[发明专利]一种缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）、制备水热炭的原始材料：将土生农作物和/或水生植物进行破碎，

步骤（2）、制备原始材料和溶剂的混合材料：将原始材料与溶剂混合得到混合材料；

步骤（3）、制备水热生物炭：将混合材料置于水热反应釜中，设定最高温度为180-260℃，水热反应釜内为密闭环境，且在缺氧的条件下进行升温并热解，升温速率为1-10℃/min，反应釜内压力保持为4-10MP，温度上升至设定的最高温度后保持该温度反应0.5-10h，随后关闭反应釜，打开放气阀，排出气体并冷却至常温，最后将制备的炭基材料取出，沥水干燥后得到原始水热生物炭；将制得的原始水热炭在自然状态下放置1-4周，进行陈化；

步骤（4）、制备改良的水热生物炭；将陈化后的水热生物炭与柠檬酸溶液按照物料比为1:2-1:10 （w/v）充分混合，置于容器中浸渍1-2h，然后升温至70℃保持1-2h，继续升温至120℃保持3-12h，冷却至常温；将反应结束后的固体物质取出，去离子水洗涤2-3次，晾干，得到改良的水热生物炭。

2.根据权利要求1所述的缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，原始材料为废弃的土生农作物和/或水生植物残体、林业副产物，其中土生农作物为玉米秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆中的一种或多种；所述水生植物为水葫芦、黑麦草、水花生、水芹中的一种或多种；所述林业副产物为锯末、树木残体中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，土生农作物和水生植物破碎为长度0.1-2 cm的碎块。

4.根据权利要求1所述的缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，溶剂为水，原始材料和溶剂的固液比为1:5-1:10。

5.根据权利要求1所述的缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，炭基材料沥水后，烘干或晾干得到原始水热生物炭。

6.根据权利要求1所述的缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中柠檬酸溶液浓度为0.4-0.7 mol/L，制得改良的水热生物炭pH为3-6，改良的水热生物炭比表面积为10-100 m²/g。

7.一种缓解稻田氨挥发排放的改良水热生物炭的应用，其特征在于，改良的水热生物炭作为土壤改良剂，施加于水稻稻田中，控制稻田氨挥发。

8.根据权利要求7所述的缓解稻田氨挥发排放的水热生物炭的应用，其特征在于，改良的水热生物炭的施加方法为表层混施，将改良的生物炭与稻田表层2-20cm的水稻土混合。

9.根据权利要求7所述的缓解稻田氨挥发排放的水热生物炭的应用，其特征在于，改良的水热生物炭的施加时间为基肥前1-10d或与其它基肥混合后一起施加。

10.根据权利要求7所述的缓解稻田氨挥发排放的水热生物炭的应用，其特征在于，改良的水热生物炭的施加量为0.1%-3%（w/w）。