[發明專利]一種水田土壤固碳劑及其應用

在審

• 申請號: 202210128446.7
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN114456000A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 馮良山;楊寧;李婷婷;馮晨;宋丹;李開宇;李穎;孫翔龍
• 申請（專利權）人: 遼寧省農業科學院
• 主分類號: C05G3/00
• 分類號: C05G3/00;C05G3/80
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 劉曉靜

本發明屬于土壤改性劑技術領域，尤其涉及一種水田土壤固碳劑及其應用。本發明制備了一種由20～40份鈣固碳劑、6～10份氧化鐵、5～10份氧化鋁、4～8份硫酸鋁、1～2份表面活性劑、1～3份膠體材料組成的水田土壤固碳劑，其中，鈣固碳劑為硅酸鈣與磷酸二氫鈣的混合物。本發明通過水田土壤固碳劑的添加，使水田土壤中形成大量的土壤團聚體，起到固碳作用，減少了土壤碳排放，有利于環境保護。

技術領域

本發明涉及土壤改性劑技術領域，尤其涉及一種水田土壤固碳劑及其應用。

背景技術

目前，環境問題日益嚴峻，問題集中體現在二氧化碳等溫室氣體的排放。空氣中二氧化碳氣體濃度的升高將會導致全球變暖，在過去的40年中，平均氣溫上升約0.2～0.3℃，如果平均氣溫持續上升將會導致海平面上升、極端天氣頻繁、生物多樣性喪失、生態系統遭到破壞等種種問題。

土壤每年會對大氣釋放大量的二氧化碳，相關研究表示：隨著氣候變暖，土壤中的碳并不穩定，較之預期，土壤將釋放更多的二氧化碳，造成惡性循環。每年土壤中釋放的二氧化碳含量遠遠超過化石燃料燃燒每年向大氣排放的二氧化碳。因此，農業土壤固碳減排是全球氣候變化研究熱點之一。利用土壤抑制溫室氣體含量具有重大的意義，減少土壤中碳的釋放，讓大氣中碳回到土壤中，重新構建土壤碳庫。

碳元素是植物生長所依賴的重要元素，植物生長過程中所需的碳元素除了空氣中的CO₂，還包括土壤中的有機碳和無機碳。因此，農田土壤有機碳庫的重建將有利于作物的生產，同時還能緩解大氣中高濃度二氧化碳帶來的壓力。

在我國農業結構中，水田農業占到很大比重，水田農業中的水田土壤是一種有機質含量較高，固碳的潛力較大的土壤。因此如何提供一種水田土壤固碳劑及其應用，實現水田土壤的固碳是本領域亟待解決的難題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種水田土壤固碳劑及其應用，解決了土壤釋放二氧化碳含量大的問題，實現了碳的固定，有利于重新構建土壤碳庫。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種水田土壤固碳劑，由包括如下質量份數的原料制備而成：

鈣固碳劑20～40份、氧化鐵6～10份、氧化鋁5～10份、硫酸鋁4～8份、表面活性劑1～2份、膠體材料1～3份。

優選的，所述鈣固碳劑為硅酸鈣與磷酸二氫鈣的混合物。

優選的，所述硅酸鈣與磷酸二氫鈣的質量比為3～5:1。

優選的，所述氧化鐵的粒徑為5～100μm；所述氧化鋁的粒徑為5～100μm。

優選的，所述表面活性劑為羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺和乙基纖維素中的一種或幾種。

優選的，所述膠體材料為卡拉膠、黃原膠和瓜爾膠中的一種或幾種。

本發明的另一目的是提供一種水田土壤固碳劑在水田中的應用。

優選的，所述水田土壤固碳劑的施用量為25～40g/m²。

本發明的固碳原理為：在水田土壤中施用水田土壤固碳劑后，水田土壤在鈣固碳劑、氧化鐵、氧化鋁、硫酸鋁、表面活性劑、膠體材料的作用下，增大了水田土壤的稠度，還具有一定的膠粘效應，能夠形成大量土壤團聚體，在形成土壤團聚體的過程中實現碳的固定，表面活性劑施加還能防止碳的逃逸；形成的土壤團聚體中含有孔洞結構，有利于微生物的附著，進而形成一種土壤團聚體-微生物系統，對游離的二氧化碳和有機碳均有固定作用，具有長期固碳作用。

粒徑適中的氧化鐵、氧化鋁會存在于水田土壤的近表層，更有利于實現有機碳的固定。

經由上述的技術方案可知，與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：