[发明专利]一种烟秆生物炭有机肥及其施用方法

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种烟秆生物炭有机肥及其施用方法，属于有机肥及应用技术领域。

背景技术

烟草为茄科烟草属植物，是一种重要的经济作物，其在西南地区的种植面积占相当比例，其烟秆质地较硬，现有采收完烟叶后剩余的烟秆经常被当做废弃物丢弃在田间或直接燃烧，不仅浪费资源，还易造成环境污染。据统计，我国每年约产生150万吨烟秆。因此，开展烟秆资源化利用相关研究的重要性不言而喻。目前对烟秆的资源化利用方法主要包括活性炭制备、提取低聚木糖和果胶、加工人造板、提取燃料油和化工材料、生产肥料和培养基质等几个方面，但在实际生产中的规模化应用很少。目前在全国主要烟区仍然有大量的废弃烟秆堆积田间，不仅对生态环境和生态景观都造成很大影响，同时也增加了烟草病虫害传播的机率。随着生物炭研究的不断发展，申请人认为热解烟秆制备生物质炭可成为实现烟秆资源化利用的一个重要途径。

生物质炭是将生物质农林废弃物、植物组织或动物尸体和粪便等在高温厌氧条件下热解而形成的一种含碳丰富的固体产物。大量研究表明，生物质炭施入土壤后，可以增加土壤通气性和保水性，提高土壤肥力，降低重金属和有机污染物毒性，改善土壤环境。还可以促进植物生长，提高作物产量，并且可以增强土壤固碳作用，减少土壤碳排放量。为此大量学者采用不同种类的生物质为研究对象，考察了热解温度对生物质炭理化性质的影响。然而，以烟秆为生物质原料的相关研究还鲜有报道。

同时申请人认为单一的将烟秆制备成生物质原料在还田的过程中效果较为单一，经济价值较低，而将其与其它原料搭配制备成有机肥可进一步提高其经济价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种能有效利用烟秆、经济价值高、使用效果好的烟秆生物炭有机肥及其施用方法，可以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：烟秆生物炭有机肥，其由以下重量配比的原材均匀混合构成，烟秆生物炭颗粒40-60份、钙镁肥40-60份。

上述的烟秆生物炭有机肥，其由以下重量配比的原材均匀混合构成，烟秆生物炭颗粒50份、钙镁肥50份。

所述的烟秆生物炭是将采集的烟秆在田间自然风干成含水量8％-15％；，将风干的烟秆原状装入炭化炉内，在厌氧条件下以10℃·min^-1的升温速率缓慢热解，热解最高温度选取450℃、达到最高温度时继续保持2h，将热解后的烟秆生物质炭冷却至室温后分粉碎至10-30目。

所述的钙镁肥指标为CaO含量25％，MgO含量7％，pH10，产品标准：Q/DZ4-2012，登记证号：农肥(2012)准字2336号。

所述烟秆生物炭有机肥的施用方法是将混均的烟秆生物炭颗粒和钙镁肥运至田间，底肥穴施，每亩使用量220kg，其余栽培和管理与常规烤烟栽培技术一致。

与现有技术比较，本发明的配方涉及到烟秆生物炭颗粒和钙镁肥，其两者的搭配和烟秆生物炭颗粒的制备是本申请的关键所在。而烟秆生物炭即可避免烟秆作为废弃物丢弃或直接燃烧带来的浪费资源，还可减少环境污染，但为了得到最适合作为土壤改良剂用于农业生产的烟秆生物炭颗粒，申请人进行了大量实验，其在不同热解温度条件下制备生物质炭。对比分析热解温度对烟秆生物质炭的产率、pH值、电导率、比表面积、元素含量、表面特性等理化性质的影响，评价其作为土壤改良剂的应用潜力,具体试验过程和数据如下：

1材料与方法

1.1烟秆生物质炭的制备

试验所用的烟秆采自贵州省毕节市威宁县连片烟地，所采集的烟秆在田间自然风干成含水量8％-15％；，将风干的烟秆原状装入炭化炉内(ECO5000，炭化处理室有效尺寸为容积5L，热解温度及功率可设定，燃烧室温度600～900℃，炭化工作室温度350～800℃，设备暴露外表面温度不高于50℃。)，在相对厌氧条件下以10℃·min^-1的升温速率缓慢热解，热解最高温度分别选取350℃、400℃、450℃、500℃、550℃和600℃六个温度，达到最高温度时继续保持2h使样品充分热解，在所有温度条件下均重复热解制备三次，将热解后的烟秆生物质炭冷却至室温后分别过20和100目不锈钢筛，保存待分析。

1.2样品测定

1.2.1烟秆生物质炭的基本理化性质

烟秆生物质炭得率(Y)，由热解前烟秆的质量W₁和热解后生物质炭的质量W₂计算所得，计算公式为Y＝W₂/W₁×100％。