[发明专利]一种适应于碱性土壤重金属镉污染无机-有机复合调控剂

说明书

本发明公开了一种适应于碱性土壤重金属镉污染无机‑有机复合调控剂，将发酵后的菇渣与铁锌生物质炭、泥炭按照按质量比为20～30:30～40:30～40的比列进行混合，充分搅拌均匀制备出所需的无机‑有机复合调控剂。该无机‑有机复合调控剂能够满足碱性土壤中度镉污染修复需求，有效解决现有一般无机调控剂或有机调控剂对碱性土壤中度镉污染调控效果不明显的技术难题，又能够同时利用调控剂中的有机质及无机营养成分，改善土壤肥力，促进农作物健康生长和品质的提高。

技术领域

本发明属于农田土壤修复技术领域，涉及一种适应于碱性土壤重金属镉污染无机-有机复合调控剂及其制备方法。

背景技术

土壤重金属镉污染具有长期性、隐蔽性、不可逆性，一旦污染很难从土壤中去除。因此，加强土壤重金属镉污染调控剂的研发，控制农作物可适部位对重金属镉吸收累积，保障农作物安全生产和人体健康，不仅具有重要实际应用价值，而且具有重要的社会、环境及经济效益。

由于北方地区小麦田土壤属于碱性土壤，旱地种植，无法通过像南方酸性水稻田镉污染可以通过调节土壤pH值、水分管理等农艺措施来调控土壤有效态镉含量，降低小麦籽粒等镉吸收累积量，而且大量在南方酸性水稻田镉污染中防治效果显著的材料、产品和技术等在北方碱性土壤镉污染防治中效果并不明显，特别是中度镉污染碱性土壤中，导致北方碱性土壤镉污染治理难度大。因此，加强我国北方碱性土壤镉污染修复技术的研发非常迫切。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种碱性土壤镉污染修复的无机-有机复合调控剂，可以满足对碱性土壤中度镉污染修复，以解决现有技术中存在的不足。采用本发明的无机-有机复合调控剂可以有效解决碱性土壤中度镉污染修复问题，具有使用简单、调控效果好、无二次污染，绿色环保，实现农产品安全生产。

本发明的另一个目的是提供一种上述无机-有机复合调控剂的制备方法。

本发明的碱性土壤镉污染修复无机-有机复合调控剂，按照质量百分比该调控剂由以下组分组成：

铁锌生物质炭30％～40％

泥炭30％～40％

发酵菇渣20％～30％

制备方法是将上述组分按比例混合，充分搅拌均匀制备出所需的无机-有机复合调控剂。

在上述复合组分中，铁锌生物质炭中铁基不仅能增加生物质炭的含氧官能团，而且负载在生物质炭表面的铁离子还可以增加其对重金属镉的吸附位点；锌基的负载对生物质炭具有造孔特性，使改性后的生物质炭具有较大的比表面积和总孔隙度，同时也有助于活化官能团，从而进一步提高改性生物质炭对重金属镉的吸附效果；泥炭主要成份是有机物质，包括未被彻底分解的植物残体、腐殖质以及一部分矿物质。镉污染土壤施加泥炭，可以提高土壤的持水、通气和保肥的能力，增加土壤氮、磷、钾含量，使有机碳、腐殖酸总量增加，活化土壤肥力，显著提高土壤地力，而且由于泥炭中有机质含量丰富，可以有效增加土壤重金属镉负载容量，降低土壤重金属镉活性，起到既能增加土壤营养成份，又能调控土壤重金属镉活性的能力，达致更佳的经济效益；菇渣经过发酵处理后不仅含有丰富的粗蛋白、粗脂肪和氮浸出物，而且含有的钙、磷、硅等矿物质可以有效降低土壤重金属镉的活性；有机物料腐熟剂是指能加速菇渣有机物料分解、腐熟的微生物活体制剂；侧孢短芽孢杆菌和能分泌合成多种有机酸、酶、生理活性物质等，同时对堆肥中产生的线虫具有较好的杀灭能力；枯草芽孢杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些活性物质对堆肥中产生的致病菌或内源性感染的条件致病菌具有明显的抑制作用。

所述的铁锌生物质炭的制备方法为：

(1)在缺氧或无氧状态下，将粉碎后秸秆置于马弗炉中，在氮气保护下，升温速率控制在5℃/min～15℃/min，碳化温度为450℃～550℃，煅烧时间为2～3h，制备成秸秆生物质炭；