[發明專利]一種生物炭基土壤結構調理劑制備方法及施用方法

在審

• 申請號: 201810828476.2
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108865170A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 李鋒民;鄭浩;張宇嬋
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: C09K17/50
• 分類號: C09K17/50;C09K17/40;C09K101/00
• 代理公司: 青島申達知識產權代理有限公司 37243
• 代理人: 霍本俊

本發明提供一種生物炭基土壤結構調理劑及其施用方法，涉及土壤環境治理領域，本發明制備方法包括如下步驟：按每100重量份土壤所添加的土壤結構調理劑組成配制固態原料，包括：生物炭、植物纖維物料、火山石、蚯蚓糞、腐殖酸、膨潤土以及耐鹽堿微生物菌劑，將聚丙烯酰胺溶液與原料固體混合物交替與土壤混合，至土壤的顆粒生成粒徑(0.25?10)cm的調理劑土壤團聚體；其能夠顯著促進土壤團粒結構形成，同時在維持團粒結構穩定性、促進作物生長和提高作物產量等方面也體現出優異的應用效果。

技術領域

本發明涉及土壤環境治理領域，具體涉及一種生物炭基土壤結構調理劑及其制備方法和應用。

背景技術

土壤團粒結構是由若干土壤單粒與腐殖質粘結在一起的團聚體。粒徑在0.25～10mm范圍內，并近似圓球狀。土壤團粒結構是良好土壤的基礎，在維持土壤疏松的環境、協調土壤水分含量和養分供給等方面發揮著重要的作用。此外，良好的土壤團粒結構有利于維持土壤微生物活性、提高土壤耕作水平進而保障農業的持續生產。

近年來，隨著人們對濱海海域的開發利用，圍海造田過程產生大量的低質土壤。此類土壤有機質含量低、粘性大、土壤板結嚴重以及土壤團粒結構差和耕作水平低。嚴重制約著農業經濟的可持續發展。常見的土壤改良方法包括施肥和翻耕等方式，雖能在某種程度上促進土壤團粒結構的形成，但同時存在著見效時間長、作用效果不明顯以及容易反彈等問題使得改良技術應用受限。因此，亟需開發一種新型的土壤團粒結構調理劑以改善土壤質地結構、提高農業耕作水平，這對于促進濱海農業經濟的可持續發展具有深遠的意義和影響。

生物炭是由生物質在限氧條件下熱解得到的多孔、富炭材料，并被廣泛應用于土壤改良。但是，關于生物炭對于土壤團粒結構穩定性的作用效果褒貶不一，這主要是因為土壤質地粘重程度和土壤耕作層深淺均會對土壤團粒結構的維持產生影響。加入生物炭后，土壤質地因此發生改變，常規耕作條件下會打破原有團聚平衡。因此生物炭在維持土壤團粒結構穩定性過程中存在著適應性差，效果不顯著的問題。

發明內容

本發明是為了解決上述現有技術的問題，本發明的目的在于提供一種生物炭基土壤結構調理劑的制備方法。本發明進一步提供了一種上述制備方法制得的生物炭調理劑施用方法。本調理劑及其施用能夠顯著促進土壤團粒結構形成，同時在維持團粒結構穩定性、促進作物生長和提高作物產量等方面也體現出優異的應用效果。

提供一種生物炭基土壤結構調理劑的制備方法，包括如下步驟：

1)原料處理：將生物炭和植物纖維物料風干后破碎過篩；將火山石和蚯蚓糞經破碎后過篩；聚丙烯酰胺用水溶解獲得(0.2-1)wt％聚丙烯酰胺溶液；

2)土壤結構調理劑配料：按每100重量份土壤所添加的土壤結構調理劑組成配制固態原料，包括：(1-5)重量份生物炭、(0.1-3)重量份植物纖維物料、(0.1-1)重量份火山石、(0.1-1)重量份蚯蚓糞、(0.1～3)重量份的腐殖酸、(0.1～5)重量份的膨潤土以及(0.01～0.1)重量份的耐鹽堿微生物菌劑；

3)土壤結構調理劑的制備：將上述原料按照重量配比混勻得原料固體混合物，按每100重量份土壤量取(30-45)重量份的聚丙烯酰胺溶液，將聚丙烯酰胺溶液與原料固體混合物和土壤混合攪拌，至土壤顆粒包覆生成粒徑(0.25-10)cm的顆粒，即得含生物炭基的土壤結構調理劑。

優選的，在步驟1)中，生物炭和植物纖維物料粉碎至過2mm篩。火山石的粒徑優選為(1-5)mm。

優選的，所述植物纖維物料為紙屑、綠肥、玉米秸稈、棉花秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈、核桃殼、花生殼和稻殼中的至少一種。

優選的，所述聚丙烯酰胺為陽離子、陰離子及非離子聚丙烯酰胺中的至少一種。

優選的，所述聚丙烯酰胺為為陽離子聚丙烯酰胺。