一种用于提高香稻玉针香产量的生物炭基肥化肥及减量施肥方法

本发明涉及一种用于提高水稻产量的生物炭基肥化肥减量施肥方法，属于农业领域。

背景技术：

1、大量施用化肥造成水稻土壤板结、土壤性状恶化，酶活性和微生物多样性下降，养分利用率降低[2]，生产成本增加，反而限制了作物产量的提高。找到生物炭化肥减量施肥的理想模式，降低化肥施用所带来的全球富营养化的风险，降低水稻生产成本。生物炭(biochar)是生物质材料在无氧或缺氧的条件下经250℃以上高温热解炭化除去挥发性油和气后产生的富含碳素的固态物质。由于其高度羧酸酯化和芳香化的结构、较高的ph值、盐基离子含量以及孔隙度和比表面积等特殊性质，生物炭具有提高酸性农田土壤ph值、改善土壤质量和养分循环、减少土壤养分淋失、提高作物肥料利用率等功能，在促进作物生长发育、提高产量并具有吸附营养元素的作用而减少化肥的浪费而减少化肥用量、提高肥料利用率、减少由于化肥的流失而造成的全球富营养化和“温室效应”等方面具有积极效应[3-6]。

2、生物炭表面的功能基团具有专性吸附作用，能够在土壤中有效吸附包括溶解性有机碳在内的易矿化有机碳和nh4+[7]，丁玮、阳树英等(2022年)研究也发现施加稻壳生物炭能增加水稻土壤细菌群落多样性和细菌群落丰富度，并且从而促进固氮提高土壤养分[7]。并且种植水稻品种玉针香的土壤中拟杆菌门相对丰度随着生物炭的添加而上升，表明生物炭可以提升玉针香糖类降解的能力[7]，根据yang等(2008)，shuying yang等(2012)研究结果，糖的降解产物增加有利于香稻香气物质的形成与增加[7]。

3、lesaulnier等研究表明土壤中变形菌门大多为革兰阴性菌，许多细菌负责固氮，可增加土壤中的氮素营养，参与n、p、c等元素循环[9，12-14]，促进植物的生长[15-16]，shuyingyang等(2012)研究结果表明土壤氮的含量与香稻香气质量成正比[7]。singh等[17]研究表明，生物炭的施加缓解了化肥单独施用带来的负面效果，同时化肥的施用还可以弥补生物炭养分的不足，达到肥料肥力合理释放，化肥减量增效的结果。生物炭配施化肥能够进一步增加土壤有机质含量，改善土壤微生物生存环境，直接或间接影响微生物代谢吸收，缓释养分[18-20]。因此生物炭基肥化肥减施将有利于提升肥料利用率，提高玉针香的产量，也提高产投比。

4、本发明通过ion s5tmxl高通量测序技术，对16s rrna基因v3-v4进行测序和分析，研究生物炭基肥减量配施化肥技术对玉针香根际土壤细菌群落结构与功能的影响，对玉针香产量和品质的影响、对化肥利用率的影响，对产投比的影响进行了比较研究。

5、附参考文献：

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技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种肥效持久高效的用于提高香稻玉针香产量的生物炭基肥化肥；本发明的目的之二在于提供一种提高香稻玉针香产量的生物炭基肥化肥减量施肥方法，以实现降本增产。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

3、一种用于提高香稻玉针香产量的生物炭基肥化肥，按重量份计，包括生物炭6000-8000份、尿素110-130份、磷肥14-22份、钾肥20-30份；其中，所述生物炭为稻壳生物炭，磷肥的含量是以p2o5计，钾肥的含量是以k2o计。

4、进一步地，按重量份计，所述生物炭基肥化肥包括生物炭6000-8000份、尿素115-125份、磷肥16-20份和钾肥22-28份。

5、进一步地，所述稻壳生物炭的基本性状为：ph值为10-10.8，含碳量为480-530g/kg，含氮量为5-10g/kg，可溶性p和k及微量元素的总含量为450-520g/kg。

6、可选地，磷肥为磷酸二氢钾。

7、可选地，钾肥为氯化钾。

8、基于同一发明构思，本发明还提供一种提高香稻玉针香产量的生物炭基肥化肥减量施肥方法，在水稻移栽前一次性向稻田中施加生物炭6000-8000kg/ha、尿素110-130kg/ha、磷肥14-22kg/ha、钾肥20-30kg/ha；其中，所述生物炭为稻壳生物炭，磷肥的含量是以p2o5计，钾肥的含量是以k2o计。

9、进一步地，在水稻移栽前一次性向稻田中施加生物炭6500-7500kg/ha、尿素115-125kg/ha、磷肥16-20kg/ha、钾肥22-28kg/ha。

10、进一步地，所述稻壳生物炭的基本性状为：ph值为10-10.8，含碳量为480-530g/kg，含氮量为5-10g/kg，可溶性p和k及微量元素的总含量为450-520g/kg。

11、进一步地，所述水稻为香稻。

12、更进一步地，所述水稻为玉针香。

13、进一步地，所述稻田为南方红壤区稻田。

14、本发明涉及以稻壳生物炭为基肥，减少化肥使用使香稻玉针香增产的施肥技术与方法。本发明的施肥方法，可以提高化肥的利用率，减少化肥的施用量，降低农业生产成本，使水稻增产增香，增加产投比，以此增加农民收入，减少化肥带来的温室效应。

15、本发明从化肥零增长的目标出发，针对水稻生产中肥料随水损失大、利用率低、环境压力大等一系列问题，以“技物结合”为主体目标，构建以生物炭基肥料为核心的肥料减施及化肥替代技术模式，以期维持或提高土壤肥力、改善土壤物理性质、减少化肥施用量、提高肥料利用效率、提高水稻产量和品质、减少肥料的随水淋溶，减轻环境压力，以期找到生物炭化肥减量施肥的理想模式，降低化肥施用所带来的全球富营养化的风险，降低水稻生产成本。尤其地，本发明的施肥方法尤其适用于南方高产红壤稻田、湖南特色香稻品种玉针香的种植，可在实现南方高产红壤稻田生物炭基肥化肥减量施肥的同时，提高湖南特色优质香玉针香的产量及其品质。