[發明專利]利用水稻秸稈炭化還田改良水稻田土壤的方法

無效

• 申請號: 201110270564.3
• 申請日: 2011-09-14
• 公開（公告）號: CN102422734A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 吳偉祥;周旻旻;馮琪波
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01B77/00
• 分類號: A01B77/00;A01B79/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 韓介梅

技術領域????

本發明涉及一種改良水稻田土壤的方法，尤其是利用水稻秸稈炭化得到的生物質炭改良水稻田土壤的方法。????

背景技術???

我國土地資源總量豐富，耕地面積約18億畝，但中低產田占77.5%（畝產150千克為一個臺階），嚴重影響土地生產力。以浙江省為例，作為主要的蔬菜和糧食生產區，浙江省水稻田面積一百多萬公頃，而目前已開發的水稻田中低產水稻田占很大比例。這些稻田土壤有機質含量低，土壤酸化嚴重，養分持留能力差，生產力低下，嚴重影響水稻標準化作業，并成為限制水稻產量提高的重要因素之一。

為了改良中低產地土壤，國家大力推廣秸稈直接還田技術。通過秸稈直接還田可以在一定程度上提高土壤有機質含量，改善土壤結構，達到保水保肥目的。然而，秸稈直接還田存在光合有機碳降解礦化迅速，土壤有機質含量提升有限，碳氮比失調，土壤生產力改善不明顯以及溫室氣體甲烷排放量猛增等一系列問題。

水稻秸稈生物質炭是一類由水稻秸稈生物質在300℃-700℃低溫條件下熱解炭化形成的一類高度芳香化難熔性固態物質。研究表明生物質炭能夠調節土壤pH，提高土壤的鹽基飽和度，增強土壤保水性能，提高土壤孔隙度和通氣性，促進土壤團聚體的形成，從而改善土壤物理化學性質。另一方面，生物質炭孔隙結構發達，具有巨大的比表面積、大量的表面負電荷以及很高的電荷密度，對土壤中以可交換態形式存在的養分物質具有較強的吸附能力，可以有效防止土壤養分淋濾流失，達到保肥效果。此外，生物質炭含有豐富的礦物元素，可有效改善稻田土壤礦物營養。最近的研究還表明，生物質炭人為施入可顯著降低稻田土壤CH₄和NO_x等溫室氣體的排放量。

因此，水稻秸稈生物質炭可以作為一種中低產稻田土壤改良劑。通過提供和貯存營養元素以及改善土壤的理化性質來實現中低產稻田地力提升，促進水稻生長，提高水稻產量，同時達到碳儲存和碳減排的目標，具有廣闊的應用前景。然而，水稻生物質秸稈低溫炭還田改良中低產地技術研究尚處于起步階段，應用水稻秸稈生物質低溫熱解制備的生物質炭在我國水稻中低產地改良中的應用尚未見相關報道。

發明內容????

本發明的目的在于提供一種利用水稻秸稈炭化還田改良水稻田土壤的方法，以實現提升水稻田土壤肥力，提高水稻產量。

本發明的利用水稻秸稈炭化還田改良水稻田土壤的方法，其步驟如下：

1)?將水稻秸稈在350-450℃熱解炭化成水稻秸稈生物質炭，粉碎至50-80目；

2)?水稻播種前1-2周翻耕土壤，翻耕深度為10-25cm，施加硫酸鉀復合肥25kg/畝，硫酸鉀復合肥中N:?P₂O₅:?K₂O?=?15:?15:?15，然后將水稻秸稈生物質炭施于土壤表層，翻耕使生物質炭和土壤充分混勻，施用量按重量份計：土壤1份，秸稈生物質炭0.4-1.5份。

上述的將水稻秸稈在350-450℃熱解炭化成水稻秸稈生物質炭，可采用中國專利CN101984017A《用于還田的生物質炭制取及燃氣余熱回收利用裝置》公開的裝置。該裝置可以連續出炭，同時也無需外加能源，在加工過程中，不需添加任何助燃劑，靠消耗部分秸稈熱能就能炭化。

本發明中，對于低產田優選水稻秸稈生物質炭施用量為：按重量份計，土壤1份，秸稈生物質炭0.8-1.5份。

本發明中，對于中產田優選水稻秸稈生物質炭施用量為：按重量份計，土壤1份，秸稈生物質炭0.4-0.8份。

中低產田劃分標準根據DB34/T109-1995，產量限定值4.0-5.5為中產田1級；產量限定值5.6-7.0為中產田2級；產量限定值7.1-8.5為低產田1級；產量限定值8.6-10為低產田2級；產量限定值＞10為低產田3級。

與現有的秸稈直接還田技術相比，水稻秸稈生物質炭化還田技術有如下顯著優點：

（1）改善土壤理化性質

水稻秸稈生物質炭可以改良土壤理化性質，研究表明秸稈炭顆粒可以降低土壤密度，增進土壤養分離子的吸附和保持，改善土壤通透性，提高土壤中的營養元素，促進作物生長，提高產量。350-450℃溫度下燒制的水稻秸稈生物質炭孔隙豐富，比表面積大，吸附能力強，能有效減少有效養分的流失，提高土壤肥力，增加田地生產力。

（2）水稻增產明顯