本发明涉及绿色农业，具体是一种可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂及其制备方法和应用。
背景技术：
1、磷是造成水体污染的重要因子之一，也是农业面源污染的污染物。磷是作物生长发育的必需营养元素，我国的磷资源正面临短缺的风险。养殖尾水中富含有大量的磷元素，而将养殖尾水中的磷用于种植业中，不仅能同步防控养殖业和种植业的磷污染，也能实现种养循环，资源节约是未来农业绿色发展的趋势。然而，直接将养殖尾水灌溉于农田土壤中，存在重金属、抗生素等污染风险，而且由于管道、运输等成本以及土地消纳的水量有限，因此如何安全并高效实现磷的循环利用是现在面临的困难。
2、吸附法因成本低、效率高等优点，被公认为是处理水体磷污染的高效手段。然而现阶段吸附剂的再生回用也是技术难题之一，完全洗脱需要耗费大量的成本。如何进行吸附剂的再利用限制了其在处理农业污染尾水中的广泛应用。除了考虑将吸附完成后的吸附剂洗脱再利用，现阶段，研发人员也同时考虑开发其剩余价值，将其作为土壤调理剂也许是可行的解决方法之一。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中如何安全并高效实现养殖业中磷污染的去除以及种植业进行持续性的磷污染防控的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、第一方面，本发明提供了一种可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，包括如下步骤：
4、（1）将农林废弃物切碎后置于碱性溶液中，碱损曝气造孔1-12h，曝气量为100-500ml/min，经过滤，收集滤饼，然后将滤饼置于金属盐溶液中浸泡1-10h，得到混合物料，然后向混合物料中曝气，曝气量为100-500ml/min，再调节混合物料的ph值至8-10，经过滤，收集滤饼，将滤饼置于30-70℃下烘干5-8h，得到金属氧化物附着固体材料；
5、（2）将金属氧化物附着固体材料作为填充物填充至空心柱子内得到吸附柱，所述填充物填充至空心柱子内的长度为1-3m，直径为20-30cm，然后将100000-200000l的畜禽养殖尾水以流速为0.05-0.1m/min流经吸附柱，待完成吸附畜禽养殖尾水中的磷后取出填充物，并置于30-70℃下烘干5-8h，得到吸附磷后的金属氧化物附着吸磷剂，即为可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂。
6、进一步的，所述农林废弃物与碱性溶液的质量体积比为1:1-2㎏/l，所述农林废弃物与金属盐溶液的质量体积比为1:2-5㎏/l。
7、进一步的，所述金属盐溶液为mgcl2溶液、cacl2溶液、lacl3溶液、mg(no3)2溶液、ca(no3)2溶液、la(no3)3溶液中的任意一种；所述金属盐溶液的浓度为0.1-1mol/l。
8、进一步的，所述碱性溶液为naoh溶液、koh溶液、氨水溶液中的任意一种；所述碱性溶液的浓度为0.5-2mol/l。
9、进一步的，所述农林废弃物为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆、贝类壳、龙虾壳、田螺壳、稻壳、花生壳、豆壳、玉米芯、景观树枝、茶树枝、果树枝、坚果壳中的一种或多种；所述将农林废弃物切碎至0.1-10cm。
10、进一步的，所述过滤所用滤网的目数为50-80目。
11、进一步的，所述吸附柱的收集管的直径为2-6cm。
12、第二方面，本发明提供了由上述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法制得的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂。
13、第三方面，本发明提供了上述可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的应用方法，包括如下步骤：
14、将磷质量比为1:5-20的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂和无机磷肥混匀后作为一次性基肥，施入农田土壤中，深度为2-8cm。
15、进一步的，所述无机磷肥50-100%作基肥，0-50%作蘖肥，穗肥不再施用无机磷肥。
16、第四方面，本发明提供了上述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂在种植业和养殖业进行磷污染防控中的应用。
17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18、本发明提供的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂及其制备方法和应用，以农林废弃物作为原料，可以将农林废弃物变废为宝，节约成本；利用碱损曝气造孔和金属盐改性得到的金属氧化物附着固体材料，对磷酸盐具有较强的吸附能力；利用金属氧化物附着固体材料吸附畜禽养殖尾水当中的磷酸盐得到吸附磷后的金属氧化物附着吸磷剂，能够有效回收畜禽养殖尾水中的磷元素，并能够高效治理畜禽养殖尾水中的磷污染；将吸附磷后的金属氧化物附着吸磷剂施入农田土壤中，不仅吸附磷后的金属氧化物附着吸磷剂上多余的活性位点能够固持土壤中易流失的磷，而且打通了种养循环，能根据作物生长需求自动释放出活性磷，起到缓释作用，进一步综合防控农业面源磷污染的产生。本发明操作过程简便，条件温和，所得产品便于运输和保存，能够同时对养殖业和种植业进行磷污染防控，并且持续性地对种植业产生防控功效，且能够助力减缓农林废弃物污染，对磷污染的治理效果显著，具有潜在的应用前景。
1.一种可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，所述农林废弃物与碱性溶液的质量体积比为1:1-2㎏/l，所述农林废弃物与金属盐溶液的质量体积比为1:2-5㎏/l。
3.根据权利要求1所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐溶液为mgcl2溶液、cacl2溶液、lacl3溶液、mg(no3)2溶液、ca(no3)2溶液、la(no3)3溶液中的任意一种；所述金属盐溶液的浓度为0.1-1mol/l。
4.根据权利要求1所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为naoh溶液、koh溶液、氨水溶液中的任意一种；所述碱性溶液的浓度为0.5-2mol/l。
5.根据权利要求1所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，所述农林废弃物为水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆、棉花秸秆、大豆秸秆、高粱秸秆、贝类壳、龙虾壳、田螺壳、稻壳、花生壳、豆壳、玉米芯、景观树枝、茶树枝、果树枝、坚果壳中的一种或多种；所述将农林废弃物切碎至0.1-10cm。
6.根据权利要求1所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法，其特征在于，所述过滤所用滤网的目数为50-80目；所述吸附柱的收集管的直径为2-6cm。
7.权利要求1至6中任一项所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的制备方法制得的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂。
8.权利要求7所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的应用方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂的应用方法，其特征在于，所述无机磷肥50-100%作基肥，0-50%作蘖肥，穗肥不再施用无机磷肥。
10.权利要求7所述的可持续的治理农业面源磷污染的自动调理剂在种植业和养殖业进行磷污染防控中的应用。