[發明專利]一種利用作物秸稈生物炭改良砂姜黑土的方法

在審

• 申請號: 201610181840.1
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN107231833A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 趙占輝;劉昌華;陳志超
• 申請（專利權）人: 河南理工大學;趙占輝
• 主分類號: A01B79/02
• 分類號: A01B79/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

在本發明涉及土壤的改良方法，具體涉及一種利用作物秸稈生物炭改良砂姜黑土的方法。

背景技術

隨著城鎮化進程推進，耕地面積不斷減少，加之大量施用化肥，土壤結構受到不同程度破壞，土壤質量明顯下降，嚴重影響了我國糧食自給與糧食安全，如2000-2008年黃淮海地區因耕地質量降低直接造成糧食產量凈損失約270.37萬t[洪舒蔓,郝晉珉,周寧,等.黃淮海平原耕地變化及對糧食生產格局變化的影響.農業工程學報, 2014(21):268-277]。因此，對中低產田土壤改良具有一定的現實意義。砂姜黑土作為黃淮海平原重要的低產土壤，面積約6000萬畝，約占該區總耕地面積的21.39%，約占全國糧食播種面積的4.58%，目前仍是我國面積較大的中低產土壤之一。由此可見，如何有效地改良提升低產農田土壤，維持土壤資源的可持續利用，已成為亟待解決的突出問題。

砂姜黑土由河湖相沉積物以及近代河流沉積物等為母質發育而來，主要為石灰性母質，粘粒含量豐富，粘土礦物主要以2:1型蒙脫石類膨脹性次生礦物為主，而蒙脫石遇水會膨脹，導致毛管孔隙的堵塞，土壤有效孔隙少，進而阻止水分下滲，土壤有效蓄水量少，對水分的調節庫容小，雨水過多容易造成該地區排水不暢。具體表現為土壤質地粘重，干縮濕脹、易旱易澇、土壤耕性差，不利于農作物生長，嚴重制約了糧食產量的提高。近年來，秸稈還田技術在我國各地區廣泛應用，還田方式主要靠直接還田，大量小麥、玉米秸稈還田表現出諸多益處，如提高土壤有機質，降低土壤容重等，但由于秸稈分解速度慢，小麥、玉米輪作時間間隔短，每年秸稈還田量巨大，加之砂姜黑土粘重特性，還田秸稈難以進入土壤，阻礙秸稈降解，造成還田秸稈難以有效利用，大量秸稈覆蓋土壤表層反而影響農作物生長，加重農田病蟲害，因此并不能從根本上克服砂姜黑土質量低下的障礙。

近年來，秸稈資源的利用問題受到人們的關注，據統計我國每年產生農作物秸稈約7億t，由于當前秸稈利用經濟效益低，農民往往為了節約成本，將秸稈直接就地焚燒，造成大氣污染嚴重。因此，急需尋求一種既能以環保的方式有效利用作物秸稈，又能從根本上改良土壤的技術，實現作物秸稈“變廢為寶”、土壤資源可持續利用雙贏的目標。

發明內容

解決的技術問題：本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種利用作物秸稈生物炭改良砂姜黑土的方法，該方法不僅克服了作物秸稈難以利用的難題，還能從根本上克服砂姜黑土質量低下的障礙。

技術方案：一種利用作物秸稈生物炭改良砂姜黑土的方法，包括以下步驟：

步驟1，利用拖拉機鏵式犁開溝，開溝深度25-30cm，寬度20-25cm，鄰溝間距20-25cm；

步驟2，收集小麥、玉米秸稈，將秸稈在500℃條件下悶燒，冷卻至常溫后，再經研磨過2mm篩得到秸稈生物炭；

步驟3，生物炭施入量為5t/ha，均勻撒入田溝中，并隨即進行覆土掩埋；

步驟4，生物炭掩埋后，以常規施肥量，采用機械旋耕方式翻耕土壤，旋耕深度10-15cm。

有益效果：

本發明是在傳統農田土壤耕作方式的基礎上增施生物炭，該方法具有操作簡單、實用性強、環保等優點，生物炭施入土壤后，以其質輕、多孔特性可以提高土壤孔隙度，有利于改善土壤排水能力，降低土壤容重，同時促進大團聚體形成，增進土壤養分離子的吸附能力，從根本上改良砂姜黑土結構性與生產性能，克服土壤質量低下的障礙，實現了既能以環保的方式有效利用作物秸稈，又能有效改良土壤的結構的目的。

具體實施方式：

以下實施例進一步說明本發明的內容，但不應理解為對本發明的限制。在不背離本發明精神和實質的情況下，對本發明方法、步驟或條件所作的修改和替換，均屬于本發明的范圍。若未特別指明，實施例中所用的技術手段為本領域技術人員所熟知的常規手段。

實施例：一種利用作物秸稈生物炭改良砂姜黑土的方法，包括以下步驟：

步驟1，秋播前，利用拖拉機鏵式犁開溝；

步驟2，將生物炭均勻施入步驟1的田溝中，覆土掩埋；

步驟3，采用常規施肥量，以機械旋耕方式翻耕土壤，增加播種適宜性。

所述利用拖拉機鏵式犁開溝，開溝深度25-30cm，寬度20-25cm，鄰溝間距20-25cm。

所述利用拖拉機鏵式犁開溝，每年開溝位置依次錯開。

所述生物炭由小麥、玉米秸稈在500℃條件下悶燒，冷卻至常溫后，再經研磨過2mm篩獲得。

所述生物炭施入量為5t/ha，均勻撒入田溝中，并隨即進行覆土掩埋；所述生物炭掩埋后，以常規施肥量，采用機械旋耕方式翻耕土壤，旋耕深度為10-15cm。