[发明专利]一种生物炭缓释水稻专用基肥及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及农用肥料领域，具体涉及一种生物炭缓释水稻专用基肥及其制备方法。

背景技术

化肥是农业可持续发展的物质保证，是粮食增产的物质基础。20世纪80年代，化肥的施用对我国粮食的增产的贡献率约为46.3％，肥料的施用极大地促进了我国粮食的生产，但到20世纪90年代，在化肥投入直线增长的同时，粮食产量却徘徊不前，据统计，1996～2009年间，我国化肥使用量增长了41.2％，而粮食总产量却只增长了5.1％，不断增加的化肥投入并没有持续增加粮食的产量。出现这一现象的一个重要原因是化肥利用率降低导致增产效应下降。现代农业以低投入、高产出、高效率和可持续发展为特征。而与此密切相关的化肥工业更是现代农业生产和发展的重要物质基础。研究表明，我国当季氮肥利用率仅为30％～35％，磷肥约为10％～25％，钾肥为35％～50％.我国化肥当季利用率平均为30％，不仅远远低于欧美发达国家水平60％～70％的水平，且近年来还有下降的趋势，以氮肥为例，20世纪90年代利用率平均约为35％，现今已降至27％左右。化肥有效成分的流失，一是造成的损失惊人，每年折合人民币高达1000多亿元，相当于全年1000多家化肥的产量白白倒进地里；二是严重污染环境，主要包括水体面源污染、土壤污染、大气污染以及农产品品质下降。农田当季未回收的氮素50％～60％进入水体、大气，据估计，流入河、湖中的氮素约有60％来自化肥，直接导致水体富营养化，引起藻类疯长、水质恶化、水生生物的死亡；残留在农田中，致使土壤板结变硬，有害物质严重超标；渗入地下，造成地下水大面积硝态氮超标。2010年农业源总氮排放2704.6kt，占排放总量的57.2％；农业源总磷排放284.7kt，占排放总磷的67.3％(第一次全国污染源普查公报，2010年)。我国化肥利用率低，特别是氮肥，比国际水平低30％，每年造成上百亿元的经济损失和环境的严重污染。现在的化肥市场主要以全溶、速溶、速散的化肥品种为主，加剧了肥料的浪费和流失。常用的速效肥料肥效期短，在生产上必须通过多次追肥，才能满足作物整个发育期对养分的需求，这不仅费工，增加施肥成本，而且追肥时，表施肥料损失量大，明显降低肥效，难以发挥肥料的增产效应。

在我国的农业生产中,为追求产量而大量甚至过量施肥是一个普遍的问题,这造成了一系列的环境问题,如何科学的、合理的施用肥料已经成为日前农业科学领域的重点研究问题。

近年来，我国粮食生产连年增收。然而，粮食大丰收的背后是每年产生7亿吨秸秆，其中只有不到1/3的秸秆实现了还田，其余的基本被烧掉或废弃。如果将这些秸秆等农业废弃物还田，无疑是遏制土壤退化、改善耕地质量的有效措施。

当前，我国农业中存在化肥过量施用现象，氮、磷和钾肥的当季利用率分别为30％～35％、10％～20％和35％～50％，均明显低于世界发达国家水平。这一方面引起农业环境退化，诱发土壤酸化，同时也大量增加化肥工业温室气体排放，因此，减少化肥特别是氮肥施用量，已经是农业固碳减排和可持续发展的迫切需求，是低碳农业发展的关键和基本任务。已有研究证明，有机无机配合施肥有利于提高和维持作物生产力，减少氮肥施用量，并提高氮肥利用率。生物质炭是生物质经限氧热裂解炭化得到的富含稳定性碳的有机物质，近几年的科学研究已经充分证明了其对土壤结构、养分循环与固持、温室气体减排的良好作用，其农业应用被认为是农业增产和固碳减排的有效技术途径。生物质炭的高孔隙度和高阳离子交换量有利于氮素吸持，从而减少氮素淋失。唐光木等关于生物黑炭对新疆低产土壤改良和玉米生长的影响研究表明，生物炭有利于提高根系深度下扎,促进根系纵向生长。生物炭可在生长后期保持一定根系体积,从而延缓根系衰老,有利于满足后期地上部对养分的需求。施用生物黑炭可提高玉米单穗重、千粒重、产量以及生物量，并大幅度提高土壤有机质含量。曲晶晶等发现小麦秸秆生物质炭在20和40t·hm－2施用量水平下与氮肥配施，可提高水稻氮素利用率，并保持水稻产量稳定或有一定的增产效果。生物质炭与其他有机或无机肥料配合施用可提高作物产量及氮素利用率。但由于生物质炭质轻，呈粉末状，占空间较大，运输和贮存成本较高，而且在农田施用过程中也存在施用不便、粉尘污染等困难，限制了生物质炭的农业推广和利用。为此，尝试将生物质炭与化肥配合制成生物质炭基复混肥。

本发明研究如何将生物炭和各种化学肥料有机的结合，形成一种使用方便，肥效高、肥料利用率高，又环保新型肥料。

发明内容

本发明提供了一种生物炭缓释水稻专用基肥。本肥料是一种环保、肥效好、肥效利用率高的高效专用基肥。