一种生物炭的制备方法、尾菜还田方法和应用技术

本发明专利技术属于生物质资源化技术领域，具体涉及一种生物炭的制备方法、尾菜还田方法和应用。本发明专利技术提供的一种生物炭的制备方法，包括：对包括洋白菜废叶与松木粉的混合原料进行共热解得到生物炭。本发明专利技术的制备方法制备得到的生物炭富含钠离子、镁离子、钾离子、钙离子，营养组分丰富，碳、氮、可溶性有机物含量高。利用本发明专利技术制备得到的生物炭调节尾菜还田土壤，能够将上述营养组分施入土壤；调节土壤微生物群落，维持土壤微生物群落中的优势菌种枯草芽孢杆菌的相对丰度稳定，有助于有机组分的转化和腐解过程，从而提升了土壤可溶性有机物含量、土壤可溶性有机物分解效率和腐殖化指数，能够使尾菜在短时间内快速腐熟。使尾菜在短时间内快速腐熟。

【技术实现步骤摘要】
一种生物炭的制备方法、尾菜还田方法和应用


[0001]本专利技术属于生物质资源化
，具体涉及一种生物炭的制备方法、尾菜还田方法和应用。

技术介绍

[0002]尾菜是指被遗弃的残叶、残帮，以及蔬菜加工处理过程中产生的残次蔬菜。在蔬菜种植的过程中会有大量的尾菜产生。尾菜含水量高、容易腐烂，同时还含有丰富的营养物质，作为农业废弃物直接丢弃，不但污染了环境还造成了极大的资源浪费。尾菜原位还田成本较低，对于蔬菜废弃物的还田再利用可以有效调理土壤微环境。但是，尾菜直接还田效果不好，尾菜直接还田土壤中土壤可溶性有机物含量和可溶性有机物分解率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的提供一种生物炭的制备方法，制备的生物炭与尾菜共同还田腐解，可以提高土壤中可溶性有机物的腐殖化指数，土壤可溶性有机物含量和可溶性有机物分解率。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种生物炭的制备方法，包括：对包括洋白菜废叶与松木粉的混合原料进行共热解得到生物炭。
[0006]优选的，所述共热解的温度为500～600℃，所述共热解的时间为2～3h。
[0007]优选的，所述洋白菜废叶与松木粉的质量比为(1～2):1。
[0008]优选的，所述洋白菜废叶为过2mm筛的碎叶。
[0009]本专利技术提供了一种尾菜还田方法，包括：尾菜还田后，将上述技术方案所述的制备方法得到的生物炭施用于土壤进行腐解。
[0010]优选的，尾菜还田时与土壤的质量比为1:(5～10)。
[0011]优选的，所述生物炭与土壤的质量比为3:(100～300)。
[0012]优选的，所述腐解前还包括在土壤中施用微生物菌液；所述微生物菌液与土壤的比例为1mL：20～50g。
[0013]优选的，所述尾菜包括洋白菜废叶，所述洋白菜废叶为小于1cm2的碎叶。
[0014]本专利技术提供了上述技术方案所述的制备方法得到的生物炭或上述技术方案所述的尾菜还田方法在提高1)～4)的一种或几种中的应用，
[0015]1)提高土壤可溶性有机物含量；
[0016]2)提高可溶性有机物的分解率；
[0017]3)提高可溶性有机物腐殖化指数；
[0018]4)维持土壤微生物群落中的枯草芽孢杆菌的相对丰度稳定。
[0019]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种生物炭的制备方法，包括：对包括洋白菜废叶与松木粉的混合原料进行共热解得到生物炭。本专利技术的制备方法制备得到的生物炭富含
钠离子、镁离子、钾离子、钙离子营养组分丰富，碳、氮、可溶性有机物含量高。利用本专利技术制备得到的生物炭调节尾菜还田土壤，除了能够将生物炭中的营养组分施入土壤，提高土壤可溶性有机物含量；生物炭还能对土壤微生物群落的调节，土壤微生物群落稳定特别是优势菌种枯草芽孢杆菌的相对丰度稳定，有助于有机组分的转化，有助于腐解过程，从而提升了腐殖化指数和土壤可溶性有机物分解率，从而使尾菜在短时间内快速腐熟。实施例的结果表明，共热解生物炭加入土壤后，土壤的可溶性有机物含量为61.35mg/L；共热解生物炭调控的洋白菜废叶还田腐解35天后土壤可溶性有机物的腐殖化指数(HIX)为3.41，腐殖化指数高，土壤可溶性有机物的分解率为43.95％。
具体实施方式
[0020]本专利技术提供了一种生物炭的制备方法，包括：对包括洋白菜废叶与松木粉的混合原料进行共热解得到生物炭。
[0021]本专利技术所述洋白菜废叶在进行共热解之前优选进行粉碎得到洋白菜废叶碎叶；本专利技术洋白菜废叶碎叶的大小优选为过2mm筛。本专利技术对所述粉碎的方式没有特殊限定，采用常规的方式即可。本专利技术所述粉碎优选为切碎后再用粉碎机粉碎。
[0022]本专利技术对所述松木粉的粒径没有特殊限定，采用常规的松木粉即可。本专利技术添加松木粉与洋白菜废叶的共热解制生物炭提升了生物炭的品质，现有技术中单一利用木材制备生物炭，本专利技术创造性地将松木粉与洋白菜废叶进行共热解制生物炭显著提升了生物炭的品质，提高生物炭的有机组分氮含量和可溶性有机物含量，富含钠、镁、钾、钙多种矿质元素。
[0023]得到洋白菜废叶碎叶后，本专利技术优选洋白菜废叶碎叶与松木粉混合后共热解得到生物炭。本专利技术所述洋白菜废叶与松木粉的质量比优选为(1～2):1，更优选为1：1。
[0024]在本专利技术中，所述共热解的温度优选为500～600℃，进一步优选为550～600℃，更优选为600℃，本专利技术所述共热解的时间优选为2～3h，进一步优选为2～2.5h，更优选为2h。本专利技术所述的共热解参数是为了使生物炭充分炭化。
[0025]得到生物炭之后，本专利技术优选对生物炭进行研磨后再应用。本专利技术所述研磨后的生物炭优选过2mm筛。本专利技术对所述研磨的方式没有特殊的限定，采用常规的方式即可。
[0026]本专利技术利用洋白菜废叶和松木粉制备生物炭，实现了对尾菜、松木粉等生物质固废的资源转化与有效利用，丰富了生物炭的营养组分。本专利技术制备得到的生物炭的有机组分碳、氮含量高，可溶性有机物浓度高，富含钠、镁、钾、钙多种矿质元素，菌液的使用以及生物炭的施用可以调控土壤微生物群落，维持土壤益生菌枯草芽孢杆菌的优势地位。
[0027]本专利技术提供了一种尾菜还田方法，包括：尾菜还田后，再将上述技术方案所述的制备方法得到的生物炭施用于土壤进行腐解。
[0028]生物炭已在上文论述，在此不再赘述。
[0029]本专利技术所述尾菜优选包括洋白菜废叶，洋白菜废叶还田前，本专利技术优选将洋白菜废叶切碎，切碎后的洋白菜废叶优选为小于1cm2的碎叶。
[0030]本专利技术所述尾菜还田时尾菜与土壤的质量比优选为1:(5～10)，进一步优选为1:(5～7)，更优选为1:5。
[0031]尾菜还田后，本专利技术将生物炭施用于土壤进行腐解。本专利技术所述生物炭与土壤的
质量比优选为3:(100～300)，进一步优选为3:(100～150)，更优选为3:100。本专利技术所述生物炭的添加可以进一步提升土壤的有机质(包括可溶性有机物)的含量，调节土壤的理化性质和土壤微生物群落，促进洋白菜废叶腐熟。
[0032]本专利技术优选生物炭施用于土壤后进行腐解前加入微生物菌液，本专利技术所述微生物菌液与土壤的比例优选为1mL：20～50g，进一步优选为1mL：20～30g，更优选为1mL：20g。
[0033]本专利技术所述微生物菌液优选包括枯草芽孢杆菌菌液，枯草芽孢杆菌菌液的有效活菌数优选为1.5*108CFU/mL。本专利技术对所述枯草芽孢杆菌菌液的制备方法没有特殊限定，采用常规的方法即可。本专利技术对所述枯草芽孢杆菌的来源没有特殊限定，采用常规的制备方法制备。在具体实施过程中，本专利技术所述枯草芽孢杆菌优选购自于天津市农业科学院，保藏编号为CGMCC No.19558。
[0034]现有技术中的尾菜通常直接还田，但是由于蔬菜种植的年度安排通常较为紧凑，蔬菜种植土壤的种植间隔期较短。尾菜直接还田，前茬尾菜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物炭的制备方法，其特征在于，包括：对包括洋白菜废叶与松木粉的混合原料进行共热解得到生物炭。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述共热解的温度为500～600℃，所述共热解的时间为2～3h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述洋白菜废叶与松木粉的质量比为(1～2):1。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述洋白菜废叶为过2mm筛的粉末。5.一种尾菜还田方法，其特征在于，包括：尾菜还田后，将权利要求1～4任一项所述的制备方法得到的生物炭施用于土壤进行腐解。6.根据权利要求5所述的尾菜还田方法，其特征在于，尾菜还田时与土壤的质量比为1:(5～10)。7.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘乐，李程，王雁南，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：