一種降低熏蒸劑向大氣中散發的方法及環境保護劑技術

本發明專利技術一種降低熏蒸劑向大氣中散發的方法及環境保護劑，屬于環保領域。其特征在于：向施用熏蒸劑后的土壤表層添加土壤質量0.1%-5%的生物碳，所述土壤質量指施用熏蒸劑范圍內的深度為5cm的土壤所對應的質量。試驗數據證明，能有效降低熏蒸劑向大氣中揮發，是一種低成本高效率的農業環保方法。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及環境保護領域，具體地，本專利技術涉及一種降低熏蒸劑向大氣中散發的方法和環境保護劑。
技術介紹
土壤熏蒸劑能有效的控制土傳病蟲害，廣泛應用于草莓、番茄、黃瓜及生姜等作物上。由于土壤熏蒸劑是揮發性的有機化合物，所以導致了一些環境問題的產生，譬如溴甲烷，一種被廣泛應用的熏蒸劑，由于消耗臭氧層而將被禁用，根據《蒙特利爾議定書哥本哈根修正案》，發展中國家將于2015年全面淘汰甲基溴?，F在常用的熏蒸劑有1，3- 二氯丙烯， 氯化苦，異硫氰酸甲酯、棉隆、威百畝、碘甲烷等。然而，這些替代品與溴甲烷相比對土傳病蟲害的控制效果較低，所以常將一種或幾種熏蒸劑混合應用來獲得與溴甲烷相同的防治效果，但這也導致熏蒸劑向大氣中的散發量增加。近期田間試驗數據表明，土壤熏蒸劑的散發約占施用總量的20%-90%。在陽光照射下，散發到大氣中的某些熏蒸劑會與大氣中的氮氧化合物結合形成地面臭氧，會對地球上的生命包括人類、動物、植物和微生物等產生嚴重危害。目前有效減少熏蒸劑散發的策略有三類方法(I)添加化學肥料如硫代硫酸鹽或者有機肥增加熏蒸劑在土壤中的降解速率；(2)通過增加土壤密度或土壤含水量減少土壤孔隙中的氣體濃度；(3) 土壤表面覆蓋塑料薄膜如高密度聚乙烯膜、不滲透膜(三層結構， 中間為聚酰胺、兩邊為普通聚乙烯材料)或者完全不滲透膜(三層或五層結構，中間為乙烯-乙烯醇、兩邊普通聚乙烯材料交替疊放)，或者在土壤表面采用水封閉處理。生物碳，是生物有機材料(生物質)在缺氧及低氧環境中經熱裂解后的固體產物， 大多為粉狀顆粒，是活性碳的生產原料之一，屬于黑碳。鑒于其高含碳量和多孔的特性，作為農業肥料能改善土壤環境質量、持留土壤養分、提高糧食產量。在應對由于人類活動而加劇的全球變暖和因土壤質量惡化導致的糧食產量不足等問題上顯示出巨大的潛力，成為近年來的研究熱點。由于其眾多優點，很多科學家冠以生物碳“黑色黃金”的美譽。目前，尚未有利用生物碳添加以減少熏蒸劑散發的報道。
技術實現思路
本專利技術的專利技術人經研究發現，在施用熏蒸劑(主要包括1，3-二氯丙烯、氯化苦、棉隆、威百畝、碘甲烷、二甲基二硫)后的土壤表層添加生物碳能顯著降低這些熏蒸劑向大氣中的散發量，有效保護大氣環境免受熏蒸劑污染，技術方案如下一種降低土壤熏蒸劑向大氣中散發的方法，其特征在于向施用熏蒸劑后的土壤表層添加土壤質量O. 1%-5%的生物碳，所述土壤質量指施用熏蒸劑范圍內的深度為5cm的土壤所對應的質量。所述生物碳指 由農作物秸桿、林木采伐廢枝或/和菌菇栽培廢基質為原料，在無氧、400° C-500。C條件下熱裂解后粉碎而得的產物。所述熏蒸劑指1，3-二氯丙烯、氯化苦、棉隆、威百畝、碘甲烷或二甲基二硫。一種降低土壤熏蒸劑向大氣中散發的環境保護劑，其主要成分為生物碳。本專利技術在施用熏蒸劑后的土壤表層添加生物碳，試驗數據證明能有效降低熏蒸劑向大氣中的散發。本專利技術在施用熏蒸劑后的土壤表層添加生物碳，試驗數據證明能有效降低熏蒸劑向大氣中的散發。本專利技術進一步優選40(Γ500攝氏度條件下制備而得的生物碳作為土壤熏蒸劑抑制劑，并優選施加量不高于5%。實驗證明，這個條件下的生物碳既能夠有效吸附揮發到空氣中的土壤熏蒸劑，又不會嚴重影響土壤中的熏蒸劑向土壤中逸散從而削減熏蒸劑藥效的發揮。具體實施方式為了更好地說明本專利技術，下面通過實施例予以進一步說明。但本領域的技術人員應該理解的是，本申請并不僅僅限定在下述實施例的范圍。實驗材料生物碳由北京市昌平區李家場制氣站提供。由農作物秸桿、林木采伐廢枝、或菌菇栽培廢基質為原料，在無氧、400-500° C條件下熱裂解后粉碎而成，這個溫度范圍內制備而得的生物碳的比表面積在3nTl0m2/g_之間。實施例1、在土壤表層0cm_5cm添加土壤質量1%的生物碳降低1，3 二氯丙稀向大氣中的散發。生物碳400° C-500° C條件下生產。采用農業上常用的注射方法向土壤中施用1，3_ 二氯丙稀后，稱取土壤表層 0cm-5cm 土壤質量1%的生物碳與0cm-5cm 土壤混拌均勻后撒施到土壤表面。測定散發率和土壤中熏蒸劑留存率。對照試驗生物碳550° (T650° C條件下生產。經測定，未添加生物碳處理區1，3_ 二氯丙稀向大氣中的散發量為施用量的 35. 68%,在土壤表層0cm-5cm添加土壤質量1%的生物碳后1，3- 二氯丙稀向大氣中的散發量為施用量的O. 26%。對照散發量為使用量的0%。土壤中熏蒸劑留存率41. 23%，對照是 80. 23%。對照土壤中熏蒸劑留存率太高，顯著影響熏蒸劑防治病蟲害的效果。測定土壤中熏蒸劑留存率的方法稱取0cm_5cm深處施加有生物碳的土壤8g、無水硫酸鈉Sg于20ml頂空進樣瓶中，加入丙酮8ml，室溫下震蕩提取lh，取上清液過濾膜后采用氣相色譜測定土壤中熏蒸劑留存率。測定散發率的方法采用土柱系統測定1，3- 二氯丙稀散發量，具體如下不銹鋼管(高72cm，內徑15cm)作為土柱主體、上面置放散發流量 箱(高5cm，內徑15cm)，散發流量箱裝有一進口、一出口。在土柱中按1.3g/cm3容重裝填土壤，在0cm-5cm深處裝填混有生物碳的土壤后覆蓋聚乙烯膜(厚度O. 04mm),當整個土柱裝配完畢并且在預留的施藥口向 5^20厘米深處的土壤施入I，3- 二氯丙稀。在散發流量箱的出口處依次連接流量計、活性炭管和一個穩定的真空源，向散發流量箱的入口持續吹入100± IOmlmirT1的空氣，吹掃揮發的1，3-二氯丙稀經流量計進入活性炭管。采用丙酮提取活性炭管中的熏蒸劑后，采用帶有頂空進樣器的氣相色譜測量1，3- 二氯丙稀散發量。實施例2、在土壤表層0cm_5cm添加土壤質量1%的生物碳降低氯化苦向大氣中的散發。采用農業上常用的注射方法向土壤中施用氯化苦后，稱取土壤表層0cm_5cm 土壤質量1%的生物碳與0cm-5cm 土壤混拌均勻后撒施到土壤表面。測定散發率和土壤中熏蒸劑留存率。對照試驗生物碳550° (T650° C條件下生產。經測定，未添加生物碳處理區氯化苦向大氣中的散發量為施用量的31. 47%，在土壤表層0cm-5cm添加土壤質量1%的生物碳后1，3-二氯丙稀向大氣中的散發量為施用量的5.22%。對照散發量為使用量的O. 12%。土壤中熏蒸劑留存率14. 24%，對照是76. 98%。對照土壤中熏蒸劑留存率太高，顯著影響熏蒸劑防治病蟲害的效果。實施例3、在土壤表層0cm_5cm添加土壤質量1%的生物碳降低棉隆向大氣中的散發。采用農業上常用的混土方法向土壤中施用棉隆后，稱取土壤表層0cm_5cm 土壤質量1%的生物碳與0cm-5cm 土壤混拌均勻后撒施到土壤表面。測定散發率和土壤中熏蒸劑留存率。對照試驗生物碳550° (T650° C條件下生產。經測定，未添加生物碳處理區棉隆降解后的有效成分異硫氰酸甲酯向大氣中的散發量為施用量的38. 42%，在土壤表層0cm-5cm添加土壤質量1%的生物碳后棉隆降解后的有效成分異硫氰酸甲酯向大氣中散發量為施用量的O. 51%。對照散發量為使用量的0%。土壤中異硫氰酸甲酯留存率36. 23%，對照是86. 93%。對照土壤中熏蒸劑留存率太高，顯著影響熏蒸劑防治病蟲害的效果。實施例4、在土壤表 層0cm本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降低土壤熏蒸劑向大氣中散發的方法，其特征在于：向施用熏蒸劑后的土壤表層添加土壤質量0.1%?5%的生物碳，所述土壤質量指施用熏蒸劑范圍內的深度為5cm的土壤所對應的質量。

【技術特征摘要】
1.一種降低土壤熏蒸劑向大氣中散發的方法，其特征在于向施用熏蒸劑后的土壤表層添加土壤質量O. 1%-5%的生物碳,所述土壤質量指施用熏蒸劑范圍內的深度為5cm的土壤所對應的質量。2.根據權利要求1所述的方法，所述生物碳指由農作物秸桿、林木采伐廢枝或/...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王秋霞，曹坳程，郭美霞，顏冬冬，毛連綱，馬濤濤，劉鵬飛，
申請(專利權)人：中國農業科學院植物保護研究所，
類型：發明
國別省市：