本发明涉及一种利用农林废物制备生物炭修复温室退化土壤的方法 ，属于温室土壤的再利用技术领域。
背景技术：
土壤是人类生存与发展的重要自然资源和整个陆地生态系统赖以存在的基础，又是重要的环境要素之一。近年来，温室土壤退化比较严重， 主要原因是灌溉水量过大， 造成地下水位升高, 导致土壤板结、发生次生盐渍化，施肥量过大，造成化肥残留量及土壤中硝酸盐含量增加，使作物品质下降，受小气候的影响, 病虫害发生频繁, 用药量大, 残留量多，加之重金属等有害物质的长期累积, 致使土壤受到严重污染, 有害物质含量严重超标。为改变这种现象,需要对温室退化的土壤进行修复，以便节水、节肥、节地、高产的目的。
目前，较为常见的土壤修复技术一般采用生物炭进行修复。生物炭是生物质在完全或部分缺氧、低温或相对低温的条件下（<700 ℃）热分解所产生的一种高碳固体残渣。自从 HILTON等在 1963 年观察到生物黑炭对土壤中非草隆等有机农药具有良好吸附效果之后，生物炭就作为一种有效的土壤改良剂而被广泛应用于温室气体减排、污染土壤修复以及生物有效性调控等方面。许多研究表明，生物炭不仅能够通过提高土壤的 pH 值来降低重金属生物有效性，还可以通过阳离子吸附作用降低土壤重金属迁移率，同时生物炭会通过改善和提高土壤肥力降低重金属对于植物的毒害。但由于生物炭的性质、施用量、土壤质地、土壤肥力以及重金属种类等因素的差异，有关生物炭修复重金属的效果研究结果并不一致。生物炭的性能对于土壤修复的效果具有极其大的影响。
因此，需要研究一种效果更佳的生物炭修复温室退化土壤的方法，以便提高土壤的修复效率与效果，提高温室内农作物的产量，降低重金属对农作物的影响。
技术实现要素：
本发明针对现有的技术问题，提供一种利用农林废物制备生物炭修复温室退化土壤的方法 ，目的是提高土壤的修复效果，拟解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用农林废物制备生物炭修复温室退化土壤的方法 ，其特征在于，其包括以下步骤：
（1）制备生物炭；
（2）将所述步骤（1）制备的生物炭研磨碎，制成粉末，将一定量的粉末与待修复的温室退化土壤进行均匀混合；
（3）采用柠檬酸溶液将待修复的土壤的PH值调节为4.8-5.5；
（4）对所述步骤（3）中得到的土壤使用γ射线进行辐射处理，辐射量为8-10kGy；
（5）将在80-90℃下烘干的鸡粪与所述步骤（4）的土壤进行混合，翻耕，即可完成对温室退化土壤的修复。
进一步，作为优选，在所述步骤（1）中，制备生物炭的具体步骤如下：
（）准备原材料：称取2-5份质量的大豆秸、2-4份质量的米糠、1-3份质量的榆树皮、2-5份质量的棉籽壳、2-6份质量的柏树皮、0.8-1.5份质量的小苏打和1-2份质量的葡萄糖；
（）将所述步骤（1）准备的原料分别逐一用粉碎机进行粉碎，并分别研磨成粉末状，分别过10目筛；
（）将粉碎后的各个原料进行振荡均匀混合；
（）将混合物置于密闭罐中，并通入氮气，在氮气保护的条件下，均匀升温至450℃，并与450℃下碳化3-5小时，以对其进行碳化处理，得到生物炭，其中，氮气的充入速率至少为每分钟8倍密闭罐体积，升温速率为40℃每分钟。
进一步，作为优选，所述的步骤（3）中，柠檬酸溶液采用质量分数为2-3%的柠檬酸溶液。
进一步，作为优选，所述的步骤（2）中，生物炭研磨后的粒径小于1mm。
进一步，作为优选，所述步骤（5）中，要求修复后的土壤的含水率处于18-28%之间，且在翻耕后对其进行密封发酵处理，发酵温度为25-35℃，发酵时间为3-7天。
进一步，作为优选，所述步骤（5）中的鸡粪先进行消毒处理，消毒处理方法采用蒸馏或者紫外线杀菌的方式进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过在大豆秸、米糠、榆树皮、棉籽壳、柏树皮中加入小苏打和葡萄糖进行碳化，利用葡萄糖与小苏打碳化后多孔的效果，可以提高生物炭的孔隙率，比表面积和阳离子交换量显著增加，增强生物炭的吸附效果，同时，利用γ射线进行辐射处理，可以将非稳态的重金属离子转换为稳态的重金属离子，进而实现生物炭对其的吸附，同时，降低活性重金属离子对农作物的影响，提高土壤的修复效果。
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。
本发明以某温室退化后的土壤进行试验，将退化后的土壤分成三等份，分别作为实施例一、实施例二和比较例，将前两份土壤分别采用实施例一和实施例二进行处理修复，对于另一份，不修复处理。
实施例一
对第一份的土壤进行采用如下步骤进行修复，其包括以下步骤：
（1）制备生物炭，制备生物炭的具体步骤如下：
（）准备原材料： 称取3份质量的大豆秸、2份质量的米糠、1份质量的榆树皮、4份质量的棉籽壳、2份质量的柏树皮、1.2份质量的小苏打和2份质量的葡萄糖；
（）将所述步骤（1）准备的原料分别逐一用粉碎机进行粉碎，并分别研磨成粉末状，分别过10目筛；
（）将粉碎后的各个原料进行振荡均匀混合；
（）将混合物置于密闭罐中，并通入氮气，在氮气保护的条件下，均匀升温至450℃，并与450℃下碳化4小时，以对其进行碳化处理，得到生物炭，其中，氮气的充入速率至少为每分钟8倍密闭罐体积，升温速率为40℃每分钟；
（2）将所述步骤（1）制备的生物炭研磨碎，制成粉末，生物炭研磨后的粒径小于1mm，将一定量的粉末与待修复的温室退化土壤进行均匀混合；
（3）采用柠檬酸溶液将待修复的土壤的PH值调节为5.0，柠檬酸溶液采用质量分数为2%的柠檬酸溶液；
（4）对所述步骤（3）中得到的土壤使用γ射线进行辐射处理，辐射量为9kGy；
（5）对鸡粪先进行消毒处理，消毒处理方法采用蒸馏或者紫外线杀菌的方式进行，将在85℃下烘干的鸡粪与所述步骤（4）的土壤进行混合，翻耕，即可完成对温室退化土壤的修复，要求修复后的土壤的含水率处于25%之间，且在翻耕后对其进行密封发酵处理，发酵温度为30℃，发酵时间为3天，得到修复后的土壤。
实施例二
对第二份的土壤进行采用如下步骤进行修复，
对第一份的土壤进行采用如下步骤进行修复，其包括以下步骤：
（1）制备生物炭，制备生物炭的具体步骤如下：
（）准备原材料： 称取5份质量的大豆秸、3份质量的米糠、2份质量的榆树皮、5份质量的棉籽壳、3份质量的柏树皮、1.5份质量的小苏打和1.8份质量的葡萄糖；
（）将所述步骤（1）准备的原料分别逐一用粉碎机进行粉碎，并分别研磨成粉末状，分别过10目筛；
（）将粉碎后的各个原料进行振荡均匀混合；
（）将混合物置于密闭罐中，并通入氮气，在氮气保护的条件下，均匀升温至450℃，并与450℃下碳化5小时，以对其进行碳化处理，得到生物炭，其中，氮气的充入速率至少为每分钟8倍密闭罐体积，升温速率为40℃每分钟；
（2）将所述步骤（1）制备的生物炭研磨碎，制成粉末，生物炭研磨后的粒径小于1mm，将一定量的粉末与待修复的温室退化土壤进行均匀混合；
（3）采用柠檬酸溶液将待修复的土壤的PH值调节为5.2，柠檬酸溶液采用质量分数为3%的柠檬酸溶液；
（4）对所述步骤（3）中得到的土壤使用γ射线进行辐射处理，辐射量为8-10kGy；
（5）对鸡粪先进行消毒处理，消毒处理方法采用蒸馏或者紫外线杀菌的方式进行，将在90℃下烘干的鸡粪与所述步骤（4）的土壤进行混合，翻耕，即可完成对温室退化土壤的修复，要求修复后的土壤的含水率处于28%之间，且在翻耕后对其进行密封发酵处理，发酵温度为35℃，发酵时间为5天，得到修复后的土壤。
比较例一
对第三份土壤不作任何修复处理。
对实施例一和实施例二处理后的土壤以及比较例的土壤进行温室盆栽实验，对于各个土壤分别盆栽相同数量的番茄，分别测量其半年的产量。
经过实验测得，半年后，实施例一的半年每百盆番茄产量为815千克, 实施例二的半年每百盆番茄产量为835千克, 比较例的半年每百盆番茄产量为382千克。抽取实施例一中的番茄进行检测其重金属含量pb、Cu、Zn，其分别含量为0.022mg/Kg、0.032mg/Kg、0.025mg/Kg，抽取实施例二中的番茄进行检测其重金属含量pb、Cu、Zn，其分别含量为0.031mg/Kg、0.038mg/Kg、0.021mg/Kg，抽取比较例中的番茄进行检测其重金属含量pb、Cu、Zn，其分别含量为0.126mg/Kg、0.191mg/Kg、0.132mg/Kg。
由此可见，本发明的方法较实施例具有较大的改观，土壤具有较高的修复性能，同时，本发明修复后的土壤中的重金属含量也大大降低，提高了土壤的修复性能。
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。