一种氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法

本发明涉及土壤改良剂。具体涉及一种氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法。

背景技术：

1、土壤改良剂又称土壤调理剂，是指可以改善土壤物理性，促进作物养分吸收，而本身不提供植物养分的的一种物料。现有的土壤改良剂效用原理是黏结很多小的土壤颗粒形成大的，并且水稳定的聚集体。广泛应用于防止土壤受侵蚀、降低土壤水分蒸发或过度蒸腾、节约灌溉水、促进植物健康生长方面。

2、现有的土壤改良剂效果单一，例如公开号为wo2023220779a1公开了肥料和/或土壤改良剂组合物、制备方法和使用方法，公开了使用根据本发明的肥料和/或土壤改良剂组合物增强植物生长的方法。另外公开号为cn117089354a的发明专利中公开了一种土壤改良剂及其制备方法，包括以一次固化后的淤泥为原料制成的球形空心粉体，所述球形空心粉体的粒径为20-120μm，表面为开孔结构，内部具有单独大空腔。相较于现有技术中仅采用石灰、粉煤灰、膨润土等固化剂固化重金属，本发明进行了二次固化，将一次固化后的淤泥制成球形空心粉体，固化更充分，且球形空心粉体孔隙率高、保水性好，增加土壤透气性，还可吸附土壤中重金属离子，改善土壤结构，从而提高土壤肥力，提高作物产量，对环境友好。

3、可见现有技术中往往局限于一种应用场景，并未有现有技术给出将氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法，并将其使用在土壤改良上实现促进生物有机质的有益微生物菌群酶活性，提高土壤改良剂产品的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法，通过以氢镁-生物基炭-生物有机质为原料，制造出一种土壤改良剂，该材料能够使用在土壤改良上实现促进生物有机质的有益微生物菌群酶活性，提高土壤改良剂产品的效果。

2、为了解决实现上述效果，本发明采用以下技术方案： 一种氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法，所述土壤改良剂以氢镁-生物基炭-生物有机质为原料，包括以下步骤：

3、（1）原材料准备，氢镁、生物基炭以及生物有机质三种原材料；

4、（2）原材料融合，将氢镁和生物基炭融合获得氢镁-生物基炭原料或者将生物基炭与生物有机质融合在与氢镁融合获得氢镁-生物基炭-生物有机质原料；

5、（3）原料熟化，将步骤（2）获得的氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质进行熟化，具体为将氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质原料高压吹入到生物有机质原材料堆积物中；

6、（4）养生获得成品，熟化的原料通过养生阶段，当物料水分含量低于30%时候，产品结束养生阶段，进入产品化包装过程。

7、进一步的，所述步骤(2)的原材料融合步骤，其中的氢镁和生物基炭融合获得氢镁-生物基炭原料具体包括如下步骤：

8、a)瓶1中放置一定量的金属镁粉，金属镁粉重量与预生产本发明中土壤改良剂量之比为1:100～10000；

9、b)瓶1中吹入氢气，吹入的压力为1-30个大气压（atm），吹入的量与金属镁粉量之比为1～10000:1；

10、c)金属镁粉在氢气的吹入与压力的作用下，漂浮于整个瓶1空间，让吹入的氢气与金属镁粉充分混合；

11、d)让瓶1中的氢气和镁金属粉一并进入瓶2中；镁金属粉全部进入瓶2时候关闭阀门1和阀门2；瓶2中加入一定量的生物基炭，生物基炭体积与预生产本发明中土壤改良剂体积之比为1:50～1000；

12、e)用加压器加入氢气（压力为1-30个大气压atm），使生物基炭完全漂浮于整个瓶2空间，生物基炭颗粒直径大小有2～1.5mm、＞1.5～0.5mm、0.5mm＞分三种类型，三种类型生物基炭比例为1:8:1；

13、f)加压器加入氢气的压力与时间，根据生物基炭表面和生物基炭微孔隙中，镁金属粉附着的程度来定，生物基炭表面附着70%以上和微孔隙中填满70%以上；

14、g)关闭阀门3，静止0.1～10小时，生物基炭基本沉淀于瓶2底部；

15、h)打开阀门4，漂浮于瓶2的微细粉粒的生物基炭尘埃，收集于瓶3中；静止0.1～10小时，瓶3中的氢气回收再利用；瓶2底部沉积的生物基炭和氢镁融合物及瓶3底部沉积的生物基炭尘埃和氢镁融合物收集。

16、进一步的，所述步骤(2)的原材料融合步骤，其中的氢镁和生物基炭融合获得氢镁-生物基炭原料具体包括如下步骤：

17、a)瓶1中放置一定量的氢化镁粉末，氢化镁粉末重量与预生产本发明中土壤改良剂量之比为1:100～20000；

18、b)瓶1中吹入空气，吹入的压力为1-30个大气压（atm），吹入量的多少用阀门1来控制；吹入的量与氢化镁量之比为1～10000:1；

19、c)氢化镁粉末在空气的吹入与压力的作用下，漂浮于整个瓶1空间，让吹入的空气与氢化镁粉末充分混合；

20、d)打开阀门2，让瓶1中的氢化镁粉末进入瓶2中；氢化镁粉末全部进入瓶2时候关闭阀门1和阀门2；瓶2中预先加入一定量的生物基炭，生物基炭体积与预生产本发明中土壤改良剂体积之比为1:50～1000；

21、e)用加压器加入空气（压力为1-30个大气压atm），使生物基炭完全漂浮于整个瓶2空间，生物基炭颗粒直径大小有2～1.5mm、＞1.5～0.5mm、0.5mm＞分三种类型，三种类型生物基炭比例为1:8:1；

22、f)加压器加入空气的压力与时间，根据生物基炭表面和生物基炭微孔隙中，氢化镁附着的程度来定，生物基炭表面附着70%以上和微孔隙中填满70%以上；

23、g)关闭阀门3，静止0.1～10小时，生物基炭基本沉淀于瓶2底部；

24、h)逐渐打开阀门4，对瓶2进行减压；瓶2底部沉积的生物基炭和氢化镁融合物收集。

25、进一步的，所述步骤(2)的原材料融合步骤，其中的生物基炭与生物有机质融合在与氢镁融合获得氢镁-生物基炭-生物有机质原料具体包括如下步骤：

26、a)瓶2中加入一定量的生物基炭，生物基炭体积与预生产本发明中土壤改良剂体积之比为1:50～1000；生物基炭颗粒直径大小有2～1.5mm、＞1.5～0.5mm、0.5mm＞分三种类型，三种类型生物基炭比例为1:8:1；

27、b)关闭阀门2和阀门4；打开阀门3，吹入生物有机质原材料，吹入的压力为1-30个大气压atm，吹入生物有机质原材料量为瓶2中加入的生物基炭体积的1～1/100；

28、c)吹入程度根据生物基炭表面和生物基炭微孔隙中，生物有机质原材料附着的程度来定，生物基炭表面附着30%～60%和微孔隙中填满40～70%即可；

29、d)关闭阀门3，静止瓶2一定时间（0.1～10小时），使生物基炭和生物有机质原材料沉淀；逐渐打开阀门4，减压瓶2的压力；

30、e)瓶1中放置一定量的金属镁粉，根据预生产本发明中土壤改良剂的量而定，金属镁粉重量与预生产本发明中土壤改良剂量之比为1:100～10000；

31、f)瓶1中吹入氢气，吹入的压力为1-30个大气压（atm），吹入量的多少用阀门1来控制；吹入的量与金属镁粉量之比为1～10000:1；金属镁粉在氢气的吹入与压力的作用下，漂浮于整个瓶1空间，让吹入的氢气与金属镁粉充分混合；这时阀门2～阀门4是处于关闭状态；瓶2中可以同时进行上述a) ～d)操作；

32、g)关闭阀门4，打开阀门2，使瓶1中的氢气与金属镁粉混合物进入到瓶2中和沉淀在瓶2中的生物基炭和生物有机质原材料混合物在压差的作用下进行融合；

33、h)逐渐加大氢气吹入的压力，让瓶1中的镁金属粉全部进入瓶2中，使生物基炭表面附着70%～40%氢气与金属镁粉混合物，微孔隙中填满60%～30%氢气与金属镁粉混合物；

34、i)关闭阀门1和阀门2，静止瓶2一定时间0.1～10小时；待到瓶2中的物质全部沉淀为止；逐渐打开阀门4，对瓶2减压；瓶3中的氢气回收再利用；收集瓶2底部沉积的生物基炭-生物有机质原材料-氢镁融合物。

35、进一步的，所述步骤(2)的原材料融合步骤，其中的生物基炭与生物有机质融合在与氢镁融合获得氢镁-生物基炭-生物有机质原料具体包括如下步骤：

36、a)瓶1中加入一定量的生物基炭，生物基炭体积与预生产本发明中土壤改良剂体积之比为1:50～1000；生物基炭颗粒直径大小有2～1.5mm、＞1.5～0.5mm、0.5mm＞分三种类型，三种类型生物基炭比例为1:8:1；

37、b)关闭阀门2～阀门4；打开阀门1，吹入生物有机质原材料，吹入的压力为1-30个大气压atm，吹入生物有机质原材料量为瓶2中加入的生物基炭体积的1～1/100；

38、c)吹入程度根据生物基炭表面和生物基炭微孔隙中，生物有机质原材料附着的程度来定，生物基炭表面附着30%～60%和微孔隙中填满40～70%即可；

39、d)关闭阀门1，静止瓶2一定时间（0.1～10小时），使生物基炭和生物有机质原材料沉淀；逐渐打开阀门4，减压瓶1的压力；

40、e)瓶2中放置一定量的氢化镁粉末，根据预生产本发明中土壤改良剂的量而定，氢化镁重量与预生产本发明中土壤改良剂量之比为1:100～10000；

41、f)瓶2中吹入空气，吹入的压力为1-30个大气压（atm），吹入量的多少用阀门3来控制；吹入的量与氢化镁量之比为1～10000:1；氢化镁在氢气的吹入与压力的作用下，漂浮于整个瓶2空间，让吹入的空气与氢化镁充分混合；这时阀门1、阀门2、阀门4是处于关闭状态；

42、g)打开阀门2，使瓶2中的氢化镁粉末进入到瓶1中和沉淀在瓶1中的生物基炭和生物有机质原材料混合物在压差的作用下进行融合；

43、h)逐渐加大空气吹入的压力，使生物基炭表面附着70%～40%氢化镁粉末，微孔隙中填满60%～30%氢化镁粉末即可；

44、i)阀门2，静止瓶2一定时间0.1～10小时；待到瓶1中的物质全部沉淀为止；逐渐打开阀门4，对瓶1减压；收集瓶1底部沉积的生物基炭-生物有机质原材料-氢镁融合物。

45、进一步的，所述步骤(3)的熟化步骤包括：

46、1)一定体积的生物有机质原材料物料堆放池，物料堆放池为3面封闭，前方和顶部敞开，体积为1立方米以上；底部设置管道，管道设置数量100立方米设置3-30跟；管道底部打孔2-3mm孔，孔和底部的交叉角为10-60°；管道也可以设置在两边墙壁上；生物有机质原材料物料堆放地也可以是遮风挡雨的水泥地板之上；

47、2)物料堆放池中堆放一定量的生物有机质原材料，利用高压泵把物质氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质吹入到生物有机质原材料中，吹入物质氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质的量和生物有机质原材料量之比为1:1～1000；

48、3)吹入的高压气压力在1-50个大气压；

49、4)吹入物质氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质时，不要露出生物有机质原材料堆积表面，吹入在生物有机质原材料堆积物内部；

50、5)把物质氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质全部吹入生物有机质原材料堆积物内部后，关掉高压泵；

51、6)吹入物质氢镁-生物基炭原料或氢镁-生物基炭-生物有机质后，静止养生1-60天；静止养生期过后，隔7天把堆积物均匀搅拌，进行2-9次搅拌；搅拌结束后继续静止养生1-60天。

52、实施本发明的一种氢镁-生物基炭-生物有机质制造土壤改良剂的方法，具有以下有益效果：①土壤改良剂的生物基炭表面和孔隙中吸附氢气和镁元素，提高土壤改良剂的微生物数量及酶活性，提高土壤改良剂的生物学特性，显著提高被改良土壤的生物学特性；②生物基炭具有一定的硬度及颗粒大小，有利于改善被改良土壤物理特性；③土壤改良剂中的生物有机质含有一定量的微量元素，还有镁元素等植物营养成分，明显改善对被改良土壤的化学特性。本土壤改良剂的最大特点为综合改良被改良土壤的物理特性、化学特性和生物学特性。