本發(fā)明涉及肥料技術領域,尤其涉及一種可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料及其制備方法。
背景技術:
生物質炭是生物質在無氧或低氧環(huán)境中熱裂解產生的固態(tài)產物。生物質炭基緩釋肥料作為新型肥料,能減緩肥料養(yǎng)分釋放速度,提高農作物對肥料利用率,改善土壤生態(tài),減少農業(yè)生產對環(huán)境污染。作為緩釋肥載體,生物質炭含植物所需營養(yǎng)元素,促進土壤養(yǎng)分循環(huán)和植物生長,生物質炭具有吸光增溫、增加土壤孔隙度、降低土壤容重、改善土壤通氣透水狀況和提高土壤最大持水量等特點,生物質炭具有較高生物學穩(wěn)定性,可增強土壤固碳作用;將生物炭作為土壤改良劑,是農用的一種方式。相關研究表明,生物炭可以提高土壤有機碳含量水平,與土壤相比,生物炭容重低、粘性差,因而可以降低粘質土壤容重,從而改善土壤質地及耕作性能,生物炭能夠顯著提高土壤pH,由于生物炭富含芳環(huán)結構和羥羧基等基團,顯著增加了離子交換的位點,其表面交換活性更高,因此施加生物炭之后,土壤的CEC 水平顯著提高,尤其對低CEC、酸性土壤的CEC 改善作用十分明顯,施加生物炭后土壤的持水能力和供水能力得到提高,生物炭的孔隙和表面可為微生物提供棲息的微環(huán)境,進而增加某些微生物數(shù)量及活性,生物炭獨特的表面特性使其對土壤養(yǎng)分具有很強的吸附作用,降低了養(yǎng)分淋溶及固定損失,促進了植物對養(yǎng)分的吸收,提高肥料利用率,具有增產作用,本發(fā)明的目的是生產一種多功能炭基肥,其是利用生物炭與其他化肥混合制成的長效肥料,通過自身超強的吸附性把土壤中作物生長所需要的營養(yǎng)元素吸附在自己周圍,可以防止肥料的流失而達到緩釋的效果。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷,提供一種可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料及其制備方法。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料,它是由下述重量份的原料組成的:
海藻酸鈉1-2、氯化鉀3-5、尿素27-30、稻殼炭粉40-50、海泡石10-12、微晶纖維素1-2、雞糞50-60、骨膠2-3、小麥秸稈30-40、磷酸二氫鋁1-2、磷酸二氫銨10-13、甲酰胺0.1-0.3。
一種所述的可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將上述小麥秸稈烘干,磨成細粉,加入到其重量40-50倍的去離子水中,滴加氫氧化鈉,調節(jié)pH為10-11,升高溫度為87-90℃,保溫攪拌20-30分鐘,得粘液a;
(2)將上述骨膠加入到其重量20-30倍的去離子水中,攪拌均勻,加入甲酰胺,升高溫度為50-60℃,保溫攪拌4-7分鐘,得粘液b;
(3)將上述粘液a、粘液b混合,攪拌均勻,得有機質粘液;
(4)將上述有機質粘液重量的60-70%、稻殼炭粉、尿素混合,攪拌均勻,得生物炭料;
(5)將上述海泡石在800-870℃下煅燒2-3小時,冷卻,磨成細粉,與磷酸二氫鋁混合,加入到混合料重量60-70倍的去離子水中,在80-86℃下保溫攪拌10-20分鐘,加入剩余的有機質粘液,超聲4-7分鐘,得石粉料;
(6)將上述微晶纖維素加入到其重量60-70倍的去離子水中,在50-60℃下保溫攪拌10-20分鐘,加入上述生物炭料、石粉料、雞糞及其剩余各原料,攪拌均勻,噴霧干燥,即得。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明加入的雞糞的主要成分是粗蛋白、碳水化合物等,更易分解,分解產物能很快地與某些重金屬絡合并形成難溶的絡合物,從而降低了土壤中重金屬的生物有效性,海泡石通過離子交換和表面吸附作用,能夠把重金屬離子吸持在其層間的晶架結構內而成為固定離子,促使污染土壤中的重金屬元素由活性較高的可提取態(tài)向活性低的殘渣態(tài)轉變,從而降低重金屬的可提取態(tài)含量,而本發(fā)明還加入了生物炭稻殼炭粉,其本身具有多孔隙結構,通過磷酸二氫鋁處理后可以穩(wěn)定其孔隙結構,然后通過甲酰胺處理的骨膠改性,可以提高孔隙對重金屬的吸附效果,降低了土壤中重金屬的生物有效性。
具體實施方式
一種可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料,它是由下述重量份的原料組成的:
海藻酸鈉1、氯化鉀3、尿素27、稻殼炭粉40、海泡石10、微晶纖維素1、雞糞50、骨膠2、小麥秸稈30、磷酸二氫鋁1、磷酸二氫銨10、甲酰胺0.1。
一種所述的可降低土壤重金屬污染的生物炭肥料的制備方法,包括以下步驟:
(1)將上述小麥秸稈烘干,磨成細粉,加入到其重量40倍的去離子水中,滴加氫氧化鈉,調節(jié)pH為10,升高溫度為87℃,保溫攪拌20分鐘,得粘液a;
(2)將上述骨膠加入到其重量20倍的去離子水中,攪拌均勻,加入甲酰胺,升高溫度為50℃,保溫攪拌4分鐘,得粘液b;
(3)將上述粘液a、粘液b混合,攪拌均勻,得有機質粘液;
(4)將上述有機質粘液重量的60%、稻殼炭粉、尿素混合,攪拌均勻,得生物炭料;
(5)將上述海泡石在800℃下煅燒2小時,冷卻,磨成細粉,與磷酸二氫鋁混合,加入到混合料重量60倍的去離子水中,在80℃下保溫攪拌10分鐘,加入剩余的有機質粘液,超聲4分鐘,得石粉料;
(6)將上述微晶纖維素加入到其重量60倍的去離子水中,在50℃下保溫攪拌10分鐘,加入上述生物炭料、石粉料、雞糞及其剩余各原料,攪拌均勻,噴霧干燥,即得。