本發(fā)明涉及土壤改良劑技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑。

背景技術(shù)：

黏性土由黏粒與水之間的相互作用產(chǎn)生,黏性土及其土粒本身大多是由硅酸鹽礦物組成。保水保肥能力強(qiáng),但孔隙小,通氣透水性能差,濕時(shí)粘干時(shí)硬。

凡主要用于改良土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，使其更適宜于植物生長，而不是主要提供植物養(yǎng)分的物料，都稱為土壤改良劑。

生物質(zhì)炭的元素組成主要包括碳(一般高達(dá)60%以上)、氫、氧等，其次是灰分(包括鉀、鈣、鈉、鎂、硅等)，是一種含碳的聚合物，傅里葉紅外光聲光譜技術(shù)分析表明生物質(zhì)炭表面含有豐富的-COOH、-COH和-OH等含氧官能團(tuán)。生物質(zhì)炭不僅由穩(wěn)定芳香化結(jié)構(gòu)組成，而且還含有許多脂肪族和氧化態(tài)碳結(jié)構(gòu)物質(zhì)，高度芳香化結(jié)構(gòu)使其比其他任何形式的有機(jī)碳具有更高的生物化學(xué)和熱穩(wěn)定性，可長期保存于環(huán)境和古沉積物中而不易被礦化。生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，高的比表面積和豐富的表面官能團(tuán)，同時(shí)具有無污染、高儲量、可再生等特點(diǎn)。該產(chǎn)品應(yīng)用于工業(yè)可作為污染物質(zhì)吸附劑、大規(guī)模脫色除臭劑等；應(yīng)用于農(nóng)業(yè)可作為土壤改良劑、有機(jī)肥料載體等；同時(shí)可以用醫(yī)藥、畜牧業(yè)等行業(yè)?？扇夹詺怏w的主要成分是CO，可以用于發(fā)電或作為管道煤氣用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或生活燃料。

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，我國的土壤資源嚴(yán)重不足，而且由于某些不合理的利用，比如大量不合理的施用肥料、農(nóng)藥的過量噴灑、超負(fù)荷放牧等等，造成了土壤的嚴(yán)重退化。主要表現(xiàn)為土壤緊實(shí)與硬化、侵蝕、鹽堿化、酸化、元素失衡、化學(xué)污染、有機(jī)質(zhì)流失和動植物區(qū)系的退化等。同時(shí)，隨著當(dāng)今社會工礦業(yè)的迅猛發(fā)展，土壤重金屬污染日益嚴(yán)重，在自然界中多以化合物形式存在，隨著人類對重金屬的開采、冶煉、加工及桑葉制造，使不少重金屬如鉛、鎘、汞等進(jìn)入大氣、水體或土壤中，造成嚴(yán)重的重金屬污染。土壤是人類生存與發(fā)展的重要自然資源，土壤的重金屬污染將直接影響人類的健康及整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)。重金

屬污染與有機(jī)物污染不同，重金屬本身很難被降解，進(jìn)入土壤中的重金屬不能被微生物分解且在土壤中長期積累，有些被農(nóng)作物吸收后最終通過食物鏈作用進(jìn)入人體，存在一定的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。

土壤改良劑有多類：(1)礦物類，主要有泥炭、褐煤、風(fēng)化煤、石灰、石膏、蛭石、膨潤土、沸石、珍珠巖和海泡石等；(2)天然和半合成水溶性高分子類，主要有秸稈類、多糖類物料、纖維素物料、木質(zhì)素物料和樹脂膠物質(zhì)；(3)人工合成高分子化合物，主要有聚丙烯酸類、醋酸乙烯馬來酸類和聚乙烯醇類；(4)有益微生物制劑類等。

目前，土壤改良劑多數(shù)是在如何提高肥力方面改良，而對于地下害蟲防治很少涉及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的缺陷，提供一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑，其是由下述重量份的原料制得：黃磷渣1-2，腐殖酸3-5，釀酒廠的廢渣4-6、沙子40-60，牡蠣殼5-8、木槿皮1-2、黃芩1-2、大蒜葉0.8-1、貫葉金絲桃0.2-0.4、暴馬丁香1-2、秸稈130-140、烷基糖苷1-2、甜菜堿0.2-0.3、卡拉膠0.4-0.8、殼聚糖1-2。

所述的一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑，

制備方法包括以下步驟：

（1）將秸稈于去離子水中浸泡10-20分鐘，烘干，再在紫外波長為254-260nm下紫外輻照30-50秒，進(jìn)行高溫裂解無氧炭化，得秸稈生物質(zhì)炭備用；

（2）木槿皮、黃芩、大蒜葉、貫葉金絲桃、暴馬丁香混勻后，干燥，得干燥粉備用；

（3）秸稈生物質(zhì)炭加水混勻，在40-60℃下攪拌0.5-1h后，再加入烷基糖苷、甜菜堿、卡拉膠、殼聚糖、干燥粉，攪拌均勻后，過濾，用蒸餾水洗滌濾渣，至濾液呈中性，將濾渣加入濃度為1-2%的檸檬酸溶液中，在30-50℃下300-500rpm下攪拌1-2h，過濾，用蒸餾水洗滌濾渣，至濾液呈中性，濾渣于70-85℃下干燥后，即得復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭備用；

（4）黃磷渣、釀酒廠的廢渣、沙子混勻后，于濃度為2-4%的檸檬酸溶液中浸泡1-3小時(shí)，再于400-500W微波處理20-30秒，過濾，去離子水洗滌，烘干，干燥，再與復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭以及其余原料混勻，即得。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：（1）本發(fā)明可以改善粘性土壤的理化性狀、提高肥料利用率、改善作物生長的環(huán)境，施用后，土壤容重降低5-6%，通氣孔隙增加30-32%；本發(fā)明含有酸浸泡以及微波殺菌預(yù)處理的沙子、以及廢渣等，能夠安全環(huán)保，變廢為寶，能調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)、能夠松土，改良土壤理化性狀，降低土塘容重。

（2）本發(fā)明所使用的復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭，負(fù)載了殺菌殺蟲材料，能夠緩慢釋放殺蟲材料，達(dá)到對所種植的植物的防蟲防病效果；

（3）采用高溫裂解技術(shù)，將農(nóng)作物秸稈等農(nóng)林廢棄物在缺氧條件下不完全燃燒熱裂解可制成秸稈生物質(zhì)炭。生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，高的比表面積和豐富的表面官能團(tuán)，同時(shí)具有無污染、高儲量、可再生等特點(diǎn)，本發(fā)明的復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭含有對作物生長有利的氮、磷、鉀、硫等營養(yǎng)元素以及一些礦物質(zhì)元素，碳含量相對較高。生物質(zhì)炭化后原有骨架結(jié)構(gòu)在炭化后得到了較為完好的保留。秸稈炭化后具有明顯、清晰的多微孔炭架結(jié)構(gòu)，生物質(zhì)炭的這種豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，使其具備了比表面積大、吸附力強(qiáng)等特性，施入土壤后對調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱環(huán)境條件會產(chǎn)生重要影響，還可以提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，為提高作物生產(chǎn)能力等方面的應(yīng)用奠定良好的物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。此外，將生物質(zhì)炭施入土壤中可促進(jìn)微生物的繁殖，使炭表面生成根瘤菌，因而形成適合植物栽培的土壤，避免了“連續(xù)耕作障礙”，且炭對谷物、豆類和蔬菜在長中增加有機(jī)質(zhì)，其品質(zhì)、色澤、品味都有所提高。

具體實(shí)施方式

一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑，其是由下述重量份的原料制得：黃磷渣1，腐殖酸3，釀酒廠的廢渣4、沙子40，牡蠣殼5、木槿皮1、黃芩1、大蒜葉0.8、貫葉金絲桃0.2、暴馬丁香1、秸稈130、烷基糖苷1、甜菜堿0.2、卡拉膠0.4、殼聚糖1。

所述的一種含有秸稈生物質(zhì)炭的粘性土壤改良劑，

制備方法包括以下步驟：

（1）將秸稈于去離子水中浸泡10分鐘，烘干，再在紫外波長為254nm下紫外輻照30秒，進(jìn)行高溫裂解無氧炭化，得秸稈生物質(zhì)炭備用；

（2）木槿皮、黃芩、大蒜葉、貫葉金絲桃、暴馬丁香混勻后，干燥，得干燥粉備用；

（3）秸稈生物質(zhì)炭加水混勻，在40℃下攪拌0.5h后，再加入烷基糖苷、甜菜堿、卡拉膠、殼聚糖、干燥粉，攪拌均勻后，過濾，用蒸餾水洗滌濾渣，至濾液呈中性，將濾渣加入濃度為1%的檸檬酸溶液中，在30℃下300rpm下攪拌1h，過濾，用蒸餾水洗滌濾渣，至濾液呈中性，濾渣于70℃下干燥后，即得復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭備用；

（4）黃磷渣、釀酒廠的廢渣、沙子混勻后，于濃度為2%的檸檬酸溶液中浸泡1小時(shí)，再于400W微波處理20秒，過濾，去離子水洗滌，烘干，干燥，再與復(fù)配秸稈生物質(zhì)炭以及其余原料混勻，即得。