一种农用生物焦肥料的制备和使用方法技术

本发明专利技术公开了一种农用生物焦肥料的制备和使用方法。包括如下步骤：１）将废弃生物质原料经干燥、过筛１０－２００目后，于２００－５５０℃和限制氧气条件下炭化１－１２小时，则制得生物焦肥料；２）将制得的生物焦肥料按０．２－２００吨／公顷投加于土壤中；３）对表层０－３０ｃｍ土壤进行翻耕，使其充分混匀；４）在处理过的土壤上种植农作物，生产安全农产品。本发明专利技术的农用生物焦肥料是继化学肥料、有机肥料之后的第三代肥料－－无污染和低温室气体排放的环境友好型肥料；具有原料易得、工艺简单、产品长期有效。生物焦肥料含有大量碳素和其它营养元素，具有肥力效应，且改善土壤物理、化学、生物学性质，增加土壤养分蓄积能力、提高营养元素的有效利用率、减少流失、避免或缓解环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保型农作物肥料的制备及使用技术，尤其涉及一种农用生物 焦肥料的制备和使用方法。
技术介绍
土壤是人类生存、发展和农业生产的最基本自然资源和物质基础。植物吸 收的养分主要来自于土壤，土壤环境的优劣直接决定农产品的产量和数量。近 年来，人口的不断增加和耕地的减少使土壤开发利用强度不断增加，从而使土 壤有机质、营养元素的消耗量大大的超过了其自然补给量，土壤发生退化。 土壤有机质减少是其退化的主要标志，土壤耕作会破坏土壤团聚体结构，使土壤有机物质充分暴露在空气下而被分解；另外，耕作使土壤的光、温、水以 及通气状况得到改善，微生物呼吸作用增强，有机质矿化速率加快，增加C02等 温室气体排放；作物收割减少了地上生物碳向土壤的输入。为了增加农田生产力和作物产量，化肥被大量施用以满足植物生长所需 养分。据报道,2004/2005年,全球化肥消费量增长了3.9%，达到1.533><10^(以 纯养分计，下同)；2005/2006年稳定在1.531xl08t;我国化肥生产和消费量 也逐年递增，2002年化肥产量为3.680xl0、,占世界总产量的25%; 2003年 化肥产量增长到4.412x107 t，比上年增长19.9%; 2004年达至!j 4.520x107 t; 2005年化肥产量为4.888x107 t，比上年增长10.8%; 2006年化肥产量为 5.305xl07 t,比上年增长8.5%。目前，全国耕地的平均化肥施用量为262.4 kg/hm2。我国使用肥料主要以无机肥为主，尤以N肥最多。由于施肥方法、 施肥时间、施肥量、肥料种类选择等的不合理性，再加上肥料含有诸如重金 属类的有毒有害物质，从而造成了严重的土壤和地面水污染。主要表现为土 壤酸化、盐渍化，土壤结构破坏等方面。施加无机肥并不能增加土壤有机质 的含量，故肥料元素极易在雨水淋溶等作用下流失而不能被有效利用，甚至 有可能对附近河流及地下水造成污染；而且无机化学肥料在生产过程中也造 成严重的污染问题。近年来，由于在提高土壤有机物质积累、增加土壤养分 库容等方面的独特作用，植物体、畜禽粪便等有机肥料被越来越多的施用于 土壤。虽然有机肥料是土壤肥力能够长期维持并不断提高的重要措施和有效 途径，而且相对无害。但是，有机肥料特别是畜禽粪便中可能含有一些病原 菌、抗生素等污染物，会对生产安全农产品产生威胁；另外，有机肥料易被降解必须反复施用，这有可能会造成环境污染；再则未经处理的有机肥料容 易分解而增加C02等温室气体排放。因此，在继化学肥料、有机肥料之后， 急需解决如何生产第三代农用肥料，使其具有无污染、低温室气体排放、全 过程环境友好(生产-使用)、安全生产农产品、改善土壤结构等优良特性。 通常来讲，湿润的热带地区具有温度高、沉降多、矿物贫乏等特点，故 其有机物降解快，养分蓄积能力低，往往不适合作为长久的农业耕地。但对 于亚马逊黑土的研究表明，其不仅含有大量的稳定有机质，同时还富含N、 P、 K、 Ca等各类营养元素，认为这主要是亚马逊黑土含有大量生物焦(黑 碳)的缘故。生物焦具有多环芳香结构，非常稳定，这是亚马逊黑土有机质 能长久稳定存在的主要原因。另外，生物焦不仅本身含有一定量的营养元 素，而且，其漫长的氧化过程中会产生羧基团，能有效减少养分流失，增强 土壤的养分蓄容能力。生物焦肥料在耕地的可持续利用、农产品的安全生产、 避免土壤环境破坏及污染、固碳而减少温室气体排放等方面具有重要的意义 和广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 一种农用生物焦肥料的制备方法。包括如下步骤将废弃生物质原料经干燥、过筛10-200目后，于200-55(TC和限制氧气条件下进行炭化l-12小时，则制得生物焦肥料。所述的废弃生物质原料包括大豆秆、水稻秆、玉米秆或小麦秆农业秸秆废 弃物和畜牧业粪便废弃物。生物质原料的炭化温度为300-450'C。生物质原料的 炭化时间为1-6小时。生物焦肥料的粒度为10-100目。一种农用生物焦肥料的使用方法。包括如下步骤1) 将制得的生物焦肥料按0.2-200吨/公顷投加于土壤中；2) 对表层0-30cm土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的土壤上种植农作物，生产安全农产品。生物焦肥料的投加量为0.5-100吨/公顷土壤。土壤为盐碱地、退化土壤或 沙土。 土壤翻耕厚度为0-20cm表层土壤。本专利技术的农用生物焦肥料是继化学肥料、有机肥料之后的第三代肥料—— 无污染和低温室气体排放的环境友好型肥料，具有原料易得、制备工艺简单、 产品长期有效、无二次污染问题。生物焦肥料不仅含有大量碳素和其它营养元 素，可为土壤生物生长提供丰富的碳源和营养，本身具有肥力效应；而且其改善土壤物理、化学、生物学性质，增加土壤养分蓄积能力、提高营养元素的有效利用率、减少流失、避免或缓解环境污染。生物焦肥料在耕地可持续利用、农产品安全生产、避免环境破坏及污染、固碳而减少温室气体排放等方面具有重要的意义和广阔的应用前景。具体实施方法实施例1将废弃的农业秸秆原料经干燥、过筛10目后，于20(TC和限制氧气条件下 进行炭化12小时，则制得生物焦肥料BOF-l; 实施例2将废弃的农业秸秆原料经干燥、过筛100目后，于30(TC和限制氧气条件 下进行炭化5小时，则制得生物焦肥料BOF-2; 实施例3将废弃的农业秸秆原料经干燥、过筛200目后，于550。C和限制氧气条件 下进行炭化3小时，则制得生物焦肥料BOF-3; 实施例4将畜牧业粪便废弃物原料经干燥、过筛20目后，于25(TC和限制氧气条件 下进行炭化8小时，则制得生物焦肥料BOF-4; 实施例5将畜牧业粪便废弃物原料经干燥、过筛150目后，于350。C和限制氧气条 件下进行炭化4小时，则制得生物焦肥料BOF-5; 实施例6将废弃的农业秸秆原料经干燥、过筛50目后，于55(TC和限制氧气条件下 进行炭化2小时，则制得生物焦肥料BOF-6; 实施例71) 将制得的生物焦肥料(BOF-l BOF-6)按0.2吨/公顷投加于土壤中；2) 对表层0-20cm退化土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的退化土壤上种植农作物，生产安全农产品。 实施例81) 将制得的生物焦肥料(BOF-l BOF-6)按10吨/公顷投加于土壤中；2) 对表层0-25cm退化土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的退化土壤上种植农作物，生产安全农产品。 实施例91) 将制得的生物焦肥料(BOF-l~BOF-6)按100吨/公顷投加于土壤中;2) 对表层0-30cm退化土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的退化土壤上种植农作物，生产安全农产品。 实施例101) 将制得的生物焦肥料(BOF-l~BOF-6)按200吨/公顷投加于土壤中;2) 对表层0-30cm退化土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的退化土壤上种植农作物，生产安全农产品。 实施例111) 将制得的生物焦肥料(BOF-l~BOF-6)按0.2吨/公顷投加于土壤中；2) 对表层0-20cm退化土壤进行翻耕，使其与生物焦肥料充分混匀；3) 在处理过的盐碱地上种植农作物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用生物焦肥料的制备方法，其特征在于将废弃生物质原料经干燥、过筛１０－２００目后，于２００－５５０℃和限制氧气条件下进行炭化１－１２小时，则制得生物焦肥料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝梁，元妙新，王银善，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]