生物炭花卉营养基质及其配制方法和应用.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810232878.6 (22)申请日 2018.03.21 (71)申请人 中国科学院南京土壤研究所 地址 210008 江苏省南京市玄武区北京东 路71号 (72)发明人 谢祖彬 廖依丹 张燕辉 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 唐循文 (51)Int.Cl. A01G 24/28(2018.01) A01G 24/15(2018.01) A01G 24/12(2018.01) C05G 3/00(2006.01) (54)发明名。
2、称 生物炭花卉营养基质及其配制方法和应用 (57)摘要 生物炭花卉营养基质及其配制方法和应用, 按体积百分比由以下原料组成： 生物炭0.54份、 泥炭14份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份， 所述生 物炭由玉米秸秆制成。 本发明生产的生物炭花卉 营养基质减少了泥炭的使用量， 节约了泥炭资 源， 提高了氮肥利用率， 降低了成本， 解决了泥炭 开采带来的环境问题， 同时提高了波斯菊的发芽 率。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 108353758 A 2018.08.03 CN 108353758 A 1.生物炭花卉营养基质， 其特征在于按体积百分比由以下原料组成： 生物炭0.54份。
3、、 泥炭14份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份， 所述生物炭由玉米秸秆制成。 2.根据权利要求1所述生物炭花卉营养基质， 其特征在于生物炭2份、 泥炭2份、 蛭石1 份、 珍珠岩1份、 土4份。 3.根据权利要求1或2所述生物炭花卉营养基质的配制方法， 其特征在于包括以下步 骤： 1） 在无氧条件下， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热解， 以8.5min-1的速率将加热温度升 高至400并保持810小时制成生物炭； 2） 按配比量取各组分； 3） 将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 4.权利要求1或2所述生物炭花卉营养基质在波斯菊培育中的应用。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 10835。
4、3758 A 2 生物炭花卉营养基质及其配制方法和应用 技术领域 0001 本发明涉及农业领域， 尤其是园艺栽培和农业肥料领域， 具体为生物炭花卉营养 基质及其配制方法和应用。 背景技术 0002 我国农作物秸秆年产量巨大， 秸秆品种繁多， 仅重要的作物秸秆就有近20种， 每年 农作物秸秆的产量达8亿多吨， 占全世界总产量的30， 每年秸秆废弃资源产量占我国生物 能源的50。 秸秆的废弃， 一方面造成传统生物能源的浪费， 使得农业废弃物日益增多， 处 置压力增大； 另一方面秸秆多数在田间地头焚烧， 将光合作用所形成的生物质付之一炬， 增 加了农村温室气体排放(每吨秸秆相当于0.5吨标准煤)， 。
5、秸秆的田间焚烧和弃置还带来灰 霾和河流富营养化等严重空气和水体污染问题。 而农作物秸秆是世界上最为丰富的能源物 质之一， 是粮食作物和经济作物生产中的副产品， 其中含有丰富的氮、 磷、 钾、 微量元素等成 分， 同时还含有大量的木质素、 纤维素、 半纤维素和粗蛋白质等养分， 是一种可供开发与综 合利用的资源。 所以， 研发秸秆基质化技术对解决秸秆资源化利用和解决环境污染问题具 有重要意义。 0003 生物炭(biochar)是国际上出现的秸秆利用的新方式， 是生物质在缺氧条件下高 温裂解形成的物质。 生物炭对作物生长发育和产量影响总体表现出的是正向效应： 1)生物 炭具有丰富的多微孔结构， 比。
6、表面积较大， 有利于土壤微生物的生存繁殖， 为作物生长提供 良好的环境。 2)生物炭有助于改善土壤的理化性质(pH、 孔隙度、 容重、 持水性等)， 改善作物 生长条件， 如提高土壤pH， 改良酸性土壤； 增大孔隙度， 减少土壤养分损失， 提高土壤有效养 分有效性。 3)生物炭本身含有一定数量的N、 P、 K和微量元素， 改善作物生长发育的营养条 件。 0004 随着人民生活水平提高、 城市发展和农业轻便化生产需求的增强， 基质越来越受 到人们的广泛关注， 市场需求不断增加。 目前基质生产的主要原料是泥炭， 用生物炭开发基 质仍处于起步阶段。 我国每年大约需要100万吨泥炭。 随着泥炭的开发，。
7、 泥炭资源越来越少， 成本越来越高。 而且环境保护要求日益提高， 泥炭开采带来的环境问题越来越受到重视， 联 合国要求停止泥炭的开采。 生物炭具有与泥炭相似的轻、 高吸水性以及含有丰富营养元素， 开发生物炭基质对减少泥炭开发和保护生态环境具有重要作用， 对开发利用秸秆资源具有 重要价值。 生物炭花卉营养基质的配制方法是利用秸秆制成的生物炭、 泥炭、 蛭石、 珍珠岩 与土混合而成， 减少了泥炭的施用量， 提高了肥料利用率， 不仅使农业废弃物资源化利用， 而且提高肥料利用率， 实现农业可持续发展。 发明内容 0005 解决的技术问题： 本发明提供一种生物炭花卉营养基质及其配制方法和应用， 可 提高。
8、肥料利用率， 减少肥料施用量。 0006 技术方案： 生物炭花卉营养基质， 按体积百分比由以下原料组成： 生物炭0.54 说 明 书 1/3 页 3 CN 108353758 A 3 份、 泥炭14份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份， 所述生物炭由玉米秸秆制成。 0007 优选的， 生物炭花卉营养基质， 按体积百分比由以下原料组成： 生物炭2份、 泥炭2 份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份。 0008 生物炭花卉营养基质的配制方法， 包括以下步骤： 1)在无氧条件下， 将玉米秸秆用 炭化炉慢速热解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生 物炭； 2)按配。
9、比量取各组分； 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0009 上述生物炭花卉营养基质在波斯菊培育中的应用。 0010 有益效果： 1.本发明生产的生物炭花卉营养基质成本低， 加入的生物炭是玉米秸 秆制成， 能由农业废弃物直接转化而来， 原料易得， 有利于资源回收利用， 适合大批量生产。 2.本发明生产的生物炭花卉营养基质减少了泥炭的使用量， 节约了泥炭资源， 降低了成本， 解决了泥炭开采带来的环境问题。 3.本发明生产的生物炭花卉营养基质提高了波斯菊的发 芽率。 其中， 生物炭花卉营养基质配方4(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土2： 1： 1： 2： 4)的发 芽率90.5， 而生物。
10、炭花卉营养基质配方1(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土4： 1： 1： 0： 4)的 发芽率81。 4.本发明生产的生物炭花卉营养基质对波斯菊的生物量的累积有促进作用。 其中， 生物炭花卉营养基质配方4(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土2： 1： 1： 2： 4)的干重是生 物炭花卉营养基质配方1(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土4： 1： 1： 0： 4)的干重的1.8倍。 5. 本发明生产的生物炭花卉营养基质添加了生物炭， 用生物炭替代泥炭， 采用15N同位素标记 技术研究表明， 添加生物炭的处理(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土2： 1： 1： 2： 4)， 植物。
11、对氮 肥利用率为50.62， 而添加泥炭的处理(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土4： 1： 1： 0： 4)， 植 物对氮肥利用率为31.67； 添加生物炭的处理(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土2： 1： 1： 2： 4)， 对氮肥回收率为83.65， 而添加泥炭的处理(泥炭： 蛭石： 珍珠岩： 生物炭： 土4： 1： 1： 0： 4)， 对氮肥回收率为53.32， 有效的提高了氮肥的利用率和回收率。 故秸秆生物炭配制 花卉营养基质的配方施入土壤后能够有效地提高肥料利用率， 减少肥料施用。 附图说明 0011 图1表1配方中不同秸秆生物炭配制花卉营养基质的pH图； 0012 图2。
12、表1配方中不同秸秆生物炭配制花卉营养基质对波斯菊发芽率的影响图； 0013 图3表1配方中不同秸秆生物炭配制花卉营养基质对波斯菊生物量的影响图； 0014 图4表1配方中不添加、 添加生物炭配制花卉营养基质对氮肥利用率的影响图； 0015 图5表1配方中不添加、 添加生物炭配制花卉营养基质对氮肥回收率的影响图。 具体实施方式 0016 下列实施例中所使用的实验方法如无特殊说明， 均为常规方法。 下列实施例中所 用的材料， 如无特殊说明， 均可从商业途径得到。 0017 实施例1 0018 生物炭花卉营养基质的配制方法， 操作步骤如下： 0019 1)将玉米秸秆用炭化炉制成生物炭； 在无氧条件下。
13、， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热 解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生物炭； 0020 2)按体积配比量取各组分： 生物炭2份、 泥炭2份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份； 说 明 书 2/3 页 4 CN 108353758 A 4 0021 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0022 实施例2 0023 生物炭花卉营养基质的配制方法， 操作步骤如下： 0024 1)将玉米秸秆用炭化炉制成生物炭； 在无氧条件下， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热 解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生物炭； 0025 2)按体积配比量取。
14、各组分： 生物炭1份、 泥炭3份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份； 0026 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0027 实施例3 0028 生物炭花卉营养基质的配制方法， 操作步骤如下： 0029 1)将玉米秸秆用炭化炉制成生物炭； 在无氧条件下， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热 解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生物炭； 0030 2)按体积配比量取各组分： 生物炭3份、 泥炭1份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份； 0031 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0032 实施例4 0033 生物炭花卉营养基质的配制方法， 操作步骤如下： 0。
15、034 1)将玉米秸秆用炭化炉制成生物炭； 在无氧条件下， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热 解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生物炭； 0035 2)按体积配比量取各组分： 生物炭2.5份、 泥炭1.5份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份； 0036 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0037 实施例5 0038 生物炭花卉营养基质的配制方法， 操作步骤如下： 0039 1)将玉米秸秆用炭化炉制成生物炭； 在无氧条件下， 将玉米秸秆用炭化炉慢速热 解， 以8.5min-1的速率将加热温度升高至400并保持810小时制成生物炭； 0040 2)按体积配比量。
16、取各组分： 生物炭3.5份、 泥炭0.5份、 蛭石1份、 珍珠岩1份、 土4份； 0041 3)将原料混匀后得生物炭花卉营养基质。 0042 表1不同秸秆生物炭配制花卉营养基质的配方 0043 0044 本发明并不局限于前述的具体实施方式。 本发明扩展到任何在本说明书中披露的 新特征或任何新的组合， 以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。 说 明 书 3/3 页 5 CN 108353758 A 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/3 页 6 CN 108353758 A 6 图3 图4 说 明 书 附 图 2/3 页 7 CN 108353758 A 7 图5 说 明 书 附 图 3/3 页 8 CN 108353758 A 8 。
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