CN116114449A - 一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法 - Google Patents

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杨刚
廖达航
谭道永
代钎里
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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Abstract

本发明公开了一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，属于水稻施肥方法技术领域。本发明包括以下步骤：S1：物料选择，选用无机复合肥、矿渣作为原料；S2：物料处理，对矿渣进行无害化处理，得到无害化矿渣；S3：物料混合配比，将S2中得到的无害化矿渣和无机复合肥进行混合配比，得到矿渣‑无机复合肥料；S4：肥料施用，先对田地进行整地处理，然后将S3中得到的矿渣‑无机复合肥施用在田地内，施用两天后将水稻移栽至田地内，在水稻生长周期内进行水分管理。本发明可促进土壤中的有机碳的固定，提高土壤的碳汇功能，在增加水稻产量的同时，实现稻田生态系统的固碳减排。

Description

一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法
技术领域
本发明涉及水稻施肥方法技术领域，具体涉及一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法。
背景技术
农业减排固碳是国家在实现“双碳”战略中必不可缺的一环。但是，如何实现农业的减排固碳以及推广应用的技术措施还比较少。农业农村部先后发布了农业农村减排固碳十大技术模式以及《农业农村减排固碳实施方案》来促进农业的减排固碳。现有能够减少稻田温室气体排放、提高土壤碳汇的技术还不成熟，在农业农村部发布的十大减排技术模式中，关于稻田甲烷减排技术的描述中提到，采用高产低碳品种、旱耕湿整、控水栽培、施用减排肥料等能够减少稻田甲烷的排放。
目前关于减排肥料的研究较少且并不成熟，对于减排肥料的研究，国内较多关注的是腐植酸在土壤减排固碳上的效果。基于腐殖酸的减排肥料原理是腐殖酸是土壤有机质的组成成分之一，是有机碳的主要贡献者，它能够提高土壤的碳汇能力，增加土壤对有机碳的固定。但是腐殖酸肥料主要是增强土壤的固碳能力，对直接减少土壤温室气体排放的贡献不足。另外，大多对于温室气体减排相关研究只是观测单个温室气体的排放通量，没有从系统角度分析整个温室气体排放通量及全球增温潜势的变化。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其目的在于：促进土壤中的有机碳的固定，提高土壤的汇碳功能，在增加水稻产量的同时，实现稻田生态系统的减排固碳。
本发明采用的技术方案如下：
一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，包括以下步骤：
S1：物料选择，选用无机复合肥、矿渣作为原料；
S2：物料处理，对矿渣进行无害化处理，得到无害化矿渣；
S3：物料混合配比，将S2中得到的无害化矿渣和无机复合肥进行混合配比，得到矿渣-无机复合肥料；
S4：肥料施用，先对田地进行整地处理，然后将S3中得到的矿渣-无机复合肥施用在田地内，施用两天后将水稻移栽至田地内，在水稻生长周期内进行水分管理。
优选的，所述无机复合肥为N-P2O5-K2O，比例为15％-15％-15％的硫酸钾型复合肥。
进一步地，所述无机复合肥的总养分≥45％。
优选的，所述矿渣为电解锰渣。
进一步地，所述电解锰渣中Al2O3、Fe2O3、MnO的占比分别为7.9％、4.9％、3.7％。
优选的，所述S2对矿渣进行无害化处理的过程为：
S201：将矿渣与生石灰按质量比100:6混合，得混合物；
S202：将混合物送入密闭的成型设备中进行均化，制备成片或颗粒状；
S203：将S203中得到的产物送入蒸汽装置中，向蒸汽装置内通入高温蒸汽，得到无害化矿渣；
S204：将无害化矿渣磨碎后过100目筛子。
优选的，所述S3中无害化矿渣与无机复合肥的配比为1:3。
优选的，所述水稻为水稻。
进一步地，所述水稻苗的株间距为20cm与30cm。
优选的，所述S4中的水分管理包括前期淹水、中期晒田、后期浅淹水。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明可促进土壤中的有机碳的固定，提高土壤的汇碳功能，有效抑制水稻田地内的温室气体排放；
2.本发明在增加水稻产量的同时，实现稻田生态系统的减排固碳；
3.本发明合理利用资源，为生态农业发展做出贡献。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明实施例二中施用普通肥料与施用矿渣-无机复合肥料后随时间变化土壤中CH4、CO2、N2O的排放速率对照曲线图；
图2为本发明实施例二中施用普通肥料与施用矿渣-无机复合肥料后随时间变化土壤中CH4、CO2、N2O的平均排放速率对照柱状图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合图1-图2对本发明作详细说明。
图1展示的是本发明实施例二中只施用无机复合肥料与施用矿渣-无机复合肥料后随时间变化土壤中CH4、CO2、N2O的排放速率对照图，其中a、b、c分别代表CH4、CO2、N2O对应的图表，即由上至下依次为CH4、CO2、N2O对应的排放速率图，M代表施用矿渣-无机复合肥料曲线，CK代表只施用无机复合肥料；
图2展示的是本发明实施例二中只施用无机复合肥料与施用矿渣-无机复合肥料后整个作物生育期土壤中CH4、CO2、N2O的平均排放速率对照柱状图，其中a、b、c分别代表CH4、CO2、N2O对应的图表，即由上至下依次为CH4、CO2、N2O对应的平均排放速率柱状图，M代表施用矿渣-无机复合肥料柱状图，CK代表只施用无机复合肥料柱状图。
实施例一
一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，包括以下步骤：
S1：物料选择，选用无机复合肥、矿渣作为原料；
S2：物料处理，对矿渣进行无害化处理，得到无害化矿渣；
S3：物料混合配比，将S2中得到的无害化矿渣和无机复合肥进行混合配比，得到矿渣-无机复合肥料；
S4：肥料施用，先对田地进行整地处理，然后将S3中得到的矿渣-无机复合肥施用在田地内，施用两天后将水稻移栽至田地内，在水稻生长周期内进行水分管理。
S2对矿渣进行无害化处理的过程为：
S201：将矿渣与生石灰按质量比100:6混合，得混合物；
S202：将混合物送入密闭的成型设备中进行均化，制备成片或颗粒状；
S203：将S203中得到的产物送入蒸汽装置中，向蒸汽装置内通入高温蒸汽，得到无害化矿渣；
S204：将无害化矿渣磨碎后过100目筛子。
S3中无害化矿渣与无机复合肥的配比为1:3。
S4中的水分管理包括前期淹水、中期晒田、后期浅淹水。
实施例二
本实施例中的无机复合肥采用N-P2O5-K2O比例为15％-15％-15％的硫酸钾型复合肥，其总养分≥45％；矿渣选用工业生产金属锰产生的电解锰渣，其中，Al2O3、Fe2O3、MnO的占比分别为7.9％、4.9％、3.7％，锰渣其余主要成分为SO3、SiO2、CaO，占比分别为32.3％、28.2％、17.9％；
表1电解锰渣的粒径及质量百分比
Figure BDA0004085334060000041
表2电解锰渣重金属元素含量
Figure BDA0004085334060000042
表3肥料中有毒有害物质的限量要求
Figure BDA0004085334060000043
表4电解锰渣毒性浸出实验结果
Figure BDA0004085334060000044
表5危险废物浸出毒性鉴别标准值
Figure BDA0004085334060000051
电解锰渣的毒性浸出结果显示有害元素的浸出量较低，在施用配施矿渣-无机复合肥料时，通过添加固化剂降低电解锰渣中有害元素的浸出，固化剂为硫化钠、硫化钙、乙硫氮或碳链长度为2～8的烷基黄原酸盐(俗称黄药)等含硫添加剂中的一种或几种，用量一般为电解锰渣质量的0.2％～1％，含硫固化剂易与重金属离子形成沉淀，可有效抑制重金属元素在土壤中的迁移，避免造成土壤和水源污染。
水稻的产量是评价肥料施用效果的指标之一，因此在水稻成熟后采集了水稻样品进行考种测产，与只施用无机复合肥料相比，施用矿渣-无机复合肥料增加了水稻的产量，结果如表所示：
表6矿渣-无机复合肥料与只施用无机复合肥料(对照)下水稻的产量构成指标分析
Figure BDA0004085334060000052
在增加水稻产量的同时，实现稻田生态系统的减排固碳；本发明合理利用资源，为生态农业发展做出贡献
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：物料选择，选用无机复合肥、矿渣作为原料；
S2：物料处理，对矿渣进行无害化处理，得到无害化矿渣；
S3：物料混合配比，将S2中得到的无害化矿渣和无机复合肥进行混合配比，得到矿渣-无机复合肥料；
S4：肥料施用，先对田地进行整地处理，然后将S3中得到的矿渣-无机复合肥施用在稻田田内，施用两天后将水稻移栽至田地内，在水稻生长周期内进行水分管理。
2.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述无机复合肥为N-P2O5-K2O，比例为15％-15％-15％的硫酸钾型复合肥。
3.根据权利要求1或2所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述无机复合肥的总养分≥45％。
4.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述矿渣为电解锰渣。
5.根据权利要求4所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述电解锰渣中Al2O3、Fe2O3、MnO的占比分别为7.9％、4.9％、3.7％。
6.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述S2对矿渣进行无害化处理的过程为：
S201：将矿渣与生石灰按质量比100:6混合，得混合物；
S202：将混合物送入密闭的成型设备中进行均化，制备成片或颗粒状；
S203：将S203中得到的产物送入蒸汽装置中，向蒸汽装置内通入高温蒸汽，得到无害化矿渣；
S204：将无害化矿渣磨碎后过100目筛子。
7.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述S3中无害化矿渣与无机复合肥的配比为1:3。
8.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述水稻为水稻。
9.根据权利要求8所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述水稻苗的株间距为20cm与30cm。
10.根据权利要求1所述的一种降低稻田土壤温室气体排放通量的肥料配施方法，其特征在于，所述S4中的水分管理包括前期淹水、中期晒田、后期浅淹水。
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