本技术方案涉及农业种植领域,特别是一种结合秸秆炭化生物炭与无机氮肥的施肥技术。该技术以玉米秸秆热解产生的生物炭为基肥,辅以氮肥和磷肥,在春玉米播种前一次性施用。生物炭添加量控制在0至15吨/公顷之间。此方法通过生物炭与无机氮肥的协同作用,旨在提升秸秆利用率,优化土壤结构,并增加玉米产量。
背景技术
随着人口数量的不断增加,为满足人们对粮食的需求,全球粮食作物的种植面积不断扩大,随之产生的作物秸秆量也大幅增大。秸秆由于其自身难降解的特点,并不能在土壤中大量的施用,并且在厌氧腐解的过程中,需要从土壤中吸收氮等元素,还田量过大易引起氮素缺失,腐解不当还会导致甲烷、硫化氢等有毒有害气体增加。如何高效利用秸秆资源,加快推进秸秆资源开发利用的良性循环,减少秸秆露天焚烧造成的大气污染,促进经济与生态协调和持续发展的同时提高农业生产效率,成为当前亟需解决的关键问题。
近年来对于生物炭的研究非常火热。生物炭是由生物秸秆在缺氧或无氧环境中经热裂解后产生的固体产物,具有多孔、比表面积大、吸附能力强、碳稳定性强等特点,可提高土壤有机物质含量,促进养分利用,改善土壤结构和土壤持水保墒能力,有效提高作物产量。
研究发现,生物炭的理化性质决定了对土壤的改良效果,其性质与其炭化工艺密切相关,制备工艺(包括热解加热方式、热解温度、裂解时间等)的不同导致生物炭的性质及表征也存在差异,目前针对热解温度对生物炭理化性质的影响方面的研究还有待深入探讨。
已有大量研究表明,外源添加生物炭能够改善由过量施用氮肥导致的淋溶和径流的氮损失以及富营养化、温室气体排放等问题。但也有研究表明,当施用量超过一定水平,会因土壤空隙过大而加速养分的流失,显著抑制了土壤团聚体的形成和微生物的生长。这表明,因地制宜合理的施用生物炭是改善土壤肥力提高植物养分利用效率的关键。
与此同时,为提高粮食作物产量,农户普遍过量施用化肥,导致农田氮素利用效率急剧下降,由此加剧了带来的环境问题。因此,制定一种高效的秸秆和化肥配施的施肥方案非常重要。
实现思路