[發明專利]改良鹽堿土壤的生物質炭、制備方法、及其衍生物的制備和應用

在審

• 申請號: 202010112083.9
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111234825A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 崔立強;嚴金龍;丁成;陳天明
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: C09K17/02
• 分類號: C09K17/02;B09C1/08;B09C1/00;C09K101/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種用于改良鹽堿土壤的生物質炭、制備方法及其衍生物的制備和應用，其中生物質炭的制備方法包括將灘涂植物經風干、粉碎后放入熱裂解設備中，在氮氣的保護下，在400?500℃的溫度下炭化3?5h得到生物炭質。還通過將生物質炭按質液比1:10?20的比例溶于濃度為0.05?0.15M的鹽酸中，在約為25℃的溫度下振蕩20?24h，之后經離心、過濾得到生物炭質老化液。本發明所制備的生物炭質能夠充分的吸收鹽堿土壤中的鹽分，改良土壤的結構和有機碳庫存量，使得鹽堿土壤具有種植農作物的能力。同時在本發明中還制作了生物質炭的老化液，該老化液能有效的促進作為的發芽和生長。

技術領域

本發明屬于鹽堿土壤改良技術領域，具體涉及一種用于改良鹽堿土壤的生物質炭、制備方法、及其衍生物的制備和應用。

背景技術

鹽堿土是分布廣泛的一種土壤類型，全球鹽堿土的面積約占陸地總面積的25％。我國鹽堿化土地主要分布在華北平原、東北平原、西北內陸地區及濱海地區。同時，我國亦是世界上耕地資源緊張的國家，2008年我國尚存耕地18.26億畝，比1997年的19.49億畝凈減1.23億畝，因此如果能夠改良熟化濱海地區的鹽堿土并能用于正常農業生產，則可以為實現耕地占補平衡提供的補充途徑。

濱海鹽堿土一般土層深厚，其關鍵問題是作物在鹽分環境中不能正常生長或者生長受到抑制。現有技術中鹽堿土治理一般要歷經隔離-洗鹽-改土-種植等幾個階段，首先圍壩或開溝，斷開鹽分的來源；其次洗鹽，采用降水淋洗和化學技術將土壤(至少是表土)鹽分洗脫；再次改土，采用改良劑改造土壤物理和化學性質，一般采用石膏，客土等方法。傳統的鹽堿土改良方法成本高，費時長，不能適合大規模改造鹽堿土。例如濱海灘涂鹽堿土改造一般要開溝排水，淋鹽爽堿，圍埝蓄淡，植葦養魚，然后再引水種稻等環節，成本高、耗時長，不符合現代市場化農業生產的快速需求。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種用于改良鹽堿土壤的生物質炭、制備方法及其衍生物的制備和應用。

實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

一種用于改良鹽堿土壤的生物質炭制備方法，包括將灘涂植物經風干、粉碎后放入熱裂解設備中，在氮氣的保護下，每分鐘5℃的緩慢升溫速度，并在400-500℃的溫度下保持3-5h炭化得到豐富官能團和多孔結構的生物炭質。采用此工藝將灘涂植物轉換成生物質碳，既能保持植物體內的管道結構，又能保留豐富的小分子有機官能團，較高溫生物質炭更有利于用于改良土壤。

作為本發明的進一步改進，經風干處理后，所述的灘涂植物的含水量低于25％。

作為本發明的進一步改進，還包括對粉碎后的灘涂植物進行篩選，篩選粒徑小于或等于5mm的粉碎粒。

作為本發明的進一步改進，所述的灘涂植物包括蘆葦和互花米草。

進一步，根據以上所述的制備方法所制備的用于改良鹽堿土壤的生物質炭。

作為本發明的進一步改進，包括按每公頃20-60噸的用量將所述的生物炭質施加到土壤中。

作為本發明的進一步改進，在春季作物收獲后將所述的生物炭質施加到土壤中。

本發明還提供了一種生物炭質老化液的制備方法，包括將上述所述的生物質炭按質液比1:10-20的比例溶于濃度為0.05-0.15M的鹽酸中，在約為25℃的溫度下振蕩20-24h，之后經離心、過濾得到生物炭質老化液。

本發明還提供了種提高種子發芽率的方法，通過將上述所制備的生物炭質老化液的pH值調節至6.5-7，之后按以下兩種方法進行施液提高作物發芽率。方法一：按照10％-100％稀釋老化液在室內25℃，濕度70％，催芽3-4天后播種；方法二：在播種后，將老化液稀釋3000倍按每公頃1.3-1.6噸的量進行噴灑。