【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及入侵生物資源化利用，具體地涉及一種利用入侵動植物富硒堆肥并與鐵改性生物炭混合得到的入侵生物堆肥炭，該入侵生物堆肥炭可用于鈍化土壤砷、改善砷污染土壤質量以及實現砷污染土壤上水稻富硒低碳安全生產。
技術介紹
1、外來物種入侵是繼棲息地破壞后對生物多樣性的第二大威脅，不僅會對人體健康直接造成危害，還會取代當地優勢物種，嚴重危害當地生態環境，造成巨大經濟損失。研究發現，目前我國外來入侵物種達488種，主要以入侵植物和動物為主，其中入侵植物高達265種，占外來入侵物種總種數的54.30％，動物171種，占35.04％。目前，生物入侵防治主要通過人工防治、機械或物理防治、化學防治和生物防治等途徑進行。外來入侵生物資源化利用是入侵生物防控的重要手段，不僅可以處理上述各種防治方法的有害廢物，還能降低控制成本。
2、福壽螺(pomacea?canaliculata?lamarck)屬于軟體動物門腹足綱瓶螺科，原產于南美洲亞馬遜河流域。20世紀80年代福壽螺被引入北美、歐洲和東南亞等地，由于管理不當導致其隨水流擴散蔓延至稻田、河道、池塘中，對水稻、茭白、荸薺等水生作物造成了嚴重損害，因此iucn將其列為世界100種惡性外來入侵物種之一。福壽螺適應性強、食性雜、繁殖快，研究發現，福壽螺每年可以繁殖2～3代，一只雌性福壽螺一年平均可以產13764枚卵。稻田福壽螺已經成為水稻產區的重點防控對象，我國多省份已經開展了福壽螺的專項監測、控殺工作。
3、薇甘菊(mikania?micrantha)是菊科多年生攀緣藤本植物，
4、我國土壤砷含量的背景值約為11.2mg/kg，是世界土壤平均砷含量的兩倍，全球70％的砷礦產資源位于我國，土壤砷污染地區集中在云南、湖南和廣西等地，這些地方的砷礦儲量較大，由于采礦技術落后及環保意識淡薄，致使周圍地區的土壤和水體遭受了不同程度的重金屬污染。目前，修復砷污染土壤的方法包括化學沉淀、植物修復、離子交換、吸附、微生物修復等。
5、現階段，我國南方地區的砷污染問題日趨嚴峻，土壤-稻田體系中砷的遷移轉化直接影響著砷的生物有效性，關乎著稻米的安全生產。稻田選用合適的鈍化劑是解決土壤砷污染問題的關鍵。目前，還未見將薇甘菊與福壽螺螺肉進行富硒堆肥并與改性生物炭在組合對砷污染農田土壤進行處理的相關報道。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于克服現有技術中存在的上述缺陷和不足，提供一種入侵生物堆肥炭的制備方法。
2、本專利技術的另一目的在于提供上述制備方法制備得到的入侵生物堆肥炭。
3、本專利技術的再一目的在于提供所述入侵生物堆肥炭的應用。
4、本專利技術的上述目的是通過以下技術方案給予實現的：
5、一種入侵生物堆肥炭的制備方法，包括如下步驟：
6、s1.將清洗后的薇甘菊烘干、粉碎；將分離的福壽螺螺肉清洗；
7、s2.將步驟s1準備的原料，按照碳氮比為20～30：1的比例放入堆肥容器，水分含量控制在55～65％，混勻，并均勻噴灑1.5～4.5mg/kg的納米硒溶液后開始堆肥，堆制天數為45～55天，得入侵生物富硒堆肥；
8、s3.將生物炭粉末置于fe2+與fe3+混合溶液中，調節體系ph至11～12后進行老化處理，再抽濾、干燥、研磨，制備得到鐵改性生物炭；所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾比為1.9～2.9：1，ph為4～5；
9、s4.將步驟s2的入侵生物富硒堆肥與步驟s3的鐵改性生物炭混勻，制備得到入侵生物堆肥炭；所述入侵生物堆肥與改性生物炭的質量比為：0.7～6.5：0.5～6.9。
10、本專利技術方法中福壽螺螺肉作為堆肥的氮源，其蛋白質含量高達62％，同時還含有大量的礦物質和維生素。薇甘菊作為堆肥的碳源，薇甘菊的有機碳含量高，可達到440.46g/kg，而常規堆肥碳源多為水稻秸稈、玉米秸稈、板栗殼和木屑等農業廢棄物，它們的有機碳含量分別僅為377.9g/kg、371.7g/kg、272.3g/kg和347.1g/kg。因此采用福壽螺薇和薇甘菊堆肥可獲得具有更高有機質含量的堆肥產品，同時過高濃度的硒對作物具有毒害作用，因此本專利技術還選用了合適的硒濃度進行富硒堆肥，以促進作物的生長。本專利技術綜合考慮到富硒堆肥有助于改善土壤質量，促進作物生長富硒，而生物炭具有吸附能力，通過鐵改性技術提高生物炭的吸附性能，再將富硒堆肥與鐵改性生物炭按照一定比例混勻制成入侵生物堆肥炭更有助于修復重金屬污染土壤及作物富硒生長。因此，本專利技術將入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭通過一定比例合成入侵生物堆肥炭，得到了鈍化土壤砷、改善砷污染土壤、富硒以及砷污染土壤上水稻低碳安全生產的系列入侵生物堆肥炭，不僅成功開發出修復砷污染土壤、富硒的新方法，還為有效利用入侵生物資源提供了一條新途徑。
11、本專利技術將入侵生物富硒堆肥和鐵改性生物炭按照響應面優化工藝在不同鐵改性摩爾比、不同改性生物炭添加量和不同富硒堆肥添加量的條件下制備，得到入侵生物堆肥炭ⅰ，入侵生物堆肥炭ⅱ和入侵生物堆肥炭ⅲ。
12、進一步地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾比為1.9～2.3：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為2.6～4.2：4.8～6.9。得到入侵生物堆肥炭ⅰ，其主要用于鈍化水稻根系砷污染土壤有效態砷含量、降低水稻各部位的砷含量。
13、優選地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾比為2.07:1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為2.96：4.91。
14、進一步地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+摩爾比為2.4～2.6：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為0.7～2.5：2.5～4.7。得到入侵生物堆肥炭ⅱ，其主要用于改善水稻根際砷污染土壤質量、提高砷污染土壤酶活性以及實現水稻低碳種植。
15、優選地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾比為2.5:1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為1.8：4.1。
16、進一步地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+摩爾比為2.7～2.9:1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為4.3～6.5：0.5～2.4。得到入侵生物堆肥炭ⅲ，其主要用于提高砷污染土壤水稻的品質、促進水稻根系鐵膜的形成以及實現富硒水稻生產。
17、優選地，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種入侵生物堆肥炭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述Fe2+與Fe3+混合溶液中Fe2+與Fe3+的摩爾比為1.9～2.3：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為2.6～4.2：4.8～6.9。
3.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述Fe2+與Fe3+混合溶液中Fe2+與Fe3+摩爾比為2.4～2.6：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為0.7～2.5：2.5～4.7。
4.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述Fe2+與Fe3+混合溶液中Fe2+與Fe3+摩爾比為2.7～2.9：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為4.3～6.5：0.5～2.4。
5.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟S2所述碳氮比為21：1。
6.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟S3所述生物炭粉末比表面積為10.18～40.89m2/g，孔徑為9.58～15.27nm。
7.權利要求1～6任一所述制備方法制備得
8.權利要求7所述入侵生物堆肥炭在鈍化土壤砷、改善砷污染土壤質量以及實現作物在砷污染土壤上低碳富硒中的應用。
9.根據權利要求8所述應用，其特征在于，所述作物為水稻。
10.根據權利要求8所述應用，其特征在于，砷污染土壤中砷含量為50～100mg/kg。
...【技術特征摘要】
1.一種入侵生物堆肥炭的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+的摩爾比為1.9～2.3：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為2.6～4.2：4.8～6.9。
3.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+摩爾比為2.4～2.6：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物炭的質量比為0.7～2.5：2.5～4.7。
4.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，所述fe2+與fe3+混合溶液中fe2+與fe3+摩爾比為2.7～2.9：1；所述入侵生物富硒堆肥與鐵改性生物...
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙本良，魏文欣，王一鳴，楊新燕，馬燕芳，黎華壽，仇榮亮，
申請(專利權)人：華南農業大學，
類型：發明
國別省市：
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