[发明专利]硝化抑制剂和生物质炭配合施用提高氮肥利用率的方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于复合肥料研制领域，涉及利用硝化抑制剂和生物质炭配合施用降低氮素淋溶损失，提高氮肥的利用率。

背景技术

太湖稻麦轮作区农田土壤氮肥施用量可以达到每年500-600kg N/ha(Xing et al.,2001.Sci.China Ser.B)，设施栽培条件下，施氮量甚至高达1000kg N/ha(姜慧敏等，2010.农业环境科学学报)，而我国农田氮肥利用率往往只有30%左右(朱兆良，1992.科学出版社)，且随着氮肥施用量的增加而下降(姜军等，2005.南京农业大学学报)。氮肥施入土壤后，通过淋溶、径流、挥发、硝化-反硝化等途径损失，不仅造成肥料、能源的浪费，也造成了一系列的环境问题，包括水体富营养化，地下水硝酸盐含量增加，土壤物理结构破坏(朱兆良，1992.科学出版社)，作物营养失调，硝酸盐含量升高，品质下降，病虫害易发(李俊良等，2003.土壤学报)等。

提高氮肥利用的方法包括：改进氮肥施用方式，平衡施肥，合理灌溉，使用缓释氮肥等(朱兆良，1992.科学出版社)。因为土壤带负电荷，对阳离子铵态氮有很强的吸持能力，但对阴离子硝态氮有排斥作用(Ippolito et al.,2011.Soil Sci.)，理论上施用硝化抑制剂可以阻碍铵态氮向硝态氮的转变，减少氮素的淋溶损失，提高氮肥利用率(朱兆良，1992.科学出版社)。然而由于硝化抑制剂本身发生淋溶损失，导致其对硝化反应的抑制效果不能持久(Bremner et al.,1978.Soil Biol.Biochem.)，这也是硝化抑制剂在我国年降雨量大的热带、亚热带地区没得到推广的原因之一。如能采取一定的技术措施延长硝化抑制剂在土壤中的停留时间，则可延长其对硝化反应的抑制效果，然而目前有关这方面的研究还很少。

农作物秸秆作为一种固体废弃物，收获季节大量焚烧导致空气质量严重恶化(陆炳等，2011.中国环境科学；尹聪等，2011.中国环境科学)，如何合理处理、处置大量的作物秸秆引起了越来越多的关注。作物秸秆经过厌氧热解制备的生物质炭具有较高的阳离子交换量，巨大的比表面积和丰富的有机官能团，对有机物质有较强的吸附能力和很高的吸附容量(Uchimiya et al.,2010.Chemosphere;Beesley et al.,2011.Environ.Pollut.;Xu et al.,2011.Bioresour.Technol.)。许多研究结果证明，生物质炭直接施用到土壤中会影响土壤中的氮素形态变化，减少温室气体排放，却并不会减少土壤中氮的淋溶损失(Sarkhot et al.,2012.J.Environ.Qual.;Bruun et al.,2012.Soil Sci.Soc.Am.J.)。将生物质炭与硝化抑制剂配合施用，或许可以利用生物质炭对硝化抑制剂的吸持作用，减少其淋溶损失，延长其对氮素硝化作用的抑制效果，从而减少氮肥的淋溶损失。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种利用生物质炭吸持硝化抑制剂双氰胺(DCD)的方法及其应用，从而延长其在土壤中对抑制酰胺态和铵态氮肥硝化反应的抑制效果，降低氮肥的淋失风险，提高氮肥利用率。

技术方案：硝化抑制剂和生物质炭配合施用提高氮肥利用率的方法，硝化抑制剂双氰胺与300℃烧制的花生秸秆炭配合施用。

当铵态或酰胺态氮肥施用量为每千克土壤200-400mg N时，双氰胺用量为每千克土壤5-50mg，花生秸秆炭施用量为每千克土壤5-50g。

先将双氰胺与花生秸秆炭混合施于表层土壤，并与土壤充分混合，再根据农作物需要施用化学肥料。

硝化抑制剂和生物质炭配合施用提高氮肥利用率的方法在旱作作物种植上的应用。

有益效果：