[发明专利]一种增强草原土壤保湿性材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及了一种增强草原土壤保湿性材料的制备方法，属于保湿材料领域。

背景技术

草原是牧区人民的重要资源，但是由于人们长期无节制的掠夺式利用自然资源,使草原资源日趋枯竭，草原风蚀退化现象日趋严重，水土流失加剧，以至生态环境恶化，影响国民经济的可持续发展。土壤是草原建设的基础，土壤的营养成分是影响草原环境的重要因素。典型草原退化与荒漠化的实质是栗钙土层逐渐被风蚀的结果，风蚀过程直接削弱了维系草原生命力的重要因素，使栗钙土层厚度及营养成分发生了变化，从而使草原生态系统也发生了变化，草原生态的变化与风蚀形成恶性循环。

典型草原的土壤结构主要由栗钙土层组成，土壤层形成非常缓慢，平均100到400年才形成1cm表土层。建立土壤结构模型在最近一些年来得到了长足的发展，这些模型进一步促进了人类对土壤环境结构的重要理解。内蒙古自治区锡

林郭勒盟乌珠穆沁典型草原位于大兴安岭北麓，其自然条件及生态系统的状况比

较好，具有很大的保护价值。

生物炭是生物有机材料在缺氧或绝氧环境中，经低温热裂解后生成的固态产物。既可作为高品质能源、土壤改良剂，也可作为还原剂、肥料缓释载体及二氧化碳封存剂等，已广泛应用于固碳减排、水源净化、重金属吸附和土壤改良等，可在一定程度上为气候变化、环境污染和土壤功能退化等全球关切的热点问题提供解决方案。在生物炭的环境行为与环境效应研究方面，目前已经取得了一定的成果，但对于生物炭与土壤相互作用过程、基本性质对改变或影响土壤理化特性的详细机理。详细列举了生物炭环境效应微观机制中需要更深入研究的问题，可以利用生物炭来提高土壤的持水性。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对目前草原土壤层很薄，土壤下面空隙大的结构导致下雨后水渗透速度快，不能锁住水分，导致草长得不够茂盛的弊端，提供了一种增强草原土壤保湿性材料的制备方法，该方法将牛粪，马粪、羊粪按比例混合加入青草进行发酵，之后再加入蓖麻饼、菜籽饼、麦麸皮混合继续发酵，将尿素、氯化镁、磷酸二铵、硫酸钾、硫酸铜加入到水中，之后向溶液中加入粉煤灰，混合后加入发酵罐中，再向其中加入活性硅胶溶液和石英粉，并缓慢加入浓硫酸直至粘度上升，之后取出风干、研磨，最近进行炭化得到生物炭，该方法利用废物的粪料制成生物炭，成本低廉，制成的生物炭的表面性能可以起到保水的作用，从而增加土壤的含水率，并且经过处理后的生物炭富含氮、磷、钾等元素可以促进植物的生长。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种增强草原土壤保湿性材料的制备方法，其特征在于具体方法为：

（1）按重量份数计，分别拾取草原上50份的牛粪、30份的马粪、10份的羊粪，10份的青草，经过混合后加入到发酵罐中，向罐中加水直至将所有物料浸泡其中，并搅拌混合均匀，之后进行密封发酵，发酵温度保持在38～45℃，发酵时间为24～36h；

（2）将上述物料发酵完全后，按总质量为900g分别选取质量比为1:1:1的蓖麻饼、菜籽饼、麦麸皮加入罐中进行混合，向其中加入总质量的1～2%的酵母菌，进行发酵4～6h；

（3）按重量份数计，分别选取20～25份尿素、18～22份氯化镁、15～20份磷酸二铵、18～20份硫酸钾、8～10份硫酸铜加入到水中，不断地搅拌，使其充分溶解在水中，之后向溶液中加入8～10份粉煤灰，搅拌均匀后浑浊液留取备用；

（4）将上述所制得的浑浊液加入到步骤（2）中的发酵罐中，再向罐中加入总质量10～15%质量分数为20～30%SiO₂活性硅胶溶液和总质量10～15%的石英粉，混合均匀后再向混合液中缓慢加入质量分数90～95%的浓硫酸，并进行搅拌30分钟，保持罐中温度不高于70℃，直至粘度上升后停止加酸；

（5）把上述发酵罐中的废渣取出，让其均匀铺放在太阳下进行翻晒，直至水分晒至7%，之后收集留取备用；

（6）将上述晒干后的粪渣用研磨机进行磨碎成30～40mm大小均匀的颗粒，将颗粒从进料仓中进入炭化机内，并向其不断通入氮气，使其在无氧的环境下进行炭化，设置炭化机温度为400～600℃，炭化时间3～5h，炭化完成后得到生物炭，装袋收集备用。

本发明的具体应用方法为：将制备得到的生物炭，以30～40kg/亩直接均匀播撒在草原上，先测量草原上的牧草为2～3cm高，播撒后3～4月后，测得牧草的高度为5～6cm，并且牧草长得更为茂盛。

本发明的有益效果是：