一种改良土壤的秸秆液化液及制备和改良土壤方法技术

本发明专利技术涉及一种改良土壤的秸秆液化液及制备和改良土壤方法，以农作物秸秆为主要原料，不使用任何催化剂，将秸秆和水按一定的质量比在一定的条件下恒温下进行秸秆液化，然后将秸秆液化液与土壤进行混合搅拌、直接进行喷洒或淋灌。本发明专利技术的方法不使用任何催化剂，仅采用水为介质对秸秆进行液化处理,具有改良土壤酸碱度和补充营养的双重功能，施用后既平衡土壤的酸碱度又供给氮、磷、钾等有机质养分，促进作物生长，提高产量。秸秆液化方法简单，适用面广，可大量减少化肥使用量，减少秸秆焚烧，降低因焚烧秸秆而产生的环境污染。秸秆液化能够杀灭秸秆留存的有害病菌，降低秸秆携带有害病菌对后续耕作的危害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于土壤改良的液化液剂和改良方法，具体涉及一种用于土壤改良的秸秆液化液及液化液的制备和改良土壤的方法。
技术介绍
全世界每年产农作物秸秆约1000～2000亿吨,我国每年产农作物秸秆达7亿吨以上。目前，秸秆主要应用于肥料、饲料、能源、工业原料和进行深加工。但由于秸秆本身质轻、体积大导致运输成本较大和开发技术的局限性，规模化利用秸秆还存在较多问题。由于在经济效益层面调动农民积极性不强，大量的秸秆被焚烧处理，不但降低了秸秆的经济性能，污染了环境，在局部还因焚烧秸秆导致了火灾的发生。现有土壤改良剂或土壤肥料，要么以农业土壤为研究对象，要么以改善土壤退化(沙化、碱化等)为目的，很少有既可以增加土壤肥力，提高作物产量，又适用盐碱土壤改良的土壤改良剂。现有秸秆制肥主要有发酵和生物炭制肥两种方法。发酵法耗时较长；而生物炭制肥法不但损失了秸秆中的大量有机质，降低了秸秆利用率，还由于生物炭本身呈碱性，在盐碱化土壤中使用会受到限制。因此急需研制一种具有改良土壤酸碱度和补充营养的双重功能，施用后既可以平衡土壤的酸碱度又可以供给土壤所缺乏氮、磷、钾、有机质营养养分，促进作物生长，提高产量，实现秸秆高利用率快速还田的土壤改良剂。CN105418316A公开的“一种适用于盐碱化土壤的生物炭肥改良剂及其制备方法和施用方法”中的高温缺氧裂解温度为300～500℃，时间为3～5h。CN105367343A公开的“一种环保型生物质土壤改良剂的制备”中的热解温度在400～500℃，时间为,2～3h。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种不使用任何催化剂的改良土壤的秸秆液化液；本专利技术的另一目的是提供一种不使用任何催化剂的改良土壤的秸秆液化液的制备方法；本专利技术的另一目的是提供一种改良土壤的秸秆液化液及改良土壤方法。本专利技术的思想是：我国秸秆产量大，利用率低，大量焚烧造成环境污染。而秸秆等农作物废弃物中含有丰富的N、P、K、有机质，如何将其快速还田、物
尽其用称为我们研究的出发点。为了不产生二次污染，本专利技术不使用任何催化剂，仅采用水为介质对秸秆进行液化处理。得到的产物与秸秆自然腐化的产物腐殖酸成分非常接近，具有改良土壤酸碱度和补充营养的双重功能，施用后既可以平衡土壤的酸碱度又可以供给土壤所缺乏氮、磷、钾、有机质营养养分，促进作物生长，提高产量，实现秸秆高利用率快速还田。秸秆液化液既可以增加土壤肥力，提高作物产量，又适用盐碱土壤改良的土壤改良剂。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种改良土壤的秸秆液化液，以农作物秸秆为主要原料，不使用任何催化剂，将秸秆和水按1:10～1:50的质量比在200～320℃、10～15PMa条件下恒温0.1～2h进行秸秆液化，然后将秸秆液化液与土壤进行混合搅拌，或将秸秆液化液直接进行喷洒或淋灌。所述的秸秆包括：玉米秸秆、玉米芯、水稻秸秆、小麦秸秆、向日葵秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、番茄秸秆、辣椒秸秆等农作物秸秆及树枝、树叶、果壳等含有纤维素、半纤维素结构的植物废弃物。一种改良土壤的秸秆液化液的制备方法，包括以下步骤：A、将秸秆切割至长度1～20cm；B、将切割后的秸秆装入反应釜，并按秸秆与水1:10～1:50的质量比加水，加水后的体积不大于反应釜体积的1/2；C、密闭反应釜加料口，启动加热装置；D、反应釜加热至200～320℃，控制反应釜内压强在10～15PMa；E、恒温0.1～2h；F、关闭反应釜加热装置；G、开启反应釜冷却装置，冷却至室温；H、通过反应釜放料口放出秸秆液化液；I、分析测秸秆液化液PH值、N、P、K、有机质含量；J、检测未改良土壤的PH值、N、P、K、有机质含量；K、按农作物种植要求或土壤需求指标对使用秸秆液化液浓度及数量进行计算；L、按计算结果将秸秆液化液与被改良土壤进行混合；M、对混合后的土壤进行检测，依据检测结果进行修正，使之满足改良土壤的PH值、N、P、K的技术指标。改良土壤方法，是将满足改良土壤PH值、N、P、K技术指标的秸秆液化
液与拟改良土壤进行混合，或将满足技术指标的秸秆液化液与拟被改良土壤进行喷洒或淋灌；或对拟改良土壤种植的植株进行喷洒或淋灌。有益效果：本专利技术提供的改良土壤的秸秆液化液及改良土壤的方法不使用任何催化剂，仅采用水为介质对秸秆进行液化处理。得到的产物与秸秆自然腐化的产物腐殖酸成分非常接近，具有改良土壤酸碱度和补充营养的双重功能，施用后既可以平衡土壤的酸碱度又可以供给土壤所缺乏氮、磷、钾、有机质营养养分，促进作物生长，提高产量。本专利技术的秸秆液化方法简单，实用性强，适用面广，运输半径短。在不改变原有耕作习惯基础上，可大量减少化肥的使用量，增加农民经济收入，提高农民使用积极性，减少秸秆的焚烧。在改善土壤结构的同时，降低因焚烧秸秆而产生的环境污染。本专利技术的秸秆液化方法能够杀灭秸秆留存的有害病菌，降低秸秆携带有害病菌对后续耕作的危害。本专利技术的秸秆液化方法实现秸秆在2～4h液化，与发酵制肥法相比较时间短，温度条件为200～320℃，与利用秸秆制备生物炭肥方法相比较温度低，耗能小。实现了作物废弃物的全液化处理，过程产生的少量生物质炭对改善土壤结构亦有利，秸秆或农作物废弃物的利用率高。本专利技术的秸秆液化液仅采用水为介质对秸秆进行液化处理。得到的产物与秸秆自然腐化的产物腐殖酸成分非常接近，具有改良土壤酸碱度和补充营养的双重功能，施用后既可以平衡土壤的酸碱度又可以供给土壤所缺乏氮、磷、钾、有机质营养养分，促进作物生长，提高产量，实现秸秆高利用率快速还田的一种改良土壤的秸秆液化液；选取吉林省中西部盐碱化程度不同的土壤和长春黑土与秸秆液化液混合后进行小麦栽培实验。根据实验结果，施加秸秆液化液后，小麦的发芽率提升约8％～50％，生长高度提升9％～20％。实验结果证明秸秆液化液施用后既可以平衡土壤的酸碱度又可以供给土壤所缺乏氮、磷、钾、有机质营养养分，促进作物生长，提高产量，实现秸秆高利用率快速还田。秸秆液化液既可以增加土壤肥力，提高作物产量，又适用盐碱土壤改良的土壤改良剂。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明:一种改良土壤的秸秆液化液，以农作物秸秆为主要原料，将秸秆和水按1:10～1:50的质量比在200～320℃、10～15PMa条件下恒温0.1～2h进行秸秆液化，然后将秸秆液化液与土壤进行混合搅拌，或将秸秆液化液直接进行喷洒或淋灌。所述的秸秆包括：玉米秸秆、玉米芯、水稻秸秆、小麦秸秆、向日葵秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、番茄秸秆、辣椒秸秆等农作物秸秆及树枝、树叶、果壳等
含有纤维素、半纤维素结构的植物废弃物。一种改良土壤的秸秆液化液的制备方法，包括以下步骤：A、将秸秆切割至长度1～20cm；B、将切割后的秸秆装入反应釜，并按秸秆与水1:10～1:50的质量比加水，加水后的体积不大于反应釜体积的1/2；C、密闭反应釜加料口，启动加热装置；D、反应釜加热至200～320℃，控制反应釜内压强在10～15PMa；E、恒温0.1～2h；F、关闭反应釜加热装置；G、开启反应釜冷却装置，冷却至室温；H、通过反应釜放料口放出秸秆液化液；I、分析测秸秆液化液PH值、N、P、K、有机质含量；J、检测未改良土壤的PH值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改良土壤的秸秆液化液，其特征在于，以农作物秸秆为主要原料，不加任何催化剂，将秸秆和水按1:10～1:50的质量比在200～320℃、10～15PMa条件下恒温0.1～2h进行秸秆液化，然后将秸秆液化液与土壤进行混合搅拌或将秸秆液化液直接进行喷洒和淋灌。

【技术特征摘要】
1.一种改良土壤的秸秆液化液，其特征在于，以农作物秸秆为主要原料，不加任何催化剂，将秸秆和水按1:10～1:50的质量比在200～320℃、10～15PMa条件下恒温0.1～2h进行秸秆液化，然后将秸秆液化液与土壤进行混合搅拌或将秸秆液化液直接进行喷洒和淋灌。2.根据权利要求1所述的一种改良土壤的秸秆液化液，其特征在于，所述的秸秆包括：秸秆包括玉米秸秆、玉米芯、水稻秸秆、小麦秸秆、向日葵秸秆、棉花秸秆、高粱秸秆、番茄秸秆、辣椒秸秆等农作物秸秆及树枝、树叶、果壳等纤维素、半纤维素结构的植物废弃物。3.根据权利要求1所述的一种改良土壤的秸秆液化液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将秸秆切割至长度1～20cm；B、将切割后的秸秆装入反应釜，并按秸秆与水1:10～1:50的质量比加水，加水后的体积不大于反应釜体积的1/2；C、密闭反应釜加料口，启动加...

【专利技术属性】
技术研发人员：高岩，屈兵兵，崔学军，李俊锋，王洪艳，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22