一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108083251A(43)申请公布日2018.05.29(21)申请号201711260622.8(22)申请日2017.12.04(71)申请人广东省生态环境技术研究所地址510650广东省广州市天河区天源路808号(72)发明人王珊柳勇王斯帆朱荣华王继增杨启豪欧计寅江振岳朱立安廖新荣(74)专利代理机构广州科粤专利商标代理有限公司44001代理人刘明星(51)Int.Cl.C01B32/05(2017.01)C05D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭及其制备方法和应用。它是将金属盐溶液浸泡粉碎后的生物质，搅拌、静置后，干燥脱水，得到混合物，混合物置于瓷坩埚中，放在气氛炉内炭化即得改性生物炭；所述的金属盐溶液是氯化铁、氯化钙或氯化镁溶液。本发明中改性生物炭的制备方法步骤简单、成本低廉，制备的改性生物炭对氮、磷的吸附效果良好，用作土壤调理剂与化肥配施后可减少化肥施用量，减少氮、磷素流失，因此可以在大田试验中推广应用。CN108083251ACN108083251A权利要求书1/1页1.一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属盐溶液浸泡粉碎后的生物质，搅拌、静置后，干燥脱水，得到混合物，混合物置于瓷坩埚中，放在气氛炉内炭化即得改性生物炭；所述的金属盐溶液是氯化铁、氯化钙或氯化镁溶液。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的金属盐溶液与粉碎后的生物质的体积质量比为3～20mL：1g，所述的金属盐溶液中金属离子与粉碎后的生物质的质量比为1～0.025：1。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的金属盐溶液与粉碎后的生物质的体积质量比为10mL：1g，所述的金属盐溶液中金属离子与粉碎后的生物质的质量比为0.4：1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉碎后的生物质为粉碎过筛后具有均匀粒径的水葫芦、甘蔗渣、谷壳、玉米秆、花生秆、花生壳、水稻秆或丝瓜藤，粒径为0.25～2mm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的搅拌，其时间为1～3h，静置时间为1～3h，干燥脱水温度为100～120℃。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述炭化为限氧升温炭化法，所述限氧升温炭化法中，限氧为通入氮气作为保护气，炭化温度为250～650℃，升温速度为5～25℃/min，炭化时间为1～5h。7.一种按照权利要求1、2、3、4、5或6所述的制备方法制备得到的能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭。8.一种权利要求1所述的能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭与化肥配施方法，其特征在于，以施入的N、P总量相同为依据，采用改性生物炭部分替代化肥的方式施用基肥。9.根据权利要求1所述的能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭与化肥配施方法，其特征在于，与无机肥配合施用改性生物炭用量为60～120kg/亩。10.权利要求1所述的能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭在抑制土壤有效氮和土壤有效磷的损失中的应用。2CN108083251A说明书1/8页一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于种植业源农业面源污染防治的化肥减量增效技术领域，具体涉及一种能提高土壤氮、磷吸附性能的改性生物炭及其制备方法和应用。背景技术[0002]我国2014年化肥用量达到6000万吨，单位耕地面积化肥用量是世界平均水平的3倍，但当季氮肥利用率约为30％～35％，磷肥利用率仅为10％～25％，远远低于发达国家水平。长期过量施用化肥导致耕地土壤有效态氮、磷的大量累积。根据《珠江三角洲耕地地力调查与质量评价》成果报告，珠江三角洲耕地土壤硝态氮、有效磷含量总体上属丰富水平。然而，随着耕地土壤活性氮、磷库的盈余不断攀升，氮、磷素流失量也不断增大。《广东省第一次全国污染源普查公报》结果显示，种植业的总氮流失量6.64万吨、总磷流失量0.74万吨。当前，种植业氮、磷素流失造成的农业面源污染问题日益突出，已成为影响生态环境安全、人体健康的重要因素。[0003]氮、磷素的流失引起的种植业源农业面源污染问题日益受到世界各国的广泛关注，20世纪80年代以来各国就积极研究防治措施。从控制种植业源氮、磷面源污染的研究成果来看，一是通过政策和立法手段，宏观控制与减少氮、磷肥投入量和作物收获后的氮、磷肥残留量；二是通过改进农业生产技术或开发环境友好型产品，实现农田氮、磷肥合理投入，提高氮、磷肥利用率，减少氮、磷肥各种途径损失。近些年来，利用低经济价值