[發明專利]一種基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201610938559.8
• 申請日: 2016-10-25
• 公開（公告）號: CN106833656A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 李風浪;李舒歆
• 申請（專利權）人: 東莞市聯洲知識產權運營管理有限公司
• 主分類號: C09K17/40
• 分類號: C09K17/40;C05G3/04;C09K101/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 連平

技術領域

本發明屬于土壤改良劑技術領域，具體涉及一種基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑及其制備方法。

背景技術

農田土壤有機碳化釋放二氧化碳是溫室氣體排放的重要途徑，隨著溫室氣體排放任務實施的日益簡單，如何減少土地中溫室氣體的排放、增加陸地生態系統碳匯成為當前研究的熱點問題。

生物質炭是生物質在無氧或者限氧條件下熱解得到一種細粒度、多孔性碳質材料。生物質炭的主要成分為碳、氫、氧，還有鉀、鈣、鈉、鎂和硅等灰分元素。生物質炭的元素組成與炭化溫度以及織物的生長地的土壤類型、植物種類有關。生物質炭具有發達的孔隙結構，巨大的比表面積，還含有羧基、羥基、醛基等含氧官能團，因此生物炭具有較高的陽離子交換量和較強的吸附性能，對土壤中的水分、無機離子、極性或者非極性有機化合物具有很好的吸附作用，還可以改良土壤結構，降低農田溫室氣體排放，持留土壤養分，修復土壤污染，特別適合用于土壤改良。

中國專利CN 101818067B公開的生物碳土壤改良劑及其制備方法，該生物碳土壤改良劑包括秸稈、木屑、枯枝或落葉制備的生物碳、浮石和膨潤土，該生物碳土壤改良劑能改善土壤的理化性能，提高土壤有機質含量和肥料利用率，減少二氧化碳釋放量。中國專利CN 102771217B公開的一種植物-污泥至生物碳土聯合生態修復沙化土壤的方法，將污泥制生物碳作為改良劑，添加到土壤中，配合種植果樹，修復沙化土壤。由上述現有技術可知，生物碳土壤改良劑多是以枯葉樹枝或者污泥作為生物碳的原料，這種生物碳雖然是對廢物進行利用，但是生物碳的功能性也十分有限。

豬毛菜為藜科豬毛菜屬植物，是一種典型的鹽生植物，廣泛分布于我國各地及周邊國家地區，資源豐富，具有藥用和生態價值，豬毛菜中含有生物堿、黃酮、甾醇等多種成分，具有淡涼，降血壓等功效。目前豬毛菜在化學和藥學領域的應用較為廣泛，但是作為土壤改良劑方面的研究并不多見。

本發明的申請人將豬毛菜作為原料制備生物碳，將豬毛菜生物碳制備土壤改良劑，不僅可以改良土壤的理化性能，降低溫室氣體排放，還具有殺菌抑菌，調節植物生長的功效。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑及其制備方法，將豬毛菜生物碳粉碎炭化形成豬毛菜生物碳，再與氨基酸、檸檬酸、膨潤土粉末和沸石粉末混合，得到基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑。本發明制備方法簡單，成本低廉，將豬毛菜運用于土壤改良劑中，賦予了土壤改良劑藥用性能，也拓寬了豬毛菜的應用領域。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：

一種基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑，所述基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑中包括豬毛菜生物碳、氨基酸、檸檬酸、膨潤土和沸石，所述豬毛菜生物碳由豬毛菜在高溫缺氧條件下熱裂解而成。

作為上述技術方案的優選，所述基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑的各組分用量，按重量份計，包括豬毛菜生物碳50-60份、氨基酸3-10份、檸檬酸0.5-1.5份、膨潤土20-30份和沸石15-25份。

本發明還提供一種基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)將風干的豬毛菜切成1-2cm的小段，置于耐高溫的密閉容器中，炭化處理，冷卻至室溫后，粉碎過篩形成豬毛菜生物碳；

(2)將沸石粉碎后過篩形成沸石粉，將膨潤土粉碎過篩形成膨潤土粉，將沸石粉、膨潤土粉、氨基酸和檸檬酸混合，形成輔料；

(3)將步驟(1)制備的豬毛菜生物碳加入步驟(2)制備的輔料中，加入水，攪拌形成基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，炭化處理的條件為在缺氧條件下，以300-700℃下處理2h。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(1)中，豬毛菜生物碳的粒徑為0.1-1mm，平均孔徑為0.5-4.5μm。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，沸石粉的粒徑為0.1-1mm。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(2)中，膨潤土粒徑為0.1-0.5mm。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑可為顆粒狀或者溶液狀，所述顆粒狀基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑的粒徑為2-5mm，所述溶液狀的基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑的固含量為45-65％。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑用于吸附土壤中的非極性和極性有機污染物。

作為上述技術方案的優選，所述步驟(3)中，基于豬毛菜生物碳的土壤改良劑還可用作生物生長促進劑。