[发明专利]一种秸秆配合生物炭免耕改良砂质潮土的方法

说明书

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种秸秆配合生物炭免耕改良砂质潮土 的方法。

背景技术

黄淮平原沙地面积203.1×10⁴hm²，是黄淮平原主要低产土壤类型。砂质潮土土 壤质地轻，保肥保水能力差、严重影响水肥利用效率，进而影响小麦/玉米高产高效。因此， 探寻适宜的改良方法，提升砂质潮土土壤养分含量及作物产量，能为砂质潮土的改良提供 理论和实践意义。

秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施，在杜绝了秸秆焚烧 所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。农作物秸秆是农田土壤有机质的重要来源。 秸秆中含有农作物生长需要的氮、磷、钾、镁、钙和硫等营养元素，可以作为农业生产中重 要的肥料资源。还田不仅是回收利用秸秆的一种重要方式，还可以减少野外焚烧秸秆出现 的浪费资源和环境污染等问题。秸秆还田后在土壤中分解，能有效提高土壤有机质含量和 肥料利用率，改良土壤结构和物理性状，使土壤疏松，孔隙度增加，容量减轻，促进微生物活 力和作物根系的发育，综合改善土壤水、肥、气、热等方面的生态效益。因此，秸秆还田能够 改善砂质潮土的理化性状，进而提高作物产量。

生物炭(biochar)是生物质在无氧条件下缓慢高温分解得到的富含碳的有机物 质。生物炭的两个特性十分有价值：1、生物碳具有特殊的物理化学构造，具有较强稳定性和 离子吸附交换性能，难以分解，2、相比其它形式的土壤有机物质，生物炭能够保持土壤养 分。由于这两个特性，生物炭产生三个环境效益：(1)减缓气候变化，(2)提高土壤肥力，提高 作物产量，(3)减少环境污染。所以该材料在农业上的应用日益引起了研究者的重视，成为 当前研究的热点，为改良土壤，保肥增产提供新的途径。

免耕作为一项重要的保护性耕作措施，在蓄水保墒、培肥土壤、保护环境、节本增 效、增加农民收入等方面表现出了其他耕作方式不可替代的作用，产生了良好的社会、经济 和生态效益，已成为当前研究的热点。长期以来，黄淮海平原一直采用秸秆全量还田，小麦 收获后玉米季免耕还田，小麦季翻耕还田，属于一种半免耕模式。但是目前有关全免耕对该 区域中低产田土壤理化性质优劣以及作物产量的影响尚存在争议。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种秸秆配合生物炭免耕改良砂质潮土 的方法，砂质潮土采用全免耕模式，播种后覆盖一半秸秆和该秸秆等碳量的生物炭，经过3 年6季的改良试验，有效改善砂质潮土物理化学结构，提升了砂质潮土养分和作物产量。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种秸秆配合生物炭免耕改良砂质潮土的方法，步骤如下：

（1）玉米收获后，一半质量的玉米秸秆移除，一半质量的玉米秸秆切成4~6cm小段得到 玉米秸秆碎，用开沟器直接开5cm深小沟播种小麦，然后均匀撒施玉米秸秆碎和玉米秸秆碎 等碳量的生物炭；

（2）小麦收获后，一半质量的小麦秸秆移除，一半质量的小麦秸秆切成4~6cm小段得到 小麦秸秆碎，然后均匀撒施小麦秸秆碎和小麦秸秆碎等碳量的生物炭，播种器直接播种玉 米；

（3）重复步骤（1）和步骤（2）三次。

所述生物炭的总碳含量510.6g·kg-1，C/N为68.1，pH为9.7。

玉米和小麦化肥施用量一致，均为纯N180kg/hm²、P₂O₅120kg/hm²、K₂O60kg/ hm²，磷钾肥全部在小麦、玉米出苗后于垄间一次性开沟施入，氮肥60%作基肥，40%作追肥在 小麦拔节期和玉米大喇叭口期追肥沟施，追肥立即灌水，其他农田栽培管理措施与当地农 民管理习惯一致。

所述小麦品种为周麦17，玉米品种为郑单958。