[發明專利]一種基于生物炭與氨化秸稈的土壤改良劑及制備方法及用途

在審

• 申請號: 202010780855.6
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111908977A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 董勤各;舒方瑜;馮浩;陳光杰;吳淑芳
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: C05G3/60
• 分類號: C05G3/60;C05G3/80;C05G5/12;C09K17/40;C09K101/00
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 申星宇

本發明公開了一種基于生物炭與氨化秸稈的土壤改良劑及制備方法及用途，包括以下重量份的組分：生物炭15～20份；氨化秸稈35～45份；發酵菌種0.02～0.04份；油渣5～10份；菌渣5～10份；水果渣5～10份；尿素0.6～0.8份；硫酸鈣1.8～2.2份；木醋液5～10份。本發明k可快速增加土壤有機質含量，促進土壤團聚體的形成；形成質地合理的土壤結構，改善土壤通氣透水性，建立溝道土地土壤內部的雨水入滲排泄孔道；平衡土壤中的碳酸根和重碳酸根等離子，降低土壤pH，提升新造土地土壤肥力，同時，兼具固碳減排作用。

技術領域

本發明涉及改性生物炭與氨化秸稈的有機組合技術領域，尤其涉及一種基于生物炭與氨化秸稈的土壤改良劑及制備方法及用途。

背景技術

“治溝造地”是全國坡溝整治的一種模式創新，有利于保持和增加耕地面積、提高耕地質量、改善農村生產生活條件、保護生態環境。然而，新造土地所使用的機械化里切外墊、將坡地變為平地的方法，在逐年擴大新造土地面積的同時，導致土壤存在鹽堿較大、團聚體性能較差、有機質養分含量低等問題，對耕種造成極大困難。

我國秸稈資源豐富，秸稈等物料可改善土壤結構，提高土壤肥力，增加土壤有機質含量，改善土壤碳氮含量，不僅有助于提高土壤碳儲存，還可提高作物生產力。生物炭是一種碳含量極其豐富的木炭，富含微孔，可以補充土壤有機物含量，有效保存水分和養料，提高土壤肥力；同時生物炭的多孔隙結構還可以吸附土壤易溶有機碳，表現出包封作用，提高土壤“固碳減排”能力，減少土壤碳釋放。

然而，有機物料保水蓄肥效果好但易造成土壤碳氮比失衡和影響作物根系固定。生物炭無法有效改善土壤結構肥力，且偏堿性土壤與生物炭自身屬性疊加不利于作物生長。生物炭改良土壤時可能對當季作物或第二季作物生長有降低或減產作用。這主要是由于自身養分相對低的生物炭從土壤中交換吸附有效養分，造成植物有效性養分降低。

現有基于生物碳、秸稈或菌渣制備的土壤改良劑，直接使用，能夠顯著降低土壤容重，提高土壤孔隙度，改善土壤結構，但并不能在北方偏堿性土壤或鹽堿土壤中發揮原有肥效，無法更好改善土壤品質和促進所種作物的生長發育。

現有土壤改良劑多將生物炭、菌渣與有機肥等復合，以彌補生物炭所含養分不足等缺陷，而用生物炭改善化學肥料的養分溶解釋放特征，由于生物炭基肥料具有養分緩釋作用，能夠延緩釋放，降低了養分損失，提高了肥料養分利用率，生物炭在其負載養分釋放后，仍能交換吸附土壤水肥，起到改善土壤保水保肥能力，促進土壤有益微生物繁殖和活動，發揮其土壤改良劑功能。因此，考慮將秸稈生物炭、氨化秸稈、木醋液、果枝食用菌渣、磷礦粉、解淀粉芽泡桿菌、油渣等復合制成低肥力弱結構土壤固碳改良劑。

目前的土壤改良劑多采用生物炭、秸稈等作為核心材料與菌渣料、微量元素等復合制成。雖然秸稈生物炭可以激活增加土壤有效磷含量，通過吸附和解吸來改變磷的循環和有效性，但在北方偏堿性土壤上施用生物炭會造成pH值升高，直接施用生物炭會導致作物對其它養分元素的吸收障礙，且生物炭本身礦質養分較為有限、碳源也難以被利用，對土壤中易溶性有機碳的吸附和包封作用存在飽和狀況，無法持續固碳減排。同時，現有秸稈有機物料易造成土壤碳氮比例失衡，影響作物氮素吸收，造成秸稈物料與作物爭氮現象。

由此，有效提升生物炭類秸稈土壤改良劑，對改善北方偏堿性土壤肥力，至關重要。

發明內容

為了解決上述技術問題，有必要基于生物炭、木醋液、秸稈等有機物料制備一種適用于鹽堿土壤或新造土地的土壤改良劑，建立高效可持續的北方新造土地土壤肥力提升及碳素有效儲存的土壤改良劑。