一种生物炭的应用及基于生物炭的磷肥减施增效方法技术

本发明专利技术公开了一种生物炭在改善北疆灌区麦田土壤理化性质、提升小麦磷素利用率和产量中的应用；以及基于生物炭的磷肥减施增效方法，包括以下步骤：先将生物炭与磷肥施入北疆灌区麦田土壤，得到改良土壤；然后将小麦在改良土壤中播种。本发明专利技术不仅解决了传统土壤施肥方法中存在的成本高、费时长、缺少生态可持续性的问题，而且对北疆灌区麦田土壤肥力改善和磷素利用效率提升具有良好的效果，并为新疆棉花秸秆资源合理利用提供了新途径。花秸秆资源合理利用提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】
一种生物炭的应用及基于生物炭的磷肥减施增效方法


[0001]本专利技术涉及生物炭及农业种植
，更具体的说是涉及一种生物炭的应用及基于生物炭的磷肥减施增效方法。

技术介绍

[0002]磷是作物必需的大量营养元素之一，其在土壤中易被固定，从而降低了被作物吸收利用的有效性，难以满足农业生产需求。虽然施用磷肥可以在一定程度上缓解磷素不足，但相应的土壤富营养化也随之产生。因此，如何提高农田土壤磷素利用率被广泛关注。
[0003]生物炭由于其结构特殊，被认为是一种良好的土壤改良剂，可作为肥料养分载体，延缓土壤中养分的释放与流失。随着人们对粮食安全、环境安全和温室气体减排需求的不断增加，生物炭逐渐与土壤管理、农业可持续发展和碳封存联系在一起，研究认为，利用生物炭(秸秆炭化)进行改土还田，不仅可以与肥料配施提高作物产量，也可以单独使用或作为添加剂来改善土壤肥力，提高资源利用效率，缓解环境污染，减少温室气体排放，同时也可为生态环境污染修复提供合理有效地解决方式。
[0004]新疆地处亚欧大陆腹地，属荒漠干旱性气候，土壤贫瘠，盐渍化严重。近些年随着不合理施肥灌溉等进一步加重了土壤的次生盐渍化，严重影响农田生态环境及作物生长，成为制约农业生产发展的“瓶颈”。
[0005]因此，开展生物炭添加对灌溉麦田磷素利用的研究，对促进农田地力提升、提高作物生产能力及改善农田生态环境具有科学价值和现实意义
技术实现思路
。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种生物炭的应用及基于生物炭的磷肥减施增效方法，以克服现有技术中存在的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]首先，本专利技术提供了一种生物炭在改善北疆灌区麦田土壤理化性质、提升小麦磷素利用率和产量中的应用。
[0009]本专利技术的有益效果在于：
[0010]1、本专利技术通过在北疆灌区土壤上根据土地面积添加一定比例的生物炭，不仅可以改善土壤理化性质和提升磷素利用效率，达到提升产量的目的，而且实现了肥料的高效利用，提高了经济效益和环境效益。
[0011]2、本专利技术通过在灌区麦田减量施用磷肥配施生物炭，不仅实现了土壤理化性质提升和小麦增产的目的，而且降低了磷肥施用量，提高了经济和环境效益，尤其适用于提升北疆灌区麦田土壤肥力。
[0012]优选的，所述生物炭为植物秸秆经高温厌氧炭化制得。
[0013]优选的，所述植物秸秆为棉花秸秆。
[0014]优选的，所述炭化温度为450℃。
[0015]采用上述优选技术方案的有益效果在于，通过控制生物炭的炭化温度，使制得的生物炭表面官能团较为丰富，利于土壤改良和植物生长。
[0016]优选的，所述生物炭用量为22.5
‑
30t/hm2。
[0017]采用上述优选技术方案的有益效果在于，根据土地面积添加适宜的生物炭量，不仅能够改善北疆灌区土壤结构、提高土壤养分含量和酶活性，而且还能增强土壤微生物活性，提高土壤微生物功能多样性，对稳定土壤结构也具有良好的效果。
[0018]优选的，土壤理化性质包括土壤pH、土壤电导率(EC)、土壤有机质含量以及土壤基础养分含量；磷素利用率包括磷素积累分配规律、磷素利用效率和磷肥利用效率。
[0019]本专利技术还提供了一种基于如上技术方案生物炭的磷肥减施增效方法，包括以下步骤：
[0020](1)将生物炭与磷肥施入北疆灌区麦田土壤，得到改良土壤；
[0021](2)将小麦在改良土壤中播种。
[0022]进一步的，步骤(1)中，施入的方式为：将生物炭与磷肥混合后施入。
[0023]进一步的，步骤(1)中，施入的方式为：将生物炭垄底条施后再施入磷肥。
[0024]优选的，磷肥的磷素用量为84
‑
102kg/hm2。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种生物炭的应用及基于生物炭的磷肥减施增效方法，具有如下有益效果：
[0026]1、本专利技术针对新疆农田施磷量逐渐增大、磷肥利用率低和磷矿资源短缺等问题，通过揭示磷肥减施及生物炭添加后土壤理化性质及磷素运移变化规律，阐明生物炭添加对灌溉农田磷素利用的影响机制。
[0027]2、生物炭作为一种新型肥料，不仅可以作为土壤改良剂，提高土壤肥力，改善植物生境，提高土地生产力及作物产量，其对土壤的透气、保水、保肥性有不同程度的改善，施加生物炭对土壤肥力有吸持和缓释的作用。本专利技术综合改良方法能够培肥灌区土壤，提升小麦磷素利用效率。
[0028]3、生物炭通过改善北疆灌区土壤理化性质、提高土壤养分进而培肥土壤；生物炭通过增加土壤速效养分含量，提升养分利用效率，进而达到增产目的。本专利技术综合改良方法能够培肥灌区土壤，提升小麦磷素利用效率。
[0029]4、本专利技术不仅解决了传统土壤施肥方法中存在的成本高、费时长、缺少生态可持续性的问题，而且对北疆灌区麦田土壤肥力改善和磷素利用效率提升具有良好的效果，并为新疆棉花秸秆资源合理利用提供了新途径。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术的实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]以下实施例中，本专利技术对生物炭的制备方式没有特殊限定，采用本领域技术人员所熟知的制备方式即可。
[0032]实施例1
[0033]基于生物炭的磷肥减施增效方法，包括以下步骤：
[0034](1)将生物炭与磷肥混合后均作为底肥在小麦播种前一次性均匀施于北疆灌区麦田土壤表面并翻至土壤耕层，得到改良土壤；
[0035]其中，生物炭为棉花秸秆经450℃高温厌氧炭化制得；生物炭的用量为22.5t/hm2；磷肥的用量为84kg/hm2；土壤耕层的厚度为20cm；
[0036](2)将小麦在改良土壤中播种，播种方式为条播，行距为0.2m，种植密度为450
×
104株/hm2，灌溉方式为滴灌，其他田间肥水管理措施均同一般高产田。
[0037]实施例2
[0038]基于生物炭的磷肥减施增效方法，包括以下步骤：
[0039](1)将生物炭垄底条施后再施入磷肥于北疆灌区麦田土壤，得到改良土壤；
[0040]其中，生物炭为棉花秸秆经450℃高温厌氧炭化制得；生物炭的用量为30t/hm2；磷肥的用量为102kg/hm2；
[0041](2)将小麦在改良土壤中播种，播种方式为条播，行距为0.2m，种植密度为450
×
104株/hm2，灌溉方式为滴灌，其他田间肥水管理措施均同一般高产田。
[0042]实施例3
[0043]北疆灌区麦田施用生物炭的田间试验
[0044]1、试验步骤
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物炭在改善北疆灌区麦田土壤理化性质、提升小麦磷素利用率和产量中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述生物炭为植物秸秆经高温厌氧炭化制得。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述植物秸秆为棉花秸秆。4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述炭化的温度为450℃。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述生物炭的用量为22.5
‑
30t/hm2。6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述土壤理化性质包括土壤pH、土壤电导率、土壤有机质含量以及土壤基础养分含量；所述磷素利用率包括磷素积累分配规律、磷素利用效率和磷肥利用效率。7.一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫君，赵红梅，贾宏涛，惠超，张金汕，
申请(专利权)人：新疆农业大学，
类型：发明
国别省市：