一种利用生物炭改良柚类果园土壤提升肥力的方法
技术领域
本发明涉及植物种植技术领域，具体为一种利用生物炭改良柚类果园土壤提升肥力的方法。
背景技术
我省柚类栽培主要分布于浙西和浙东南沿海地区，大多山地栽培，且以酸性土壤为主，立地条件和土壤肥力较差，果农为追求效益常盲目施肥、过量施肥和随意施肥，尤其是大量使用化肥和高含量养分复合肥，不注重施用有机肥，造成土壤板结，土壤中氮、磷、钾大量元素含量较高、中微量元素偏少，尤其是钙、镁元素缺乏，导致土壤肥力失衡，养分过量和不足并存，也带来生产成本高、资源浪费、土壤环境污染等一系列问题，再加上大多数柚果园规模较小、设施落后、管理粗放以及劳动力成本过高等问题，使得柚果园施肥技术研究和示范推广难度加大，严重影响了我省柚果品的市场竞争力和产业效益。
由于果树长期固定于同一位置、果农单一施肥习惯以及果树生长的营养消耗，必然导致果园尤其是老龄果园土壤供肥能力下降、养分比例失调，造成树体生理紊乱和生理性病害加重、水体富营养化、土壤有益微生物数量减少、土壤结构和根系环境遭到破坏，严重影响果园土壤生态系统的稳定性及其功能的发挥。同时，土壤酸化是我国东南沿海地区普遍存在的生产问题，土壤中有效硼、钼含量下降，有效铁、铝、锰含量增加，导致土壤钙、镁元素缺乏，作物生长发育不良，影响产量和品质。果农为快速缓解或消除土壤酸化及其对果树生长的影响，常采用石灰石或白云石改善土壤条件，但其副作用也不容忽视，特别是会导致土壤有机质含量下降，镁元素吸收利用率低等土壤问题。因此，如何改善土壤结构、均衡土壤肥力、改善柚类果园缺镁症状、提高肥料利用率以及利用有效的施肥方式提高柚类果实产量及品质，成为提高柚类生产效益亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，特提供一种利用生物炭改良柚类果园土壤提升肥力的方法。
为实现上述目的，本发明通过下述技术方案得以解决：一种利用生物炭改良柚类果园土壤提升肥力的方法，包括以下步骤:
步骤一：制作施肥沟；
11月中旬果园施基肥之前，在树干周围挖制环形施肥沟；
步骤二：制备生物炭：
将稻壳炭经过500℃的高温厌氧条件下炭化，按照质量比例10：2.5—10：1，加最镁中量元素肥料，制得生物炭以备用；
步骤三：将生物炭、肥料与土混合后回填至环形施肥沟内。
进一步地，环形施肥沟位于树冠滴水线附近，施肥沟宽度为10-50cm，深20cm。
进一步地，施肥沟宽度为30cm。
进一步地，生物炭理化性质为pH%20(%201：2.5%20H2%20O)%20值10.2、含碳量42.7%、阳离子交换量44.7%20cmol·kg-1、比表面积81.8%20m2·g-1。
进一步地，环形施肥沟内还填充了肥料。
进一步地，有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）。
进一步地，每株柚类果树施加4kg生物炭。
进一步地，生物炭配施有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）为4kg/株生物炭和3kg/株有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）。
本发明的有益之处在于：
生物炭作为一种新型肥料，不仅可以增加土壤中碳储量，有效减少二氧化碳的释放，还可以作为土壤改良剂，改善土壤结构，提高土壤肥力，进而增强树势提升果实品质，其中对治理土壤板结的效果好于蛭石和珍珠岩，对土壤的透气、保水、保肥性有不同程度的改善，施加生物炭对土壤肥力有吸持和缓释的作用。
生物炭与有机无机复混肥或单一元素肥相结合，能够有效地提高果园肥料利用率，解决柚类果园土壤酸化导致单纯施加钙镁肥料利用率低下的问题，通过生物炭配施最镁中量元素肥料，能够有效地提高土壤有效镁含量，促进柚类果园镁元素的吸收利用，进而显著地改善树体镁营养缺乏现象，提升果实品质。
由于生物炭的多孔性，有蓄热作用，对气温骤变所带给作物的伤害有一定的抵御能力，同时能减少诸如重金属、残留农药等有毒物质对作物的伤害。生物炭特殊的多孔性和表面积特性能为微生物提供良好的栖息环境，为其提供附着载体，减少了微生物间的生存竞争，保护土壤有益微生物数量，同时为微生物提供碳源、能量和矿物质营养，使它们更好地生存和繁衍，也为微生物生长提供了有利条件。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本试验所用生物炭由稻壳经过500%20℃的高温厌氧条件下炭化所得，按照质量比例10：2.5—10：1，加最镁中量元素肥料，其理化性质为:%20pH%20(%201：2.5%20H2%20O)%20值10.2、含碳量42.7%、阳离子交换量44.7%20cmol·kg-1、比表面积81.8%20m2·g-1。
“最镁”中量元素肥料为营口菱镁化工集团有限公司生产的“最镁”品牌肥料，其中Mg≥16.0%（0.5mol/L盐酸浸提），pH:8.0-10.0。
于每季开始前，11月中旬果园施基肥之前，将2-6kg生物炭施于果园，在树冠滴水线附近，挖1条宽30%20cm、深20%20cm%20环形施肥沟，将生物炭、肥料与土混匀后施入（对照仅挖施肥沟，土回填）。水肥药管理同果园常规管理，对照组全年撒施有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）1次，株施10-15kg有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）。试验处理除施生物炭外，全年株施有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）8-12kg。
（1）不同宽度施肥沟试验比较如下：
将4公斤生物炭按照如下的处理方式施入土壤，施肥1：施肥沟宽10cm，深20cm；施肥2，施肥沟宽30cm，深20cm；施肥3，施肥沟宽50cm，深20cm。
表1%20不同宽度施肥沟处理对土壤理化性状的影响
结果：由于柚树须根系集中分布在深20-30cm，大部分集中于树冠滴水线附近，当施肥沟宽度为30cm，土壤pH显著高于施肥3，土壤容重显著高于施肥1，而和施肥3无显著性差异，土壤含水量显著高于施肥3，和施肥1无显著性差异，有效氮磷钾镁等矿质元素均优于其他施肥处理。
（2）将不同施用量生物炭施入土壤，具体如下：处理1，生物炭，2kg/株；处理2，生物炭4kg/株；处理3，生物炭，6kg/株。对照不施加生物炭。其他水肥药管理同果园常规管理，全年撒施有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）1次，株施10-15kg有机无机复混肥（N≥9、K≥5、总含量≥15、有机质≥50%）。
表2 施加生物炭对土壤理化性质影响
施加生物炭，均能够不同程度提高土壤有效氮磷钾及镁元素含量、降低土壤酸性、降低土壤容重、增加土壤含水量等，当株施4kg生物炭（处理2）时，土壤各项理化性状指标均优于其他生物炭施用量，株施4kg生物炭时，对土壤改良效果最佳。
表3施加生物炭对叶片矿质元素影响
与对照相比较，生物炭处理对树体矿质元素含量有显著性影响，其中，处理2的叶片氮钾及镁元素含量均高于处理1，而钾含量在处理2时显著高于处理3，氮镁元素含量与处理3无显著性差异，处理2磷含量显著高于对照和处理3，而和处理1无显著性差异，处理1和处理3磷含量和对照无显著性差异，综合评价，处理2对树体矿质营养吸收高于其他处理。
（3）基于上一步试验结果，制定下一步试验处理如下：处理1，4kg生物炭＋3.5kg有机无机复混肥；处理2，4kg生物炭＋3kg有机无机复混肥；处理3，4kg生物炭＋2.5kg有机无机复混肥；CK，4kg生物炭＋4kg有机无机复混肥。其他水肥药管理同果园常规管理。
表4 生物炭配施有机无机复混肥对土壤理化性质影响
表4看出，生物炭配施复合肥能够有效地提高肥料利用率，当肥料减施10%（处理1）时，土壤理化性状指标并未下降，生物炭在这个过程中起到了吸附和缓释肥力的作用，当肥料减少到20%以下，土壤肥力开始下降，生物炭的缓释效果不足以抵消减施的那部分肥力。结果表明生物炭能够在一定范围内改善土壤性状，起到减肥增效的作用。
表5生物炭配施有机无机复混肥对果实品质的影响
由表5可知，肥料减施10%时，可溶性固形物、出汁率、总酸以及糖酸比和对照无显著性差异，Vc含量显著高于对照，而当肥料减少20%以上，各项品质指标出现显著降低的趋势，因此，生物炭具有能够吸附和缓释土壤肥力的效果，可使柚果园肥料施用量降低10%左右，起到果园减肥增效作用。
结论：柚果园施加生物炭显著改善土壤理化性质，改善土壤透气、保水、透水性，提高土壤pH，降低土壤容重，提高土壤肥力利用率，起到减肥增效作用，提高树体对镁等矿质营养的吸收利用。当株施4kg生物炭时，对土壤改良效果最佳，同时配合肥料施用，能够减少肥料施用量10 %，且果实品质保持在良好水平，因此生物炭作为低成本非化学肥料，施用生物炭可以为有机农业、绿色农业提供产量上的保证。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
