CN107090296A - 一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，其是由下述重量份的原料制得：黄磷渣1‑2，腐殖酸3‑5，酿酒厂的废渣4‑6、沙子40‑60，牡蛎壳5‑8、木槿皮1‑2、黄芩1‑2、大蒜叶0.8‑1、贯叶金丝桃0.2‑0.4、暴马丁香1‑2、秸秆130‑140、烷基糖苷1‑2、甜菜碱0.2‑0.3、卡拉胶0.4‑0.8、壳聚糖1‑2。

Description

一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂

技术领域

本发明涉及土壤改良剂技术领域，尤其涉及一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂。

背景技术

黏性土由黏粒与水之间的相互作用产生,黏性土及其土粒本身大多是由硅酸盐矿物组成。保水保肥能力强,但孔隙小,通气透水性能差,湿时粘干时硬。

凡主要用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜于植物生长，而不是主要提供植物养分的物料，都称为土壤改良剂。

生物质炭的元素组成主要包括碳(一般高达60%以上)、氢、氧等，其次是灰分(包括钾、钙、钠、镁、硅等)，是一种含碳的聚合物，傅里叶红外光声光谱技术分析表明生物质炭表面含有丰富的-COOH、-COH和-OH等含氧官能团。生物质炭不仅由稳定芳香化结构组成，而且还含有许多脂肪族和氧化态碳结构物质，高度芳香化结构使其比其他任何形式的有机碳具有更高的生物化学和热稳定性，可长期保存于环境和古沉积物中而不易被矿化。生物质炭具有发达的孔隙结构，高的比表面积和丰富的表面官能团，同时具有无污染、高储量、可再生等特点。该产品应用于工业可作为污染物质吸附剂、大规模脱色除臭剂等；应用于农业可作为土壤改良剂、有机肥料载体等；同时可以用医药、畜牧业等行业。可燃性气体的主要成分是CO，可以用于发电或作为管道煤气用于工农业生产或生活燃料。

随着经济社会的不断发展，我国的土壤资源严重不足，而且由于某些不合理的利用，比如大量不合理的施用肥料、农药的过量喷洒、超负荷放牧等等，造成了土壤的严重退化。主要表现为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等。同时，随着当今社会工矿业的迅猛发展，土壤重金属污染日益严重，在自然界中多以化合物形式存在，随着人类对重金属的开采、冶炼、加工及桑叶制造，使不少重金属如铅、镉、汞等进入大气、水体或土壤中，造成严重的重金属污染。土壤是人类生存与发展的重要自然资源，土壤的重金属污染将直接影响人类的健康及整个陆地生态系统。重金

属污染与有机物污染不同，重金属本身很难被降解，进入土壤中的重金属不能被微生物分解且在土壤中长期积累，有些被农作物吸收后最终通过食物链作用进入人体，存在一定的生态风险。

土壤改良剂有多类：(1)矿物类，主要有泥炭、褐煤、风化煤、石灰、石膏、蛭石、膨润土、沸石、珍珠岩和海泡石等；(2)天然和半合成水溶性高分子类，主要有秸秆类、多糖类物料、纤维素物料、木质素物料和树脂胶物质；(3)人工合成高分子化合物，主要有聚丙烯酸类、醋酸乙烯马来酸类和聚乙烯醇类；(4)有益微生物制剂类等。

目前，土壤改良剂多数是在如何提高肥力方面改良，而对于地下害虫防治很少涉及。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，其是由下述重量份的原料制得：黄磷渣1-2，腐殖酸3-5，酿酒厂的废渣4-6、沙子40-60，牡蛎壳5-8、木槿皮1-2、黄芩1-2、大蒜叶0.8-1、贯叶金丝桃0.2-0.4、暴马丁香1-2、秸秆130-140、烷基糖苷1-2、甜菜碱0.2-0.3、卡拉胶0.4-0.8、壳聚糖1-2。

所述的一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，

制备方法包括以下步骤：

（1）将秸秆于去离子水中浸泡10-20分钟，烘干，再在紫外波长为254-260nm下紫外辐照30-50秒，进行高温裂解无氧炭化，得秸秆生物质炭备用；

（2）木槿皮、黄芩、大蒜叶、贯叶金丝桃、暴马丁香混匀后，干燥，得干燥粉备用；

（3）秸秆生物质炭加水混匀，在40-60℃下搅拌0.5-1h后，再加入烷基糖苷、甜菜碱、卡拉胶、壳聚糖、干燥粉，搅拌均匀后，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入浓度为1-2%的柠檬酸溶液中，在30-50℃下300-500rpm下搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70-85℃下干燥后，即得复配秸秆生物质炭备用；

（4）黄磷渣、酿酒厂的废渣、沙子混匀后，于浓度为2-4%的柠檬酸溶液中浸泡1-3小时，再于400-500W微波处理20-30秒，过滤，去离子水洗涤，烘干，干燥，再与复配秸秆生物质炭以及其余原料混匀，即得。

本发明的优点是：（1）本发明可以改善粘性土壤的理化性状、提高肥料利用率、改善作物生长的环境，施用后，土壤容重降低5-6%，通气孔隙增加30-32%；本发明含有酸浸泡以及微波杀菌预处理的沙子、以及废渣等，能够安全环保，变废为宝，能调节土壤结构、能够松土，改良土壤理化性状，降低土塘容重。

（2）本发明所使用的复配秸秆生物质炭，负载了杀菌杀虫材料，能够缓慢释放杀虫材料，达到对所种植的植物的防虫防病效果；

（3）采用高温裂解技术，将农作物秸秆等农林废弃物在缺氧条件下不完全燃烧热裂解可制成秸秆生物质炭。生物质炭具有发达的孔隙结构，高的比表面积和丰富的表面官能团，同时具有无污染、高储量、可再生等特点，本发明的复配秸秆生物质炭含有对作物生长有利的氮、磷、钾、硫等营养元素以及一些矿物质元素，碳含量相对较高。生物质炭化后原有骨架结构在炭化后得到了较为完好的保留。秸秆炭化后具有明显、清晰的多微孔炭架结构，生物质炭的这种丰富的孔隙结构，使其具备了比表面积大、吸附力强等特性，施入土壤后对调节土壤水、肥、气、热环境条件会产生重要影响，还可以提升土壤有机质含量，为提高作物生产能力等方面的应用奠定良好的物质结构基础。此外，将生物质炭施入土壤中可促进微生物的繁殖，使炭表面生成根瘤菌，因而形成适合植物栽培的土壤，避免了“连续耕作障碍”，且炭对谷物、豆类和蔬菜在长中增加有机质，其品质、色泽、品味都有所提高。

具体实施方式

一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，其是由下述重量份的原料制得：黄磷渣1，腐殖酸3，酿酒厂的废渣4、沙子40，牡蛎壳5、木槿皮1、黄芩1、大蒜叶0.8、贯叶金丝桃0.2、暴马丁香1、秸秆130、烷基糖苷1、甜菜碱0.2、卡拉胶0.4、壳聚糖1。

所述的一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，

制备方法包括以下步骤：

（1）将秸秆于去离子水中浸泡10分钟，烘干，再在紫外波长为254nm下紫外辐照30秒，进行高温裂解无氧炭化，得秸秆生物质炭备用；

（2）木槿皮、黄芩、大蒜叶、贯叶金丝桃、暴马丁香混匀后，干燥，得干燥粉备用；

（3）秸秆生物质炭加水混匀，在40℃下搅拌0.5h后，再加入烷基糖苷、甜菜碱、卡拉胶、壳聚糖、干燥粉，搅拌均匀后，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入浓度为1%的柠檬酸溶液中，在30℃下300rpm下搅拌1h，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70℃下干燥后，即得复配秸秆生物质炭备用；

（4）黄磷渣、酿酒厂的废渣、沙子混匀后，于浓度为2%的柠檬酸溶液中浸泡1小时，再于400W微波处理20秒，过滤，去离子水洗涤，烘干，干燥，再与复配秸秆生物质炭以及其余原料混匀，即得。

Claims (2)

1.一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，其特征在于：其是由下述重量份的原料制得：黄磷渣1-2，腐殖酸3-5，酿酒厂的废渣4-6、沙子40-60，牡蛎壳5-8、木槿皮1-2、黄芩1-2、大蒜叶0.8-1、贯叶金丝桃0.2-0.4、暴马丁香1-2、秸秆130-140、烷基糖苷1-2、甜菜碱0.2-0.3、卡拉胶0.4-0.8、壳聚糖1-2。

2.根据权利要求1所述的一种含有秸秆生物质炭的粘性土壤改良剂，其特征在于：

制备方法包括以下步骤：

（1）将秸秆于去离子水中浸泡10-20分钟，烘干，再在紫外波长为254-260nm下紫外辐照30-50秒，进行高温裂解无氧炭化，得秸秆生物质炭备用；

（2）木槿皮、黄芩、大蒜叶、贯叶金丝桃、暴马丁香混匀后，干燥，得干燥粉备用；

（3）秸秆生物质炭加水混匀，在40-60℃下搅拌0.5-1h后，再加入烷基糖苷、甜菜碱、卡拉胶、壳聚糖、干燥粉，搅拌均匀后，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，将滤渣加入浓度为1-2%的柠檬酸溶液中，在30-50℃下300-500rpm下搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣，至滤液呈中性，滤渣于70-85℃下干燥后，即得复配秸秆生物质炭备用；

（4）黄磷渣、酿酒厂的废渣、沙子混匀后，于浓度为2-4%的柠檬酸溶液中浸泡1-3小时，再于400-500W微波处理20-30秒，过滤，去离子水洗涤，烘干，干燥，再与复配秸秆生物质炭以及其余原料混匀，即得。