[发明专利]一种生物炭肥的制备方法及在钝化土壤重金属中的应用

说明书

技术领域

本发明主要涉及化肥技术领域，具体是一种生物炭肥的制备方法及在钝化土壤重金属中的应用。

背景技术

随着工业、农业的快速发展，当前土壤重金属污染现象以及肥料过度使用已趋于普遍，土壤中重金属等可以通过“土壤→植物→人体”间接被人体吸收,损害身体健康，另外肥料过度使用，导致土壤板结、酸化，土壤酸化后有利于重金属以离子的形式存在与土壤中，进一步加重了植物对重金属的吸收，因此修复土壤重金属污染越来越受到重视。最佳的土壤修复方法是既能够保持土壤的生态功能，能够合理施肥保持甚至提高土壤的肥力，又能够有效阻控重金属等污染物进入食物链，将重金属修复材料融合于农业生产的施肥中，实现重金属污染耕地边生产边修复的目的，一般的肥料为速效肥或缓释肥，速效肥可以快速的与土壤结合钝化土壤中的重金属，但是其在土壤中溶解快，释放快，有效期短，无法为土壤提供持久的肥力需要在在农作物生长期间进行追肥，易导致肥料的过度使用；缓释肥可以有效减少肥料养分特别是氮素在土壤中的损失，减少施肥作业次数，节省劳力和费用，有效避免发生由于过量施肥而引起的对种子或幼苗的伤害，但是由于其释放缓慢对土壤中重金属的钝化作用被大大减弱。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种生物炭肥的制备方法及在钝化土壤重金属中的应用，种植农作物前将肥料施加在土壤表面并进行翻耕式肥料表层的肥料作用于土壤，表层肥料为重金属吸附剂含有腐殖酸，内层是包型生物炭基缓释肥，能够合理施肥保持甚至提高土壤的肥力，又能够有效阻控重金属等污染物进入食物链，将重金属修复材料融合于农业生产的施肥中，实现重金属污染耕地边生产边修复的目的。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种生物炭肥的制备方法，其特征在于：包括以下步骤

步骤1：按重量份数比准备生物炭50～80份、硝酸12～35份、氨水3～10份，首先将生物炭投入到盛有硝酸的反应器或在盛放生物炭的设备内将硝酸喷淋到生物炭上，然后在生物炭和硝酸的反应产物上投加或喷淋氨水，获得反应产物A；

步骤2：按重量份数比将反应产物A 40～60份、磷肥20～35份、固氮菌0.5～1份、植醋液15～30份、废糖蜜6～15份、肥料添加剂1～2份投放至搅拌器中，200rpm，10min，充分搅拌混匀；

步骤3：将搅拌混匀的原料均匀地送入肥料造粒机，按照圆盘造粒法进行初步造粒，形成颗粒A；

步骤4：按重量份数比将腐殖酸粉末35～45份，膨润土30～35份，氧化钙10～20份，硅藻土10～15份，混匀后加入水，搅拌至粘稠状，并升温至85～100摄氏度，恒温静置得物料B；

步骤5：将缓释包膜材料放入与空气泵相连的储液灌中，颗粒A装入带有加热功能的圆盘造粒机，在60～90℃条件下预热，缓释包膜材料通过空气泵每隔3分钟喷涂颗粒A的表面进行包膜，喷涂时间20分钟，包膜重量为总重量的5％～8％，得颗粒B；

步骤6：将物料B放入喷涂箱中，使用喷涂箱对颗粒B进行肥料包衣，包衣重量为总重量的35％～45％，得颗粒C；

步骤7：制成的颗粒C进一步烘干，烘干结束后，颗粒的含水量小于15％。

所述的肥料添加剂由下列重量份的组分原料混合而成：复硝酚钠0.02～0.04份、氨基酸粉0.5～2份、海藻粉0.1～0.8份、柠檬酸钾1～2份、硫化钴0.1～0.5份、生长素0.1～0.3份。

种植农作物前在重金属污染土壤的表面施加生物炭肥，每亩1400～3100kg，将污染的土壤表层以下20～30cm厚的土壤与所述生物炭肥通过翻耕混合均匀，反应7～10天后对土壤表层以下20～30cm厚的土壤进行再次翻耕，再次翻耕后反应5～18天。

对比与现有技术，本发明有益效果在于：

1、本发明肥料表层为重金属吸附剂，腐植酸施人土壤中可与水溶态、吸附态的生物有效性重金属离子发生吸附、离子交换、氧化还原、络合螯合等各种化学反应，氧化钙、膨润土等改良剂与腐植酸配合施用，因氧化钙可促进腐植酸对重金属的络合鳌合作用，使重金属离子更容易被络合和鳌合固定或吸附固定，降低重金属离子生物有效性，减少植物吸收量，提高了防治重金属污染的效果。然后种植农作物，肥料内层是包型生物炭基缓释肥，有效期长，与作物生长生育期养分吸收相协调和营养成分不易淋失，另外，生物炭基肥中的生物炭一般为多孔物质，具有极为丰富的空隙结构和巨大的比表面积，吸附性能优异，生物炭能够吸附土壤中的重金属元素，在植物生长期间持续钝化土壤中的重金属，减少减少植物重金属吸收量。