[发明专利]一种酸性土壤改良剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种酸性土壤改良剂，由生物炭、泥炭和钙镁磷肥组成，其中，生物炭、泥炭和钙镁磷肥的质量比为5～7：2～4：1～2。上述酸性土壤改良剂的制备方法包括以下步骤：(1)生物炭的制备：取秸秆，粉碎后先裂解；将裂解所得产物升温通入氨气活化，然后冷却过筛，即得生物炭。(2)混合：将步骤(1)制备所得生物炭与泥炭、钙镁磷肥按照配方混合即可。本发明的酸性土壤改良剂通过提高生物炭中的碱性基团，从而提高了其对于土壤中pH的中和能力，通过添加了含有腐殖酸的泥炭来缓冲pH，同时添加钙镁磷肥，在防止土壤pH降低变化的同时也补充土壤的微量元素，有利于全面改良土壤提高农作物产量。

技术领域

本发明属于农业环境科学技术，特别是涉及一种酸性土壤改良剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着社会经济和农业的发展，由于长期氮肥过量施用等原因，致使我国酸化土壤的面积和酸化程度呈逐渐增加趋势。土壤酸化不仅使土壤中营养元素如钾、钙、镁等大量流失，而且使土壤中各种金属和重金属化合物的溶解度增加，导致土壤中重金属对环境的危害，此外土壤酸化还会破坏土壤的团粒结构，导致土壤通气透水性不良，降低磷的有效性等环境问题，严重影响我国农业生产的能力。

从生态环境保护的角度出发，农业生产过程中会产生大量的秸秆，这些废弃生物质资源如可以通过制备变为土壤改良剂，将其变废为宝，在充分利用废弃资源保护环境的同时，改善土壤结构，提高酸性土壤pH。而生物炭作为一种在缺氧条件下通过热解生物质而得到的碳质材料，因其独特物化的性质而受到人们关注。在传统的生物炭制备中，会使得生物炭本身带有少量的碱性基团，以提高酸性土壤pH，但提高土壤pH能力有限，并且生物炭添加到土壤中会随着时间进行，pH慢慢又酸化，不能达到长期改良的效果。

发明内容

发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种酸性土壤改良剂，并提供了其制备方法与应用。

技术方案：本发明所述的一种酸性土壤改良剂，由生物炭、泥炭和钙镁磷肥组成，其中，生物炭、泥炭和钙镁磷肥的质量比为5～7：2～4：1～2。

优选的，所述生物炭、泥炭和钙镁磷肥的质量比为7：2：1。

本发明的酸性土壤改良剂组分简单，但是配合使用能够起到很好的改良酸性土壤作用，其中，生物炭采用了特殊的制备工艺，使得其中的的碱性基团增加，具有更强的对于土壤中pH的中和能力；泥炭中含有腐殖酸，可以进一步缓冲pH；钙镁磷肥能够在改良剂调节pH的同时补充土壤的微量元素，从而达到全面改良土壤，提高农作物产量。

上述酸性土壤改良剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)生物炭的制备：取秸秆，粉碎后置300～500℃、N₂保护下裂解2～4h；将裂解所得产物升温至600～800℃，并持续通入氨气，活化1～3h，冷却过筛，即得生物炭；

(2)混合：将步骤(1)制备所得生物炭与泥炭、钙镁磷肥混合均匀即得。

优选的，步骤(1)中，秸秆为玉米秸秆、水稻秸秆和小麦秸秆中的至少一种，秸秆粉碎到3～8mm，最好为5mm。

优选的，步骤(1)中，将裂解所得产物以5～15℃/min的速率升温至600～800℃。

优选的，步骤(1)中，步骤(1)中，在0.1～0.3MPa压力下通入氨气，通入氨气的流速为200～600ml/min。

优选的，步骤(1)中，活化温度为750℃。

优选的，步骤(1)中，活化时间为2h。

优选的，步骤(2)中，活化冷却后过1～5mm筛。

相比较于传统的生物炭制备，本发明中的生物炭的制备中增加了高温下的氨气活化工艺，对生物炭进行改性，从而大大提高了生物炭中的碱性基团，提高了其对于土壤中pH的中和能力。