【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及温室气体增汇减排，具体涉及纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥在促进经济林土壤甲烷吸收能力上的应用。
技术介绍
1、近百年来，全球地面平均气温已升高0.3～0.6℃，导致全球升温的最直接原因就是不断增加的温室气体(如二氧化碳、甲烷、一氧化二氮)浓度。甲烷(ch4)是继二氧化碳(co2)后的第二大温室气体，对全球变暖贡献约占25％。由于ch4在大气中的存留时间远长于co2，所以ch4对于全球升温具有更强的促进作用，其在百年尺度上的增温潜势是co2的28倍。同时，全球大气中的ch4浓度相较于工业革命前，增幅约达162％。因此，如何降低大气中ch4的浓度对于缓解全球温室效应以及助力我国碳中和目标的实现具有重要的现实意义。
2、原文文(原文文.华北低丘山地人工林生态系统甲烷通量变化特征及其影响机制[d].中国林业科学研究院,2020.)在对栓皮栎、侧柏和刺槐经济林生态系统的持续性观测中发现，在自然条件下，上述三种经济林土壤均具备较强ch4吸收能力，呈现为甲烷汇。因而为了解决降低大气中ch4的浓度的问题，众多研究者纷纷提出用造林来提升ch4气体的氧化速率从而减少ch4的方式。
3、生物质炭(biochar)是指生物质原料在完全或部分缺氧条件下经热裂解得到的一类芳香化固态难溶性物质，具有高度的生物化学和热稳定性。大量研究表明，经济林土壤施用生物质炭可显著增加土壤碳库储量和稳定性，并且可有效增加经济林土壤ch4吸收。这是由于生物质炭疏松多孔、比表面积大的物理特性，其表面含有丰富的含氧功能基团，它可作为氮、磷、钾素
4、针对生物质炭的特性，dong(dong d,li j,ying ss et al.mitigation ofmethane emission in a rice paddy field amended with biochar-based slow-release fertilizer[j].science of the total environment,2021,792,148460)等人做了相关研究证明，生物质炭基复合肥施用于稻田，可抑制稻田土壤的ch4排放。但氮、磷、钾素与生物质炭在肥料中的结合主要受较弱的范德华力和氢键作用力主导，不利于养分的缓释。因而该生物质炭基复合肥在稻田中的缓释能力较弱，使得稻田土壤的甲烷吸收能力较弱。
技术实现思路
1、本专利技术是为了克服现有技术中生物质炭复合肥的缓释能力差导致施肥土壤对甲烷吸收能力弱的缺陷，提供了纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥在促进经济林土壤甲烷吸收能力上的应用以克服上述缺陷。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥在促进经济林土壤甲烷吸收能力上的应用。
4、本申请人针对当前生物质炭的缓释能力弱的缺陷，选择用纳米技术来辅助增强生物质炭的缓释能力，配制得到纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥。具有较佳缓释能力的纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥具有多孔吸附能力和沸石骨架结构可以使得构建有效吸附氮素等养分的存储空间，同时也是提供甲烷吸附场所的空间。这个空间的存在延长了养分的缓释时间，使得养分不会一下子释放，能达到有效缓释的目的。此外，纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥具有一定的空间结构，在施用过程中土壤不会轻易板结，具有良好的透气性，使得土壤的吸气空间大，有利于甲烷的吸附和截留，达到促进经济林土壤对甲烷吸收的目的，有效缓解温室效应。
5、因而，本申请旨在利用构建得到具有缓释效果的肥料来达到促进经济林土壤甲烷吸收能力的目的，为缓释肥的应用提供了一种新的思路。
6、优选地，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括纳米沸石耦合生物质炭复合材料、高岭土、尿素。
7、优选地，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括30～50份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、20～40份高岭土、30份尿素。
8、进一步优选地，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括40份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、30份高岭土、30份尿素。
9、优选地，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥的应用方式为：经济林土壤分区块后再对各区块的经济林分别施用纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥，每个区块的纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥施用量为100～400kg·n·ha-1。
10、优选地，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥还包括过磷酸钙、氯化钾。
11、优选地，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括30份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、10份高岭土、30份尿素、15份过磷酸钙、15份氯化钾。
12、优选地，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥的应用方式为：经济林土壤分区块后再对各区块的经济林分别施用纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥，每个区块的纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥施用量为1000～1500kg·ha-1。
13、本专利技术还提供了纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥的制备方法：将纳米沸石耦合生物质炭复合材料、高岭土、尿素、过磷酸钙、氯化钾充分混匀后粉碎5min，倒入圆盘造粒机中，在50转/min的转速下喷洒雾化纯水与粉碎后的原料混合造粒。雾化纯水喷洒5min后停止继续喷洒并继续保持转动15min，完成造粒。造粒后50℃下烘干8h得到纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥。
14、上述步骤中过磷酸钙、氯化钾视不同缓释肥种类进行添加，制备纳米沸石耦合生物质炭基缓释氮肥时可选择不添加，制备纳米沸石耦合生物质炭基缓释复合肥时选择添加。
15、优选地，所述纳米沸石耦合生物质炭复合材料包括生物质炭及嵌入到生物质炭中的纳米沸石，其中纳米沸石的粒径为100～300nm。
16、让纳米沸石进入到生物质炭的表面和内部，使得纳米沸石与生物质炭的结合更为紧密。这是利用纳米沸石本身具有规则的微孔和介孔结构，这些孔隙能够提供大量的表面积用于甲烷吸附。而当纳米沸石与本身就具有多孔结构的生物质炭复合后，纳米沸石进入到生物质炭的表面和内部形成了结构更为致密且具有分级结构的多孔复合材料，其中具有坚实骨架结构的沸石能够使得生物质炭的松散结构更为稳定，得到稳定的养分存储空间可以有效帮助养分缓释。纳米沸石还可显著提升生物质炭中所含的三种含碳化学键(c＝c,c-c,c-h)比率，并降低其含氧官能团的比率，从而进一步提高生物质炭的化学稳定性、固碳潜力、养分吸附性能和养分延滞释放能力。
17、此外，纳米沸石的粒径大小也是影响复合材料吸附性能的关键，当纳米沸石的粒径过小时易从生物质炭的孔隙中脱出而出现大量游离的纳米沸石，得不到具有致密分级结构的复合材料；当纳米沸石的粒径过大时，将会堵塞生物质炭的孔隙，使得复合材料与其他肥料原料、气体等的交互性变差，从而使得缓释效果变差，显然对甲烷的吸收不利。当纳米沸石粒径在100～300nm时，复合材料的缓释能力较为突出。
18、优选地，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥在促进经济林土壤甲烷吸收能力上的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括纳米沸石耦合生物质炭复合材料、高岭土、尿素。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括30～50份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、20～40份高岭土、30份尿素。
4.如权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥的应用方式为：经济林土壤分区块后再对各区块的经济林分别施用纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥，每个区块的纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥施用量为100～400kg·N·ha-1。
5.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥还包括过磷酸钙、氯化钾。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括30份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、10份高岭土、30份尿素、15份过磷酸钙、15份氯化钾。
7.如权利要求5或6所述的应用，其
8.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭复合材料包括生物质炭及嵌入到生物质炭中的纳米沸石，其中纳米沸石的粒径为100～300nm。
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述生物质炭与所述纳米沸石的质量比为(1～5):1。
10.如权利要求8或9所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭复合材料的制备方法为：纳米沸石和水混合后，加入在缺氧条件下热裂解得到的生物质炭，搅拌、烘干即得纳米沸石耦合生物质炭复合材料。
...【技术特征摘要】
1.纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥在促进经济林土壤甲烷吸收能力上的应用。
2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括纳米沸石耦合生物质炭复合材料、高岭土、尿素。
3.如权利要求2所述的应用，其特征在于，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥包括30～50份纳米沸石耦合生物质炭复合材料、20～40份高岭土、30份尿素。
4.如权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥的应用方式为：经济林土壤分区块后再对各区块的经济林分别施用纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥，每个区块的纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥施用量为100～400kg·n·ha-1。
5.如权利要求2所述的应用，其特征在于，所述纳米沸石耦合生物质炭基缓释肥还包括过磷酸钙、氯化钾。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，按重量份数计，所述纳米沸石耦合生物质炭基...
【专利技术属性】
技术研发人员：李永夫，余兵，周家树，蔡延江，柳丹，王佰慧，董燕飞，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：
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