[发明专利]一种稻草生物质炭基土壤调理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤调理剂技术领域，具体涉及一种稻草生物质炭基土壤调理剂及其制备方法。

背景技术

施肥已经成为农业生产不可或缺的技术措施之一，对作物生产的贡献率超过一半。中国肥料利用率一直比较低，如氮肥当季作物的利用率平均只有30%左右，比发达国家低近 20 个百分点，这一方面是因为非科学的施肥方法，另一方面则是由于肥料本身的特性。提高肥料利用率刻不容缓，研发施用新型多功能肥料，是提高肥料利用效率重要的途径之一。

生物质炭是生物质高温裂解的固体产物，具有很多特异的性质，如多孔、高度稳定性、高度芳香化、表面有大量的多种官能团，同时带有正负2种电荷，能够吸附分子和阴阳离子、极性和非极性物质。原材料、裂解温度、裂解时间等是影响生物质炭物理、化学特性的主要因素，一般说来，在一定范围内，随着裂解温度的升高、反应时间的延长，生物质炭的比表面积增大、芳香化结构增强，灰分含量及pH升高，速效养分和钙、镁含量也随之升高。

农作物秸秆是一种有机物，其中碳、氧、氢三种化学成分总和占95％以上，其余为钾、氮、磷、硅、钙、镁、硫、铁、镁等矿质元素；有机成分以纤维素、半纤维素为主，其次是木质素、蛋白质、脂肪、灰分等。稻草主要成分为：全氮8.1克/千克，全碳426.1克/千克，碳/氮(C/N)52.6，水溶性氮2.7克/千克，水溶性碳45.7克/千克，水溶性碳/氮(C/N)16.9，半纤维素177.9克/千克，纤维素288.4克/千克，木质素61.3克/千克，二氧化硅152.3克/千克。我国每年有稻草约1.8亿吨，占全国秸秆总量的25.4％，是我国第一大秸秆资源，是开发新型有机物原料的宝贵资源。目前约10～20％的稻草秸秆作草食动物饲料；20％左右直接作为燃料或生物质能源；造纸或其它工业原料不到3％，其余的大部分稻草秸秆被闲置废弃形成新的农业垃圾或就地焚烧污染环境。

土壤调理剂是由农用保水剂及富含有机质、腐殖酸的天然泥炭或其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气”三大土壤调理性能。能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力；具有改良土壤，治理荒漠．保水抗旱，增强农作物抗病能力，提高农作物产量，改善农产品品质，恢复农作物原生态等功能，大幅度提高植树成活率和农产品产量；改善农林产品品质，恢复农林产品的天然风貌。完全无公害，无污染，无生物激素，不同于国际市场上各种化肥、农药、叶面肥和生物激素，是世界农林业种植的新型绿色生产资料。

但是，目前未见利用稻草生物质炭和土壤调理剂的研究报道。因此，研发一种稻草生物质炭基土壤调理剂以显得尤为重要。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种稻草生物质炭基土壤调理剂的制备方法，该制备方法将废弃资源稻草制得稻草生物质炭，再和土壤调理剂复配制得稻草生物质炭基土壤调理剂，大大降低了生产成本，减少了环境污染，可以带来良好的社会经济效益和推广应用的价值；且该制备方法工艺简单，操作控制方便，质量稳定，生产效率高，可大规模工业化生产。

本发明的另一目的在于提供一种稻草生物质炭基土壤调理剂，该稻草生物质炭基土壤调理剂利用稻草生物质炭的物理性能，实现了对土壤调理剂的有效缓释，延长了土壤调理剂的作用时间，提高了土壤调理剂的利用率，为作物在生长期中长时间充足的营养供应，并且为作物营养强化提供了很好的技术支持。该稻草生物质炭基土壤调理剂在玉米、大豆、水稻等多种粮食作物及蔬菜、果树中施用，可以实现一次施肥后期不用追肥，有效提高土壤有效成分的水平，作物籽粒营养成分的含量及产量明显提升，肥效持久，增产增收。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种稻草生物质炭基土壤调理剂的制备方法，包括如下步骤：

（1）   将稻草高温裂解，得到稻草生物质炭和可燃性气体；

（2）   将土壤调理剂的原料和占土壤调理剂总原料重量16-20%的稻草生物质炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的热量由所述可燃性气体燃烧提供；

所述土壤调理剂包括如下重量份的原料：畜禽粪便20-30份、木屑6-10份、壳聚糖1-5份、复合氨基酸液4-8份、高吸水树脂1-3份、复合菌剂0.5-1.5份；

（3）   将收集的粒料负压冷却，进行筛选；

（4）   将筛选后的粒料进行包膜，包装出货，制得稻草生物质炭基土壤调理剂。