本發(fā)明涉及土壤調(diào)理劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，蔬菜秸稈利用程度低，大多數(shù)農(nóng)民將其直接堆放在棚室周圍曬干，然后收集燃燒處理，也有的直接丟棄在路邊、河道，這不僅造成環(huán)境污染，還造成養(yǎng)分資源損失。蔬菜秸稈中的氮磷鉀養(yǎng)分含量比小麥玉米秸稈高，采用高溫裂解使其成為土壤調(diào)理劑原料生物質(zhì)炭，既能解決蔬菜秸稈引起的污染問題，又使資源得到了充分利用。
生物質(zhì)炭是生物質(zhì)高溫裂解的固體產(chǎn)物，具有很多特異的性質(zhì)，如多孔、高度穩(wěn)定性、高度芳香化、表面有大量的多種官能團(tuán)，同時帶有正負(fù)兩種電荷，能夠吸附分子和陰陽離子、極性和非極性物質(zhì)。原材料、裂解溫度、裂解時間等是影響生物質(zhì)炭物理、化學(xué)特性的主要因素，一般來說，在一定范圍內(nèi)，隨著裂解溫度的升高、反應(yīng)時間的延長，生物質(zhì)炭的比表面積增大、芳香化結(jié)構(gòu)增強(qiáng)，灰分含量及ph升高，速效養(yǎng)分和鈣鎂含量隨之升高。
目前尚未見利用蔬菜秸稈制作土壤調(diào)理劑的研究報道。因此研發(fā)一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑顯得尤為重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明的目的在于提供一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑的制備方法，該制備方法將廢棄的蔬菜秸稈制得生物質(zhì)炭，再和土壤調(diào)理劑復(fù)配制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑，大大降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，可以帶來良好的社會、經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用的價值；且該制備方法工藝簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑，該蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑利用蔬菜秸稈生物質(zhì)炭的物理性能，實(shí)現(xiàn)了對土壤調(diào)理劑的有效緩釋，延長了土壤調(diào)理劑的作用時間，提高了土壤調(diào)理劑的利用率，為作物在生長期中長時間充足的營養(yǎng)供應(yīng)，并且為作物營養(yǎng)強(qiáng)化提供了很好的技術(shù)支持。該蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑在玉米、大豆、水稻等多種作物及蔬菜、果樹中施用，可以實(shí)現(xiàn)一次施肥后期不用追肥，有效提高土壤有效成分額水平，作物營養(yǎng)成分的含量和產(chǎn)量明顯提升，肥效持久，增產(chǎn)增收。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
本發(fā)明所述一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑，由土壤調(diào)理劑原料與蔬菜秸稈生物質(zhì)炭按照5:1——6:1的重量份數(shù)比混合而成，所述土壤調(diào)理劑原料包括如下重量份數(shù)的物料，畜禽糞便10-20、煤渣粉5-15、殼聚糖6-10、復(fù)合氨基酸液4-8、保水劑2-4、復(fù)合菌劑0.5-1.5；所述蔬菜秸稈生物質(zhì)炭由蔬菜秸稈高溫裂解而成。
所述土壤調(diào)理劑原料還包括如下重量份數(shù)的物料，磷酸酯1-5、檸檬酸1-5、氯化鉀2-6、丙烯酸納1-3、氧化鎂2-4、硫酸銅1-3份、硫酸亞鐵1-3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.1-0.5、腐殖酸鉀0.5-1.5、高嶺土8-12、麥飯石6-10、無煙煤4-8。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，該植物蛋白水解液中氨基酸的含量為10-20%；所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為10-30%，丙烯酸的重量百分比為30-70%，丙烯酰胺的重量百分比為20-40%；所述復(fù)合菌劑由如下組分構(gòu)成：枯草芽孢桿菌1-3億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿0.5-1.5億cfu/g、硅酸鹽菌0.2-0.8億cfu/g、地衣芽孢桿菌0.5-1.5億cfu/g、刺孢吸水鏈霉菌0.2-0.8億cfu/g。
如上述任意一項(xiàng)所述一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑的制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑原料與蔬菜秸稈生物質(zhì)炭按照5:1——6:1的重量份數(shù)比混合得到混合物，利用高溫裂解步驟得到的可燃性氣體加熱該混合物得到熔融的漿料，利用該漿料造粒，隨后收集粒料；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
作為進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟1），將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1-2mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比0.5-1.5:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為500-700℃，高溫裂解的時間為60-120min；所述裂解催化劑由如下重量份數(shù)比的成分構(gòu)成：催化劑載體20-60、主催化劑6-10、助催化劑12-30，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成，結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩70-85%、氧化鋁粘合劑15-30%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為15-50、孔徑為0.53-0.58nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積240-280m2/g、孔容為0.35-0.45ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑如下重量份數(shù)比的成分構(gòu)成，mgo5-15、ceo21-5、wo36-10；在步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量份數(shù)比為100:1-5；所用惰性氣體為氮?dú)?，流量?00-500ml/min；升溫速率為4-8℃/min；活化溫度為300-500℃；活化處理保溫時間為1-3h；酸洗所用的酸為稀鹽酸；在步驟2）中，熔融的溫度為125-128℃。
生物質(zhì)炭的多孔性、巨大的比表面積、表面負(fù)電荷和電荷密度等特性使其能夠吸附和固持肥料中的養(yǎng)分，實(shí)現(xiàn)其緩釋效果，顯著消減土壤氮流失量，提高土壤肥力，促進(jìn)作物增產(chǎn)和維持土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡的作用。
將生物質(zhì)炭活化后得到活性炭，活性炭是具有高比表面積、高吸附特性的疏松多孔物質(zhì)，其空隙結(jié)構(gòu)比生物質(zhì)炭發(fā)達(dá)，使得土壤通透性更好，有利于微生物有氧呼吸作用，促進(jìn)有益微生物的生長，從而使土壤變得更肥沃，有利于植物的生長。將活性炭施于土壤中，可改善土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，可調(diào)節(jié)肥料農(nóng)藥的施效，從而促進(jìn)植物的發(fā)育?；钚蕴吭谕寥览锬茉黾由锕潭ǖ?，并使有機(jī)氮較快轉(zhuǎn)變?yōu)榘焙拖跛猁}，從而起肥料的作用。
本發(fā)明的土壤調(diào)理劑通過采用上述原料并嚴(yán)格控制各原料的重量配比，制得的土壤調(diào)理劑能夠打破土壤板結(jié)、疏松土壤、提高土壤透氣性、降低土壤容重，促進(jìn)土壤微生物活性、增強(qiáng)土壤肥水滲透力；具有改良土壤，治理荒漠，保水抗旱，增強(qiáng)農(nóng)作物抗病能力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量；改善農(nóng)林產(chǎn)品品質(zhì)，恢復(fù)農(nóng)林產(chǎn)品的天然風(fēng)貌。能提供作物生長所需的氨基酸類營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)作物生長。
本發(fā)明通過采用高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂作為保水劑，不僅對蒸餾水有強(qiáng)吸收性，而且對含離子的水也有很強(qiáng)的吸收力。此外，該吸水樹脂能反復(fù)放水吸水。
本發(fā)明的復(fù)合菌劑通過采用上述組分并嚴(yán)格控制各組分的含量，能改善土壤微生物區(qū)系組成，使作物根際的微生物活性增強(qiáng)，加速有機(jī)污染物的礦化，同時促進(jìn)植物的生長，加速對降解產(chǎn)物的吸收和對污染土壤的生物修復(fù)。
本發(fā)明的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑利用蔬菜秸稈生物質(zhì)炭的物理性能，實(shí)現(xiàn)了對土壤調(diào)理劑的有效緩釋，延長了土壤調(diào)理劑的作用時間，提高了土壤調(diào)理劑的利用率，為作物在生長期中長時間充足的營養(yǎng)供應(yīng)，并且為作物營養(yǎng)強(qiáng)化提供了很好的技術(shù)支持。
本發(fā)明的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑在玉米、小麥、大豆、水稻等多種糧食作物及蔬菜、果樹中施用，可以實(shí)現(xiàn)一次施肥后期不用追肥，有效提高土壤有效成分的水平，作物籽粒營養(yǎng)成分的含量和產(chǎn)量明顯提升，肥效持久，增產(chǎn)增收。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的制備方法將廢棄的蔬菜秸稈制成生物質(zhì)炭，再和土壤調(diào)理劑復(fù)配制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑，大大降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染，可以帶來良好的社會經(jīng)濟(jì)效益和推廣應(yīng)用的價值。本發(fā)明的制備方法工藝簡單，操作控制方便，質(zhì)量穩(wěn)定，生產(chǎn)效率高，可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑通過加入生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭呈微堿性、多孔、疏松和富含各種不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)質(zhì)組分的炭質(zhì)混合物，具有良好的物理性質(zhì)和養(yǎng)分調(diào)控作用，增加土壤中養(yǎng)分特別是氮肥的有效性，有效降低氧化亞氮的排放，同時可有效提高土壤中有機(jī)碳的儲存量。
本發(fā)明產(chǎn)品土壤調(diào)理劑是由蔬菜秸稈生物質(zhì)炭、農(nóng)用保水劑、煤渣粉、殼聚糖、氨基酸液、復(fù)合菌劑等為主要原料，輔以生物活性成分及營養(yǎng)元素組成，有極其顯著的“保水、增肥、透氣”三大土壤調(diào)理性能。能夠打破土壤板結(jié)、疏松土壤、提高土壤透氣性、降低土壤容重，促進(jìn)土壤生物活性、增強(qiáng)土壤肥水滲透力，具有保水抗旱功能，可提高農(nóng)作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增強(qiáng)作物抗逆性。
具體實(shí)施方式
為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。
本發(fā)明所述一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑，由土壤調(diào)理劑原料與蔬菜秸稈生物質(zhì)炭按照5:1——6:1的重量份數(shù)比混合而成，所述土壤調(diào)理劑原料包括如下重量份數(shù)的物料，畜禽糞便10-20、煤渣粉5-15、殼聚糖6-10、復(fù)合氨基酸液4-8、保水劑2-4、復(fù)合菌劑0.5-1.5；所述蔬菜秸稈生物質(zhì)炭由蔬菜秸稈高溫裂解而成。
所述土壤調(diào)理劑原料還包括如下重量份數(shù)的物料，磷酸酯1-5、檸檬酸1-5、氯化鉀2-6、丙烯酸納1-3、氧化鎂2-4、硫酸銅1-3份、硫酸亞鐵1-3、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.1-0.5、腐殖酸鉀0.5-1.5、高嶺土8-12、麥飯石6-10、無煙煤4-8。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，該植物蛋白水解液中氨基酸的含量為10-20%；所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為10-30%，丙烯酸的重量百分比為30-70%，丙烯酰胺的重量百分比為20-40%；所述復(fù)合菌劑由如下組分構(gòu)成：枯草芽孢桿菌1-3億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿0.5-1.5億cfu/g、硅酸鹽菌0.2-0.8億cfu/g、地衣芽孢桿菌0.5-1.5億cfu/g、刺孢吸水鏈霉菌0.2-0.8億cfu/g。
上述一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑的制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑原料與蔬菜秸稈生物質(zhì)炭按照5:1——6:1的重量份數(shù)比混合得到混合物，利用高溫裂解步驟得到的可燃性氣體加熱該混合物得到熔融的漿料，利用該漿料造粒，隨后收集粒料；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
其中，在步驟1），將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1-2mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比0.5-1.5:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為500-700℃，高溫裂解的時間為60-120min；所述裂解催化劑由如下重量份數(shù)比的成分構(gòu)成：催化劑載體20-60、主催化劑6-10、助催化劑12-30，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成，結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩70-85%、氧化鋁粘合劑15-30%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為15-50、孔徑為0.53-0.58nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積240-280m2/g、孔容為0.35-0.45ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑如下重量份數(shù)比的成分構(gòu)成，mgo5-15、ceo21-5、wo36-10；在步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量份數(shù)比為100:1-5；所用惰性氣體為氮?dú)?，流量?00-500ml/min；升溫速率為4-8℃/min；活化溫度為300-500℃；活化處理保溫時間為1-3h；酸洗所用的酸為稀鹽酸；在步驟2）中，熔融的溫度為125-128℃。
實(shí)施例1
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑的原料和占土壤調(diào)理劑總原料重量16%的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的熱量由所述可燃性氣體燃燒提供；
所述土壤調(diào)理劑包括如下重量份的原料：畜禽糞便10份、煤渣粉5份、殼聚糖6份、復(fù)合氨基酸液4份、保水劑1份、復(fù)合菌劑0.5份；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
所述步驟1）具體為：將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比0.5:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為500℃，高溫裂解的時間為60min。
所述裂解催化劑包括如下重量份的原料：催化劑載體20份、主催化劑6份和助催化劑12份，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成：結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩70%、氧化鋁粘合劑15%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為15、孔徑為0.53nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積240m2/g、孔容為0.35ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑包括：mgo5份、ceo21份、wo36份。
作為本實(shí)施例的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量比為100:1；所用惰性氣體為氮?dú)?，流量?00ml/min；升溫速率為4-8℃/min；活化溫度為300℃；活化處理保溫時間為3h；酸洗所用的酸味稀鹽酸。
在步驟2）中，熔融的溫度為125℃；在步驟3）中，篩選后的粒徑為1mm；在步驟4）中，包裝凈重≥25kg，且≤50kg。
本實(shí)施例所述土壤調(diào)理劑還包括如下重量份的原料：磷酸酯1份、檸檬酸1份、氯化鉀2份、丙烯酸納1份、氧化鎂2份、硫酸銅1份、硫酸亞鐵1份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.1份、腐殖酸鉀0.5份、雙氰胺0.5份、高嶺土8份、麥飯石6份、無煙煤4份。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，植物蛋白水解液含有植物蛋白水解后的18種氨基酸的任意比例的混合物，植物蛋白水解液種氨基酸的含量為10%。
所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為10%，丙烯酸的重量百分比為30%，丙烯酰胺的重量百分比為20%。
所述復(fù)合菌劑包括如下組分：枯草芽孢桿菌1億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿菌0.5億cfu/g、硅酸鹽菌0.2億cfu/g、地衣芽孢桿菌0.5億cfu/g和刺孢吸水鏈霉菌0.2億cfu/g。
所述蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑根據(jù)上述的制備方法制得。
將本實(shí)施例制得的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑分別施用在玉米田進(jìn)行試驗(yàn)，在肥料用量相等的條件下，蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑比常規(guī)土壤調(diào)理劑每畝增產(chǎn)玉米152公斤，增產(chǎn)19%,經(jīng)營養(yǎng)成分檢測中心進(jìn)行檢測，玉米中的營養(yǎng)成分含量提高2%左右。
實(shí)施例2
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑的原料和占土壤調(diào)理劑總原料重量17%的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的熱量由所述可燃性氣體燃燒提供；
所述土壤調(diào)理劑包括如下重量份的原料：畜禽糞便12份、煤渣粉7份、殼聚糖7份、復(fù)合氨基酸液5份、保水劑1.5份、復(fù)合菌劑0.7份；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
所述步驟1）具體為：將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1.2mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比0.7:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為550℃，高溫裂解的時間為75min。
所述裂解催化劑包括如下重量份的原料：催化劑載體30份、主催化劑7份和助催化劑17份，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成：結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩73%、氧化鋁粘合劑18%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為25、孔徑為0.54nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積250m2/g、孔容為0.37ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑包括：mgo7份、ceo22份、wo37份。
所述步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量比為100:2；所用惰性氣體為氮?dú)猓髁繛?00ml/min；升溫速率為5℃/min；活化溫度為350℃；活化處理保溫時間為2.5h；酸洗所用的酸味稀鹽酸。
所述步驟2）中，熔融的溫度為126℃；所述步驟3）中，篩選后的粒徑為2mm；所述步驟4）中，包裝凈重≥25kg，且≤50kg。
所述土壤調(diào)理劑還包括如下重量份的原料：磷酸酯2份、檸檬酸2份、氯化鉀3份、丙烯酸納1.5份、氧化鎂2.5份、硫酸銅1.5份、硫酸亞鐵1.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.2份、腐殖酸鉀0.7份、雙氰胺0.7份、高嶺土9份、麥飯石7份、無煙煤5份。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，植物蛋白水解液含有植物蛋白水解后的18種氨基酸的任意比例的混合物，植物蛋白水解液種氨基酸的含量為12%。
所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為15%，丙烯酸的重量百分比為60%，丙烯酰胺的重量百分比為25%。
所述復(fù)合菌劑包括如下組分：枯草芽孢桿菌1.5億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿菌0.7億cfu/g、硅酸鹽菌0.4億cfu/g、地衣芽孢桿菌0.7億cfu/g和刺孢吸水鏈霉菌0.4億cfu/g。
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑根據(jù)上述的制備方法制得。
將本實(shí)施例制得的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑分別施用在大豆田進(jìn)行試驗(yàn)，在肥料用量相等的條件下，蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑比常規(guī)土壤調(diào)理劑每畝增產(chǎn)大豆52公斤，增產(chǎn)21%，經(jīng)營養(yǎng)成分檢測中心進(jìn)行檢測，大豆中的營養(yǎng)成分含量提高4%左右。
實(shí)施例3
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑的原料和占土壤調(diào)理劑總原料重量18%的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的熱量由所述可燃性氣體燃燒提供；
所述土壤調(diào)理劑包括如下重量份的原料：畜禽糞便18份、煤渣粉10份、殼聚糖8份、復(fù)合氨基酸液6份、保水劑2份、復(fù)合菌劑1份；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
所述步驟1）具體為：將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1.5mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比1:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為600℃，高溫裂解的時間為90min。
所述裂解催化劑包括如下重量份的原料：催化劑載體40份、主催化劑8份和助催化劑22份，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成：結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩77%、氧化鋁粘合劑22%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為35、孔徑為0.55nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積260m2/g、孔容為0.4ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑包括：mgo10份、ceo23份、wo38份。
所述步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量比為100:3；所用惰性氣體為氮?dú)猓髁繛?00ml/min；升溫速率為6℃/min；活化溫度為400℃；活化處理保溫時間為2h；酸洗所用的酸味稀鹽酸。
所述步驟2）中，熔融的溫度為126℃；所述步驟3）中，篩選后的粒徑為3mm；所述步驟4）中，包裝凈重≥25kg，且≤50kg。
所述土壤調(diào)理劑還包括如下重量份的原料：磷酸酯3份、檸檬酸3份、氯化鉀4份、丙烯酸納2份、氧化鎂3份、硫酸銅2份、硫酸亞鐵2份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.3份、腐殖酸鉀1份、雙氰胺1份、高嶺土10份、麥飯石8份、無煙煤6份。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，植物蛋白水解液含有植物蛋白水解后的18種氨基酸的任意比例的混合物，植物蛋白水解液種氨基酸的含量為12%。
所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為15%，丙烯酸的重量百分比為60%，丙烯酰胺的重量百分比為25%。
所述復(fù)合菌劑包括如下組分：枯草芽孢桿菌1.5億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿菌0.7億cfu/g、硅酸鹽菌0.4億cfu/g、地衣芽孢桿菌0.7億cfu/g和刺孢吸水鏈霉菌0.4億cfu/g。
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑根據(jù)上述的制備方法制得。
將本實(shí)施例制得的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑分別施用在大豆田進(jìn)行試驗(yàn)，在肥料用量相等的條件下，蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑比常規(guī)土壤調(diào)理劑每畝增產(chǎn)大豆52公斤，增產(chǎn)21%，經(jīng)營養(yǎng)成分檢測中心進(jìn)行檢測，大豆中的營養(yǎng)成分含量提高4%左右。
實(shí)施例4
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑的原料和占土壤調(diào)理劑總原料重量19%的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的熱量由所述可燃性氣體燃燒提供；
所述土壤調(diào)理劑包括如下重量份的原料：畜禽糞便18份、煤渣粉13份、殼聚糖9份、復(fù)合氨基酸液7份、保水劑2.5份、復(fù)合菌劑1.3份；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
所述步驟1）具體為：將蔬菜秸稈粉碎至粒徑1.8mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比1.3:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為650℃，高溫裂解的時間為105min。
所述裂解催化劑包括如下重量份的原料：催化劑載體50份、主催化劑9份和助催化劑26份，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成：結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩82%、氧化鋁粘合劑26%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為35、孔徑為0.55nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積270m2/g、孔容為0.43ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑包括：mgo13份、ceo24份、wo39份。
所述步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量比為100:4；所用惰性氣體為氮?dú)猓髁繛?00ml/min；升溫速率為7℃/min；活化溫度為450℃；活化處理保溫時間為1.5h；酸洗所用的酸味稀鹽酸。
所述步驟2）中，熔融的溫度為127℃；所述步驟3）中，篩選后的粒徑為4mm；所述步驟4）中，包裝凈重≥25kg，且≤50kg。
所述土壤調(diào)理劑還包括如下重量份的原料：磷酸酯4份、檸檬酸4份、氯化鉀5份、丙烯酸納2.5份、氧化鎂3.5份、硫酸銅2.5份、硫酸亞鐵2.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.4份、腐殖酸鉀1.3份、雙氰胺1.3份、高嶺土11份、麥飯石9份、無煙煤7份。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，植物蛋白水解液含有植物蛋白水解后的18種氨基酸的任意比例的混合物，植物蛋白水解液種氨基酸的含量為18%。
所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為25%，丙烯酸的重量百分比為40%，丙烯酰胺的重量百分比為35%。
所述復(fù)合菌劑包括如下組分：枯草芽孢桿菌2.5億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿菌1.3億cfu/g、硅酸鹽菌0.6億cfu/g、地衣芽孢桿菌1.3億cfu/g和刺孢吸水鏈霉菌0.7億cfu/g。
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑根據(jù)上述的制備方法制得。
將本實(shí)施例制得的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑分別施用在水稻田進(jìn)行試驗(yàn)，在肥料用量相等的條件下，蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑比常規(guī)土壤調(diào)理劑每畝增產(chǎn)水稻152公斤，增產(chǎn)22%，經(jīng)營養(yǎng)成分檢測中心進(jìn)行檢測，水稻中的營養(yǎng)成分含量提高5%左右。
實(shí)施例5
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑及其制備方法，包括如下步驟：
1）將蔬菜秸稈高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；
2）將土壤調(diào)理劑的原料和占土壤調(diào)理劑總原料重量20%的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭混合后熔融、造粒，收集粒料；其中，熔融所需的熱量由所述可燃性氣體燃燒提供；
所述土壤調(diào)理劑包括如下重量份的原料：畜禽糞便20份、煤渣粉15份、殼聚糖10份、復(fù)合氨基酸液8份、保水劑3份、復(fù)合菌劑1.5份；
3）將收集的粒料負(fù)壓冷卻，進(jìn)行篩選；
4）將篩選后的粒料進(jìn)行包膜，包裝出貨，制得蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑。
所述步驟1）具體為：將蔬菜秸稈粉碎至粒徑2mm，將粉碎后的蔬菜秸稈干燥至含水率低于5%，得到生物質(zhì)物料；將裂解催化劑和生物質(zhì)物料按重量比1.5:100放入高溫?zé)峤鉅t內(nèi)進(jìn)行高溫裂解，得到蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和可燃性氣體；其中，高溫裂解的溫度為700℃，高溫裂解的時間為120min。
所述裂解催化劑包括如下重量份的原料：催化劑載體60份、主催化劑10份和助催化劑30份，其中，所述催化劑載體由以下重量百分比的物質(zhì)組成：結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩85%、氧化鋁粘合劑30%；所述結(jié)晶性硅鋁酸鹽沸石分子篩bet法比表面積≥310m2/g、硅鋁比為50、孔徑為0.58nm、相對結(jié)晶度≥95%、殘鈉含量≤0.1wt%；所述氧化鋁粘合劑是經(jīng)硝酸膠容的、bet法比表面積280m2/g、孔容為0.45ml/g的小孔氧化鋁；所述主催化劑為nio；所述助催化劑包括：mgo15份、ceo25份、wo310份。
所述步驟1）和步驟2）之間還包括步驟1a）：將蔬菜秸稈生物質(zhì)炭和活化劑混合，在惰性氣體中升溫至活化溫度進(jìn)行活化處理，然后冷卻至室溫，對產(chǎn)物進(jìn)行酸洗，再水洗至中性后干燥；所述活化劑為碳酸鉀、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、醋酸鉀、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨和醋酸銨中的至少一種；所述生物質(zhì)炭與所述活化劑的重量比為100:4；所用惰性氣體為氮?dú)?，流量?00ml/min；升溫速率為8℃/min；活化溫度為500℃；活化處理保溫時間為1h；酸洗所用的酸味稀鹽酸。
所述步驟2）中，熔融的溫度為128℃；所述步驟3）中，篩選后的粒徑為4.75mm；所述步驟4）中，包裝凈重≥25kg，且≤50kg。
所述土壤調(diào)理劑還包括如下重量份的原料：磷酸酯5份、檸檬酸5份、氯化鉀6份、丙烯酸納3份、氧化鎂4份、硫酸銅3份、硫酸亞鐵3份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉0.5份、腐殖酸鉀1.5份、雙氰胺1.5份、高嶺土12份、麥飯石10份、無煙煤8份。
所述復(fù)合氨基酸液為植物蛋白水解液，植物蛋白水解液含有植物蛋白水解后的18種氨基酸的任意比例的混合物，植物蛋白水解液種氨基酸的含量為20%。
所述保水劑是由高支鏈淀粉、丙烯酸、丙烯酰胺接枝聚合而成的吸水樹脂，其中，高支鏈淀粉的重量百分比為30%，丙烯酸的重量百分比為30%，丙烯酰胺的重量百分比為40%。
所述復(fù)合菌劑包括如下組分：枯草芽孢桿菌3億cfu/g、膠質(zhì)芽胞桿菌1.5億cfu/g、硅酸鹽菌0.8億cfu/g、地衣芽孢桿菌1.5億cfu/g和刺孢吸水鏈霉菌0.8億cfu/g。
一種蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑根據(jù)上述的制備方法制得。
將本實(shí)施例制得的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑與常規(guī)土壤調(diào)理劑分別施用在蘋果田進(jìn)行試驗(yàn)，在肥料用量相等的條件下，蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑比常規(guī)土壤調(diào)理劑每畝增產(chǎn)蘋果360公斤，增產(chǎn)18%，經(jīng)營養(yǎng)成分檢測中心進(jìn)行檢測，蘋果中的營養(yǎng)成分含量提高3%左右。
本發(fā)明的蔬菜秸稈生物質(zhì)炭基土壤調(diào)理劑可以實(shí)現(xiàn)一次施肥后期不用追肥，有效提高土壤有效成分的水平，作物籽粒營養(yǎng)成分的含量及產(chǎn)量明顯提升，肥效持久，增產(chǎn)增收。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方案，除此之外，本發(fā)明還可以其他方式實(shí)現(xiàn)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下任何顯而易見的替換均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。