[发明专利]一种生物炭肥料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于肥料领域，具体涉及一种生物炭肥料及其制备方法和应用。

背景技术

资源和环境问题是当代人类面临的重大问题。而在农、林业生产中产生数量巨大、种类 繁多的固体废弃物。当前农、林业废弃物主要采用就地堆放、填埋焚烧等处理方式，不仅占 用了宝贵的土地资源，而且带来资源浪费、污染环境问题。农、林废弃物燃烧所造成的二次 污染已成为制约我国国民经济和环境污染治理的一个重要影响因素。利用农业、林业废弃物 生产生物炭，降低所造成的环境污染，同时提高土壤肥力已引起了人们的普遍关注。

土壤污染已成为我国农业生产和环境治理中面临的重大问题，目前全国共有16.7％的土 壤存在点源污染，特别是土壤重金属污染，农产品安全存在风险程度较高。为了降低农作物 对土壤重金属元素的吸收，前人在应用技术方面开展了大量的技术研发，这些技术可以归纳 为以下四种类型：其一、通过常规育种或转基因育种途径培育作物新品种或种质抑制重金属 元素的吸收。目前，常规育种(包括筛选与驯化结合、杂交与化学或辐射诱变相结合等)获 得重金属低吸收新品种。其二、通过叶面施肥等抑制作物吸收重金属。例如，广东省生态环 境与土壤研究所发明了一种可抑制水稻吸收重金属的稀土复合硅溶胶，通过二氧化硅溶胶与 钼元素复合，使其具有抑制蔬菜硝酸盐吸收积累功能；而通过进一步与稀土元素复合，提高 了抑制蔬菜重金属吸收的能力；通过叶面喷施，提高植物综合耐重金属能力(中国专利申请 号：99112463.4)。其三、通过改良土壤或修复过程减轻土壤重金属的危害。例如，杨胜香等 研制了一种重金属污染土壤的改良方法，通过吸附、螯合、络合等反应抑制基质氧化，固定 重金属离子并降低其生物学毒性，减少重金属离子向周围土壤或水体的扩散和渗漏(专利号： 200910194051.1)。周聪和赵敏等研制了一种减少蔬菜重金属镉含量的土壤改良营养液，是由 腐植酸盐、尿素、磷酸二氢钾、强碱和水经溶解、过滤后配制而成，所述腐植酸盐是腐植酸 钠或腐植酸钾中的一种或混合。所述强碱是氢氧化钠或氢氧化钾中的一种或混合。在有效调 控土壤pH值的同时，又提供作物生长所需的养分，可在作物种植前或作物生长过程中，随 时对土壤进行浇灌，具有使用方便、安全等特点(专利号：201010170926)。其四、通过土壤 调理剂与作物栽培措施提高作物抑制重金属吸收能力。很多研究表明，通过土壤调理剂与农 艺措施耦合提高作物抑制重金属吸收是目前最为可行的途径。

中国是木材等废弃物生产的大国，在今后相当长时期内不会改变，特别是我国林业废弃 物利用率低。随着生物炭研究的不断深入，其应用价值不断被发现，打破传统只关注生物油、 燃气利用价值的观念，为林业废弃物综合利用提供新的出路，带动林业废弃物资源化利用发 展。30多年来，对生物炭的性质、成分和改土作用，增产机理等研究已较充分，但农业生产 上对生物炭利用大多是直接施入土壤。与传统生物炭直接施用相比，利用生物炭制备用作土 壤改良剂(修复剂)和复混肥等新型肥料，在调控农田土壤理化性质方面具有较大优势，特 别是钝化土壤重金属及降低其吸收方面。因此，有必要利用林业废弃物研制新型生物炭肥料 及其使用技术在钝化土壤重金属、污染土壤修复及降低蔬菜作物吸收方面开展创新，研发创 制适应重金属污染程度不同的土壤的不同蔬菜品种的生物炭肥料及相关技术。

发明内容

本发明的目的是针对目前土壤重金属污染影响蔬菜产品安全的问题，提供一种生物炭肥 料及其制备方法和应用。

本发明的第一个目的是提供一种生物炭肥料。

本发明的生物炭肥料，含有质量比为25～40：1的生物炭与氧化钙。

优选，所述的生物炭肥料还含有尿素(含N46％)、磷酸二铵(P₂O₅含量为44％)和硫酸 钾(K₂O含量50％)，生物炭与尿素(含N46％)、磷酸二铵(P₂O₅含量为44％)和硫酸钾(K₂O 含量50％)的质量比为4～6:1:1:1。

优选，所述的生物炭是由林业生产、木材加工后的废弃物经炭化加工制备而成的，粒径 为0.01-1.50mm，密度为0.90-1.05g/cm³，最大吸水量为450g/Kg，具有极细的蜂窝状空心体。

本发明的第二个目的是提供一种生物炭肥料的制备方法。