CN113024286A - 一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法，该改性生物炭，包括以下步骤制备得到：S1、将枸杞枝条汽爆粉碎后，与贝壳粉混合，在氮气保护下600～700℃热解2～3h，得到混合生物炭；S2、将所述混合生物炭超声分散于20倍量的水中，加入适量β‑环糊精‑聚谷氨酸，超声分散10min，调节pH至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。本发明采用可降解吸水纤维束将片状颗粒剂包裹起来的方式进一步实现营养物质的缓释，在潮湿的环境下可降解吸水纤维和片状颗粒剂逐渐吸水膨胀保持土壤水份，活化土壤，同时提供营养成分，在实现土壤改良的同时，大大提高营养成分的利用率。

Description

一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及农资制备领域，具体涉及一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法。
背景技术
以生物质为原料制备的生物质炭具有无污染，高吸纳量，可再生等特点，已成为最具发展潜力的新材料之一。生物质炭具有发达的孔隙结构，巨大的比表面积和较大的吸附力，这使生物质炭在农业环境领域中有广泛的应用前景，可用于改善土壤环境与理化性质。这不仅符合我国农业发展带来低碳循环、可持续发展的新理念，还可以节约能源、改善环境、生态平衡，特别是对种植业秸秆循环利用的可持续发展具有深远的意义。
目前，生物炭基有机肥的作用往往较为单一，还没有同时具有土壤改良以及提高作物产量的生物炭基有机肥。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种改性生物炭、生物炭基有机肥及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种改性生物炭，包括以下步骤制备得到：
S1、将枸杞枝条汽爆粉碎后，与贝壳粉混合，在氮气保护下600～700℃热解2～3h，得到混合生物炭；
S2、将所述混合生物炭超声分散于20倍量的水中，加入适量β-环糊精-聚谷氨酸，超声分散10min，调节pH至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
进一步地，所述枸杞枝条、贝壳粉的质量比为10～20:1。
进一步地，所述混合生物炭与β-环糊精-聚谷氨酸的质量比为1：2～3。
本发明还提供了一种生物炭有机肥，由以下重量份的原料制备所得：
权利要求1所述的改性生物炭30～40份、腐熟牛羊粪粉20～30份、腐熟废弃菌棒粉5～10份、聚糖多肽生物钾5～7份、纳米水性粘合剂5～7份、可降解吸水纤维束5～10份。
优选地，由以下重量份的原料制备所得：
权利要求1所述的改性生物炭35份、腐熟牛羊粪粉25份、腐熟废弃菌棒粉7.5份、聚糖多肽生物钾6份、纳米水性粘合剂6份、可降解吸水纤维束 7.5份。
进一步地，所述腐熟牛羊粪粉为腐熟牛羊粪200℃快速失水至1%左右后，球磨所得，粒径为200目。
本发明还提供了上述一种生物炭有机肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将称取的改性生物炭、腐熟牛羊粪粉、腐熟废弃菌棒粉、聚糖多肽生物钾混合搅拌均匀后，压片，制成直径6mm重0.08g的片状颗粒剂；
S2、以纳米水性粘合剂作为粘合剂，在片状颗粒剂上喷涂粘附一层可降解吸水纤维束，使得可降解吸水纤维束将整个片状颗粒剂包裹起来，即得。
本发明具有以下有益效果：
1）所得的生物炭具有疏松多孔，通气透水性好，比表面积大，吸附和螯合能力强的特点，可以将营养物质吸附在孔隙中，实现缓释，有利于作物持续吸收利用。
2）采用可降解吸水纤维束将片状颗粒剂包裹起来的方式进一步实现营养物质的缓释，在潮湿的环境下可降解吸水纤维和片状颗粒剂逐渐吸水膨胀保持土壤水份，活化土壤，同时提供营养成分，在实现土壤改良的同时，大大提高营养成分的利用率。
3）能很有效率的提高肥料的溶解、存储、输送与吸收，促进作物根系的发育，加强抗病性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种改性生物炭，包括以下步骤制备得到：
S1、将枸杞枝条汽爆粉碎后，与贝壳粉混合，在氮气保护下600～700℃热解2～3h，得到混合生物炭；
S2、将所述混合生物炭超声分散于20倍量的水中，加入适量β-环糊精-聚谷氨酸，超声分散10min，调节pH至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
本实施例中，所述枸杞枝条、贝壳粉的质量比为10～20:1。所述混合生物炭与β-环糊精-聚谷氨酸的质量比为1：2～3。
实施例2
一种生物炭有机肥，其特征在于：由以下重量份的原料制备所得：
实施例1所述的改性生物炭35份、腐熟牛羊粪粉25份、腐熟废弃菌棒粉7.5份、聚糖多肽生物钾6份、纳米水性粘合剂6份、可降解吸水纤维束 7.5份。
本实施例中，所述腐熟牛羊粪粉为腐熟牛羊粪200℃快速失水至1%左右后，球磨所得，粒径为200目。
实施例3
一种生物炭有机肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将称取的改性生物炭、腐熟牛羊粪粉、腐熟废弃菌棒粉、聚糖多肽生物钾混合搅拌均匀后，压片，制成直径6mm重0.08g的片状颗粒剂；
S2、以纳米水性粘合剂作为粘合剂，在片状颗粒剂上喷涂粘附一层可降解吸水纤维束，使得可降解吸水纤维束将整个片状颗粒剂包裹起来，即得。
相对于常规化学施肥，采用本发明的发酵有机肥替代30％化肥氮，可明显提高作物产量，小麦增产13.17％～15.6％，经济效益显著；
相对于常规化学施肥，采用本发明的发酵有机肥替代30％化肥氮，可有效改善小麦生长根系环境，提高土壤的酶活性，促进微生物生长，使土壤有机质含量提高了6.13％～9.78％，土壤微生物量碳提高了25.7％～37.1％，土壤微生物量氮提高了30.7％～36.9％。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (7)

1.一种改性生物炭，其特征在于，包括以下步骤制备得到：
S1、将枸杞枝条汽爆粉碎后，与贝壳粉混合，在氮气保护下600～700℃热解2～3h，得到混合生物炭；
S2、将所述混合生物炭超声分散于20倍量的水中，加入适量β-环糊精-聚谷氨酸，超声分散10min，调节pH至中性，干燥，研磨，即得改性生物炭。
2.如权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述枸杞枝条、贝壳粉的质量比为10～20:1。
3.如权利要求1所述的一种改性生物炭，其特征在于，所述混合生物炭与β-环糊精-聚谷氨酸的质量比为1：2～3。
4.一种生物炭有机肥，其特征在于：由以下重量份的原料制备所得：
权利要求1所述的改性生物炭30～40份、腐熟牛羊粪粉20～30份、腐熟废弃菌棒粉5～10份、聚糖多肽生物钾5～7份、纳米水性粘合剂5～7份、可降解吸水纤维束5～10份。
5.如权利要求4所述的一种生物炭有机肥，其特征在于：由以下重量份的原料制备所得：
权利要求1所述的改性生物炭35份、腐熟牛羊粪粉25份、腐熟废弃菌棒粉7.5份、聚糖多肽生物钾6份、纳米水性粘合剂6份、可降解吸水纤维束 7.5份。
6.如权利要求4所述的一种生物炭有机肥，其特征在于：所述腐熟牛羊粪粉为腐熟牛羊粪200℃快速失水至1%左右后，球磨所得，粒径为200目。
7.如权利要求4所述的一种生物炭有机肥的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将称取的改性生物炭、腐熟牛羊粪粉、腐熟废弃菌棒粉、聚糖多肽生物钾混合搅拌均匀后，压片，制成直径6mm重0.08g的片状颗粒剂；
S2、以纳米水性粘合剂作为粘合剂，在片状颗粒剂上喷涂粘附一层可降解吸水纤维束，使得可降解吸水纤维束将整个片状颗粒剂包裹起来，即得。
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