[發(fā)明專利]一種基于生物炭與化學肥料互作的土壤無機氮調控方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610035232.X
• 申請日: 2016-01-19
• 公開（公告）號: CN105706601B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設計）人: 俞映倞;薛利紅;何世穎;楊林章;段婧婧
• 申請（專利權）人: 江蘇省農業(yè)科學院
• 主分類號: A01C21/00
• 分類號: A01C21/00;C05G3/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;薛海霞

本發(fā)明屬于農業(yè)廢棄資源循環(huán)利用和農業(yè)土壤肥力提升領域，具體涉及一種基于生物炭與化學肥料互作的土壤無機氮調控方法，a將小麥秸稈清洗干凈，粉碎，在450?550℃無氧條件下完成熱裂解以制成生物炭；于菜地休耕期內，將制備好的生物炭按照400?500g/m²的比例均勻施加到菜地土壤表面；施加生物炭后，當季減少化肥無機氮施用量，化肥無機氮施用量減少至標準用量的30%?40%。本發(fā)明中操作方法簡單，僅需每隔兩年補充一次生物炭，有益于土壤中微生物群落的聚集和生長。為作物對土壤氮素利用效率的提高堅定基礎，有效降低土壤化肥無機氮的施用量，提高氮肥有效性，具備較高經濟優(yōu)勢。

技術領域

本發(fā)明屬于農業(yè)廢棄資源循環(huán)利用和農業(yè)土壤肥力提升領域，具體涉及一種一種基于生物炭與化學肥料互作的土壤無機氮調控方法。

背景技術

人民生活質量的大幅度提高，促進了我國蔬菜產業(yè)的迅猛發(fā)展。據統計資料顯示，21世紀初我國蔬菜播種面積高達1735萬hm²。由于菜地作物生長周期短，輪作頻率快，菜地缺乏休耕期，造成土壤肥力降低迅速。為彌補土壤肥力下降所致產量虧損，菜地生產中無機氮肥過量施用情況普遍。過量施用無機氮肥一方面造成了耕作層土壤養(yǎng)分富集嚴重，另一方面帶量了土壤鹽漬化、硝酸鹽富集、土壤病蟲害及大量氮肥流失等問題。這些問題不僅限制了菜地生產效能發(fā)揮，并且會造成土壤退化及環(huán)境污染，嚴重危害菜地生態(tài)系統的可持續(xù)農業(yè)發(fā)展。因此，減少菜地土壤氮肥投入量、提高氮肥利用效率，是緩解過量施用無機氮肥對菜地土壤負面影響的必須舉措，也是響應國家對農村污染治理“一控、兩減、三基本”方針政策。

生物炭是有機生物質在厭氧條件下熱裂解后產生的固化物，具備高含碳量，高表面積的穩(wěn)定材質。生物炭還田最早以增加土壤碳封存為契機而提出。中國發(fā)布專利申請?zhí)朇N102807459A公布了一種利用生物炭制成的菜地土壤調理劑；CN1025159114A公布了一種生物質碳肥料的制備及使用方法；CN102342301A公布了一種利用秸稈、廚余生物質炭化生產的多功能生物質炭肥。上述利用生物炭制成生物肥料提供了一些土壤改良的應用方法，但是由于生物炭自身化學性質穩(wěn)定，養(yǎng)分含量，對農業(yè)作物營養(yǎng)元素直接供應存在局限性。因此，急需結合生物炭對土壤養(yǎng)分循環(huán)也存在潛在的影響，尋找一種生物炭與傳統化學肥料相互協作的方法，以實現調控菜地土壤中無機氮素的作用。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用生物炭降低土壤氮肥投入量、提升菜地土壤氮肥利用效率的基于生物炭與化學肥料互作的土壤無機氮調控方法。它是一種工藝簡便、原料來源廣、成本低廉、效果顯著的以小麥秸稈制成生物炭為主要原料的菜地土壤無機氮素調控的辦法，用以促進菜地植物對氮素吸收效率，增加植物產量，減少菜地土壤氮素流失，改善土壤微環(huán)境，實現提升菜地土壤氮素利用效率的目標。

為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案為：一種基于生物炭與化學肥料互作的土壤無機氮調控方法，包括如下步驟：

a將小麥秸稈清洗干凈，烘干，粉碎至10cm以內長度，在450-550℃無氧條件下完全熱裂解，自然冷卻至室溫后，制備成生物炭；

b于菜地休耕期內，將制備好的生物炭按照400-500g/m²的比例均勻施加到菜地土壤表面；并將耕作層土壤與施加的生物炭充分混合；

c施加生物炭后，當季減少化肥無機氮施用量，化肥無機氮施用量減少至農戶常規(guī)用量的30％-40％，即化肥無機氮施用量減少為100-200kg N/ha；

d在連續(xù)施化肥無機氮耕作3-4茬后，可不添加化肥無機氮耕作1-2茬，并再次恢復添加，如此循環(huán)；

e距離第一次添加生物炭的2-3年后，按照原施加量一半200-250g/m²再次施加于菜地土壤，并使耕作層土壤與生物炭充分混合；之后根據步驟c和d安排并調節(jié)化肥無機氮施用量。