低温生物炭在农业中的应用及低温生物炭基肥的制备方法

1.本发明涉及农林废弃物资源化利用领域，具体涉及低温生物炭在农业中的应用及低温生物炭基肥的制备方法。


背景技术：

2.生物炭是生物有机材料经过缓慢不断升温后热解生成的一种内含碳且性质相对稳定的固体材料，并由lehmann等人首先结合制备条件和用途给出了生物炭的概念定义源于生物质和焦炭的结合“biochar”，随之科学界把这一概念普遍接受并沿用至今。我国是一个工农业生产大国，生物炭来源十分广泛每年产生较多的农林业废弃物(农作物秸秆、果壳、动物残骸等)，以及工业废弃物等。农业废弃物制成生物炭，因其具有良好的结构和理化特性，应用于土壤环境中不仅仅能够改良土壤理化性质、提高土壤的肥力、提高作物的产量，还可以减轻秸秆等农作物处理不及时或者不当时，在土壤中过量积累，污染地下水，破坏土壤肥力。我国农村每年农业废弃物产出数量高达40多亿吨，其一半以上没有被合理利用，另外我国废弃物资源化利用发展缓慢，农业废弃物处理水平与资源利用化要求相差甚远，置之不理就是一种放错了的资源还会造成环境污染，将其合理的利用可以变成取之不尽的再生资源。
3.中国是一个典型的农业国家，秸秆资源无论是种类还是数量都很丰富。将农作物秸及植物在缺氧条件下，经高温热解生成生物炭，不仅提高秸秆资源的合理利用，而且农作物秸秆本身就含有氮(n)、磷(p)钾(k)等营养元素热解生成生物炭的同时这些营养元素往往或多或少会保留，因此施加于土壤后，在一定程度上会促进植物生另外也有研究表明，一方面裂解温度的改变，生物炭的元素组成也随着发生变化，另一方面生物炭产率、灰分、养分含量、芳香化结构、孔隙度及比表面积等也因原料类型不同，而导致其性质和作用也不尽相同。
4.目前，传统的秸秆炭化工艺多为400℃以上，高温生物炭生产过程中能耗高、产率低、成本高，规模生产前景堪忧，而要想使其具有大规模生产的前景，一种有效的方法是对生物质进行低温预处理制备低温生物炭。众所周知，随着温度升高直接导致产率降低，能耗反而会随着升高，针对生物质秸秆预处理时温度控制和可磨性等方面研究后将其处理温度控制在250℃左右。低温热解制备的生物炭保留了原料中绝大部分营养元素和有机质因此将秸秆等农业废弃物采用300℃以下的低温炭化工艺，则可以很好地解决这些问题。但是低温生物炭的农业领域的深入应用还有待考究。


技术实现要素：

5.针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供低温生物炭在农业中的应用及低温生物炭基肥的制备方法。
6.本发明提供如下技术方案：
7.低温生物炭在农业中的应用。
8.优选地，低温生物炭用于碱性土壤的改良。
9.优选地，低温生物炭用于重金属污染土壤修复。
10.优选地，重金属为镉、铅。
11.优选地，低温生物炭用于低温生物炭基肥的制备。
12.优选地，低温生物炭的制备步骤为：
13.(1)生物质原材料预处理：将生物质原材料清洗烘干后粉碎；
14.(2)制备生物质炭：将步骤(1)中粉碎后生物质材料放入马弗炉中，然后在缺氧条件下，设置速率、氮气流速和炭化温度，到达相应的温度后保温2h，自然降温至正常温度后取出过筛，装于棕色瓶子中做好标签备用。
15.优选地，生物质原材料可以为花生壳或玉米秸秆或去除茎叶的辣椒秆。
16.优选地，步骤(2)中设置速率5℃/min，氮气流速为80ml/min，炭化温度大于等于200℃小于300℃。
17.低温生物炭基肥的制备方法，将低温生物炭造粒，以低温生物炭添加量为基底，以氮磷钾复合肥为肥源，并加入粘土粘结剂，通过去离子水混合均匀后，经圆盘造粒机挤压成型。
18.优选地，低温生物炭添加量的质量分数为30％，氮磷钾复合肥的质量分数为30％，粘土粘结剂的质量分数为10％，去离子水的质量分数为10％。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.(1)本发明提供低温生物炭可应用于碱性土壤改良，对庄稼生长具备促进作用，提高产量，例如对小麦穗数、穗粒数、千粒重均有促进作用，提高冬小麦产量；
21.(2)本发明提供低温生物炭用于重金属污染土壤修复，可有效降低土壤有效态铅、镉含量；
22.(2)本发明提供低温生物炭可应用于低温生物炭基肥的制备，可部分替代传统化肥，降低化学肥料的施用量，提高肥料利用率，还能促进庄稼(小麦)对全磷、全钾养分的吸收利用，因此具有较好的应用效果，具有较强的推广应用价值。
附图说明
23.图1：实施例2中生物质原料和生物炭样品的扫描电镜图(
×
4000倍)。
24.图2：实施例2中生物质原材料及生物炭样品的红外光谱。
25.图3：实施例3中培养30d(左)和60d(右)生物炭对土壤有效态镉含量的影响。
26.图4：实施例3中培养30d(左)和60d(右)生物炭对土壤有效态铅含量的影响。
27.图5：实施例4中施用生物炭对小麦各部位干物质重及总干重的影响。
28.图6：实施例4中添加不同用量不同热解温度生物炭对土壤有效态镉、铅含量的影响。
29.图7：实施例6中生物炭对不同时期土壤含水量的影响。
30.图8：实施例6中生物炭对不同时期土壤容重的影响。
具体实施方式
31.下面对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它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例1：低温生物炭在农业中的应用。
33.其中，低温生物炭用于碱性土壤的改良。
34.其中，低温生物炭用于重金属污染土壤修复，重金属为镉、铅。
35.其中，低温生物炭用于低温生物炭基肥的制备。
36.低温生物炭的制备步骤为：
37.(1)生物质原材料预处理：将生物质原材料清洗烘干后粉碎，生物质原材料可以为花生壳或玉米秸秆或去除茎叶的辣椒秆；
38.(2)制备生物质炭：将步骤(1)中粉碎后生物质材料放入马弗炉中，然后在缺氧条件下，设置速率5℃/min、氮气流速80ml/min和炭化温度大于等于200℃小于300℃，到达相应的温度后保温2h，自然降温至正常温度后取出过筛，装于棕色瓶子中做好标签备用。
39.低温生物炭基肥的制备方法，将低温生物炭造粒，以质量分数为30％的低温生物炭添加量为基底，以质量分数为30％的氮磷钾复合肥为肥源，并加入质量分数为20％的粘土粘结剂，通过去离子水混合均匀后，经圆盘造粒机挤压成型。
40.实施例2：不同原材料低温生物炭理化性质的影响
41.以未受重金属污染土壤中种植的花生壳、玉米秸秆和辣椒秆为原材料，采用限氧控温裂解法分别在250℃、450℃下制备生物炭，具体制备方法为：
42.(1)生物质原材料预处理
43.花生壳、玉米秸秆、辣椒秆(去除茎叶)用取离子水冲洗并烘干，分别对花生壳简单破碎、玉米秸秆、辣椒秆用木质剪刀剪碎后用粉碎机将原材料粉碎(20目)。
44.(2)制备生物质炭
45.将步骤(1)中粉碎后生物质材料放入马弗炉中，然后在缺氧条件下，设置速率为5℃/min，氮气流速为80ml/min，炭化温度分别设置250℃、450℃，到达相应的温度后保温2h。自然降温至正常温度后取出过100目筛子，装于棕色瓶子中做好标签备用。
46.其中，花生壳生物炭记为psb，玉米秸秆生物炭记为msb，辣椒秆生物炭记为csb。
47.(3)分析方法
48.采用ny/t525-2012测定生物炭c、n、p、k养分含量。用ph计测定生物炭ph：在50ml干净的小白瓶中放入1.25g上述三种生物炭样品然后加入不含二氧化碳水25ml，静置过滤后测定ph值。
49.采用比表面积测定仪(microtracbel)测定三种生物炭样品的比表面积，具体步骤为：预处理6h后在77k液氮条件下进行测试。
50.如图1所示，选用日立s300n扫描电镜，取约10mg生物炭粉末样品均匀的撒在导电胶上面，随后用洗耳球吹去没有黏住的样品，喷金后观察在生物炭样品的表面形貌。
51.如图2所示，用傅里叶变换红外光谱仪(美国赛默飞尼高力红外光谱仪nicolet is5)测定生物炭样品的红外光谱。
52.表1生物质原料和生物炭样品的ph、产率
[0053][0054]
表2生物质原料和生物炭样品的养分含量变化
[0055][0056][0057]
表3生物质原料和生物炭样品的比表面积
[0058][0059]
以上数据可以看出，裂解温度显著影响三种生物质炭的物理与化学性质，低温生物炭产率较高，ph值偏低呈酸性，n、p、k养分含量较低，有机碳含量较低，微观结构遭到破坏，比表面积较小且生物炭表面官能团种类多含量高；高温生物炭产率较低，ph值较高呈碱性，n、p、k养分含量较高，炭化作用趋于明显，有机碳含量增加，比表面积较大。
[0060]
三种原材生物炭的理化特性也存在较大差异，花生壳生物炭养分含量丰富，比表面积随温度升高增幅最大；辣椒秆生物炭ph值最高且升温后增幅最大，炭化温度为250℃时产率最高且升温产率降幅最大，在450℃时脂肪族上c—o—c振动峰消失，纤维素、半纤维素已分解完成，比表面积增幅最小；玉米秸秆生物炭在250℃产率最低，随着温度升高产率降幅仅次于辣椒秆生物炭，比表面积增幅仅次于花生壳生物炭。
[0061]
结论：低温生物炭可用于在碱性土壤上改良与培肥，可用于重金属污染土壤修复。同样高温生物炭在酸性土壤上改善土壤肥力，纠正酸性问题有巨大的农用潜力。
[0062]
实施例3：施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响
[0063]
研究低温生物炭在弱碱性土壤污染修复领域的应用潜力，选取实施例2中玉米秸秆和花生壳为原料制备的生物炭，将其应用于土壤体系，以1％和2％的生物炭施用量添加至原位镉、铅污染土壤中，供试土壤基础理化性质为：有机质为14.68g/kg-1
、碱解氮为86.45mg/kg-1
、速效磷为32.36mg/kg-1
、速效钾含量为186.19g/kg-1
、有效态镉1.26mg/kg-1
、有效态铅80.17mg/kg-1
。短期培养30d和60d，来研究施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响。
[0064]
具体试验设计为：
[0065]
(1)共设两组试验，分别培养30d和60d。每组试验设置9个处理：100g供试土样不加生物炭的对照组(ck)；施用质量分数为1％的psb250(t1)；施用质量分数为2％的psb250(t2)；施用质量分数为1％的psb450(t3)；施用质量分数为2％的psb450(t4)；施用质量分数为1％的msb250(t5)；施用质量分数为2％的msb250(t6)；施用质量分数为1％的msb450(t7)；施用质量分数为2％的msb450(t8)，每个处理设置3个重复。
[0066]
(2)试验具体操作步骤，培养器皿覆保鲜膜并放置于暗处进行培养。整个培养期间内各处理土壤湿度需保持在田间持水量的70％，每隔2～3d称量补水。同时，保持培养温度恒定在25℃。培养结束后进行土壤样品的采集、风干、粉碎后过20目筛。
[0067]
(3)测定方法
[0068]
土壤有效态镉、铅含量测定步骤，称取30天、60天培养结束后土样5.00g于100ml干净锥形瓶中，加入dtpa(二乙三胺五乙酸)提取剂25ml，用保鲜膜皮筋密封后放入水平式往复振荡器上设置震荡时间为2h，设置温度(25
±
2)℃、转速(180
±
20)r/min，提取结束后静置过滤，弃去2～3ml最初滤液。剩下的滤液用原子分光光度计(zeenit700)载气火焰为乙炔，待机器稳定后上机测定。
[0069]
30、60天土壤培养分析结果如图3和4所示。
[0070]
如图3(左)所示施用生物炭培养30d后土壤中有效态cd含量显著降低，其中t4处理降幅最大为23.30％，以花生壳为原材料的生物炭添加到土壤中其有效态cd含量较空白对照下降变化趋势为t4＞t2＞t1＞t3，降幅为23.30％、16.35％、15.84％、10.95％，其中低温处理平均降幅16.08％，高温平均降幅为17.13％，总平均降幅为16.60％。一方面可以看出2％添加量的psb450固定效果最好但1％psb450固定效果相对较低，且两种裂解温度下对土壤有效态cd固定效果均随着添加量的增加而增强，另一方面可以看出高温处理平均固定能力较低温略强。以玉米秸秆为原料的生物炭对土壤有效态cd含量下降变化趋势为为t8＞t5＞t7＞t6其降幅为14.01％、13.59％、11.19％、7.07％，其中低温处理平均降幅10.33％，高温平均降幅为12.60％，总平均降幅为11.47％，一方面说明低温1％添加量可以达到高温2％添加量相同的效果，但低温随着添加量的增加效果减弱，高温则相反，另一方面可以看出高温处理平均固定能力较低温略强。
[0071]
如图3(右)所示，施用生物炭培养60d后土壤中有效态cd含量同样显著降低，以花生壳为原料的生物炭添加到土壤中其有效态cd含量较空白对照下降变化趋势为t3＞t4＞t2＞t1，其降幅为17.74％、14.46％、13.14％、11.92％，低温处理平均降幅12.53％，高温平均降幅为16.10％，总平均降幅为14.31％，说明psb450固定土壤中有效态cd效果好，且与低温psb250相比随着添加量的增加固定效果降低；以玉米秸秆为原料的生物炭对土壤有效态cd含量下降变化趋势为t5＞t8＞t7＞t6，其降幅为12.41％、11.92％、11.39％、7.98％，低温处理平均降幅10.19％，高温平均降幅为11.66％，总平均降幅为10.93％，其一方面可以看出低温随着添加量的增加固定效果减弱，而高温则随着添加量的增加固定效果增强，低温1％添加量可以达到高温相同的效果，另一方面也可以看出高温处理平均固定能力较低温略强。
[0072]
图4(左)可见，施用生物炭培养30d后土壤中有效态pb含量降低程度不同，其中t4处理降幅最大为13.60％，以花生壳为原材料的生物炭添加到土壤中其有效态pb含量较空白对照下降变化趋势为t4＞t2＞t1＞t3，其降幅为13.60％、11.81％、10.50％、2.67％，低温处理平均降幅11.16％，高温平均降幅为8.14％，总平均降幅为9.65％，一方面说明2％添加量的psb450固定效果最好但1％psb450固定效果相对较低，另一方面说明低温处理降幅较大。以玉米秸秆为原料的生物炭处理对土壤有效态pb含量下降变化趋势为t8＞t5＞t7＞t6，其降幅为8.52％、6.28％、4.98％、2.52％，低温处理平均降幅4.40％，高温平均降幅为6.75％，总平均降幅为5.58％，一方面可以看出低温随着添加量的增加效果减弱，高温则相
反，另一方面表明高温处理平均降幅较大。
[0073]
图4(右)可见，施用生物炭培养60d可显著降低土壤中有效态pb含量，以花生壳为原料的生物炭添加到土壤中其有效态pb含量较空白对照ck下降变化趋势为t3＞t4＞t2＞t1，其降幅为29.90％、28.20％、23.85％、15.06％，低温处理平均降幅19.46％，高温平均降幅为29.05％，总平均降幅为24.26％，说明psb450固定土壤中有效态pb效果好，与低温psb250相比随着添加量的固定效果有减弱趋势但处理之间差异不显著；以玉米秸秆为原料的生物炭处理对土壤有效态pb含量下降变化趋势为t8＞t5＞t7＞t6，其降幅为23.84％、23.67％、19.81％、16.98％，低温处理平均降幅20.32％，高温平均降幅为21.83％，总平均降幅为21.07％。
[0074]
结论：施用低温生物炭和高温生物炭均可以减少土壤有效性镉、铅含量，但对ph值影响不显著；就花生壳生物炭而言，培养30d后，随着低温生物炭、高温生物炭添加量的增加，土壤有效态镉、铅含量降低，生物炭固定重金属的能力提高；培养60d后随着低温生物炭添加量的增加，土壤有效态镉、铅含量降低，生物炭固定重金属的能力增强。而高温生物炭则相反，可见30d培养结果与60d培养结果相反；对于玉米秸秆生物炭，培养30d后，发现随着低温生物炭添加量的增加，土壤有效态镉、铅含量增加，生物炭固定重金属的能力降低，而高温玉米秸秆生物炭则相反，30d培养结果与60d培养结果一致。
[0075]
实施例4：低温生生物炭和化肥配施对冬小麦生长和土壤铅镉生物有效性的影响
[0076]
研究生物炭在土壤-植物体系的联合施用效果以济源某基地土壤为研究对象，供试土壤基础理化性质与实施例3相同，供试生物炭选用实施例2花生壳为供试材料，采用温室小麦苗期盆栽方法，分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭，并作为辅料与化肥配施进行对比试验，设置不施肥对照(ck1)、基础施肥对照(ck2)、1％低温生物炭(t3)、2％低温生物炭(t4)、1％高温生物炭(t5)、2％高温生物炭(t6)6个处理。肥源：尿素(纯n 0.2g/kg)、磷酸二氢钾(p2o
5 0.2g/kg)、氯化钾(k2o 0.2g/kg)。
[0077]
(1)试验详细步骤为：将原状污染土壤与生物炭均匀混合装盆500g，保持土壤湿度为田间持水量的60％～70％，温室培养条件为25℃，光照周期16h/8h(白天/黑夜)。每盆播种16颗小麦种子，出苗后，进行定株，每盆保持8株小麦幼苗培养30天。
[0078]
(2)测定方法
[0079]
从播种后30d分别采集小麦地上部、地下部和土壤样品。其中小麦样品预处理及测定：收获后，依次使用自来水、去离子水清洗干净、平铺于干净吸水纸中吸干水分。在烘箱中经过105℃，30min杀青、65℃烘干处理；地上部、地下部养分含量采用硫酸-过氧化氢消化后，分别测定。
[0080]
镉和铅含量测定采用硫酸-高氯酸消化后用原子吸收上机检测；土壤样品预处理及测定：风干剔除杂物后，分别过0.84mm和0.149mm筛用于测定土壤常规五项，以及以dtpa为提取剂测定土壤有效态铅和镉的含量(使用原子吸收分光光度计上机测样)。以上所有测定方法均参照《土壤农化分析》教材。研究低温生物炭和化肥配施后对原位铅、镉污染土壤有效性的影响及冬小麦生长的影响。
[0081]
低温生物炭施用后小麦长势情况、土壤有效态镉、铅含量如图5所示。
[0082]
(
ⅰ
)施用生物炭对小麦各部位的生物量的影响
[0083]
施用生物炭对小麦各部位的生物量的影响如图5所示。与ck1处理相比，其余处理
总的来说显著提高小麦地上部的干物质重，而显著降低小麦根部的干物质重和根冠比。与ck1处理相比其余处理对小麦地上部的干物质重促进作用显著，促进效果为t6》t3》t5》t4》ck2》ck1，较ck1处理分别提高了64.75％、58.39％、46.99％、44.79％、35.09％平均提高了50.00％；另一方面是在施肥(ck2)的基础上添加生物炭的4个处理较ck2也有不同程度的促进，促进效果为t6》t3》t5》t4》ck2，较ck2处理分别提高了21.96％、17.25％、8.81％、7.18％平均提高了13.80％，其中t3和t4是在施肥(ck2)的基础上添加的250℃生物炭，较ck1分别提高58.39％、44.79％，较ck2处理分别提高了17.25％、7.18％，说明随着添加量的增加地上部干重下降，而t5和t6是在施肥(ck2)的基础上添加的450℃生物炭，较ck1分别提高64.75％、46.99％，较ck2处理分别提高了8.81％、21.96％，随着添加量的增加显著促进了地上部干物质重的积累(图5a)。对于地下部干重来说一方面施肥和添加生物炭的5个处理与ck1相比能够降低小麦下部干物质重积累，降低变化趋势为ck1》t5》t4》ck2》t3》t6，降幅为53.69％、46.49％、44.61％、24.62％、21.15％，另一方面是在施肥(ck2)的基础上添加生物炭的4个处理较ck2也有不同程度的变化，其中t3、t6与ck2相比，地下部干物质重分别增加37.36％、42.35％，t4、t5与ck2相比，地下部干物质重分别降低3.39％、13.45％，其中低温250℃的两个处理t3、t4随着添加量的增加地下部干重降低，而高温处理的t5、t6则相反(图5b)，对于根冠比来说，不施肥ck1最大为0.32，施肥和在施肥(ck2)的基础上添加生物炭的4个处理根冠比均降低，依次为0.13、0.15、0.12、0.10和0.15，其中t3最小为0.10(图5c)。对于总干重来说，一方面施肥和添加生物炭与化肥配配施的5个处理较ck1处理对小麦总干重促进作用显著，促进效果为t6》t3》t5》t4》t2》ck2》ck1，较ck1处理分别提高了44.05％、38.39％、22.79％、22.73％、15.88％平均提高了28.77％；另一方面是在施肥(ck2)的基础上添加生物炭的4个处理较ck2也有不同程度的促进，促进效果为t6》t3》t5》t4》ck2，较ck2处理分别提高了24.31％、19.42％、5.96％、5.90％平均提高了13.90％，其中t3和t4是在施肥(ck2)的基础上添加的250℃生物炭，较ck2相比分别提高了19.42％、5.90％，随着添加量的增加总干重下降，而t5和t6是在施肥(ck2)的基础上添加的450℃生物炭较ck2相比分别提高了5.96％、24.31％，随着添加量的增加显著促进了冬小麦总干重的积累(图5d)。
[0084]
(
ⅱ
)施用生物炭对土壤理化性质的影响。
[0085]
表4施用生物炭对土壤理化性质的影响
[0086]
[0087][0088]
由表4可知，与ck1处理相比其余处理对土壤ph有不同程度的降低，一方面相对于不施肥(ck1)来说，ph下降变化趋势为t6》t5》ck2》t3》t4》ck1，土壤ph值分别下降0.20、0.30、0.32、0.37、0.50。另一方面相对于基础施肥的空白组(ck2)，低温生物炭的两个处理(t3、t4)土壤ph都有所下降但处理之间差异不显著，与ck2相比分别下降0.07、0.18，随着添加量增加ph降低有增强趋势,高温450℃生物炭(t5、t6)的两个处理土壤ph有所上升同样处理之间不显著，与ck2相比分别上升0.02、0.12，有随着添加量增加ph上升的趋势。
[0089]
由表4可知，与ck1处理相比其余处理均使土壤有机质含量显著增加，一方面较ck1相比，促进效果为t4》t6》t3》t5》ck2》ck1，分别提高了206.54％、199.60％、124.70％、109.79％、48.04％,平均提高了137.73％；另一方面是在施肥(ck2)的基础上添加生物炭的4个处理较ck2相比，促进效果为t4》t6》t3》t5》ck2，较ck2处理分别提高了107.06％、102.37％、51.78％、41.71％,平均提高了75.73％，其中t3和t4处理，较ck1分别提高124.70％、206.54％，较ck2处理分别提高了51.78％、107.06％，说明随着添加量的增加土壤有机质含量增加，而t5和t6处理，较ck1分别提高109.79％、199.60％，较ck2处理分别提高了41.71％、102.37％，同样说明随着添加量的增加土壤有机质含量增加。这说明生物炭能够通过土壤有机质含量水平的提升，提高土壤肥力，进而促进植物的生长发育。
[0090]
由表4可得，与ck1处理相比其余处理均能显著增高土壤中的速效磷含量，各处理增高变化趋势为t6》t3》t5》t4》ck2》ck1，增幅分别为110.64％、99.85％、93.71％、72.03％、66.10％，相对于施肥处理(ck1)的土壤，添加生物炭的4个处理增高变化趋势为t6》t3》t5》t4》ck2，增幅分别为26.81％、20.32％、16.62％、3.57％，其中t3、t4处理随着生物炭用量的增加而下降，分别为141.84mg/kg、122.09mg/kg，t5、t6中土壤速效磷含量随着生物炭用量的增加而增加，分别为137.48mg/kg、149.49mg/kg可以明显看出，添加相同用量生物炭的前提下，其中t3、t6处理之间没有差异，t4、t5处理之间没有差异，说明1％时250℃生物炭可以达到2％时450℃生物炭添加效果，而2％时250℃生物炭可以达到1％时450℃生物炭添加效果。
[0091]
由表4可得，与ck1处理相比其余处理均能显著增高土壤中的速效钾含量，各处理增高变化趋势为t6》t3》t5》t4》ck2》ck1，增幅分别为124.51％、93.79％、81.37％、72.55％、23.53％，相对于施肥处理(ck2)的土壤，添加生物炭的4个处理增高变化趋势为t6》t3》t5》t4》ck2，增幅分别为81.75％、56.88％、46.83％、39.68％，其中t3、t4处理中土壤的速效钾含量随着生物炭用量的增加而下降，分别为527.11mg/kg、469.33mg/kg，t5、t6处理中土壤速效钾含量随着生物炭用量的增加而增加，分别为493.33mg/kg、610.67mg/kg可以明显看出，添加相同用量生物炭的前提下，其中t6处理与t3、t4、t5处理之间差异显著而t3、t4、t5之间差异不显著。
[0092]
由表4看出，与ck1处理相比其余处理均能显著增高土壤中的碱解氮含量，各处理增高变化趋势为t6》t5》t3》t4》ck2》ck1，增幅分别为108.45％、105.54％、93.29％、63.56％、48.69％，相对于施肥处理(ck2)的土壤，添加生物炭的4个处理增高变化趋势为t6》t5》t3》t4》ck2，增幅分别为40.20％、38.24％、30.00％、10.00％，其中低温t3、t4处理中土壤的碱解氮含量随着生物炭用量的增加而下降，分别为116.03mg/kg、98.18mg/kg，高温t5、
t6处理中土壤碱解氮含量随着生物炭用量的增加而增加，分别为123.38mg/kg、125.13mg/kg。
[0093]
(
ⅲ
)施用生物炭对土壤中有效态铅、镉含量的影响
[0094]
由图6可以看出，施用生物炭的4个处理均与(ck1)和(ck2)对土壤中有效态镉含量影响显著，相较于ck1其余处理土壤有效态镉含量均显著降低，降低效果为t6＞t3＞t4＞t5＞ck2，分别比ck1降低了0.25、0.21、0.16、0.11和0.03mg/kg，降幅分别为19.88％、17.26％、13.18％、9.14％、2.19％，其中t3与t6处理之间差异不显著，t4与t5处理之间差异不显著。相较于ck2，其余添加生物炭的4个处理土壤有效镉含量均显著降低，降低效果为t6＞t3＞t4＞t5，分别降低了0.22、0.19、0.14和0.09mg/kg，降幅分别为18.08％、15.41％、11.23％、7.10％，综上，可以看出添加低温生物炭的t3、t4处理的土壤有效态镉含量随着添加量的增加有增加趋势，而添加高温生物炭的t5、t6处理的土壤有效态镉含量则随着添加量的增加显著降低。
[0095]
由图6可以看出，施用生物炭的4个处理ck1、ck2对土壤中有效态铅含量影响显著，相较于ck1，施肥和在施肥的基础上添加不同用量不同热解温度生物炭处理的土壤有效态镉含量均显著降低，降低效果为t4＞t6＞t3＞t5＞ck2，分别比基础施肥的空白对照(ck1)降低了11.47、8.86、8.70、3.48和1.11mg/kg，降幅分别为14.02％、10.83％、10.63％、4.26％、1.36％，其中t3、t4和t6处理之间差异不显著。相较于ck2，其余添加生物炭的4个处理土壤有效铅含量除了t5处理外其余处理均显著降低，降低效果为t4＞t6＞t3＞t5，分别降低了10.36、7.75、7.59和2.37mg/kg，降幅分别为12.84％、9.61％、9.40％、2.94％。综上，可以看出添加低温生物炭的t3、t4处理，土壤有效态铅含量随着添加量的增加有降低趋势，而高温生物炭的t5、t6处理的土壤有效态铅含量随着添加量的增加显著降低。
[0096]
结论：相较于(ck1)其余处理均可以改善土壤中速效养分状况，提高土壤有机质含量，促进小麦地上部干物质及总干重的积累，促进小麦养分吸收，但显著降低低了小麦根部干物质重和根冠比；相较于ck2来说，在施肥的基础上添加低温生物炭和高温生物炭，同样可以改善土壤养分状况，促进冬小麦生长，降低土壤中有效态cd、pb含量。其中就冬小麦生长状况而言低温t3处理与高温t6处理均在根冠比、地上部干重、地下部干重及总干重差异不显著，就土壤铅、镉有效性而言t3、t6处理同样固定效果相当。说明在本试验中施肥的基础上添加1％低温生物炭t3处理对改善土壤促进小麦生长，降低土壤有效态铅、镉含量有很大的潜力可以达到高温几乎同样的使用效果。
[0097]
实施例5：不同温度低温生物炭基肥对小麦生长及土壤肥力的影响
[0098]
研究不同温度生物炭基肥对冬小麦生长发育及土壤肥力的影响，采用室内盆栽试验，将不同温度生物炭基肥(200℃，250℃，300℃)及传统复合肥(23-15-17)和空白处理进行对比试验。选用实例1中花生壳生物炭为原材料，供试土壤基础理化性质为：ph为8.54，有机质为9.39g/kg-1
，碱解氮为42.60mg/kg-1
，速效磷为33.07mg/kg-1
，速效钾含量为50.40g/kg-1
。
[0099]
(1)生物质原材料预处理
[0100]
花生壳用取离子水冲洗风干后烘干后，分别对花生壳简单破碎后用粉碎机将原材料粉碎(20目)。
[0101]
(2)制备生物质炭
[0102]
将步骤(1)中粉碎后生物质材料放入马弗炉中，然后在缺氧条件下，设置速率为5℃/min，氮气流速为80ml/min，炭化温度分别设置200℃、250℃、300℃，到达相应的温度后保温2h。自然降温至正常温度后取出过20目筛子，装于棕色瓶子中做好标签备用。
[0103]
(3)生物质炭基肥制备方法(实验室制备)
[0104]
对步骤(2)中三种温度生物炭造粒，以质量分数为30％生物炭添加量为基底；以氮磷钾复合肥为肥源，养分含量为(20-6-4)，即质量分数为30％；加入粘土粘结剂质量分数为10％，去离子水质量分数为10％，混合均匀后，经圆盘造粒机挤压成型。
[0105]
(4)测定方法
[0106]
小麦生长约30天后，分别收集小麦和土壤样品并对各处理拍照，测量株高和根系特性(根系扫描仪)。
[0107]
小麦样品处理：地上部和地下部收获后，测定鲜重。105℃杀青后，65℃烘干至恒重，计算干物质重。粉碎后，硫酸-高氯酸消化后，测定植株全氮、全磷、全钾含量。
[0108]
土壤样品处理：硫酸-高氯酸消化后，测土壤速效磷、速效钾、有机质、ph。
[0109]
植株n、p、k养分吸收量量＝植株养分含量
×
干物质重
[0110]
以上所有测定方法均参照《土壤农化分析》教材。
[0111]
表5施用不同温度低温炭基肥和传统复合肥对小麦地上部、地下部养分含量的影响
[0112]
[0113][0114]
如表5可得，一方面各处理除地上部全p、全k、地下部全k含量与ck没有显著差异外，其他指标较ck均有显著差异。另一方面表明虽均达到显著水平，施用低温生物炭和传统复合肥对小麦地上、地下部养分含量具有不同程度的促进。
[0115]
对小麦地上部全n含量影响较ck的促进程度为t8》t4》t2》t6》t3》t1》t7》t5。其中300℃低温生物炭基肥的t8处理n含量达到最大，较ck增加了89.57％，较t2增加了2.15％。且不同温度低温生物炭随着用量的增加促进程度增加。
[0116]
不同处理地下部全n含量较ck均有促进，促进程度为t7》t6》t3》t4》t8》t1》t2》t5，低温炭基肥对地下部全n促进程度更明显，其中t7较t1显著增加了38.18％，t6较t2显著增加了33.86％。其中250℃下随着用量的增加各处理间达到显著水平，其他各处理随着用量增加各处理间未达到显著水平。
[0117]
对地下部全p含量的促进程度为t7》t8》t3》t1》ck》t6》t4》t5》t2，低温炭基肥对地下部全p促进程度更明显，其中t7较t1增幅最大为71.33％，t8较t2显著增加了272.73％。其中传统复合肥和200℃低温炭基肥处理下，随用量增加促进程度达到显著水平，而其他处理间随用量增加未达到显著差异。且低温生物炭基肥对地下部全n、全p含量的促进随温度的升高先升后有所下降。
[0118]
以上结果表明低温炭基肥对小麦地上及地下部养分含量的促进作用较传统复合肥更明显。
[0119]
表6不同肥料处理小麦植株的养分吸收量
[0120][0121]
如表6可得，相较于ck，各处理对n、p、k吸收量的促进程度均达到显著水平。其中，200℃低温生物炭基肥t3处理对n吸收量的促进程度达到最大，为54.90mg/pot，相较于ck显著增加了265.54％，较t1显著增加了29.27％。除此之外，在不同用量条件下各处理间均未达到显著差异。且在0.5g/kg条件下，各处理对n吸收量的促进随着温度增加有所下降，而在1.0g/kg条件下，各处理对n吸收量的促进随着温度增加有所上升。
[0122]
各处理对p吸收量的促进程度为t3》t8》t7》t1》t2》t4》t5》t6，其中，200℃低温生物炭基肥t3处理促进程度达到最大，为19.42mg/pot。相较于ck显著增加187.70％，较t1显著增加62.24％。t8较t2显著增加了68.72％。在0.5g/kg和1.0g/kg的条件下，低温生物炭对p吸收量的促进程度均随着温度升高先升后降。且不同温度下，随用量的增加低温生物炭对p的吸收量的促进程度有显著差异。
[0123]
由表6可得，各处理对k吸收量的促进程度为t1》t6》t8》t3》t4》t2》t5》t7。且在相同量下，t1较其他处理均达到显著水平。其中在0.5g/kg条件下，随着低温生物炭基肥温度的增加对k吸收量的促进程度逐渐下降。而在1.0g/kg条件下，随着低温生物炭基肥温度的增加对k吸收量的促进程度先下降后有所上升。且除了200℃下随用量增加各处理间未达到显著水平，其他处理随着用量的增加对k吸收量的促进程度达到显著差异。
[0124]
以上结果表明，施用传统复合肥除对小麦k吸收量优于低温炭基肥，n、p吸收量均显著低于低温炭基肥。且200℃低温生物炭基肥对小麦养分吸收量促进作用最明显。
[0125]
表7施用复合肥和低炭基肥对氮磷肥肥料利用率的影响
[0126]
处理treatment氮肥利用率/％磷肥利用率/％红四方复合肥0.5g/kg23.857.09红四方复合肥1.0g/kg13.093.35200度低温生物炭基肥0.5g/kg40.1031.60200度低温生物炭基肥1.0g/kg17.8921.24250度低温生物炭基肥0.5g/kg24.826.32
250度低温生物炭基肥1.0g/kg18.333.29300度低温生物炭基肥0.5g/kg24.8223.34300度低温生物炭基肥1.0g/kg19.5621.38
[0127]
如表7可得，施用低温炭基肥对氮磷肥肥料利用率的影响较传统复合肥有不同程度的促进。在0.5g/kg条件下，相比传统复合肥，低温生物炭基肥对氮肥利用率的促进程度随温度升高逐渐降低。且200℃低温生物炭基肥的t3处理达到显著水平，比t1处理冬小麦氮肥利用率显著增加了66.36％。其他温度处理下较t1均未达到显著水平。在1.0g/kg处理下，施用低温生物炭基肥的氮肥利用率较传统复合肥均有显著促进，且随着温度升高促进效果有所提高，促进效果为t8》t6》t4，较t2分别增加了49.43％、40.03％、36.67％。各处理间均未达到显著水平，且相同温度下随着用量的增加，对氮肥利用率的促进程度逐渐降低。在0.5g/kg条件下，相比传统复合肥，低温生物炭基肥对磷肥利用率的促进程度随温度升高先降低后有所增加，且除了250℃低温炭基肥较传统复合肥未达到显著水平，t3和t7均达到显著水平。其中t3处理下冬小麦的肥料利用率较t1显著增加了199.58％，t7较t1显著增加了229.20％。在1.0g/kg条件下，t8较t2达到显著水平，较t2显著增加了538.21％。此外，除300℃低温炭基肥的处理间未达到显著水平，其他各处理间均达到显著水平。
[0128]
以上结果可得，施用低温炭基肥对氮磷肥肥料利用率的促进程度优于传统复合肥，其中0.5g/kg用量下200℃低温生物炭基对氮肥肥料利用率的促进程度达到最大，而相同用量下300℃低温生物炭基肥对磷肥肥料利用率达到最大。
[0129]
结论：施用3种低温生物炭基肥与传统复合肥均对小麦生长、养分吸收及土壤肥力达到不同程度的促进作用。3种低温生物炭基肥可部分替代传统化肥,降低化学肥料的施用量,提高肥料利用率，还能促进小麦对全磷、全钾养分的吸收利用。因此具有较好的应用效果，具有较强的推广应用价值。
[0130]
实施例6：低温生物炭与化肥的两种混施方式对土壤养分、小麦产量和养分吸收的影响
[0131]
为了探索低温生物炭土壤改良与作物增产效果,采用两种大田试验方式，以小麦为研究对象设置，所用生物炭以花生壳为原材料进行低温生物炭大批量生产。
[0132]
(1)首先将花生壳原材料进行压块3cm长
×
3cm宽
×
3cm高，然后在炭化场进行连续低温炭化，连续生产。大批量低温炭基肥制备按照实例5方法制备。
[0133]
(2)设置低温生物炭田间小区试验，设三个生物炭梯度2.25t/hm-2
,4.5t/hm-2
和22.5t/hm-2
,研究了生物炭施用对砂质潮土养分,及小麦产量的影响。供试土壤基础理化性质为：ph为8.74，有机碳为6.15g/kg-1
，碱解氮为98.32mg/kg-1
，速效磷为11.75mg/kg-1
，速效钾含量为67.96g/kg-1
。
[0134]
测定方法：土壤样品采集：各小区采用s形随机取点法采集0～20cm土层的土壤样品，作为供试土样，每个小区取三个样点，均匀混合，作为一个重复。取得土壤样品后，挑出土壤中石块和动植物残体，风干后，四分法进行研磨，分别过1mm和0.25mm筛，用于土壤养分测定。
[0135]
植株样品采集：按照一米双行测产法调查产量构成要素，选取5个样点，每个样点为1m2样方实打实收计产。每小区取20株，分为籽粒、颖壳、茎叶，分别称量各部位生物量，并烘干粉碎，用于养分的测定。
[0136]
测定项目与方法：土壤容重测定采用环刀法；土壤含水量测定采用烘干法；土壤ph值采用ph计(土:水＝1:2.5)测定；土壤有机质k2cr2o7外加热法测定；有效磷含量采用0.5mol/l的nahco3浸提-钼锑抗比色法测定；速效钾含量采用1mol/l的nh4oac浸提-火焰光度法测定。植株干样粉碎后测定氮、磷、钾含量。
[0137]
低温生物炭不同用量试验结果如下：
[0138]
其主要来源由图7可知，使用低温生物炭处理于表层土中，因此对0～20cm耕作层土壤均在不同时间对冬小麦生长时期土壤含水量保持效果有一定程度的促进，且随着生物炭添加量的增加土壤含水量增加。4个处理除了t1在150天时土壤含水量达到最高其余处理均在120天含水量达到最高且含水量变化呈现先增高后降低的趋势。
[0139]
由图8可知，由于低温生物炭施加于表层土中，因此0～20cm耕作土层中土壤容重减小，且随着生物炭添加量的增加土壤容重降低。
[0140]
表8生物炭对土壤理化性质的影响
[0141][0142]
由表8可知，施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤ph有不同程度的降低，其中t3处理达到显著，其余处理间并不显著，其中相对于不施生物炭(ck)来说，ph下降变化趋势为t3》t2》t1》ck，土壤ph值分别下降0.20、0.10、0.09，说明添加低温生物炭的土壤ph都有所下降且与添加量成正比；土壤有机质对土壤的形成发育有着及其重要的意义，是给植物生长提供营养物质的来源。是反映土壤肥力的常用指标。
[0143]
由表8可知，施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤有机质含量增加，有机质变化趋势为t3》t2》t1》ck，较ck处理分别提高8.39g/kg-1
、6.06g/kg-1
，2.28g/kg-1
，其中t2、t3但处理较ck显著但两个处理间无显著差异。土壤中的速效磷、速效钾、碱解氮是能够直接被植物吸收利用的养分，是反映土壤养分供应能力的重要指标。
[0144]
由表8可得，施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤有机质含量增加，t1处理较ck有增加但不显著，t2、t3处理与ck相比均达到显著，其中相对于不施生物炭(ck)来说，有机质变化趋势为t3》t2》t1》ck，较ck处理分别提高11.96mg/kg-1
、11.47mg/kg-1
，7.19mg/kg-1
；施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤碱解氮含量增加，变
化趋势为t3》t2》t1》ck，较ck处理分别提高11.96mg/kg-1
、11.47mg/kg-1
、7.19mg/kg-1
，其中t2、t3处理与ck相比均达到显著。施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤速效磷含量增加，其速效磷变化趋势为t3》t2》t1》ck，较ck处理分别提高5.41mg/kg-1
、10.27mg/kg-1
，12.48mg/kg-1
；施肥和在施肥的基础上添加生物炭的3个处理对土壤速效钾含量同样增加，速效钾变化趋势为t3》t2》t1》ck，较ck处理分别提高16.04mg/kg-1
、16.02mg/kg-1
，2.01mg/kg-1
其中t2、t3处理与ck相比达到显著。
[0145]
表9不同施肥处理下冬小麦产量及产量构成要素
[0146][0147]
由表9可知，从产量构成要素来说，在施肥的基础上添加生物炭的3个处理均对增加小麦穗数、穗粒数，千粒重，其中对小麦穗数来说t2、t3处理增幅最大，与ck、t1相比达到显著。而对于穗粒数，千粒重而言除了ck处理外各处理间没有显著差异。说明施用低温生物炭可以对产量三要素有促进作用。从冬小麦产量来看，较ck相比，各处理冬小麦有增产效果，其中t3处理较ck显著，其它处理间未达到显著，较常规施肥分别增产5.77％、6.59％、10.19％，从生物学产量来看，施肥的基础上添加生物炭能提高冬小麦的生物学产量，但处理间差异不显著，与常规施肥处理相比分别增产2.34％、2.37％、8.18％，收获指数是评价冬小麦品种产量水平的重要生物学参数，从收获指数可以看出施肥的基础上施用生物炭能够提高冬小麦收获指数，但处理间未达到显著差异。对于肥料偏生产力来说同样可以看出，施肥的基础上添加生物炭能提高肥料偏生产力，但处理间差异不显著。
[0148]
结果表明：在施肥的基础上添加不同用量低温生物炭能够降低增加土壤含水量、降低土壤容重，其中在高添加量22.5t/hm-2
时影响最大，但对土壤养分改善来说与添加量为4.5t/hm-2
的处理时对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的提升没有显著区别。对小麦产量来说在高添加量22.5t/hm-2
时较ck相比产量提升10.19％，施用低温生物炭对穗数、穗粒数、千粒重均有促进作用，进而提高冬小麦产量。添加低温生物炭也能够促进籽粒对氮素的吸收，以及植株对氮素的积累，同样添加量22.5t/hm-2
与4.5t/hm-2
没有显著区别。
[0149]
(3)低温生物炭基肥新乡、博爱试验点大田试验，设置(t1)复合肥处理50kg/亩，5亩；(t2)：低温生物炭基肥处理，50kg/亩，10亩。供试土壤基础理化性质为新乡市新乡县翟
坡镇：ph为8.37，有机质为25.50g/kg-1
，碱解氮为100.82mg/kg-1
，速效磷为26.26mg/kg-1
，速效钾含量为87.87mg/kg-1
。博爱：ph为8.74，有机质为24.91g/kg-1
，碱解氮为117.92mg/kg-1
，速效磷为28.70mg/kg-1
，速效钾含量为47.94g/kg-1
。结果表明：在两地施用低温生物炭分别增产22.48％、7.66％。
[0150]
低温炭基肥与传统复合肥对比结果如下：
[0151]
由表10可知，从新乡冬小麦来看，炭基肥与复合肥对比土壤ph下降0.07、速效磷显著下降26.77mg/kg、速效钾显著下降132.01mg/kg、有机质增加0.77g/kg、碱解氮增加34.00mg/kg
[0152]
从博爱冬小麦来看，炭基肥与复合肥对比土壤ph显著下降0.14、速效磷显著提升7.62mg/kg、速效钾显著增加139.31mg/kg、有机质增加3.93g/kg、碱解氮增加9.22mg/kg。
[0153]
表10炭基肥与传统复合肥对土壤养分含量的影响
[0154][0155]
由表10可知，从新乡冬小麦来看，炭基肥与复合肥对比冬小麦穗数显著高于复合肥，穗粒数、千粒重之间无显著差异。产量、生物学产量相比复合肥分别增产22.48％、10.25％，收获指数增加0.03，肥料偏生产力提升0.78kg/kg。
[0156]
从博爱冬小麦来看，炭基肥与复合肥对比冬小麦穗数高于复合肥，穗粒数、千粒重均高于复合肥但无显著差异。产量、生物学产量相比复合肥分别增产7.66％、3.34％，收获指数增加0.07，肥料偏生产力降低0.34kg/kg。
[0157]
表11炭基肥与传统复合肥处理下冬小麦产量及产量构成要素
[0158][0159][0160]
结论：
[0161]
(1)低温生物炭作为土壤改良剂应用时，既在施肥的基础上添加不同用量低温生物炭能够降低增加土壤含水量、降低土壤容重，并均在高添加量22.5t/hm-2
时影响最大，但对土壤养分改善来说与添加量为4.5t/hm-2
的处理时对土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾的提升没有显著区别。对小麦产量来说在高添加量22.5t/hm-2
时较ck相比产量提升10.19％，施用低温生物炭对穗数、穗粒数、千粒重均有促进作用，进而提高冬小麦产量。
[0162]
(2)低温炭基肥的施用不会影响小麦养分的吸收和累积，且在两地的大田施用较复合肥施用小麦产量分别提升22.48％、7.66％。
[0163]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围。

技术特征：
1.低温生物炭在农业中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，低温生物炭用于碱性土壤的改良。3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，低温生物炭用于重金属污染土壤修复。4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，重金属为镉、铅。5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，低温生物炭用于低温生物炭基肥的制备。6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，低温生物炭的制备步骤为：(1)生物质原材料预处理：将生物质原材料清洗烘干后粉碎；(2)制备生物质炭：将步骤(1)中粉碎后生物质材料放入马弗炉中，然后在缺氧条件下，设置速率、氮气流速和炭化温度，到达相应的温度后保温2h，自然降温至正常温度后取出过筛，装于棕色瓶子中做好标签备用。7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，生物质原材料可以为花生壳或玉米秸秆或去除茎叶的辣椒秆。8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤(2)中设置速率5℃/min，氮气流速为80ml/min，炭化温度大于等于200℃小于300℃。9.权利要求1所述低温生物炭的基肥制备方法，其特征在于，将低温生物炭造粒，以低温生物炭添加量为基底，以氮磷钾复合肥为肥源，并加入粘土粘结剂，通过去离子水混合均匀后，经圆盘造粒机挤压成型。10.权利要求9所述低温生物炭的基肥制备方法，其特征在于，低温生物炭添加量的质量分数为30％，氮磷钾复合肥的质量分数为30％，粘土粘结剂的质量分数为10％，去离子水的质量分数为10％。

技术总结
低温生物炭在农业中的应用及低温生物炭基肥的制备方法，涉及农林废弃物资源化利用领域，其中，低温生物炭可应用于碱性土壤改良，对庄稼生长具备促进作用，提高产量，例如对小麦穗数、穗粒数、千粒重均有促进作用，提高冬小麦产量；低温生物炭用于重金属污染土壤修复，可有效降低土壤有效态铅、镉含量；低温生物炭可应用于低温生物炭基肥的制备，可部分替代传统化肥，降低化学肥料的施用量，提高肥料利用率，还能促进庄稼(小麦)对全磷、全钾养分的吸收利用，因此具有较好的应用效果，具有较强的推广应用价值。应用价值。应用价值。


技术研发人员：彭红宇 刘红恩 聂兆君 李畅 秦世玉 张玉鹏 胡彩霞 王振搏 王灵璐
受保护的技术使用者：河南农业大学
技术研发日：2022.07.01
技术公布日：2022/11/1