本发明涉及土壤改善技术领域，具体为一种应用生物炭调理温室土壤的方法。
背景技术：
当前我国农业发展正处向现代化跨越转型的关键时期，农业连年丰收，粮食产量实现多年持续增长，同时农作物秸秆产生量也逐年增多，由于秸秆产生量大而集中，加之近年来机械化收割广泛推进及农村能源结构的变化等，农户收储、转化及利用秸秆的积极性普遍降低，秸秆随意抛弃、肆意焚烧现象十分严重，带来一系列环境问题，秸秆作为优质的生物质资源可部分替代不可再生的耗竭资源和化石能源，有利于扩增资源储备，改善能源结构，增强农业可持续发展及应对气候变化能力，因此，加快推进秸秆合理利用，对于稳定农业生态平衡、缓解资源约束、减轻环境压力都具有十分重要的意义。将作物秸秆炭化处理，制得炭基肥料或土壤改良剂，是高值化利用作物秸秆的有效途径之一。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种应用生物炭调理温室土壤的方法，具备节能环保的优点，解决了传统的秸秆随意抛弃、肆意焚烧现象十分严重，带来一系列环境问题的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用生物炭调理温室土壤的方法，包括如下步骤：
(1)原材料的准备：
a、农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；
b、在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；
(2)碳化处理：
a、将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；
b、将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；
(3)固液处理：
a、采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；
b、将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；
c、将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；
(4)改善处理：
a、根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；
b、通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
优选的，所述步骤(1)中当秸秆中的含水量小于等于35％时即可，秸秆粉碎为2公分左右的段、块即可。
优选的，所述步骤(2)中干馏式炭化炉的炭化仓的温度控制在600-700摄氏度，当出料口流出生物炭原炭后即刻开启冷却装置。
优选的，所述步骤(3)在进行固液混合之前需要对生物炭进行改性，消除原炭表面的疏水功能团和煤焦油，调节原炭的ph值，易于混合均质，将制炭过程中产生的木醋液静止72小时，取中间的部分按一定的比例兑水稀释，放入原炭搅拌5分钟捞出晾干，当原炭的含水量低于20％时，将其粉碎成粒径小于0.1毫米以下的碳粉即可。
优选的，所述步骤(4)中根据合成的不同材质炭基缓释氮肥养分固持与释放规律及土壤水分条件，结合水稻、玉米、小麦、棉花等作物氮素养分阶段需求规律和目标产量试验示范，创建高产优质栽培模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明通过碳化秸秆制备生物炭然后对温室土壤进行调理，示范作物单位面积增产10％以上，氮素利用率提高3-5个百分点，土壤硝酸盐淋洗降低20％以上，农产品和地下水硝酸盐含量达到低于国家卫生安全要求，经济效益增加20％以上，另一方面施用炭基氮肥提高了农产品的产量和品质，促进了农产品的销售，满足了农业增效、农民增收、农业可持续发展及生态文明建设的实际需要，而且土壤肥力显著提升，农业固碳减排能力显著增强，氮素养分粗放管理引起的环境污染得到有效控制，作物产量、品质明显提升与改善，秸秆实现了生态转化利用，节约农业资源，增加农业收入，促进区域生态文明建设，取得了明显的生态效益。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种应用生物炭调理温室土壤的方法，包括如下步骤：
(1)原材料的准备：
a、农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；
b、在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；
(2)碳化处理：
a、将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；
b、将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；
(3)固液处理：
a、采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；
b、将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；
c、将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；
(4)改善处理：
a、根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；
b、通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
实施例一：
首先农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；然后在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；然后将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；然后将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；然后采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；然后将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；然后将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；然后根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；最后通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
步骤(1)中当秸秆中的含水量小于等于35％时即可，秸秆粉碎为2公分左右的段、块即可。
首先农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；然后在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；然后将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；然后将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；然后采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；然后将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；然后将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；然后根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；最后通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
步骤(2)中干馏式炭化炉的炭化仓的温度控制在600-700摄氏度，当出料口流出生物炭原炭后即刻开启冷却装置。
首先农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；然后在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；然后将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；然后将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；然后采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；然后将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；然后将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；然后根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；最后通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
步骤(3)在进行固液混合之前需要对生物炭进行改性，消除原炭表面的疏水功能团和煤焦油，调节原炭的ph值，易于混合均质，将制炭过程中产生的木醋液静止72小时，取中间的部分按一定的比例兑水稀释，放入原炭搅拌5分钟捞出晾干，当原炭的含水量低于20％时，将其粉碎成粒径小于0.1毫米以下的碳粉即可。
首先农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；然后在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；然后将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；然后将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；然后采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；然后将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；然后将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；然后根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；最后通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
实施例五：
在实施例四中，再加上下述工序：
步骤(4)中根据合成的不同材质炭基缓释氮肥养分固持与释放规律及土壤水分条件，结合水稻、玉米、小麦、棉花等作物氮素养分阶段需求规律和目标产量试验示范，创建高产优质栽培模式。
首先农作物在收割的时候不对秸秆进行粉碎，在农作物收割完成之后秸秆留在田地中进行晾晒；然后在秸秆晾晒达到规定要求后，利用机械对达到要求的秸秆进行收集打团，然后利用秸秆粉碎机对秸秆进行粉碎处理；然后将粉碎后的秸秆进行收集，然后利用传输带将粉碎后的秸秆送入干馏式炭化炉的内腔进行碳化处理；然后将碳化后的秸秆颗粒送入烘干机中进行烘干，然后将烘干后的碳化秸秆进行筛选过滤，获得生物炭颗粒备用；然后采用农用氮素，以1:5比例溶于水中制成氮素溶液，备用；然后将获得的生物炭颗粒与氮素溶液以1:2比例进行固液混合，采用搅拌机进行搅拌，在固液混合的同时加入适量的粘合剂和匀化剂；然后将混合均匀后的物质送入到转鼓造粒系统，挤压造粒烘干，计量包装即得成品的作物专用炭基缓释氮肥；然后根据肥料氮素含量及作物目标产量，确定适宜施肥量，作基肥一次施入；最后通过灌水调节氮素分养释放，实现氮素养分阶段目标性管理。
本发明通过碳化秸秆制备生物炭然后对温室土壤进行调理，示范作物单位面积增产10％以上，氮素利用率提高3-5个百分点，土壤硝酸盐淋洗降低20％以上，农产品和地下水硝酸盐含量达到低于国家卫生安全要求，经济效益增加20％以上，另一方面施用炭基氮肥提高了农产品的产量和品质，促进了农产品的销售，满足了农业增效、农民增收、农业可持续发展及生态文明建设的实际需要，而且土壤肥力显著提升，农业固碳减排能力显著增强，氮素养分粗放管理引起的环境污染得到有效控制，作物产量、品质明显提升与改善，秸秆实现了生态转化利用，节约农业资源，增加农业收入，促进区域生态文明建设，取得了明显的生态效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。