[发明专利]一种炭基调理剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种炭基调理剂及其制备方法和应用，炭基调理剂按重量份计包括以下组分原材料：20‑35份玉米炭，40‑50份PAM，5‑10份海泡石，15‑25份膨润土，1‑3份羧甲基纤维素钠，1‑2份壳聚糖，余量为木醋液与水的混合液。本发明的炭基调理剂是一种绿色、环境友好的炭基调理剂，所有原料获取简单、成本低廉，通过圆盘造粒的生产工艺简单，有利于推广和应用；生物质炭‑矿物‑聚丙烯酰胺相互作用制备的炭基改良剂，起到了对盐分洗脱的协同效果，有效优化了生物质炭和PAM对盐分的洗脱，尤其增加了对钠离子的洗脱，同时有助于土壤保水性和土壤质量改善。

技术领域

本发明涉及炭基调理剂领域，特别是一种炭基调理剂及其制备方法和应用。

背景技术

盐碱土是我国重要土地资源的一部分，尤其是在北方地区，荒地资源中盐碱土占比大，且中、低产地的改造，几乎都涉及盐碱土的改良。根据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计，我国盐碱土面积为5.2 亿亩(不包括滨海滩涂)。其中盐土2.4亿亩，碱土1299.91 万亩，各类盐化、碱化土壤为 2.7 亿亩。盐碱土中含有大量可溶性的盐类，对作物构成严重威胁，盐分可使作物体内的矿物质失调，作物体内正常离子平衡遭到破坏，从而使某些元素在作物体内过多或过少，造成营养失调，影响作物的发芽以及正常生长发育。其次为盐碱土壤质地粘重，透水性能差，盐碱土所处地势较低，土壤长期受地上水及地下水的浸润，土壤粘粒不断沉积，使土壤逐渐变粘，导致结构性差。盐碱土的有机质含量较少，土壤肥力低，理化性状差，对作物有害的离子多，作物不易发芽生长。盐碱危害造成农业综合生产能力下降，影响了农业生产。因此，改良盐碱土对盐碱化土地有序利用、促进农牧业产业健康发展、遏制部分地区土壤盐渍化的加重与扩展等问题具有重要意义。

聚丙烯酰胺(PAM)是一种高分子量的合成有机聚合物，按离子型可分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型4种，具有絮凝、增黏、吸附等多种性能，因而在土壤结构改良、侵蚀防治和农业生产等领域得到了广泛的应用。聚丙烯酰胺可以有效地提高团聚体的稳定性，增加渗透，减少径流和防止地表密封的侵蚀，提高灌溉效率，并对作物生长和产量有间接的积极影响。

生物质炭是生物质在无氧或厌氧环境中经高温裂解生成富含碳的黑色固态物质。生物质炭是一种孔隙丰富、结构稳定、表面官能团丰富的炭质材料，是理想的吸附载体。由于生物质炭的特性，可将其应用于新能源、新材料、农业和环境保护等方面。生物质炭作为土壤调理剂可以有效改善土壤容重、持水性、pH值、CEC等理化性质。将生物质炭作为土壤调理剂应用于农业生产，可显著改善土壤理化性质，提高农作物产量，增加土壤固碳改善土壤质量。

因此，通过生物质炭、粘土矿物和聚丙烯酰胺掺混造粒制备炭基调理剂来提高脱盐效果，促进土壤保水性和增加土壤固碳，降低盐碱地治理成本是非常有意义的研究方向，可以完善相关的研究成果，以及为盐碱地的治理提供参考。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种炭基调理剂及其制备方法和应用，该方法简单，生产成本低，可促进盐碱地盐分洗脱及增加土壤碳库。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种炭基调理剂，按重量份计，包括以下组分原材料：20-35份玉米炭，40-50份PAM，5-10份海泡石，15-25份膨润土，1-3份羧甲基纤维素钠，1-2份壳聚糖，余量为木醋液与水的混合液。

优选地，所述玉米炭为玉米秸秆在热裂解温度500℃限氧条件下的固体产物，玉米炭经粉碎后过20目筛。

优选地，所述海泡石的粒径为0.15mm。

优选地，所述羧甲基纤维素钠粘度为2000-3100 mPa.s。

优选地，所述壳聚糖的粘度为400 mPa.s。

优选地，所述炭基调理剂颗粒大小为1-3mm。

优选地，所述混合液按木醋液与水=1:200的比例制成，木醋液pH值3.9。