1.一種緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟(1)、制備水熱炭的原始材料:將土生農(nóng)作物和/或水生植物進(jìn)行破碎,
步驟(2)、制備原始材料和溶劑的混合材料:將原始材料與溶劑混合得到混合材料;
步驟(3)、制備水熱生物炭:將混合材料置于水熱反應(yīng)釜中,設(shè)定最高溫度為180-260℃,水熱反應(yīng)釜內(nèi)為密閉環(huán)境,且在缺氧的條件下進(jìn)行升溫并熱解,升溫速率為1-10℃/min,反應(yīng)釜內(nèi)壓力保持為4-10MP,溫度上升至設(shè)定的最高溫度后保持該溫度反應(yīng)0.5-10h,隨后關(guān)閉反應(yīng)釜,打開(kāi)放氣閥,排出氣體并冷卻至常溫,最后將制備的炭基材料取出,瀝水干燥后得到原始水熱生物炭;將制得的原始水熱炭在自然狀態(tài)下放置1-4周,進(jìn)行陳化;
步驟(4)、制備改良的水熱生物炭;將陳化后的水熱生物炭與檸檬酸溶液按照物料比為1:2-1:10 (w/v)充分混合,置于容器中浸漬1-2h,然后升溫至70℃保持1-2h,繼續(xù)升溫至120℃保持3-12h,冷卻至常溫;將反應(yīng)結(jié)束后的固體物質(zhì)取出,去離子水洗滌2-3次,晾干,得到改良的水熱生物炭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于:所述步驟(1)中,原始材料為廢棄的土生農(nóng)作物和/或水生植物殘?bào)w、林業(yè)副產(chǎn)物,其中土生農(nóng)作物為玉米秸稈、小麥秸稈、水稻秸稈中的一種或多種;所述水生植物為水葫蘆、黑麥草、水花生、水芹中的一種或多種;所述林業(yè)副產(chǎn)物為鋸末、樹(shù)木殘?bào)w中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于:所述步驟(1)中,土生農(nóng)作物和水生植物破碎為長(zhǎng)度0.1-2 cm的碎塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于:所述步驟(2)中,溶劑為水,原始材料和溶劑的固液比為1:5-1:10。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于:所述步驟(3)中,炭基材料瀝水后,烘干或晾干得到原始水熱生物炭。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的制備方法,其特征在于:所述步驟(4)中檸檬酸溶液濃度為0.4-0.7 mol/L,制得改良的水熱生物炭pH為3-6,改良的水熱生物炭比表面積為10-100 m2/g。
7.一種緩解稻田氨揮發(fā)排放的改良水熱生物炭的應(yīng)用,其特征在于,改良的水熱生物炭作為土壤改良劑,施加于水稻稻田中,控制稻田氨揮發(fā)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的水熱生物炭的應(yīng)用,其特征在于,改良的水熱生物炭的施加方法為表層混施,將改良的生物炭與稻田表層2-20cm的水稻土混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的水熱生物炭的應(yīng)用,其特征在于,改良的水熱生物炭的施加時(shí)間為基肥前1-10d或與其它基肥混合后一起施加。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的緩解稻田氨揮發(fā)排放的水熱生物炭的應(yīng)用,其特征在于,改良的水熱生物炭的施加量為0.1%-3%(w/w)。