一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115746864A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211353599.8C09K101/00(2006.01)(22)申请日2022.11.01C09K109/00(2006.01)(71)申请人中国农业科学院农业资源与农业区划研究所地址100190北京市海淀区中关村南大街12号(72)发明人武雪萍贾昂元(74)专利代理机构北京保识知识产权代理事务所(普通合伙)11874专利代理师程一航(51)Int.Cl.C09K17/40(2006.01)C05G3/80(2020.01)C05G3/00(2020.01)C05G5/12(2020.01)权利要求书1页说明书7页(54)发明名称一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂及其制备方法。该生物炭基土壤改良剂包括以下重量份的原料：氮硫共掺杂改性生物质炭材料50～75份、脱硫石膏15～25份、氨基酸修饰的聚丙烯酰胺7～25、黄腐酸螯合铁0.1～0.5份。本发明通过将特定用量的改性生物质炭材料、脱硫石膏、黄腐酸螯合铁以及氨基酸修饰的聚丙烯酰胺混合制备了生物炭基土壤改良剂，将其应用于滨海盐碱地，通过上述各个原料之间协同配合不仅有效地降低了盐碱土壤的pH、含盐量和土壤的容重，同时提高了土壤的通气保水性能，而且还能够提供营养物质，改善土壤团聚体结构，进而提高了盐碱地上种植的作物产量。CN115746864ACN115746864A权利要求书1/1页1.一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，包括以下重量份的原料：氮硫共掺杂改性生物质炭材料50～75份、脱硫石膏15～25份、氨基酸修饰的聚丙烯酰胺7～25、黄腐酸螯合铁0.1～0.5份。2.根据权利要求1所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述氮硫共掺杂改性生物质炭材料，其制备包括以下步骤：(1)将废弃秸秆干燥，粉粹，得到废料粉末；(2)将干燥粉碎后的废渣粉末、去离子水、硝酸与植酸形成的混合酸倒入水热反应釜内衬中，再把反应釜移至干燥箱中进行水热反应，得到粘稠物；(3)将得到的粘稠物和硫脲一起超声分散于去离子水中，经干燥，炭化，研磨，过筛，得到粒径为120～560μm的氮硫共掺杂改性生物质炭材料。3.根据权利要求2所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述硝酸与植酸形成的混合酸中硝酸与植酸的质量比为1～5：2～5。4.根据权利要求3所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述废弃秸秆、硫脲和混合酸三者的质量体积配比为15～25g：3～6g：3～8ml。5.根据权利要求3所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述水热反应温度为100～200℃，所述水热反应时间为2～6h；所述干燥温度为100～125℃，干燥的时间为8～12h；所述炭化在保护性气体氛围下进行，炭化温度为750～900℃，炭化时间为8～12h。6.根据权利要求1所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述氨基酸修饰的聚丙烯酰胺的制备，包括以下步骤：将聚丙烯酰胺采用蒸馏水稀释，然后向聚丙烯酰胺水溶液中边搅拌边依次加入碳酸钠和甲醛，加热至40～45℃，保温反应2～4h；然后再加入甘氨酸溶液，持续搅拌并保温反应2～4h，反应结束后将反应液加入丙酮溶液中沉淀纯化，真空干燥，得到氨基酸修饰的聚丙烯酰胺。7.根据权利要求6所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂，其特征在于，所述聚丙烯酰胺、碳酸钠、甲醛三者的物质的量之比为1：1～1.4：1～1.7，所述聚丙烯酰胺的分子量为60000～80000，聚丙烯酰水溶液的质量分数为5～7％。8.一种如权利要求1‑7任一项所述的滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：将氮硫共掺杂改性生物质炭材料、脱硫石膏和黄腐酸螯合铁混合，得到混合物料，然后将氨基酸修饰的聚丙烯酰胺溶于水中，均匀喷洒在所述混合物料上，混合均匀，造粒，干燥，得到生物炭基土壤改良剂。2CN115746864A说明书1/7页一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及土壤改良技术领域，尤其涉及一种滨海盐碱地用生物炭基土壤改良剂及其制备方法。背景技术[0002]滨海盐碱地，其土壤质地板结黏重，具有结构差、含盐量及pH高、肥力低、不保水不保肥等特点，植物或作物在这种土壤中难以正常生长，因此，开展滨海盐碱土的改良对于农业生产意义重大。对于滨海盐碱地的治理，化学改良是一种较为传统且应用相对广泛的措施。[0003]目前，常用的盐碱地化学改良剂主要有以下三类：一是含钙物质，如石膏、磷石膏、脱硫石膏、氯化钙、过磷酸钙等；第二类是酸性物质，