[發明專利]一種利用凋落物提高土壤有效硅的方法

在審

• 申請號: 202210020645.6
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114350370A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 張令;王佰慧;高宇;方海富;白健;賴曉琴
• 申請（專利權）人: 江西農業大學
• 主分類號: C09K17/04
• 分類號: C09K17/04;C05D9/00;C05G3/80;C09K101/00;C09K109/00
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 潘金鳳

本發明公開了一種利用凋落物提高土壤有效硅的方法，涉及土壤改良技術領域，本發明采用毛竹凋落葉、油茶殼以及油茶凋落葉制成生物質炭，與土壤混合，一方面是由于生物質炭本身的堿性特性。另一方面，生物質炭中含有較多的鹽基離子，以碳酸鹽形式存在，可有效改良土壤的酸性環境。此外，生物質炭表面含有豐富的含氧官能團，結合鋁離子，降低交換性酸的含量。

技術領域

本發明涉及土壤改良技術領域，具體講是一種利用凋落物提高土壤有效硅的方法。

背景技術

硅作為地殼中的第二大元素，雖不是植物生長發育的必需營養元素，卻在植物生長發育過程中必不可少，在調節植株代謝、提升作物的品質與產量方面發揮著重要的作用。農林業施肥和氮沉降使土壤酸化，土壤的酸化導致土壤脫硅富鐵鋁化過程加劇，土壤中硅元素嚴重流失。例如，紅壤就是在脫硅富鋁化作用下發育形成的酸性鐵鋁土，其有效硅的含量極低。而傳統的硅肥主要分為枸溶性和水溶性兩種，枸溶性硅肥有效硅含量低，用量大，釋放慢，時間長；水溶性硅肥雖硅含量高，用量小，但制備工藝復雜，成本高。因此，需要硅含量較高、成本低廉且可持續利用的硅肥替代品來提高土壤有效硅含量，降低土壤酸化程度。

我國是林業大國，存在非常多的林業凋落物，如何使其資源化，變廢為寶，是我們首要解決的問題。其中存在植硅體含量較為豐富的竹類植物凋落物可提供較為豐富的硅，有潛力作為土壤有效硅來源。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種利用凋落物提高土壤有效硅的方法。

本發明的技術解決方案如下：

一種利用凋落物提高土壤有效硅的方法，將凋落物制成富硅生物質炭，然后將富硅生物質炭與土壤混合。

作為本發明的優選方案，所述凋落物為竹類植物凋落葉、油茶殼以及油茶凋落葉的一種或多種。

作為本發明的優選方案，所述富硅生物質炭的制備方法為：將凋落物進行無氧高溫裂解制得。

作為本發明的優選方案，所述無氧裂解具體為：在無氧環境下從室溫以8-12℃/min的升溫速率升溫至550-600℃，保溫1-3h；然后以2-4℃/min的速率降溫至室溫，靜置10-12小時，制得。

作為本發明的優選方案，所述富硅生物質炭的粒度為0.1-10mm。

作為本發明的優選方案，所述土壤為酸性土壤。

作為本發明的優選方案，所述富硅生物質炭與土壤的混合質量比為1-5:100。

作為本發明的優選方案，所述土壤的含水率為土壤最大持水量的50-70％。

本發明的有益效果是：本發明利用凋落物制備成富硅生物質炭，一方面是由于富硅生物質炭本身的堿性特性。另一方面，富硅生物質炭中含有較多的鹽基離子，以碳酸鹽形式存在，可有效改良土壤的酸性環境。此外，生物質炭表面含有豐富的含氧官能團，結合鋁離子，降低交換性酸的含量。

再者，硅在植物體內主要以植硅體的形式存在，植硅體的高度可溶性使其在調節土壤有效硅方面發揮著重要的作用，是一種增加土壤有效硅的潛在硅源。以富含植硅體的毛竹葉為生物質經高溫熱解轉化為生物質炭可以提高土壤有效硅的含量，施入土壤可提高土壤固碳潛力，促進“碳中和”。另外，油茶為脫硅土壤主要經濟林樹種，其副產品油茶殼產量較大，油茶葉輸入量較大，有潛力作為土壤改良劑原料。因此，本發明提供一種通過添加富硅生物質炭增加土壤有效硅含量又能降低土壤酸化的新途徑。

附圖說明

圖1為實施例1-3試樣對土壤有效硅動態變化圖；

圖2為實施例1-3試樣對土壤酸性動態變化圖。

具體實施方式

本部分將詳細描述本發明的具體實施例，但其不能理解為對本發明保護范圍的限制。