CN107586229B

CN107586229B - 基于生物炭的花生连作土壤改良剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN107586229B
Application number: CN201710983657.8A
Authority: CN
Inventors: 杨劲峰; 高梦雨; 李玥; 韩晓日; 崔红光; 罗培宇; 李娜; 刘宁; 黄玉茜; 王月; 安宁; 戴健; 任彬彬
Original assignee: Shenyang Agricultural University
Current assignee: Shenyang Agricultural University
Priority date: 2017-10-20
Filing date: 2017-10-20
Publication date: 2020-11-10
Anticipated expiration: 2037-10-20
Also published as: CN107586229A

Abstract

本发明提供一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂及其制备方法和应用，该土壤改良剂按照重量份包括以下原料：秸秆18.0～36.0份或者花生壳3.3～6.6份，硅肥6.0～12.0份，尿素1.0～2.0份，磷酸二铵3.0～6.0份，硫酸钾4.0～8.0份，其中所述秸秆以生物炭形式存在，所述生物炭中碳含量为20～60％。制备方法包括：按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；将秸秆或者花生壳粉碎后过5目筛，将筛分的粉末进行无氧炭化制成生物炭；将硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。应用方法包括：将所述土壤改良剂按照50～100kg/亩花生地的配比投加。

Description

基于生物炭的花生连作土壤改良剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及土壤改良剂技术，具体涉及一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂及其制备方法和应用。

背景技术

连作障碍是我国花生生产的一个共性难题，在花生主产区，尤其是一些老产区，因花生种植效益相对较高、土壤贫瘠，种植其他作物经济效益低，导致花生连作现象严重，花生产量低而不稳。此外，土壤酸化是我国农田普遍现象，在当前高投入高产出的现代农业中，土壤pH的持续下降，已成为全球耕地最为普遍的现象。连续施用化学氮肥，是导致土壤酸化现象日益加重的重要原因。目前涉及土壤改良剂的发明专利较多，CN2016110831693公开了一种农作物连作土壤改良剂及其制备方法，涉及的是一种生物改良剂，但微生物发挥活性要求条件高、保存期限短，应用效果差，并且生物方法受限于田间条件、产品价格等因素，导致应用难度大；再就是生物改良剂不含有碱性物质及养分物质，难以起到既改良土壤，又缓解酸化、陪肥土壤等多方面作用，制备过程繁琐成本也较高。CN2016111687261公开了一种生物质炭-脱硫石膏土壤改良剂及其制备方法与应用，该专利主要应用生物炭和脱硫石膏进行改良盐渍化土壤，起到提高土壤pH值和改善物理化学性状的作用，但对于花生连作土壤无法培肥及克服连作障碍。

针对现有花生连作土壤改良剂普遍存在的效果单一化、效果适用窄等问题，亟需开发一种新的花生连作土壤改良剂来满足花生生产的实际需要。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂及其制备方法和应用，可起到土壤培肥、减少病虫害发病几率和改良土壤的效果。本发明的技术方案为：

一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，按照重量份包括以下原料：秸秆18.0～36.0份，硅肥6.0～12.0份，尿素1.0～2.0份，磷酸二铵3.0～6.0份，硫酸钾4.0～8.0份，其中所述秸秆以生物炭形式存在，所述生物炭中碳含量为20～60％。

进一步地，所述秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中的一种或多种混合。

一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，按照重量份包括以下原料：花生壳3.3～6.6份，硅肥6.0～12.0份，尿素1.0～2.0份，磷酸二铵3.0～6.0份，硫酸钾4.0～8.0份，其中所述花生壳以生物炭形式存在，所述生物炭中碳含量为20～60％。

所述基于生物炭的花生连作土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；

将秸秆或者花生壳粉碎后过5目筛，将筛分的粉末进行无氧炭化制成生物炭；

将硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。

进一步地，所述无氧炭化条件为：温度为300～700℃，时间为1～3h。

所述基于生物炭的花生连作土壤改良剂的应用方法，包括：将所述土壤改良剂按照50～100kg/亩花生地的配比投加。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明的花生连作土壤改良剂通过复配生物炭与碱性物质硅肥，利用生物炭的较大比表面、多孔、较高阳离子交换量和硅肥的碱性、抗病、降低重金属污染等特点，再添加氮磷钾养分而制成，可有效解决现有花生连作土壤改良剂存在的效果单一、不易操作等问题；同时对农业废弃物进行了资源化处理，解决了焚烧秸秆带来的环境问题，还起到提高土壤pH值、克服连作障碍、培肥土壤、减少病虫害发病几率、提高花生单产等效果。此外，本发明原料来源广泛、技术简单、成本低、效果多元化。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

实施例1

一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，按照重量份包括以下原料：玉米秸秆20.1份，硅肥7.5份，尿素1.1份，磷酸二铵3.2份，硫酸钾7.0份，其中秸秆以生物炭形式存在，其中碳含量为35％。该改良剂的制备方法包括以下步骤：先按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；将秸秆粉碎后过5目筛，将筛分的粉末于700℃条件下进行无氧炭化1h，制成生物炭；将硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。

将本实施例得到的土壤改良剂按照80kg/亩花生地的配比投加到花生地进行田间试验，投加入花生地的具体方式为：旋耕前，按照上述配比将改良剂均匀撒在花生地土壤表面，此后采用农机进行旋耕，将改良剂翻入土壤，均匀混合。改良剂施入后进行花生种植，采用农机具制备90cm大垄，垄台宽60cm、垄沟宽30cm；每条垄在垄台两侧分别种植一行花生，播种深度3cm，每穴播种2粒，株距15cm，播种密度20000株/亩。与此同时，在与本实施例同样大小的花生地进行不投加改良剂的对比试验，种植及施肥过程与本实施例均相同。试验结果如表1所示。

实施例2

一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，按照重量份包括以下原料：玉米和水稻的混合秸秆30.0份，硅肥10.5份，尿素2.0份，磷酸二铵5.0份，硫酸钾6.0份，其中秸秆以生物炭形式存在，其中碳含量为36％。该改良剂的制备方法包括以下步骤：先按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；将秸秆粉碎后过5目筛，将筛分的粉末于500℃条件下进行无氧炭化2h，制成生物炭；将硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。

将本实施例得到的土壤改良剂按照70kg/亩花生地的配比投加到花生地进行田间试验，投加入花生地的具体方式为：旋耕前，按照上述配比将改良剂均匀撒在花生地土壤表面，此后采用农机进行旋耕，将改良剂翻入土壤，均匀混合。改良剂施入后进行花生种植，采用农机具制备90cm大垄，垄台宽60cm、垄沟宽30cm；每条垄在垄台两侧分别种植一行花生，播种深度3cm，每穴播种2粒，株距15cm，播种密度20000株/亩。与此同时，在与本实施例同样大小的花生地进行不投加改良剂的对比试验，种植及施肥过程与本实施例均相同。试验结果如表1所示。

实施例3

一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，按照重量份包括以下原料：花生壳4.5份，硅肥7.8份，尿素1.5份，磷酸二铵4.8份，硫酸钾5.5份，其中花生壳以生物炭形式存在，其中碳含量为40％。该改良剂的制备方法包括以下步骤：先按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；将花生壳粉碎后过5目筛，将筛分的粉末于400℃条件下进行无氧炭化3h，制成生物炭；将硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。

将本实施例得到的土壤改良剂按照50kg/亩花生地的配比投加到花生地进行田间试验，投加入花生地的具体方式为：旋耕后，在垄台中部挖掘5～10cm的深沟，根据目标花生地面积确定每垄改良剂用量，将每垄用量的改良剂均匀铺于挖好的深沟中，盖土，在沟的两侧进行花生种植。改良剂施入后进行花生种植，采用农机具制备90cm大垄，垄台宽60cm、垄沟宽30cm；每条垄在垄台两侧分别种植一行花生，播种深度3cm，每穴播种2粒，株距15cm，播种密度20000株/亩。与此同时，在与本实施例同样大小的土地上进行相同垄台和深沟改造，进行不投加改良剂的对比试验，种植及施肥过程与本实施例均相同。试验结果如表1所示。

表1本发明实施方式及对比例实施方式的花生种植结果比较

从表1的数据可以看出，本发明的花生连作土壤改良剂有效提高土壤pH值16％以上及提高有机质含量2.5～17％，减少了病虫害发病几率约4％，并提高花生单产最高达60％，最低也有16％以上。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂按照重量份由以下原料组成：秸秆18.0〜36.0份，碱性硅肥6.0〜12.0份，尿素1.0〜2.0份，磷酸二铵3.0〜6.0份，硫酸钾4.0〜8.0份，其中所述秸秆以生物炭形式存在，所述生物炭中碳含量为20〜60%。

2.根据权利要求1所述的一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，其特征在于，所述秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆、小麦秸秆、高粱秸秆中的一种或多种混合。

3.一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂，其特征在于，所述土壤改良剂按照重量份包括以下原料：花生壳3.3〜6.6份，碱性硅肥6.0〜12.0份，尿素1.0〜2.0份，磷酸二铵3.0〜6.0份，硫酸钾4.0〜8.0份，其中所述花生壳以生物炭形式存在，所述生物炭中碳含量为20—60%。

4.权利要求1〜3任意一项权利要求所述的一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照上述土壤改良剂的重量份组成配料；

将碱性硅肥粉碎过200目筛后与生物炭混合均匀，再与尿素、磷酸二铵、硫酸钾混合均匀后既得。

5.根据权利要求4所述的一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂的制备方法，其特征在于，所述无氧炭化条件为：温度为300〜700°C,时间为1〜3h。

6.权利要求1〜3任意一项权利要求所述的一种基于生物炭的花生连作土壤改良剂的应用方法，其特征在于，包括：将所述土壤改良剂按照50〜100kg/亩花生地的配比投加。