[发明专利]一种有机肥增加土壤固碳能力的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物质有机肥利用技术领域，具体涉及一种有机肥增加土壤固碳能力的方法。

背景技术

全球变暖已成为当今人们关注的焦点问题, 而陆地生态系统碳循环是全球气候变化研究的核心。农田生态系统是陆地生态系统的重要组成部分, 在全球碳收支中占有重要地位。大气中30%的CO₂来源于农业活动和土地利用方式的转变等过程。农田生态系统中，绿色植物(农作物)通过光合作用固定大气中的CO₂，农田通过土壤呼吸向大气释放CO₂。农田土壤是当前具有很大空间来缓解碳排放能力和碳减排潜力的陆地生态系统，全球每年农业减排CO₂的总潜力是5500～6000Mt,其中93%来自减少农田土壤CO₂释放。

全球土壤有机碳贮量约为1550Pg，约为大气碳库760Pg的2倍，陆地生物质碳库560Pg的3倍，是燃烧化石燃料排放CO₂的10倍。由于土壤有机碳贮量的巨大，其较小幅度的变化就能影响到碳向大气中的排放量。因此，土壤碳库的稳定、增长或释放都与大气CO₂浓度变化密切相关。土壤表土中90%的有机碳位于团聚体内，土壤内有机质增加，土壤团聚体隔离、吸附有机碳的能力增强。但目前国内外还没有利用有机肥增加土壤固碳能力的方法。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种有机肥增加土壤固碳能力的方法。其原理是土壤通过施用有机肥来改善土壤结构，能增加土壤团聚体，增大土壤团聚体表面积，增强固碳能力。

有机肥能改良土壤结构，促进团粒状结构的形成，从而增加土壤的疏松性，改善土壤的通气性和透水性。有机肥是土壤团聚体的主要胶结剂，以胶膜形式包裹在矿质土粒外表，形成有机—无机复合体。团聚体大、小孔隙分配合理，具有较强的水稳性。土壤有机质的粘结力比砂粒强，在砂性土壤中，可增加砂土的粘结性，促进团粒状结构的形成。有机质的粘结力比粘粒小，覆盖在粘粒表面，可减少粘粒间的直接接触，降低粘粒间的粘结力。有机质的胶结作用可形成较大的团聚体，进一步降低粘粒的接触面，使土壤的粘性大大降低，因此可以改善粘土的土壤耕性和通透性。土壤中有机质通过改善土壤结构，降低土壤的胀缩性，防止土壤干旱时出现大的裂隙。

土壤中有机质的增加可以提高土壤团聚体含量、改善土壤结构，但是当土壤有机质达到一定含量后，继续增加有机质输入，对土壤团聚化的促进作用减弱，甚至会降低大团聚体的含量。土壤对有机碳的固定存在一个饱和值，一旦达到此值，即使向土壤输入再多的碳，土壤有机碳含量也不会再增加。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

对于牧草生长地区，秋季牧草枯黄后地表温度仍维持在10℃以上，或春季回暖后地表温度达到10℃以上牧草生长前，先将有机肥平洒在地面上，厚1～5cm；再进行“梳草”或“打孔”来划破地表，改善土壤通气和透水性；

“梳草” 每平方米划50～150条沟，沟宽5～10mm、深度3～10cm；“打孔”每平方打孔100～160个，孔径4～8mm，深度5～12cm；过度践踏和使用的草地，在生长季节前，进行2～3次的打孔或梳草处理。打孔、梳草后会在草地表面留下一系列的小洞和小沟，不适宜在干旱、炎热的季节进行。增施有机肥可增加肥力、疏松土壤、提高土壤透气性、有利于草根群的更新，增加土壤固碳能力。

对于乔木和灌木生长地区，根据乔灌根系水平方向和垂直方向生长情况，施用有机肥来增加土壤固碳能力。在秋季地表温度10～20℃时进行，或第二年植物旺盛生长前期进行。

在距离灌木根部50～100cm处挖坑，坑深度为30～50cm，长宽各50～100cm；先在坑内平铺腐熟的有机肥10～30cm，再回填挖出的土，夯实。在距离乔木根部100～250cm处挖坑，坑深度为50～100cm，长宽各150～250cm；先在坑内平铺腐熟的有机肥10～60cm，再回填挖出的土，夯实。有机肥施用后，如天气特别干旱，可适当浇水。

对于农作物耕种地区，在前季作物收获后先把有机肥平洒在地上，厚1～20cm；再将土壤深翻20～50cm；为平衡土壤PH值，对于土质酸性比较强的土壤，施有机肥时每亩增施石灰50～200kg，增加土壤固碳能力。