[发明专利]一种用于土壤治理的复合生物肥的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤改良剂领域，具体涉及一种用于土壤治理的复合生物肥的制备方法。

背景技术

生物炭是由生物质在完全或部分缺氧的条件下经过热裂解、炭化产生的一类高度芳香化、难溶性的固态物质。生物炭多拥有疏松微孔的结构， 基于此，近年来，生物炭作为土壤改良剂、肥料缓释载体在农业上的应用吸引了越来越广泛的关注。常见的生物炭包括秸秆炭、椰壳炭、木炭、竹炭等。生物炭虽可作为肥料，但其微孔结构较少、比表面积较低，且保留的营养元素包括微量元素较少，因此使用时一般需要添加其他肥料。

生物炭属于黑炭范畴的一种，具有农用意义、能源生产、环境效益等多方面重要性，通过一定技术手段制备的生物炭在改良土壤肥力、碳库中的“增汇减排”作用、环境污染修复手段等方面已经显示出其突出的功效，并且可用于制备生物炭的原材料来源广泛，使得其在农业和环境中具有广阔的应用前景，近年来成为土壤学和环境科学领域的研究热点。从微观结构上看，生物炭表面具有疏松多孔特征，故有着比表面积大、表面能高的特点。生物炭表面官能团主要包括羧基、酚羟基、羰基、酸酐、内酯等多种基团，并具有很大的阳离子交换量（CEC），这些特征使得生物炭具有良好的吸附特性，能够对环境介质中的各种污染物进行吸附、消除，从而减少潜在的环境风险。生物炭影响农业土壤环境中持久性有机物污染物、重金属、农药、氮磷等的形态、迁移转化、生物有效性及生态效应等均已被广泛的研究人员所报道。来源于植物的农林废弃物主要是由C、H、O、N、S等元素组成，富含多种可利用生物质，其中纤维素和半纤维素是重要的两种。作为传统的农业大国，中国生物质种类多样、分布广泛，资源丰富，每年产生的农林废弃物达到7亿多吨，利用炭化技术制成生物炭是一种变废为宝的新途径，同时有助于解决农业环境问题，发展潜力巨大，在农业领域和环境学科中被认为是具有广阔发展空间的理想工具。

而现有的生物炭肥的生产方法大多将粉碎后的人畜粪便以及农林废弃物残渣以及活化剂按照一定比例进行充分混匀，干燥，高温厌氧炭化，制成生物炭肥或生物炭基肥。但由于生物炭本身呈碱性，表面含氧官能团和负电荷数量不高，对土壤中的阳离子吸附能力较小，对土壤和水体中的铵态氮和其他阳离子固持能力相对有限。在盐碱化土壤中使用会受到限制。此外目前的生物炭制备技术的生物炭产率仍然较低，且制备过程中产生的烟气等易造成二次污染，无法彻底达到节能环保的目的。

因此发明一种高效且环保的生物肥的制备方法，以此来适应于社会的需求，是一件十分有必要的事情。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前土壤中污染物多不易被吸附，土壤的固氮、缺磷、少钾问题严重，肥料发挥肥效时间短，营养不全面的问题，提供了一种用于土壤治理的复合生物肥的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种用于土壤治理的复合生物肥的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

（1）将在猪粪、花生壳烘干，放入真空管式炉中，热解，在热解管中持续通入N₂，冷却到室温，粉碎，过筛，得生物炭，取生物炭加入生物炭改性液中浸泡，取出浸泡后生物炭，用去离子水洗涤至pH值恒定，干燥，得改性后生物炭粉末；

（2）按质量取相等的新鲜果园土壤样品3份，分别加入至固氮、解磷、解钾菌株富集培养基，富集培养，得三种富集培养液，用质量分数为0.9%的生理盐水将富集培养液稀释至10^-5的稀释级，得稀释后富集培养液，将三种稀释后富集培养液涂布各相应分离平板，恒温培养，挑选直径最大菌落，分离纯化得三类菌种的单菌落；分别将三类菌种的单菌落进一步连续3次传代，选取菌落长势良好、形态稳定菌株，将三类菌株分别接入相应固氮、解磷、解钾液体培养基扩大培养，培养，得筛选后固氮菌株培养液、解磷菌株培养液、解钾菌株培养液，离心，取沉淀，干燥，得固氮菌粉末、解磷菌粉末、解钾菌粉末；

（3）取生物炭粉末、固氮菌粉末、解磷菌粉末、解钾菌粉末混合均匀，得混合粉末，向混合粉末中加入磷酸铵、硝酸钾、磷酸二氢钾，得混合肥料，将混合肥料倒入转动的转鼓式糖衣包膜机中，加热，按照每千克肥料用50 mL粘结剂的用量，向混合肥料上喷洒粘结剂，滚动成粒，反复几次，进行包裹，即得用于土壤治理的复合生物肥。

所述步骤（1）中猪粪与花生壳的质量比为3:5，热解条件为300~400℃条件下热解2~3 h。