[发明专利]一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂及其制备和使用方法

说明书

本发明公开了一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂及其制备和使用方法，该酸化红壤改良剂为玉米秸秆生物炭和石灰组成的混合物，其中，所述玉米秸秆生物炭的质量百分比为70%‑90%。在农作物种植前耕地时，将所述酸化红壤改良剂条施或者全面撒施入耕种土壤中，所述酸化红壤改良剂的使用量为每亩农田施用270‑540公斤。本发明充分发挥了秸秆生物炭的用途，一方面提供了农业固体废弃物资源化的经济选择，另一方面本材料配方及其使用方法能有效改良酸化红壤农田，更独特的优势是作为复合改良剂，弥补石灰等单一施用的不足，有长效性调节土壤酸度、固定有害重金属、增强土壤肥力，提高农作物产量、改善农产品品质、保障食品安全等多重功能效果。

技术领域

本发明涉及农业环保技术领域，具体说是一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂及其制备和使用方法。

背景技术

作为广泛存在的农业固体废弃物，玉米等农作物秸秆每年产量巨大，但田间焚烧等处理方式导致空气污染等环境危害较大，因而将这些农业固体废弃物资源化利用备受关注，将其制备成功能多样的生物炭（Biochar）是一种新近的环保应用方式。

另一方面，当前我国红壤地区农田酸化现象普遍，而且通常还伴随着重金属如镉污染，对农业生产和生态环境都造成巨大损害且威胁食品安全。因此，采取有效措施对严重酸化红壤进行改良和修复，对保护农业生态环境以及保障农产品安全生产和农业可持续发展具有重要环境意义和经济效益。传统上国内外主要采用单施石灰等碱性物质进行土壤酸化改良，以及最近将水稻秸秆等生物炭用于土壤重金属固定，但单一石灰的副作用过大容易造成土壤板结及复酸化现象，单一生物炭则对土壤酸度调节效果欠佳，因而无法兼顾改善土壤pH、固定污染物、提升肥力等多种现实农业和环境需求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂及其制备和使用方法。

本发明的另一目的是提供一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂的使用方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂，其特征在于，该酸化红壤改良剂为玉米秸秆生物炭和石灰组成的混合物，其中，所述玉米秸秆生物炭的质量百分比为70%-90%。生物炭通常是由作物秸秆、木屑等生物质原料在完全或部分缺氧以及<700℃相对低温的条件下经热解炭化形成的一种富炭、细颗粒、性质稳定的高稳定性多孔产物，最初为减少大气CO₂浓度缓解温室效应即作为固碳载体而被提出，同时由于它的大表面积、多孔结构和特殊的表面组成，最近也开始在土壤保水、吸附固定污染物等领域表现出潜力。

本发明进一步的设计方案中，上述玉米秸秆生物炭颗粒的质量百分比为83%。

基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂的制备方法，其步骤为：

步骤一，将晒干玉米秸秆切成小于10 cm的小段，在300～500℃裂解温度下厌氧闷烧4～12小时，得到玉米秸秆生物炭，碾碎成颗粒；

步骤二，将玉米秸秆生物炭颗粒和石灰粉末按上述质量百分比要求进行配比后进行充分混合均匀，得到基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂。

本发明进一步的设计方案中，步骤1中粉碎后得到的玉米秸秆生物炭颗粒和石灰粉末粒度要求至少需过5目筛-10目筛。

基于玉米秸秆的酸化红壤改良剂的使用方法，具体方法为：在农作物种植前耕地时，将所述酸化红壤改良剂条施或者全面撒施入耕种土壤中，所述酸化红壤改良剂的使用量为每亩农田施用270-540公斤。

本发明具有以下突出的有益效果：