[发明专利]一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法

说明书

本发明公开了一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法，采用水稻秸秆及其纳米生物炭作为改良酸性红壤菜地土的添加剂，所述添加剂包括5％的纳米生物炭和12％水稻秸秆，本发明所提供的方法可显著降低土壤机械稳定性大团聚体含量，显著降低团聚体机械稳定性大团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径；显著提高土壤水稳定性大团聚体含量和稳定性指数；显著提高了MBC、DOC、EOC和POC含量，显著提高了土壤的有机碳和碳氮比，并提高了所有粒级团聚体的有机碳含量，具有对酸性红壤菜地土团聚体稳定性和有机碳组分改良显著的有益效果。

技术领域

本发明属于土壤改良领域，具体涉及一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法。

背景技术

南方酸性红壤土具有酸、瘦、粘等弱点，土壤团聚体稳定性较差，并且由于分布区域降水时空不均匀以及不合理利用开发，进一步导致土壤养分供应不足，特别是土壤有机碳和全氮含量显著降低，致使红壤区生产能力和作物质量严重下降。在酸性红壤土的改良中，传统方式包括施用石灰等碱性物质混入土壤，可有效中和土壤酸度和缓解重金属毒害，但是石灰难溶解，移动性较差，改良效果仅限于表层土壤，而且长期单一频繁施用石灰和石膏容易导致土壤复酸化，还会引起土壤板结和养分离子的流失。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法，解决现有技术采用石灰等碱性物质混入土壤的方式进行改良酸性红壤菜地土带来的移动性较差，改良效果仅限于表层土壤，而且长期单一频繁施用石灰和石膏容易导致土壤复酸化，还会引起土壤板结和养分离子的流失的问题。

为解决以上技术问题，本发明提供一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法，采用水稻秸秆及其碳化作为改良酸性红壤菜地土的添加剂，所述添加剂包括5％的纳米生物炭和12％水稻秸秆。

作为优选地，所述纳米生物炭为自制的水稻秸秆碳。

作为优选地，所述水稻秸秆碳具体制作方法为：将水稻秸秆在80℃干燥后粉碎后，在500℃高温厌氧条件下烧制2小时炭化，过60目筛制得传统生物炭，再通过机械研磨把尺寸减小到粒径≤100nm的纳米级生物炭。该条件下水稻秸秆的碳化率为42.0％。

作为优选地，所述水稻秸秆碳的理化性质为：pH为6.82，含水量8.0％，孔容积0.51％，比表面积600m²·g^-1，有机碳含量为525.84g·kg^-1，全氮含量为5.06g·kg^-1，有效磷为2.13g·kg^-1。

与现有技术相比，本发明获得的有益效果是：

本发明采用水稻秸秆及其纳米生物炭对酸性红壤菜地土进行改良试验，经过大量的试验，验证了本发明提出的一种提高红壤菜地土壤团聚体稳定性和优化有机碳组分的方法可显著降低土壤机械稳定性大团聚体含量，显著降低团聚体机械稳定性大团聚体含量、平均重量直径和几何平均直径；添加12％水稻秸秆进行处理能显著提高土壤水稳定性大团聚体含量和稳定性指数；在土壤活性有机碳组分中，单独施入5％自制纳米生物炭进行处理对MBC、DOC、EOC无影响，但可以提高POC含量，施入12％水稻秸秆进行处理均显著提高MBC、DOC、EOC和POC含量，水稻秸秆及其纳米生物炭添加处理均显著提高了土壤的有机碳和碳氮比，并提高了所有粒级团聚体的有机碳含量，以5％的纳米生物炭和12％水稻秸秆进行混合添加处理改善土壤团聚体结构稳定性和有机碳组分的效果最佳。

附图说明

图1为水稻秸秆及其纳米生物炭添加对红壤土总有机碳和碳氮比的影响。

图2为培养6个月后，机械稳定性红壤土团聚体的有机碳含量和贡献率。

图3为水稻秸秆及其纳米生物炭对土壤有机碳组分含量的影响。

具体实施方式