一種抑制土壤退化的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種肥料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種抑制土壤退化的小麥秸桿生物炭肥 及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 生物質(zhì)炭是生物質(zhì)經(jīng)限氧熱裂解炭化得到的富含穩(wěn)定性碳的有機(jī)物質(zhì)，生物炭不 僅可以有效提升土壤中的有機(jī)碳含量，在逐步改善土壤保肥、保水性能的同時(shí)，對(duì)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(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口比例的不斷提升，農(nóng)業(yè)對(duì)于肥料、土壤肥力的要求將不斷升 級(jí)，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(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu) 的調(diào)整以及農(nóng)產(chǎn)品出口綜合實(shí)力的提升產(chǎn)生極大的推進(jìn)作用。
[0004] 但由于生物炭質(zhì)輕，呈粉末狀，占空間較大，運(yùn)輸和貯存成本較高，而且在農(nóng)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(zhì)炭的農(nóng)業(yè)推廣和利用。為此，本 發(fā)明人通過將生物質(zhì)炭與多種原料配合制成生物質(zhì)炭基復(fù)混肥，通過生物炭來延長(zhǎng)肥料養(yǎng) 分的釋放期，降低養(yǎng)分損失，無機(jī)有機(jī)復(fù)合物則消除了生物炭養(yǎng)分不足的缺陷，從而做到了 對(duì)生物炭的充分利用，對(duì)農(nóng)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(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抑制土壤退化的小麥秸桿生物炭肥及其 制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0007] 本發(fā)明肥料由下列重量份的原料制成：煙渣30-32、砂糖5-6、花生餅粉36-38、硫 酸鈷1-2、鉬酸鈉1-3、嫩玉米穗23-26、磷酸脲3-4、新鮮滸苔90-110、復(fù)合微生物菌劑5-7、 小麥秸桿215-225、新鮮尿液23-27、水適量；
[0008] 所述的復(fù)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嫩玉米穗、花生餅粉、煙渣混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào) 節(jié)含水量為55-60%，再向發(fā)酵物中接種復(fù)合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā) 酵，每隔2-3天翻堆一次，并同時(shí)測(cè)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 3-4周，待完全腐熟后對(duì)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450-480°C，保溫炭化2-3小時(shí)， 再將溫度升高至830-870°C，保溫2-3小時(shí)，進(jìn)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)酵液中加入砂糖、硫酸鈷，加熱至60_65°C下保溫60-80分鐘， 再冷卻至室溫后加入鉬酸鈉、磷酸脲并攪拌均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用；
[0013] (4)將新鮮尿液和步驟3所得營(yíng)養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH為 3. 8-4. 1，將混合液加熱濃縮10-12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(fù)吸附完成后對(duì)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(jī)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(duì)小麥秸桿的二次炭化可以提高生物炭純度，并進(jìn)一步增加生物炭的微 孔數(shù)，提高其吸附能力。
[0016] 步驟四中使用小麥秸桿炭粉反復(fù)吸附的方法可以提高生物炭對(duì)混合營(yíng)養(yǎng)液中營(yíng) 養(yǎng)元素的固定能力，其巨大的比表面積可以有效促進(jìn)含氮結(jié)晶的形成，并防止之后干燥工 藝帶來的營(yíng)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(jī)成分外，還含有滸苔多糖、甘露醇、藻朊酸等小分子 有機(jī)物和生長(zhǎng)素、赤霉素等天然植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，還有鈣、鎂、碘、鋅等四十多種微量元素， 保證了對(duì)作物提供全面的營(yíng)養(yǎng)供給。
[0019] 本發(fā)明的生物炭肥使用了煙渣、滸苔等有機(jī)質(zhì)與鉬酸鈉、磷酸脲等無機(jī)成分復(fù)配 而成，同時(shí)加入炭化螯合等工藝，不僅在營(yíng)養(yǎng)成分上滿足作物的需求，同時(shí)使用后能與土壤 結(jié)合形成小的土壤團(tuán)簇或團(tuán)聚體，使肥料顆粒作為膠結(jié)媒介促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，從而 抑制土壤退化，增強(qiáng)土壤蓄肥潛力。 具體實(shí)施方案
[0020] 下面結(jié)合以下【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：
[0021] 稱取下列重量份（kg)的原料制成：煙渣30、砂糖6、花生餅粉37、硫酸鈷1、鉬酸鈉 2、嫩玉米穗24、磷酸脲4、新鮮滸苔100、復(fù)合微生物菌劑6、小麥秸桿220、新鮮尿液25、水 適量；
[0022] 所述的復(fù)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嫩玉米穗、花生餅粉、煙渣混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào) 節(jié)含水量為55-60%，再向發(fā)酵物中接種復(fù)合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā) 酵，每隔2天翻堆一次，并同時(shí)測(cè)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3 周，待完全腐熟后對(duì)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460°C，保溫炭化2小時(shí)，再將溫 度升高至850°C，保溫2小時(shí)，進(jìn)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)酵液中加入砂糖、硫酸鈷，加熱至65°C下保溫70分鐘，再冷卻 至室溫后加入鉬酸鈉、磷酸脲并攪拌均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用；
[0027] (4)將新鮮尿液和步驟3所得營(yíng)養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH為 4. 0,將混合液加熱濃縮12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(fù)吸附完成后對(duì)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(jī)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(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)用價(jià)值，本發(fā)明人選取了 20畝水稻試驗(yàn)田來對(duì)本發(fā) 明的生物炭肥進(jìn)行效果驗(yàn)證，其中10畝實(shí)驗(yàn)組使用本發(fā)明炭肥作為基肥、另10畝對(duì)照組使 用普通肥料作為基肥，且畝施肥料均為1600kg，水稻生長(zhǎng)期間所有管理模式均相同，成熟后 測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
[0030]
[0031]
[0032]從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shí)減少了氮素流失到稻田水的營(yíng)養(yǎng)損失，水稻生長(zhǎng)期間病蟲害也顯著減少，對(duì)水稻的品 質(zhì)有很大的提升，最終得到較高的水稻產(chǎn)量，相較于對(duì)照組產(chǎn)率有著較大的提高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種抑制土壤退化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：煙渣30-32、砂糖5-6、花生餅粉36-38、硫酸鈷1-2、鉬酸鈉1-3、嫩玉米穗 23-26、磷酸脲3-4、新鮮滸苔90-110、復(fù)合微生物菌劑5-7、小麥秸桿215-225、新鮮尿液 23-27、水適量； 所述的復(fù)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(jù)權(quán)利要求書1所述的抑制土壤退化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嫩玉米穗、花生餅粉、煙渣混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào)節(jié)含 水量為55-60%,再向發(fā)酵物中接種復(fù)合微生物菌劑，之后將發(fā)酵物攪拌均勻開始發(fā)酵，每 隔2-3天翻堆一次，并同時(shí)測(cè)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3-4周， 待完全腐熟后對(duì)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450-480°C，保溫炭化2-3小時(shí)，再將 溫度升高至830-870°C，保溫2-3小時(shí)，進(jìn)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)酵液中加入砂糖、硫酸鈷，加熱至60-65°C下保溫60-80分鐘，再冷 卻至室溫后加入鉬酸鈉、磷酸脲并攪拌均勻，得營(yíng)養(yǎng)液備用； (4) 將新鮮尿液和步驟3所得營(yíng)養(yǎng)液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調(diào)節(jié)PH為 3. 8-4. 1，將混合液加熱濃縮10-12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(fù)吸附完成后對(duì)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(jī)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)明公開了一種抑制土壤退化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：煙渣30-32、砂糖5-6、花生餅粉36-38、硫酸鈷1-2、鉬酸鈉1-3、嫩玉米穗23-26、磷酸脲3-4、新鮮滸苔90-110、復(fù)合微生物菌劑5-7、小麥秸稈215-225、新鮮尿液23-27、水適量；本發(fā)明的生物炭肥使用了煙渣、滸苔等有機(jī)質(zhì)與鉬酸鈉、磷酸脲等無機(jī)成分復(fù)配而成，同時(shí)加入炭化螯合等工藝，不僅在營(yíng)養(yǎng)成分上滿足作物的需求，同時(shí)使用后能與土壤結(jié)合形成小的土壤團(tuán)簇或團(tuán)聚體，使肥料顆粒作為膠結(jié)媒介促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成，從而抑制土壤退化，增強(qiáng)土壤蓄肥潛力。
【IPC分類】C05G3/04
【公開號(hào)】CN105152804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510465131
【發(fā)明人】王菊
【申請(qǐng)人】合肥旭騰環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年12月16日
【申請(qǐng)日】2015年7月30日