[发明专利]一种水田土壤固碳剂及其应用

说明书

本发明属于土壤改性剂技术领域，尤其涉及一种水田土壤固碳剂及其应用。本发明制备了一种由20～40份钙固碳剂、6～10份氧化铁、5～10份氧化铝、4～8份硫酸铝、1～2份表面活性剂、1～3份胶体材料组成的水田土壤固碳剂，其中，钙固碳剂为硅酸钙与磷酸二氢钙的混合物。本发明通过水田土壤固碳剂的添加，使水田土壤中形成大量的土壤团聚体，起到固碳作用，减少了土壤碳排放，有利于环境保护。

技术领域

本发明涉及土壤改性剂技术领域，尤其涉及一种水田土壤固碳剂及其应用。

背景技术

目前，环境问题日益严峻，问题集中体现在二氧化碳等温室气体的排放。空气中二氧化碳气体浓度的升高将会导致全球变暖，在过去的40年中，平均气温上升约0.2～0.3℃，如果平均气温持续上升将会导致海平面上升、极端天气频繁、生物多样性丧失、生态系统遭到破坏等种种问题。

土壤每年会对大气释放大量的二氧化碳，相关研究表示：随着气候变暖，土壤中的碳并不稳定，较之预期，土壤将释放更多的二氧化碳，造成恶性循环。每年土壤中释放的二氧化碳含量远远超过化石燃料燃烧每年向大气排放的二氧化碳。因此，农业土壤固碳减排是全球气候变化研究热点之一。利用土壤抑制温室气体含量具有重大的意义，减少土壤中碳的释放，让大气中碳回到土壤中，重新构建土壤碳库。

碳元素是植物生长所依赖的重要元素，植物生长过程中所需的碳元素除了空气中的CO₂，还包括土壤中的有机碳和无机碳。因此，农田土壤有机碳库的重建将有利于作物的生产，同时还能缓解大气中高浓度二氧化碳带来的压力。

在我国农业结构中，水田农业占到很大比重，水田农业中的水田土壤是一种有机质含量较高，固碳的潜力较大的土壤。因此如何提供一种水田土壤固碳剂及其应用，实现水田土壤的固碳是本领域亟待解决的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种水田土壤固碳剂及其应用，解决了土壤释放二氧化碳含量大的问题，实现了碳的固定，有利于重新构建土壤碳库。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种水田土壤固碳剂，由包括如下质量份数的原料制备而成：

钙固碳剂20～40份、氧化铁6～10份、氧化铝5～10份、硫酸铝4～8份、表面活性剂1～2份、胶体材料1～3份。

优选的，所述钙固碳剂为硅酸钙与磷酸二氢钙的混合物。

优选的，所述硅酸钙与磷酸二氢钙的质量比为3～5:1。

优选的，所述氧化铁的粒径为5～100μm；所述氧化铝的粒径为5～100μm。

优选的，所述表面活性剂为羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺和乙基纤维素中的一种或几种。

优选的，所述胶体材料为卡拉胶、黄原胶和瓜尔胶中的一种或几种。

本发明的另一目的是提供一种水田土壤固碳剂在水田中的应用。

优选的，所述水田土壤固碳剂的施用量为25～40g/m²。

本发明的固碳原理为：在水田土壤中施用水田土壤固碳剂后，水田土壤在钙固碳剂、氧化铁、氧化铝、硫酸铝、表面活性剂、胶体材料的作用下，增大了水田土壤的稠度，还具有一定的胶粘效应，能够形成大量土壤团聚体，在形成土壤团聚体的过程中实现碳的固定，表面活性剂施加还能防止碳的逃逸；形成的土壤团聚体中含有孔洞结构，有利于微生物的附着，进而形成一种土壤团聚体-微生物系统，对游离的二氧化碳和有机碳均有固定作用，具有长期固碳作用。

粒径适中的氧化铁、氧化铝会存在于水田土壤的近表层，更有利于实现有机碳的固定。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：