，2-排水通道，21-排水孔，3-滑槽，4-加重挡板，5-缓冲垫，6-钢丝绳，7-驱动组件，8-驱动电机，81-驱动盘，9-水位传感器。
具体实施方式
实施例1
一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1、酵素制备：
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:4:12的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆，果蔬皮为生菜叶与苹果皮以2：1的质量比混合而成，在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至4.5，厌氧发酵温度为23℃，pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：250，得到酵素施加液；
S2、秸秆炭制备：
S2-1：将农作物秸秆洗净后烘干，将烘干后的农作物秸秆粉碎过10目筛网，得到秸秆粉末密封保存备用，所选用的农作物秸秆为水稻秸秆；
S2-2：将步骤S2-1中得到的秸秆粉末置于马弗炉中在340℃下热解4h，随后自然冷却得到秸秆炭；
S3、混合施配：
S3-1、秸秆段施配：将待施配的农田划分为若干个区块，每个区块大小均为50m3，每个相邻区块间筑水泥埂1相隔，水泥埂包裹塑料薄膜，将农作物秸秆切碎成6cm小段，再将速腐剂洒在切碎后的农作物秸秆段上，随后将农作物秸秆段通过翻耕机翻耕旋入每个区块的土壤中，翻耕深度为11cm，农作物秸秆段的施配量为4kg/m3，速腐剂的喷洒量为0.0025kg/m3，静置反应10h，所选用的农作物秸秆为水稻秸秆，以质量百分比计，速腐剂包括以下成分：芽孢杆菌11％、丝状真菌6％、酿酒酵母4％、米曲霉5％、巴式梭菌0.3％、尿素16％、余量为蒸馏水；
S3-2、秸秆炭施配：将步骤S2-2中制备得到的秸秆炭覆盖在步骤S3-1中的农作物秸秆段上方，秸秆炭的施配量为0.7kg/m3，静置反应24h；
S3-3、泡田：将4个相邻的区块划分为一组，进行灌水泡田，向北东-南西方向的两个区块中灌注4.5cm深的水层，向北西-南东方向的两个区块中灌注2.5cm深的水层同时施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为70g/m3，静置反应28h；
S3-4、酵素施配：将北东-南西方向的两个区块中的水排空，同时将北西-南东方向的两个区块中含有酵素施加液的水导入北东-南西方向的两个区块中，北西-南东方向的两个区块中保留0.75cm的水层，并向北东-南西方向的两个区块中继续施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为25g/m3，静置反应26h，随后使区块内剩余水自然蒸发。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：
如图2-5所示，相邻两个区块之间的水泥埂1内设有若干个排水通道2，每个排水通道2两端均自下而上设有3个面积逐渐变大的排水孔21，排水通道2两端的水泥埂1侧壁上设有滑槽3，滑槽3内部滑动设有加重挡板4，加重挡板4底部设有缓冲垫5，滑槽3的底端位于区块内土壤上方，两个加重挡板4顶端均设有钢丝绳6，水泥埂1顶部设有驱动组件7，驱动组件7内部设有驱动电机8，驱动电机8为市售双轴驱动电机，驱动电机8上下两端均设有驱动盘81，两个驱动盘81分别与钢丝绳6的末端缠绕连接，水泥埂1上表面设有用于支撑钢丝绳6的支架11，支架11贯穿水泥埂1内部设有的通孔12且与通孔12密封连接，位于驱动电机8上方的驱动盘81所对应的钢丝绳6处于高位，处于高位的钢丝绳6下方的支架11为可拆卸式且该支架11对应的通孔12与排水通道2连通，支架11拆卸后可使原本处于高位的钢丝绳6处于松弛状态且当驱动盘81转动时不再带动加重挡板4上升，低位的钢丝绳6一侧的水泥埂1一侧壁设有水位传感器9，水位传感器9为市售产品。
工作原理：
当进行到步骤S3-3泡田时，向北西-南东方向的两个区块中灌注3cm深的水层后，需要继续灌注步骤S1-2中得到的酵素施加液，则取下原本位于高位的钢丝绳6下方的支架11，使钢丝绳6保持松弛状态，随后开启驱动电机8使其带动上下两端的驱动盘81转动，通过转动盘81将钢丝绳6缠绕，此时下方的转动盘81利用钢丝绳6将加重挡板4拉起，而上方的转动盘81则缠绕松弛状态的钢丝绳6不会将加重挡板4拉起，再向通孔12内注入酵素施加液，使酵素施加液由位于低位的钢丝绳6一侧的排水孔21排出，酵素施加液注入完成后将支架11安装回通孔12中并将钢丝绳6搭在支架11上方；
当进行到步骤S3-4酵素施配需要进行导流时，开启驱动电机8使其带动上下两端的驱动盘81转动，通过转动盘81将钢丝绳6缠绕，从而利用钢丝绳6将加重挡板4拉起，加重挡板4沿滑槽3滑动，使排水孔21漏出，将高水位区块内的水导流至低水位区块内，水流首先由最上方的大孔径排水孔21排出，水位降低后再由小孔径的排水孔21排出，可避免水流对水泥埂1的冲击，通过水位传感器9可以及时监测两区块内的水位变化。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S1、酵素制备的参数不同。
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:3:10的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆，果蔬皮为生菜叶与苹果皮以2：1的质量比混合而成，在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至4，厌氧发酵温度为20℃，pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：500，得到酵素施加液。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S1、酵素制备的参数不同。
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:5:13的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆，果蔬皮为生菜叶与梨皮以2：1的质量比混合而成，在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至5，厌氧发酵温度为25℃，pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：750，得到酵素施加液。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S1、酵素制备的参数不同。
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:5:10的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆，果蔬皮为生菜叶与梨皮以2：1的质量比混合而成，在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至4，厌氧发酵温度为25℃，pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：1000，得到酵素施加液。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S2、秸秆炭制备的参数不同。
S2-1：将农作物秸秆洗净后烘干，将烘干后的农作物秸秆粉碎过8目筛网，得到秸秆粉末密封保存备用，所选用的农作物秸秆为玉米秸秆；
S2-2：将步骤S2-1中得到的秸秆粉末置于马弗炉中在320℃下热解5h，随后自然冷却得到秸秆炭。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S2、秸秆炭制备的参数不同。
S2-1：将农作物秸秆洗净后烘干，将烘干后的农作物秸秆粉碎过12目筛网，得到秸秆粉末密封保存备用，所选用的农作物秸秆为胡麻秸秆；
S2-2：将步骤S2-1中得到的秸秆粉末置于马弗炉中在350℃下热解3h，随后自然冷却得到秸秆炭。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S3、混合施配的参数不同。
S3-1、秸秆段施配：将待施配的农田划分为若干个区块，每个区块大小均为40m3，每个相邻区块间筑水泥埂1相隔，水泥埂包裹塑料薄膜，将农作物秸秆切碎成5cm小段，再将速腐剂洒在切碎后的农作物秸秆段上，随后将农作物秸秆段通过翻耕机翻耕旋入每个区块的土壤中，翻耕深度为10cm，农作物秸秆段的施配量为3kg/m3，速腐剂的喷洒量为0.002kg/m3，静置反应8h，所选用的农作物秸秆为玉米秸秆，以质量百分比计，速腐剂包括以下成分：芽孢杆菌10％、丝状真菌6％、酿酒酵母4％、米曲霉4％、巴式梭菌0.2％、尿素15％、余量为蒸馏水；
S3-2、秸秆炭施配：将步骤S2-2中制备得到的秸秆炭覆盖在步骤S3-1中的农作物秸秆段上方，秸秆炭的施配量为0.5kg/m3，静置反应24h；
S3-3、泡田：将4个相邻的区块划分为一组，进行灌水泡田，向北东-南西方向的两个区块中灌注4cm深的水层，向北西-南东方向的两个区块中灌注2cm深的水层同时施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为60g/m3，静置反应24h；
S3-4、酵素施配：将北东-南西方向的两个区块中的水排空，同时将北西-南东方向的两个区块中含有酵素施加液的水导入北东-南西方向的两个区块中，北西-南东方向的两个区块中保留0.5cm的水层，并向北东-南西方向的两个区块中继续施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为20g/m3，静置反应24h，随后使区块内剩余水自然蒸发。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同，其不同之处在于：S3、混合施配的参数不同。
S3-1、秸秆段施配：将待施配的农田划分为若干个区块，每个区块大小均为60m3，每个相邻区块间筑水泥埂1相隔，水泥埂包裹塑料薄膜，将农作物秸秆切碎成8cm小段，再将速腐剂洒在切碎后的农作物秸秆段上，随后将农作物秸秆段通过翻耕机翻耕旋入每个区块的土壤中，翻耕深度为12cm，农作物秸秆段的施配量为6kg/m3，速腐剂的喷洒量为0.003kg/m3，静置反应12h，所选用的农作物秸秆为胡麻秸秆，以质量百分比计，速腐剂包括以下成分：芽孢杆菌12％、丝状真菌7％、酿酒酵母5％、米曲霉5％、巴式梭菌0.5％、尿素16％、余量为蒸馏水；
S3-2、秸秆炭施配：将步骤S2-2中制备得到的秸秆炭覆盖在步骤S3-1中的农作物秸秆段上方，秸秆炭的施配量为1kg/m3，静置反应24h；
S3-3、泡田：将4个相邻的区块划分为一组，进行灌水泡田，向北东-南西方向的两个区块中灌注5cm深的水层，向北西-南东方向的两个区块中灌注3cm深的水层同时施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为90g/m3，静置反应30h；
S3-4、酵素施配：将北东-南西方向的两个区块中的水排空，同时将北西-南东方向的两个区块中含有酵素施加液的水导入北东-南西方向的两个区块中，北西-南东方向的两个区块中保留1cm的水层，并向北东-南西方向的两个区块中继续施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为30g/m3，静置反应30h，随后使区块内剩余水自然蒸发。
实验例
下面对实施例1-5中综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法进行现场模拟实验，主要观察不同的酵素稀释倍数对土壤肥力的影响，同时与对比例1-5进行对比，其中对比例1、3、4、5中只在土壤中施加了市面上常见的酵素和秸秆段，酵素和秸秆段的施加量与实施例1、3、4、5完全相同，对比例2中未使用本发明的酵素施配方法，每个区块中施加的酵素施加液为50g/m3，实施例6-9为本发明所给出的参数范围内的合理调整，在此不做对比。
如图6所示，实施例1中使用了本发明提供的酵素施加液、秸秆炭以及秸秆段施配后的土壤肥力改良方法与市售常规的环保酵素和水稻秸秆相比对土壤的N、P、K元素的改善更为有效；
如图7所示，实施例3中使用了本发明提供的酵素施加液、秸秆炭以及秸秆段施配后的土壤肥力改良方法与市售常规的环保酵素和水稻秸秆相比对土壤的N、P、K元素的改善更为有效，其中K元素的差异更为明显；
如图8所示，实施例4中使用了本发明提供的酵素施加液、秸秆炭以及秸秆段施配后的土壤肥力改良方法与市售常规的环保酵素和水稻秸秆相比对土壤的N、P、K元素的改善更为有效，该实施例中1：750的酵素稀释倍数下的土壤肥力改善效果在这4组实施例中最好，因此在实际生产过程中可优选该实施例的参数；
如图9所示，实施例5中使用了本发明提供的酵素施加液、秸秆炭以及秸秆段施配后的土壤肥力改良方法与市售常规的环保酵素和水稻秸秆相比对土壤的N、P、K元素的改善更为有效，在实施例中1：1000的酵素稀释倍数下对K元素的提升效果较小。
对实施例2和对比例2的实验结果进行对比，主要对土壤中的K元素含量和有机质含量进行测定，测定的时间为步骤S3-4结束的8d后区块内土壤表面剩余水层全部自然蒸发，结果如表1所示。
表1实施例2和对比例2的实验结果
实施例 K元素含量mg/kg 有机质含量g/kg
实施例2(北东-南西方向) 285 9.2
实施例2(北西-南东方向) 283 9.6
对比例2 277 9.1
由表1中数据可以看出，通过使用了本发明的酵素施配方法后，对于土壤中K元素的提升较大，对有机质含量有小幅度提升，而且，在对比例2中所使用的酵素施加液总量为50*4＝200g/m3，而在对比例2中则使用了70*2+25*2＝190g/m3，可以看出实施例2中使用了更少的酵素施加液却取得了更为突出的改善效果，说明本发明的酵素施配方法能够科学合理地将酵素施加液最大化利用，有效节省了成本。
对比不同区块内的土壤肥力改善效果可以看出，北西-南东方向区块的有机质含量要大于北东-南西方向区块，这可能是因为北西-南东方向区块中更早使用了酵素施加液进行泡田；而的北东-南西方向区块的K元素含量要大于北西-南东方向区块，这可能是因为北东-南西方向区块泡田是水位更深，更有利于秸秆中K元素的释放。

Claims (9)

1.一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、酵素制备：
S1-1：将红糖、果蔬皮和水按照1:3-5:10-13的质量比混合装入密闭容器中搅拌，搅拌30min后盖紧密封，持续厌氧发酵3个月，得到酵素原浆；
S1-2：将步骤S1-1中得到的酵素原浆沉淀后取上清液，在上清液中加入蒸馏水稀释，上清液与蒸馏水的质量比为1：250-1000，得到酵素施加液；
S2、秸秆炭制备：
S2-1：将农作物秸秆洗净后烘干，将烘干后的农作物秸秆粉碎过8-12目筛网，得到秸秆粉末密封保存备用；
S2-2：将步骤S2-1中得到的秸秆粉末置于马弗炉中在320-350℃下热解3-5h，随后自然冷却得到秸秆炭；
S3、混合施配：
S3-1、秸秆段施配：将待施配的农田划分为若干个区块，每个区块大小均为40-60m3，将农作物秸秆切碎成小段，再将速腐剂洒在切碎后的农作物秸秆段上，随后将农作物秸秆段通过翻耕机翻耕旋入每个区块的土壤中，翻耕深度为10-12cm，农作物秸秆段的施配量为3-6kg/m3，速腐剂的喷洒量为0.002-0.003kg/m3，静置反应8-12h；
S3-2、秸秆炭施配：将步骤S2-2中制备得到的秸秆炭覆盖在步骤S3-1中的农作物秸秆段上方，秸秆炭的施配量为0.5-1kg/m3，静置反应24h；
S3-3、泡田：将4个相邻的区块划分为一组，进行灌水泡田，向北东-南西方向的两个区块中灌注4-5cm深的水层，向北西-南东方向的两个区块中灌注2-3cm深的水层同时施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为60-90g/m3，静置反应24-30h；
S3-4、酵素施配：将北东-南西方向的两个区块中的水排空，同时将北西-南东方向的两个区块中含有酵素施加液的水导入北东-南西方向的两个区块中，北西-南东方向的两个区块中保留0.5-1cm的水层，并向北东-南西方向的两个区块中继续施配步骤S1-2中得到的酵素施加液，酵素施加液的施配量为20-30g/m3，静置反应24-30h，随后使区块内剩余水自然蒸发。
2.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述步骤S1-1中果蔬皮为生菜叶与苹果皮或梨皮以2：1的质量比混合而成。
3.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述步骤S1-1中在厌氧发酵的前1个月中每天将密封容器的瓶盖旋松一次排出气体，发酵1个月后向密封容器内加入pH调节剂将发酵液的pH调节至4-5，厌氧发酵温度为20-25℃。
4.根据权利要求3所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述pH调节剂为质量浓度40％的柠檬酸。
5.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述步骤S2-1和步骤S3-1中所选用的农作物秸秆为水稻秸秆、玉米秸秆或胡麻秸秆。
6.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述步骤S3-1中农作物秸秆段为5-8cm的小段。
7.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，以质量百分比计，所述步骤S3-1中速腐剂包括以下成分：芽孢杆菌10-12％、丝状真菌6-7％、酿酒酵母4-5％、米曲霉4-5％、巴式梭菌0.2-0.5％、尿素15-16％、余量为蒸馏水。
8.根据权利要求1所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述步骤S3-1中每个相邻区块间筑水泥埂(1)相隔，水泥埂包裹塑料薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种综合利用环保酵素和秸秆对土壤肥力进行改良的方法，其特征在于，所述相邻两个区块之间的所述水泥埂(1)内设有若干个排水通道(2)，每个所述排水通道(2)两端均自下而上设有3个面积逐渐变大的排水孔(21)，排水通道(2)两端的水泥埂(1)侧壁上设有滑槽(3)，所述滑槽(3)内部滑动设有加重挡板(4)，所述加重挡板(4)底部设有缓冲垫(5)，滑槽(3)的底端位于区块内土壤上方，两个加重挡板(4)顶端均设有钢丝绳(6)，水泥埂(1)顶部设有驱动组件(7)，所述驱动组件(7)内部设有驱动电机(8)，所述驱动电机(8)上下两端均设有驱动盘(81)，两个所述驱动盘(81)分别与所述钢丝绳(6)的末端缠绕连接，水泥埂(1)上表面设有用于支撑钢丝绳(6)的支架(11)，所述支架(11)贯穿水泥埂(1)内部设有的通孔(12)且与所述通孔(12)密封连接，位于驱动电机(8)上方的驱动盘(81)所对应的钢丝绳(6)处于高位，处于高位的钢丝绳(6)下方的支架(11)为可拆卸式且该支架(11)对应的通孔(12)与排水通道(2)连通，支架(11)拆卸后可使原本处于高位的钢丝绳(6)处于松弛状态且当驱动盘(81)转动时不再带动加重挡板(4)上升，低位的钢丝绳(6)一侧的水泥埂(1)一侧壁设有水位传感器(9)。
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