一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于農(nóng)田土壤改良領(lǐng)域，公開了一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用，所述炭基肥的組成成分為：改性秸稈生物炭55

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用


[0001]本專利技術(shù)屬于農(nóng)業(yè)肥料
，尤其涉及一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用。

技術(shù)介紹

[0002]我國北方的早春，由于溫度較低，土壤還處于凍融狀態(tài)，凍融作為一種非生物脅迫，改變了農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)和水熱傳輸過程，水穩(wěn)性團聚體含量減少，土壤抗侵蝕能力下降，從而導致農(nóng)田早春作物的播種成為難題?，F(xiàn)有改良凍融土壤的方法是鋪設(shè)管道或采用設(shè)備來進行改良，目前還未有直接采用肥料進行凍融土壤改良。
[0003]炭基肥是一種以生物炭為基質(zhì)，根據(jù)不同區(qū)域土地特點、不同作物生長特點以及科學施肥原理，添加土壤有機質(zhì)或無機質(zhì)配制而成的生態(tài)環(huán)保型肥料，炭基肥分為三大基本類型：炭基有機肥；炭基無機肥；炭基有機無機復合肥。
[0004]為了提高炭基肥的利用率，將肥料與其它具有緩釋特性的物質(zhì)混合制成緩釋肥，中國專利文獻CN102701833A公開了一種生物炭基尿素及其制備方法，以農(nóng)業(yè)廢棄物作為生物質(zhì)原料，低溫炭化成多孔的生物炭黑；再以生物炭黑為核心，混入尿素；最后加入粘合劑，并在肥料造粒機內(nèi)造粒，包裹造粒后的物料進入烘干機干燥，經(jīng)冷卻篩分得到顆粒生物炭基尿素。該炭基肥通過加入生物炭，可以對無機肥有一定的緩釋作用，但是由于生物炭中的土壤有機質(zhì)含量較低，整個肥料中可被植物利用的有機養(yǎng)分偏低，植物難以健康快速成長，且無機肥釋放入土壤后，作物對其吸收能力有限，養(yǎng)分的利用率不高。因此，亟待制備出一種改良凍融土壤、提高土壤肥力以及土壤有機質(zhì)的炭基肥。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用。
[0006]本專利技術(shù)是這樣實現(xiàn)的，一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用組成為：硅改性生物炭55
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65份、蒙脫土2
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3份、尿素12
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18份、EDTA5
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10份、氯化鉀12
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18份、粘結(jié)劑8
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12份、土壤改良劑0.5
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1份。
[0007]所述硅改性生物炭制備方法為：
[0008](1)將粉碎后生物質(zhì)秸稈粉末放入剛玉方舟中，然后放置在管式爐中，在氮氣氛圍下，以5℃
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?1的升溫速率升溫至650℃，在650℃下保持恒溫2h，冷卻至室溫后，研磨，過60目篩，得到秸稈生物炭；
[0009](2)將秸稈生物炭浸漬到硅酸鈉溶液中，固液比為1∶15，攪拌均勻后置于150r
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?1的搖床中振蕩3h，取出后離心分離，將分離后的固體樣品置于80℃的烘箱中干燥24h，將上述烘干樣品研磨后置于管式爐中熱解，熱解條件同秸稈生物炭，研磨過60目篩后即得到硅改性生物炭。
[0010]土壤改良劑包括黏土、海藻酸鈉、腐植酸、硫酸鋁，其中黏土、海藻酸鈉、腐植酸、硫
酸鋁的比重為8：3：4：1。
[0011]本專利技術(shù)的炭基肥的制備方法如下：
[0012]步驟一：糊狀體制備。取配比數(shù)量的蒙脫土、尿素、氯化鉀、EDTA、粘結(jié)劑、土壤改良劑加入水中，攪拌混合均勻成為混合溶液；將粉碎后的復合生物炭、硅改性生物炭加入混合溶液中攪拌均勻，在40
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50℃下將混合物中的水分蒸發(fā)，直至混合物成為糊狀體。
[0013]步驟二：糊狀體造粒。顆粒的直徑為5
?
6mm。
[0014]步驟三：對顆粒進行干燥得到炭基肥，含水量為18％
?
23％。
[0015]施肥之前，將炭基肥和生石灰按照質(zhì)量比1:2混合，施入田中。
[0016]結(jié)合上述的所有技術(shù)方案，本專利技術(shù)所具備的優(yōu)點及積極效果為：
[0017](1)本專利技術(shù)的炭基肥含有豐富的氮磷鉀速效養(yǎng)分和多種活性有機質(zhì)，其中碳元素含量高，作為炭基肥原料可改善土壤物理結(jié)構(gòu)，提高土壤的微生物多樣性；硅改性生物炭，利用硅酸鈉改性的生物炭中引入了二氧化硅，碳硅之間的相互作用提高了生物炭的吸附能力，生物炭和土壤改良劑配合工作可以改良土壤物理性狀，增加土壤保肥性能。
[0018](2)采用生物炭和蒙脫土混合制備炭基肥，生物炭和蒙脫土具有較強的吸附能力，表面含有豐富的含氧官能團、大的比表面積，通過表面分配作用、孔填充、靜電作用來體改土壤的總孔隙度，蒙脫土具有優(yōu)良的親水性、塑性、膨脹性、黏結(jié)性，可與適量的水結(jié)合成膠體，在水中能釋放出帶電離子，抑制團聚體的破壞程度，便于作物生長。
[0019](3)土壤改良劑中加入了腐植酸，以起到對炭基肥中的尿素、磷肥和鉀肥的增效作用，可以為作物生長提供充足的有機養(yǎng)分，促進植物的生長發(fā)育，同時促進微生物的活動，加速營養(yǎng)元素的分解，提高養(yǎng)分含量，提高土壤的保肥性和緩沖性。加入硫酸鋁，可以調(diào)節(jié)土壤酸堿性。
[0020](4)施肥前，將炭基肥和生石灰混合，撒入田中，生石灰遇冰放熱生成熟石灰，提高凍土的溫度，并且冰化成水，蒙脫土遇水生成膠體，釋放帶電離子，促進作物生長，同時熟石灰的溶解度小，同等程度下對土壤和植物的傷害程度小，并且容易使土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，使土壤疏松有利于植物生長，還能為植物提供一些無機鹽鈣元素。
附圖說明
[0021]圖1是本專利技術(shù)實施例提供的炭基肥的制備方法流程。
[0022]圖2是本專利技術(shù)實施例提供的生物炭制備方法流程。
[0023]圖3是本專利技術(shù)實施例提供的作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)圖。
具體實施方式
[0024]為了使本專利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本專利技術(shù)進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。
[0025]一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用的組成成分為：改性秸稈生物炭55
?
65份、蒙脫土2
?
3份、尿素12
?
18份、EDTA5
?
10份、氯化鉀12
?
18份、粘結(jié)劑8
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12份、土壤改良劑0.5
?
1份。
[0026]硅改性生物炭由硅酸鈉改性秸稈生物炭制成，其中生物炭原料可以是玉米秸稈、
小麥秸稈、棉花秸稈的一種或幾種，本專利技術(shù)的原材料價廉易得、制備工藝簡單、養(yǎng)分釋放期長，可有效保持土壤肥力、改良土壤。
[0027]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)提供了一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用，下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作詳細的描述。
[0028]實施例1
[0029]硅改性生物炭制備方法為：
[0030](1)將粉碎后玉米秸稈粉末放入剛玉方舟中，然后放置在管式爐中，在氮氣氛圍下，以5℃
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?1的升溫速率升溫至650℃，在650℃下保持恒溫2h，冷卻至室溫后，研磨，過60目篩，得到秸稈生物炭；
[0031](2)將秸稈生物炭浸漬到硅酸鈉溶液中，固液本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用，其特征在于，所述炭基肥的制備步驟為：步驟一：將粉碎的秸稈粉末高溫煅燒，研磨過篩，得到秸稈生物炭；步驟二：按照固液比1:15，將過篩的秸稈生物炭浸漬到硅酸鈉溶液中，攪拌、離心、分離，將樣品置于烘箱中干燥，將上述烘干樣品研磨后置于管式爐中熱解，熱解條件同秸稈生物炭，研磨過篩后即得硅改性生物炭；步驟三：準備少量的水，將蒙脫土、尿素、氯化鉀、EDTA、粘結(jié)劑、土壤改良劑加入水中，將硅改性生物炭加入混合溶液中進行混合攪拌，并在40
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50℃下進行干燥，將混合物中的水分進行蒸發(fā)，直至混合物成為糊狀體；步驟四：對糊狀體進行制粒，顆粒的直徑為5
?
6mm，得到的肥料顆粒含水量為18％
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23％，并對顆粒進行干燥得到炭基肥；將肥料和生石灰按照質(zhì)量比1:2混合得到生石灰
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炭基肥混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述，一種用于解凍土壤的炭基肥制備方法及其應用，其特征在于，所述硅改性生物炭制備方法為：(1)將粉碎的秸稈粉末放入剛玉方舟中，然后放置在管式爐中，在氮氣氛圍下，以5℃
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?1升溫至650℃，在650℃下保持恒溫2h，冷卻至室溫后，取出研磨，并過60目篩，得到秸稈生物炭；(2)按照固液比1∶15，將過篩的秸稈生物炭浸漬到硅酸鈉溶液中，攪拌均勻后置于150r
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李立欣，付然，殷大偉，
申請(專利權(quán))人：李立欣，
類型：發(fā)明
國別省市：