[发明专利]一种生物炭改良盐碱土壤的方法及其促进饲草紫花苜蓿生长的应用

说明书

本发明涉及盐碱土壤改良技术领域，具体涉及一种生物炭改良盐碱土壤的方法及其促进饲草紫花苜蓿生长的应用。所述改良盐碱土壤的参数包括降低土壤含盐量、降低土壤pH值、提高土壤通透性、提高土壤无机氮含量。所述促进饲草紫花苜蓿生长的参数包括提高紫花苜蓿生长性状、降低紫花苜蓿逆境胁迫、增加紫花苜蓿营养品质。其中，提高紫花苜蓿的生长性状包括提高发芽率、株高、根长、分枝数、茎粗、叶面积、地上生物量、地下生物量和根冠比；降低紫花苜蓿的逆境胁迫包括降低丙二醛、可溶性蛋白和脯氨酸含量；增加紫花苜蓿营养品质包括提高木质素和相对饲用价值。综合，每公斤盐碱土壤添加50g生物炭具有最好的改良效果。

技术领域

本发明涉及盐碱土壤改良技术领域，具体涉及一种生物炭改良盐碱土壤的方法及其促进饲草紫花苜蓿生长的应用。

背景技术

土地盐碱化给农业生产带来严重威胁，加速土地退化，导致粮食减产，造成巨大经济损失，成为世界性难题。目前我国各类盐碱地已达9913万公顷，其面积不断增长。盐碱土的渗透力和水力传导能力较低，极易形成板结现象，阻碍幼苗的生根和出苗。在植物的生长季，盐碱土水分流失会降低植物吸水能力，引起植物体内生理干旱，产生离子毒害作用，阻碍植物对养分元素的吸收，造成植物营养失调、代谢紊乱，导致植物生长性能降低和作物生产力下降。

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)又称紫苜蓿，是一种多年生豆科草本。因其营养丰富、品质良好，紫花苜蓿常作为饲料与牧草，为食草型家畜提供重要的食物来源，因此被全球各地广泛引种栽培。土壤盐碱化危害着紫花苜蓿生长，影响紫花苜蓿对于水分和营养物质的吸收，导致其产量大幅降低。较高的土壤盐度及pH值导致土壤结构恶化，养分元素被固定在土壤中，因此加大紫花苜蓿根系生长阻力，使紫花苜蓿体内养分物质流失，营养品质随之下降，对畜牧业造成一定威胁。

生物炭是一种富含碳元素的材料，通过在高温无氧的环境中热解废弃的木材、树叶、秸秆和生物粪便等生物质制作而成，被视作环境友好型碳中性材料。生物炭具有多孔结构、丰富的表面官能团和良好的稳定性，施入盐碱地后能有效改善土壤孔隙结构和微环境、调节土壤pH值、降低土壤容重，并提高土壤通透性、团聚性、水肥利用效率及阳离子交换量，从而降低土壤盐分、缓解盐碱胁迫。生物炭利用在土壤治理等领域已受到高度重视。

作为土地资源的一部分，盐碱土是重要的潜在耕地资源。科学改良盐碱化土地，促进饲草在盐碱地中的抗逆生长，对合理开发利用盐碱化土地资源、促进畜牧业生产力、改善生态环境质量及保障农业可持续发展具有重要意义。

目前已有很多研究旨在改良盐碱土壤以促进农作物生长，主要包括农田耕作、工程措施改良和土壤改良剂应用等。比如，深耕法通过整地深翻，将地表盐分均匀到土层深处，同时改善土壤排水和通气，使农作物免受盐分胁迫；灌溉洗盐法利用微咸水、咸水、碱性水和高矿化水进行灌溉，将土壤中的可交换性Na⁺置换出来，达到降低盐分、促进植物生长目的；脱硫石膏等土壤改良剂应用通过利用石膏中Ca²⁺置换土壤中过量的Na⁺，使过量的Na⁺被渗透至更深层土壤，以保障农作物在表层土壤的生长。然而，工程措施改良的造价成本较高，且需针对不同类型的土壤调整改良方案，实施难度较大；土壤改良剂不能有效地改善土壤物理结构，可能会对土壤健康产生负面影响，导致次生盐渍化和重金属积累，对植物产生毒性作用。目前关于促进饲草紫花苜蓿在盐碱土壤中生长的方法还较少，亟需提出更加高效环保的改良方案。

发明内容

本发明的目的在于针对背景技术中提出的问题，提供了一种生物炭改良盐碱土壤的方法及其促进饲草紫花苜蓿生长的应用，其操作简单，效率高，环保。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种生物炭改良盐碱土壤的方法，其特征在于：将生物炭颗粒与盐碱土壤充分混合，所述生物炭由玉米秸秆制作而成，烧制温度为400℃，烧制时间为2h，含碳量为40％～60％，pH值为8.8。