[发明专利]一种富磷生物炭及其制备方法、包含富磷生物炭的水培营养液

说明书

本发明涉及一种富磷生物炭及其制备方法、包含富磷生物炭的水培营养液，富磷生物炭是将含磷的畜禽粪便经烘干、热解、冷却得到，其中热解的加热升温速率为15～30℃/min，终温温度为400～700℃，终温停留时间为30～60min，热解过程为无氧气氛下加热。水培营养液包括所述富磷生物炭，所述富磷生物炭为粉体，粒径为50‑200目，还包括硝酸钙、硝酸钾、硝酸铵、硫酸镁、铁盐溶液、硼酸、硫酸锰、硫酸锌、硫酸铜和钼酸铵。本发明将畜禽粪污热解得到的富磷生物炭用于配制水培营养液，实现生物炭中磷的缓释以及提高水培植物生物量，不但为养殖废弃物热解产物生物炭提供新的应用途径，还可降低水培种植的成本，提高植物质量产量，具有良好的社会效益、经济效益与环境效益。

技术领域

本发明涉及无土栽培和固体废弃物无害化处理领域，尤其是一种富磷生物炭及其制备方法、包含富磷生物炭的水培营养液。

背景技术

我国农牧产业重点地点区因畜禽粪污未得到及时无害化处理与科学利用，致使其任意排放造成的环境污染问题日益突出。畜禽粪污经过加工获得的生物炭中含有丰富的有机物和植物所需的营养物质，总磷蕴含量约为378.50万t。目前，主要作为肥料施加到土壤中或与矿物肥料一起施用。

另一方面，水培种植营养液成分易于控制且能随时调节，可用在光照、温度适宜而没有土壤的地方。由于水培无需在土壤上培养，营养液可实现循环利用，不存在灌溉时水分渗漏流失的问题，可以使作物很好地吸收利用提供的营养成分，促进作物增产。

目前，水培营养液的种类较多，例如专利申请CN110122300A公开了一种蔬菜用水培营养液及其水培方法，可以延长营养液的使用寿命；专利申请CN106396918A公开了一种水培作物用水培肥制备方法，可以改善水培营养液的品质；授权发明专利CN107750892B公开了石墨烯改性室内水培植物培养液及其制备方法，克服了营养液中局部浓度差的问题；专利申请CN112321373A公开了一种水培营养液及其制备方法以及水培蔬菜的方法，可以促进蔬菜生长速度和提高蔬菜产量。

现有水培技术中，往往采用单一的均相液体作为培养基，其中的营养元素直接被吸收，无法达到缓慢控制吸收的效果。发明专利申请CN107494219A公开了一种富硒水稻育苗基质，包括:聚乙烯育苗盘，所述聚乙烯育苗盘内设有阻隔板，所述阻隔板的上方铺设有固体育苗基质、所述阻隔板的下方盛放有富硒稻苗营养液，所述固体育苗基质包括的原料成分及其质量份数为:生物炭65-70份、硫酸亚铁18-22份、硝酸钾5-8份、尿素9-12份、甲硝哩4-7份；所述富硒稻苗营养液包括的原料成分及其质量份数为:亚硒酸钠30-35份、生物腐蚀酸8-12份、微生物抗菌剂3-6份、水70-75份。通过上述方式，采用上层固体育苗基质加下层富硒营养液相配合，使栽培的稻苗硒含量高，苗壮品质好。该方法是采用生物炭作为固体育苗基质，没有将生物炭用做营养液的配料。

发明专利申请CN 106915920 A公开了一种生物炭水培基质、生产方法及其应用，利用浮床培养植物的方法，把生物炭水培基质的下部1/3-1/2浸入污染水体中，而剩余的上部高出水体，利用生物炭的毛细孔吸力使上部始终保持一定的水分含量，再在上部基质材料中种植植物。该方法，采用生物炭制备种植基质，能在氨氮浓度高达200-300mg.kg-1的猪场废水中能种多种花卉园艺植物，且长势良好，但不涉及添加生物炭作为水培营养液配方原料。