[發明專利]一種酸性土壤改良劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201610835139.7
• 申請日: 2016-09-20
• 公開（公告）號: CN106635030B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 謝婧婧;宋天順
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/80;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種酸性土壤改良劑，由生物炭、泥炭和鈣鎂磷肥組成，其中，生物炭、泥炭和鈣鎂磷肥的質量比為5～7：2～4：1～2。上述酸性土壤改良劑的制備方法包括以下步驟：(1)生物炭的制備：取秸稈，粉碎后先裂解；將裂解所得產物升溫通入氨氣活化，然后冷卻過篩，即得生物炭。(2)混合：將步驟(1)制備所得生物炭與泥炭、鈣鎂磷肥按照配方混合即可。本發明的酸性土壤改良劑通過提高生物炭中的堿性基團，從而提高了其對于土壤中pH的中和能力，通過添加了含有腐殖酸的泥炭來緩沖pH，同時添加鈣鎂磷肥，在防止土壤pH降低變化的同時也補充土壤的微量元素，有利于全面改良土壤提高農作物產量。

技術領域

本發明屬于農業環境科學技術，特別是涉及一種酸性土壤改良劑及其制備方法與應用。

背景技術

隨著社會經濟和農業的發展，由于長期氮肥過量施用等原因，致使我國酸化土壤的面積和酸化程度呈逐漸增加趨勢。土壤酸化不僅使土壤中營養元素如鉀、鈣、鎂等大量流失，而且使土壤中各種金屬和重金屬化合物的溶解度增加，導致土壤中重金屬對環境的危害，此外土壤酸化還會破壞土壤的團粒結構，導致土壤通氣透水性不良，降低磷的有效性等環境問題，嚴重影響我國農業生產的能力。

從生態環境保護的角度出發，農業生產過程中會產生大量的秸稈，這些廢棄生物質資源如可以通過制備變為土壤改良劑，將其變廢為寶，在充分利用廢棄資源保護環境的同時，改善土壤結構，提高酸性土壤pH。而生物炭作為一種在缺氧條件下通過熱解生物質而得到的碳質材料，因其獨特物化的性質而受到人們關注。在傳統的生物炭制備中，會使得生物炭本身帶有少量的堿性基團，以提高酸性土壤pH，但提高土壤pH能力有限，并且生物炭添加到土壤中會隨著時間進行，pH慢慢又酸化，不能達到長期改良的效果。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種酸性土壤改良劑，并提供了其制備方法與應用。

技術方案：本發明所述的一種酸性土壤改良劑，由生物炭、泥炭和鈣鎂磷肥組成，其中，生物炭、泥炭和鈣鎂磷肥的質量比為5～7：2～4：1～2。

優選的，所述生物炭、泥炭和鈣鎂磷肥的質量比為7：2：1。

本發明的酸性土壤改良劑組分簡單，但是配合使用能夠起到很好的改良酸性土壤作用，其中，生物炭采用了特殊的制備工藝，使得其中的的堿性基團增加，具有更強的對于土壤中pH的中和能力；泥炭中含有腐殖酸，可以進一步緩沖pH；鈣鎂磷肥能夠在改良劑調節pH的同時補充土壤的微量元素，從而達到全面改良土壤，提高農作物產量。

上述酸性土壤改良劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)生物炭的制備：取秸稈，粉碎后置300～500℃、N₂保護下裂解2～4h；將裂解所得產物升溫至600～800℃，并持續通入氨氣，活化1～3h，冷卻過篩，即得生物炭；

(2)混合：將步驟(1)制備所得生物炭與泥炭、鈣鎂磷肥混合均勻即得。

優選的，步驟(1)中，秸稈為玉米秸稈、水稻秸稈和小麥秸稈中的至少一種，秸稈粉碎到3～8mm，最好為5mm。

優選的，步驟(1)中，將裂解所得產物以5～15℃/min的速率升溫至600～800℃。

優選的，步驟(1)中，步驟(1)中，在0.1～0.3MPa壓力下通入氨氣，通入氨氣的流速為200～600ml/min。

優選的，步驟(1)中，活化溫度為750℃。

優選的，步驟(1)中，活化時間為2h。

優選的，步驟(2)中，活化冷卻后過1～5mm篩。

相比較于傳統的生物炭制備，本發明中的生物炭的制備中增加了高溫下的氨氣活化工藝，對生物炭進行改性，從而大大提高了生物炭中的堿性基團，提高了其對于土壤中pH的中和能力。