一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂制造技术

本发明专利技术涉及沙化土壤改良技术领域，公开了一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，包括羊粪基生物质炭和羊粪堆肥，羊粪基生物质炭和羊粪堆肥的质量比为1:3～3:1，羊粪基生物质炭的制备方法包括：羊粪经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550～650℃，热解时间为1～2h，羊粪堆肥由羊粪经厌氧发酵制备得到。本发明专利技术的改良剂以羊粪为原料，提高了羊粪的利用率，制备得到的沙化土壤改良剂可以用于改良土壤沙化现象，既可以保护环境，又可以促进经济循环发展，实现羊粪的资源化利用，同时具有一定的修复效率，成本低，易于推广。

【技术实现步骤摘要】
一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂
本专利技术涉及沙化土壤改良
，尤其涉及了一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂。
技术介绍
土壤沙化，也称荒漠化，是一种土壤退化过程，通常发生在干旱、半干旱或者半湿润的区域，主要由环境改变和人为活动造成。当前世界范围内沙化土地面积扩大速度惊人，达到每年5～7万平方公里，地球表面43％的土地分布在干旱地区，有10亿以上的人受到影响，因此，全球每年都将损失约420亿美元。2011年《第四次中国荒漠化和沙化状况公报》显示：2009年底我国荒漠化土地面积为262×104km2，沙化土地面积为173×104km2；2016年《第五次中国荒漠化和沙化状况公报》显示：与第四次监测结果相比，本次结果呈现出整体遏制、持续缩减、功能增强的良好态势，体现了政府在沙化土壤治理方面做出的不懈努力，但是局部地区仍有扩展，甚至加重，想要彻底解决沙化问题任重而道远。我国畜禽养殖业发展迅速，养殖量几乎每10年就会增加1～2倍。但爆增的畜禽粪便排泄量成为了普遍讨论的焦点。我国2010年产生的畜禽粪便达22.35亿吨，并且粪便利用率普遍较低，尤其是在我国的南方地区，粪便的能源化利用率仅为5％～10％。面对如此巨大的体量，如能变废为宝，将畜禽粪便资源化利用，必将为发展经济和保护环境找到一条双赢的道路。红原县位于青藏高原东部边沿，其沙化地域主要集中在境内西北部平坝区河流下游与若尔盖沙化区相连处，呈由北向南沿河推进的趋势。其主要退化过程为沼泽草甸土-草原草甸土-草原草地-风沙土，植被生长环境逐步恶劣，土壤有机质和腐殖酸含量呈降低趋势。此外，土壤上层(0～20cm)的容重低于土壤下层(20～40cm)，土壤上层的总孔隙度和毛管孔隙度高于土壤下层；草地总体含沙量偏高，表明川西北高寒草地具有沙化的倾向。红原所属的川西北高寒草地是全国五大牧区之一，同时是重要的草食畜牧业生产基地，草地的退化使当地的支柱产业面临危机。该地区畜牧业发达，牛羊的粪便供大于求。当地藏族牧民除了将部分干粪便作为燃料之外，大多在羊圈周边挖5～10m的深坑将多余的牛羊粪便就地掩埋了事，并没有利用这些粪便作为土壤有机肥的习惯。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中羊粪利用率不高的缺点，提供了一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，以红原当地的羊粪为原料，分别进行炭化和堆肥处理，将得到的羊粪基生物质炭和羊粪堆肥按不同质量比加入土壤，可以显著改良沙化土壤，并提升黑麦草品质。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，包括羊粪基生物质炭和羊粪堆肥，羊粪基生物质炭和羊粪堆肥的质量比为1:3～3:1，羊粪基生物质炭的制备方法包括：羊粪经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550～650℃，热解时间为1～2h。作为优选，羊粪堆肥由羊粪经厌氧发酵制备得到：将羊粪堆在温室大棚内，加入发酵剂，堆成圆锥状，将水均匀喷洒在羊粪上，使羊粪保持湿润，但不会使水分流出，羊粪外部再撒上一层碎秸秆。根据温度的变化进行翻堆，每当温度达到50℃以上时翻堆一次，厌氧发酵1个月。作为优选，还包括聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的分子量为200万～1400万，聚丙烯酰胺与羊粪基生物质炭的质量比为4:9～4:3。本专利技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：(1)本专利技术以羊粪为原料，取材天然环保，将羊粪回收利用，提高了羊粪的利用率，制备得到的沙化土壤改良剂可以用于改良土壤沙化现象，既可以保护环境，又可以促进经济循环发展，实现羊粪的资源化利用，同时具有一定的修复效率，成本低，易于推广；(2)本专利技术的改良剂可以改善沙化土壤的氮素和磷素含量，增加土壤中的总氮、碱解氮和硝态氮含量，增加土壤中有效磷的含量，调节土壤pH，提高土壤有机质含量，同时添加了聚丙烯酰胺，可以固定沙化土壤，增强土壤保水能力；(3)在经本专利技术的沙化土壤改良剂改良后的土壤上种植黑麦草，可以促进黑麦草快速生长，增加黑麦草的生物量，同时得到的黑麦草质量较好，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较低，粗蛋白含量较高，相对饲喂价值较好，具有较高的市场价值。附图说明图1是实施例1-2和对比例1-4的土壤中不同形式氮素的含量，其中(a)为土壤总氮含量，(b)为土壤碱解氮含量，(c)为土壤硝态氮含量，(d)为土壤铵态氮含量。图2是实施例1-2和对比例1-4的土壤总磷和有效磷的含量，其中(a)为土壤总磷含量，(b)为土壤有效磷含量。图3是实施例1-2和对比例1-4的土壤pH值。图4是实施例1-2和对比例1-4的土壤有机质含量。图5是实施例1-2和对比例1-4的黑麦草生物量。图6是实施例1-2和对比例1-4的黑麦草中性洗涤纤维含量。图7是实施例1-2和对比例1-4的黑麦草酸性洗涤纤维含量。图8是实施例1-2和对比例1-4的黑麦草粗蛋白含量。图9是实施例1-2和对比例1-4的黑麦草相对饲喂价值。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步详细描述。土壤样品采集于红原县瓦切镇，红原至若尔盖公路旁，距瓦切镇约3km处，海拔3476m，采样区域已严重沙化，地面植被以少数灌木为主。土壤样品为0～20cm土层的土壤，土壤样品直接装入花盆下层(7～15cm)，土壤样品与本专利技术的沙化土壤改良剂混合后装入花盆上层(0～7cm)。对土壤样品进行测试，其田间持水量为27％，粒径组成为砂粒(1～0.05mm)91.3％、粉粒(0.05～0.001mm)2.1％和粘粒(<0.001mm)6.6％，其它基本理化性质如表1所示：表1土壤样品的基本理化性质试验所用草种为黑麦草，品种为冬牧70，购于江苏亿豪园林绿化有限公司。实施例1一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，包括22.5g羊粪基生物质炭和7.5g羊粪堆肥，羊粪基生物质炭的制备方法包括：羊粪经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为600℃，热解时间为1h。羊粪堆肥由羊粪经厌氧发酵制备得到：将羊粪堆在温室大棚内，加入发酵剂，堆成高为70cm的圆锥状，将水均匀喷洒在羊粪上，使羊粪保持湿润，同时不会使水分流出，羊粪外部再撒上一层碎秸秆。根据温度的变化进行翻堆，每当温度达到50℃以上时翻堆一次，整个厌氧发酵时间持续一个月。表2羊粪基生物质炭和羊粪堆肥的基本理化性质盆栽试验于2016年10～11月进行，盆栽试验所用花盆的盆顶内径15cm，盆高为15cm，盆的容积为2L，盆底放有托盘，用水浇透后，可以使盆中的土壤不易流失。装填土壤样品时，先直接加入1000g土壤样品于花盆下层(7～15cm)，1000g土壤样品与沙化土壤改良剂混匀后，装入花盆上层(0～7cm)。以160粒/盆的密度播种黑麦草种，为了增加存活率，先对草种进行催芽处理：将黑麦草种平铺在托盘中，上面盖上催芽纸，用水将催芽纸润湿，保证其处于湿润状态，放置在避光、室温的环境下3天。播种时，黑麦草种覆土约5mm，之后每隔一天以600mL的超纯水喷洒浇灌。试验期间，盆置于温室大棚内，使所有植株都能获得均匀的光照。试验结束时，收割黑麦草的叶和黑麦草根部周围土壤进行测验。实施例2同实施例1，所不同的是实施例2的沙化土壤改良剂还包括10g聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的分子量为200万～1400万。对比例1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，其特征在于：包括羊粪基生物质炭和羊粪堆肥，羊粪基生物质炭和羊粪堆肥的质量比为1:3～3:1，羊粪基生物质炭的制备方法包括：羊粪经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550～650℃，热解时间为1～2h。

【技术特征摘要】
1.一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，其特征在于：包括羊粪基生物质炭和羊粪堆肥，羊粪基生物质炭和羊粪堆肥的质量比为1:3～3:1，羊粪基生物质炭的制备方法包括：羊粪经热解炭化炉在无氧条件下进行热解炭化，冷却后储存于干燥器中，热解温度为550～650℃，热解时间为1～2h。2.根据权利要求1所述的一种用羊粪制备的沙化土壤改良剂，其特征在于：羊粪堆肥由羊粪经厌氧发酵制备得到：将羊...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁鹏，单胜道，吴胜春，丁黎，欧盛业，余宁尔，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33