[发明专利]一种竹子生物炭基土壤改良剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种竹子生物炭基土壤改良剂及其制备方法与应用。本发明将竹子及其加工废料分别经过低温厌氧和高温厌氧碳化制备得到低温生物炭和高温生物炭。低温生物炭加入钙镁磷肥和表面活性剂烷基多苷，然后与高温生物炭混合后加入甲基硅酸钾，制备得到土壤改良剂。该土壤改良剂结合低温生物炭的高活性基团和高温生物炭的高比表面积以及高生物质灰分和高pH值的特点，以及钙镁磷肥、表面活性剂烷基多苷和甲基硅酸钾的加入，具备较好的蓄水、保肥能力，能够增加土壤的透气性，提高土壤pH值，改善土壤板结问题，并且可以修复污染土壤。本发明充分利用竹子及其加工废料作为生物炭的原料，不仅碳化率高，并且成本低廉环保。

技术领域

本发明属于土壤改良技术领域，具体涉及一种竹子生物炭基土壤改良剂及其制备方法与应用。

背景技术

目前，我国土壤污染的面积越来越大，其形成的原因主要有：污水灌溉对土壤的污染；大气污染对土壤的污染；不合理的化肥使用对土壤的污染；农药对土壤的影响及固体废物对土壤的污染。尤其是南方土壤酸化程度严重，影响农作物的正常生长。土壤酸化主要原因有以下三点：1、降水量大而且集中，淋溶作用强烈，钙、镁、钾等碱性盐基大量流失，是造成土壤酸化的根本原因。例如，酸性雨等。2、施用石灰、烧火粪、有机肥等传统农业措施的缺失，耕地土壤养分失衡。3、长期大量不合理施用化肥。

土壤酸化的危害主要有：土壤酸化严重影响土壤中生物的活性，改变土壤中养分的形态，降低养分的有效性，促使游离的锰、铝离子溶入土壤溶液中，对作物产生毒害作用；土壤酸化抑制根系发育；土壤酸化可加重土壤板结，使根系伸展困难，发根力弱，缓苗困难，容易形成老小树，老僵苗。土壤酸化加重农药的使用：酸化土壤中植物长势减弱，抗病能力降低，易被病害侵染，不得不增加施药量。在现代农业迅速发展的今天，由于长期过分依赖化肥的增产效果而忽视有机肥料，特别是过量施用化肥和使用比例失调，使得农业系统内部结构受到破坏，农田耕作层土壤有机质含量下降，团粒结构破坏并减少，蓄水保肥能力下降，肥效降低。

为维持土壤养分不至于枯竭，在合理使用肥料基础上尚需要对障碍性土壤施加土壤改良剂，用于改良土壤的物理、化学和生物性质，使其更适宜农作物生长。土壤调理剂是由农用保水剂及富含有机质的天然植物残体或其他有机物为主要原料，辅以生物活性成分及营养元素组成，经科学工艺加工而成的产品，有极其显著的“保水、增肥、透气、改土”四大土壤调理性能。能够打破土壤板结、疏松土壤、提高土壤透气性、降低土壤容重，促进土壤微生物活性、增强土壤肥水渗透力；提高保水抗旱、增强农作物抗病能力，提高农作物产量，改善农产品品质，恢复农作物原生态等功能。完全无公害，无污染，无生物激素。

目前利用竹质生物质炭制备土壤改良剂的方法还极为少见，因此，研发一种竹质生物质炭基土壤改良剂具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种竹子生物炭基土壤改良剂及其制备方法与应用。将竹子及其加工废料分别经过低温厌氧和高温厌氧碳化制备得到低温生物炭和高温生物炭。低温生物炭加入钙镁磷肥和表面活性剂烷基多苷，然后与高温生物炭混合后加入甲基硅酸钾，制备得到土壤改良剂。该土壤改良剂结合低温生物炭的高活性基团和高温生物炭的高比表面积以及高生物质灰分和高pH值的特点，以及钙镁磷肥、表面活性剂烷基多苷和甲基硅酸钾的加入，具备较好的蓄水、保肥能力，能够增加土壤的透气性，提高土壤pH值，改善土壤板结问题，并且可以修复污染土壤。本发明充分利用竹子及其加工废料作为生物炭的原料，不仅碳化率高，并且成本低廉环保。

本发明的技术方案为：

一种竹子生物炭基土壤改良剂的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将竹子或者其加工废料去除杂质、干燥，然后粉碎细化为原料颗粒，置于碳化炉内250℃-350℃且无氧或低氧条件下低温碳化8-15小时，冷却后粉碎、过筛，制备得到低温生物炭；