[發明專利]一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑

有效

• 申請號: 202011299856.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112374941B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 紀磊;丁勇;金軻;張玉娟;吳堯;王珍;焦巍;宋慶成;崔志強;白玉連
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院草原研究所
• 主分類號: C09K17/00
• 分類號: C09K17/00
• 代理公司: 東莞市卓易專利代理事務所(普通合伙) 44777
• 代理人: 萬偉清

1.一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑，其特征在于：以重量份計，由以下步驟制備而成：

(1)將秸稈干燥粉碎后進行蒸汽爆破處理制備爆破秸稈粉；所述蒸汽爆破處理為：在蒸汽壓力1.8-3.5MPa、溫度110℃～130℃的條件下，保壓200-240s后釋放壓力；所述秸稈粉碎處理為粉碎過10-20目篩，干燥至含水率≤15wt％；

(2)取步驟(1)的秸稈粉100份，加入1-3份的FeCl₃，3-6份的鈦酸酯偶聯劑，2-4份的沸石混合均勻，放入熱解活化裝置，在無氧條件下進行高溫熱解反應，生成生物炭，熱解反應溫度為450-550℃，熱解反應時間為1-1.5h；

(3)取步驟(1)的秸稈粉100份，加入2-4份鈉基膨潤土，3-5份腐殖酸，10-30份微生物菌劑，20-40份水，混合均勻，發酵7-10天，制備秸稈發酵產物；所述微生物菌劑選自芽孢桿菌、酵母菌、假單胞菌和放線菌中的一種或多種；

(4)稱取步驟(1)制備的秸稈粉100份，步驟(3)制備的秸稈發酵產物40-60份，步驟(2)制備的生物炭50-70份，凹凸棒土20-30份，磷礦粉10-30份，草木灰20-40份，氧化劑5-10份，保水劑2-4份混合均勻，即制備得到土壤修復劑。

2.根據權利要求1所述的一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑，其特征在于：所述秸稈選自大豆、高粱、甘蔗、小麥、玉米秸稈的一種或多種。

3.根據權利要求2所述的一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑，其特征在于：所述氧化劑為過硫酸銨、過碳酸鈉、過磷酸鈣或過硫酸鈉的一種或多種。

4.根據權利要求2所述的一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑，其特征在于：所述的保水劑是聚丙烯酸鉀、聚丙烯酸銨、淀粉接枝聚丙烯酸鈉中的一種或多種。

5.根據權利要求2所述的一種利用農作物秸稈和生物炭制作的土壤修復劑，其特征在于：所述凹凸棒土的粒徑為100-300nm。

6.一種權利要求1-5任一項權利要求所述的土壤修復劑的制備方法，以重量份計，包括以下步驟：

(1)將秸稈干燥粉碎后進行蒸汽爆破處理制備爆破秸稈粉；

(2)取步驟(1)的秸稈粉100份，加入1-3份的FeCl₃，3-6份的鈦酸酯偶聯劑，2-4份的沸石混合均勻，放入熱解活化裝置，在無氧條件下進行高溫熱解反應，生成生物炭，熱解反應溫度為450-550℃，熱解反應時間為1-1.5h；

(3)取步驟(1)的秸稈粉100份，加入2-4份鈉基膨潤土，3-5份腐殖酸，10-30份微生物菌劑，20-40份水，混合均勻，發酵7-10天，制備秸稈發酵產物；

(4)稱取步驟(1)制備的秸稈粉100份，步驟(3)制備的秸稈發酵產物40-60份，步驟(2)制備的生物炭50-70份，凹凸棒土20-30份，磷礦粉10-30份，草木灰20-4份，氧化劑5-10份，保水劑2-4份混合均勻，即制備得到土壤修復劑。