一種平衡土壤肥力分布的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種肥料技術領域，特別涉及一種平衡土壤肥力分布的小麥秸桿生物 炭肥及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 生物質炭是生物質經限氧熱裂解炭化得到的富含穩(wěn)定性碳的有機物質，生物炭不 僅可以有效提升土壤中的有機碳含量，在逐步改善土壤保肥、保水性能的同時，對于降低土 壤養(yǎng)分損失等方面同樣具有良好的效果。
[0003] 隨著我國農產品出口比例的不斷提升，農業(yè)對于肥料、土壤肥力的要求將不斷升 級，因此從土壤肥料種類的變革及肥力提升的角度來使用生物炭肥料，將對我國農業(yè)結構 的調整以及農產品出口綜合實力的提升產生極大的推進作用。
[0004] 但由于生物炭質輕，呈粉末狀，占空間較大，運輸和貯存成本較高，而且在農田施 用過程中也存在施用不便、粉塵污染等困難，限制了生物質炭的農業(yè)推廣和利用。為此，本 發(fā)明人通過將生物質炭與多種原料配合制成生物質炭基復混肥，通過生物炭來延長肥料養(yǎng) 分的釋放期，降低養(yǎng)分損失，無機有機復合物則消除了生物炭養(yǎng)分不足的缺陷，從而做到了 對生物炭的充分利用，對農業(yè)高效、生態(tài)、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明彌補了現有技術的不足，提供一種平衡土壤肥力分布的小麥秸桿生物炭肥 及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0007] 本發(fā)明肥料由下列重量份的原料制成：番茄籽柏30-40、硝酸銨磷7-9、可可粉 13-15、鋸木肩25-35、糖蜜19-21、硼酸鈉4-5、鉬酸銨3-4、新鮮滸苔95-105、復合微生物菌 劑6-7、小麥秸桿230-250、新鮮尿液26-29、水適量；
[0008] 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為 1 ：2 ：2〇
[0009] 所述肥料的制備的具體步驟如下：
[0010] (1)將滸苔洗凈后搗碎并與番茄籽柏、鋸木肩、糖蜜混合，投入發(fā)酵池中加水調節(jié) 含水量為55-60%，再向發(fā)酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā) 酵，每隔3-5天翻堆一次，并同時測定發(fā)酵堆溫度，控制發(fā)酵堆最高溫度不超過70°C，發(fā)酵 32-36天，待完全腐熟后對發(fā)酵堆壓榨過濾得發(fā)酵液和酵渣，備用；
[0011] (2)將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至550-650°C，保溫炭化100-150 分鐘，再將溫度升高至840-880°C，保溫1-2小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所 得小麥秸桿炭粉冷卻至室溫備用；
[0012](3)向步驟1所得發(fā)酵液中加入可可粉、硼酸鈉，加熱至60-65°C下保溫40-60分 鐘，再冷卻至室溫后加入鉬酸銨、硝酸銨磷并攪拌均勻，得營養(yǎng)液備用；
[0013] (4)將新鮮尿液和步驟3所得營養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節(jié)PH為 4. 0-4. 2,將混合液加熱濃縮9-10倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿 炭粉混合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用；
[0014] (5)將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒， 將所得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發(fā)明的生物炭肥。
[0015] 步驟二中對小麥秸桿的二次炭化可以提高生物炭純度，并進一步增加生物炭的微 孔數，提高其吸附能力。
[0016] 步驟四中使用小麥秸桿炭粉反復吸附的方法可以提高生物炭對混合營養(yǎng)液中營 養(yǎng)元素的固定能力，其巨大的比表面積可以有效促進含氮結晶的形成，并防止之后干燥工 藝帶來的營養(yǎng)元素的流失。
[0017] 本發(fā)明的有益效果：
[0018] 添加的滸苔除了含有碳氮有機成分外，還含有滸苔多糖、甘露醇、藻朊酸等小分子 有機物和生長素、赤霉素等天然植物生長調節(jié)劑，還有鈣、鎂、碘、鋅等四十多種微量元素， 保證了對作物提供全面的營養(yǎng)供給。
[0019] 本發(fā)明的生物炭肥養(yǎng)分均衡，滸苔、糖蜜等的添加提高了肥料的易吸收性，同時在 秸桿炭粉、可可粉等豐富的功能基團的作用下可使土壤表層溶液中NH4+_N濃度顯著降低， 土壤溶液電導率顯著降低，對土壤銨態(tài)氮具有很好的持留作用，實現了氮素緩釋的效果，同 時避免了施肥可能造成的部分區(qū)域養(yǎng)分離子高度集中，有利于土壤結構的保持和土壤肥力 的改善。 具體實施方案
[0020] 下面結合以下【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的詳細描述：
[0021] 稱取下列重量份（kg)的原料制成：番茄籽柏35、硝酸銨磷8、可可粉14、鋸木肩 30、糖蜜20、硼酸鈉4、鉬酸銨3、新鮮滸苔100、復合微生物菌劑6、小麥秸桿240、新鮮尿液 28、水適量；
[0022] 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為 1：2 ：2〇
[0023] 所述肥料的制備的具體步驟如下：
[0024] (1)將滸苔洗凈后搗碎并與番茄籽柏、鋸木肩、糖蜜混合，投入發(fā)酵池中加水調節(jié) 含水量為55-60%，再向發(fā)酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā)酵， 每隔4天翻堆一次，并同時測定發(fā)酵堆溫度，控制發(fā)酵堆最高溫度不超過70°C，發(fā)酵35天， 待完全腐熟后對發(fā)酵堆壓榨過濾得發(fā)酵液和酵渣，備用；
[0025](2)將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至600°C，保溫炭化120分鐘，再將 溫度升高至860°C，保溫1小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥秸桿炭粉冷 卻至室溫備用；
[0026] (3)向步驟1所得發(fā)酵液中加入可可粉、硼酸鈉，加熱至60°C下保溫50分鐘，再冷 卻至室溫后加入鉬酸銨、硝酸銨磷并攪拌均勻，得營養(yǎng)液備用；
[0027](4)將新鮮尿液和步驟3所得營養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節(jié)PH為 4. 0,將混合液加熱濃縮10倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿炭粉混 合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用；
[0028] (5)將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒， 將所得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發(fā)明的生物炭肥。
[0029] 為了進一步說明本發(fā)明的應用價值，本發(fā)明人選取了 20畝水稻試驗田來對本發(fā) 明的生物炭肥進行效果驗證，其中10畝實驗組使用本發(fā)明炭肥作為基肥、另10畝對照組使 用普通肥料作為基肥，且畝施肥料均為1600kg，水稻生長期間所有管理模式均相同，成熟后 測得實驗數據如下：
[0030]
[0032] 從實驗數據可以看出使用本發(fā)明的生物炭肥后水稻田的土壤養(yǎng)分含量明顯提高， 同時減少了氮素流失到稻田水的營養(yǎng)損失，水稻生長期間病蟲害也顯著減少，對水稻的品 質有很大的提升，實驗組各畝水稻長勢均勻，而對照組則有較明顯的高矮差異，最終實驗組 得到較高的水稻產量，相較于對照組產率有著較大的提高。
【主權項】
1. 一種平衡土壤肥力分布的小麥秸桿生物炭肥及其制備方法，其特征在于，由下列重 量份的原料制成：番茄籽柏30-40、硝酸銨磷7-9、可可粉13-15、鋸木肩25-35、糖蜜19-21、 硼酸鈉4-5、鉬酸銨3-4、新鮮滸苔95-105、復合微生物菌劑6-7、小麥秸桿230-250、新鮮尿 液26-29、水適量； 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為1 :2 : 2〇2. 根據權利要求書1所述的平衡土壤肥力分布的小麥秸桿生物炭肥及其制備方法，其 特征在于，制備方法的具體步驟如下： (1) 將滸苔洗凈后搗碎并與番茄籽柏、鋸木肩、糖蜜混合，投入發(fā)酵池中加水調節(jié)含水 量為55-60%,再向發(fā)酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā)酵，每隔 3-5天翻堆一次，并同時測定發(fā)酵堆溫度，控制發(fā)酵堆最高溫度不超過70°C，發(fā)酵32-36天， 待完全腐熟后對發(fā)酵堆壓榨過濾得發(fā)酵液和酵渣，備用； (2) 將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至550-650°C，保溫炭化100-150分鐘， 再將溫度升高至840-880°C，保溫1-2小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥 秸桿炭粉冷卻至室溫備用； (3) 向步驟1所得發(fā)酵液中加入可可粉、硼酸鈉，加熱至60-65°C下保溫40-60分鐘，再 冷卻至室溫后加入鉬酸銨、硝酸銨磷并攪拌均勻，得營養(yǎng)液備用； (4) 將新鮮尿液和步驟3所得營養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節(jié)PH為 4. 0-4. 2,將混合液加熱濃縮9-10倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿 炭粉混合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用； (5) 將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒，將所 得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發(fā)明的生物炭肥。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種平衡土壤肥力分布的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法，由下列重量份的原料制成：番茄籽粕30-40、硝酸銨磷7-9、可可粉13-15、鋸木屑25-35、糖蜜19-21、硼酸鈉4-5、鉬酸銨3-4、新鮮滸苔95-105、復合微生物菌劑6-7、小麥秸稈230-250、新鮮尿液26-29、水適量；本發(fā)明的生物炭肥養(yǎng)分均衡，滸苔、糖蜜等的添加提高了肥料的易吸收性，同時在秸稈炭粉、可可粉等豐富的功能基團的作用下可使土壤表層溶液中NH4+-N濃度顯著降低，土壤溶液電導率顯著降低，對土壤銨態(tài)氮具有很好的持留作用，實現了氮素緩釋的效果，同時避免了施肥可能造成的部分區(qū)域養(yǎng)分離子高度集中，有利于土壤結構的保持和土壤肥力的改善。
【IPC分類】C05G3/00
【公開號】CN105110897
【申請?zhí)枴緾N201510467897
【發(fā)明人】王菊
【申請人】合肥旭騰環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月30日