本發(fā)明屬于復(fù)合肥料制備
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種配方肥料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：肥料是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。世界綠色革命之前，有機(jī)肥是肥料的主流。綠色革命之后，化肥替代了有機(jī)肥，雖然提高了產(chǎn)量，但也造成土壤肥力退化和環(huán)境問題。我國(guó)正面臨土壤肥力退化、化肥利用效率低、土壤重金屬和抗生素污染的局面。造成這一惡果的原因在于大量化肥的使用、施肥不均衡、不施有機(jī)肥或者施用不當(dāng)?；适┯貌缓侠碇幵谟冢洪L(zhǎng)期過量偏施氮肥、不注重鉀肥，不注重土壤肥力的保護(hù)。造成氮肥和磷肥的流失、環(huán)境污染和土壤肥力退化。另一方面中國(guó)每年生產(chǎn)的秸稈、尾菜、畜牧業(yè)糞便、食品工業(yè)下腳料、園林果樹落葉等約為30億噸，可以至少替代全國(guó)10％磷礦粉和9％的鉀肥。其中磷礦粉是磷肥的原料，是一種不可再生資源，幾十年后面臨供不應(yīng)求的局面。傳統(tǒng)的有機(jī)肥，包括廄肥、蚯蚓肥、堆肥、秸稈還田技術(shù)等均有不完善之處。首先，廄肥的重金屬和抗生素殘留污染沒有得到控制；其次，有機(jī)肥的堆置過程中釋放臭氣，并由此損失大約30％的氮素營(yíng)養(yǎng)。農(nóng)作物秸稈、包括尾菜含有農(nóng)藥殘留的問題。此外，由于有機(jī)肥由于施肥氮素營(yíng)養(yǎng)的速度較慢，常常不能滿足作物生長(zhǎng)需要，而為了滿足作物生長(zhǎng)需要，一次性大量施用有機(jī)肥，同樣造成環(huán)境氮素淋失、NOx釋放、NH3釋放，特別是重金屬污染和鹽分積累的危害。另一方面，由于大量秸稈和尾菜還田后不能短時(shí)間腐熟，導(dǎo)致大量秸稈焚燒現(xiàn)象。尾菜到處丟棄，造成環(huán)境污染。樹木產(chǎn)生的落葉量也很大，也是需要處理的。而這些有機(jī)物質(zhì)，事實(shí)上是有機(jī)肥的主要材料，是一種可利用和可再生資源。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料及其制備方法，該方法通過將有機(jī)質(zhì)制成生物炭，一方面可生產(chǎn)出清潔的有機(jī)肥；另一方面還可提高土壤肥力，增加土壤內(nèi)C的固定量和植物的養(yǎng)分可利用量；與無機(jī)肥的配合使用，設(shè)計(jì)了三段肥料的優(yōu)化配方。即滿足作物生長(zhǎng)需要，最大程度地促進(jìn)吸收，減少浪費(fèi)，同時(shí)也達(dá)到保持土壤肥力和環(huán)境友好的目的。本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種有機(jī)肥料及其制備方法。本發(fā)明提供的有機(jī)肥料的制備方法，包括如下步驟：(1)將有機(jī)質(zhì)和生物炭混合，得到預(yù)混料；(2)對(duì)步驟(1)中所述預(yù)混料進(jìn)行堆制發(fā)酵，發(fā)酵完畢即可得到所述有機(jī)肥料。上述的制備方法中，步驟(1)中，所述生物炭占所述有機(jī)質(zhì)和所述生物炭的混合物的質(zhì)量的10％～90％，如20％～30％、20％或30％。本發(fā)明中，所述生物炭(biochar)是指所述有機(jī)質(zhì)在缺氧、相對(duì)溫度“較低”(<700℃)時(shí)熱解而產(chǎn)生的一類含碳量較高的高度芳香化惰性固態(tài)物質(zhì)。優(yōu)選地，制備所述生物炭的有機(jī)質(zhì)為需無害化處理的有機(jī)質(zhì)，從而避免抗生素、農(nóng)藥殘留等的危害，降低重金屬活性，為有機(jī)肥的制備提供清潔的有機(jī)肥原料。所述需無害化處理的有機(jī)質(zhì)可為下述1)-3)中的至少一種：1)含有重金屬和/或有機(jī)農(nóng)藥污染的植物源有機(jī)質(zhì)；2)含有農(nóng)膜、塑料等非天然有機(jī)質(zhì)污染物質(zhì)的植物源有機(jī)質(zhì)；3)不含或者含有較低量抗生素和重金屬的動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)。需要注意的是，對(duì)于上述2)中的有機(jī)質(zhì)，在進(jìn)行碳化處理前需要先對(duì)非天然有機(jī)質(zhì)污染進(jìn)行過篩，剔除外來污染物質(zhì)。在一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施例中，所述需無害化處理的有機(jī)質(zhì)可為含有重金屬和/或有機(jī)農(nóng)藥污染的植物源有機(jī)質(zhì)(如秸稈)。所述生物炭的制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法，步驟如下：將有機(jī)質(zhì)粉碎后送入含氧量為2～8％(如5％)的密閉容器中進(jìn)行在300～750℃(如400℃)下燒制30～200分鐘(如30分鐘)，即可得到所述生物炭。上述的制備方法中，步驟(1)中，所述有機(jī)質(zhì)為下述a)-c)中的任一種：a)植物源有機(jī)質(zhì)；b)動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)；c)質(zhì)量比為10：(1～90)的植物源有機(jī)質(zhì)和動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)。所述植物源有機(jī)質(zhì)包括但不限于：農(nóng)作物秸稈、尾菜、豆餅、沼渣、甘蔗渣、枯枝落葉等農(nóng)業(yè)以及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的有機(jī)廢料。所述動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)包括但不限于：來自動(dòng)物飼養(yǎng)的畜禽糞便和廄肥。所述有機(jī)質(zhì)在所述混合之前還包括對(duì)其進(jìn)行粉碎的步驟。上述的制備方法中，步驟(2)中，所述堆制發(fā)酵之前還包括如下步驟：2-1)控制所述預(yù)混料的含水量為10％～50％(如25％)；2-2)在經(jīng)步驟2-1)處理的預(yù)混料中添加有機(jī)質(zhì)降解酶；所述有機(jī)質(zhì)降解酶的添加量為所述預(yù)混料的質(zhì)量的0.5～3％(如1％)，折合酶活比為(150萬～900萬)IU/kg(如300萬IU/kg)(酶活比為每公斤原料添加的酶的活性；酶活性指在特定的條件下，1min能轉(zhuǎn)化1μmol底物的酶量，即1IU＝1μmol/min)；2-3)在步驟2-2)中得到的混合料中添加生物降解劑；所述生物降解劑為蚯蚓和發(fā)酵微生物，所述蚯蚓的添加量為0.5～2kg/M3預(yù)混料(如1kg/M3預(yù)混料)；所述發(fā)酵微生物的添加量為5～15億ufc/M3預(yù)混料(如10億ufc/M3預(yù)混料)。步驟2-2)中，所述有機(jī)質(zhì)降解酶是催化土壤中各種有機(jī)質(zhì)底物發(fā)生水解反應(yīng)的酶類，通過裂解有機(jī)化合物中糖苷鍵、脂鍵、肽鍵、酸酐鍵以及其它鍵，直接參與土壤中有機(jī)物的轉(zhuǎn)化，所述有機(jī)質(zhì)降解酶包括但不限于纖維素水解酶、蛋白水解酶、果膠水解酶等，如植物蛋白水解酶。步驟2-3)中，所述發(fā)酵微生物包括但不限于：芽孢桿菌、乳酸菌、酵母菌、光合細(xì)菌、放線菌、固氮菌、解磷細(xì)菌和解鉀細(xì)菌中的一種或幾種，如ufc比為1:1:1的芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌。所述芽孢桿菌具體可為枯草芽孢桿菌。上述的制備方法中，步驟(2)中，所述堆制發(fā)酵時(shí)，堆制高度可為20～200cm(如150cm)；和/或，所述堆制發(fā)酵的溫度可為50～80℃(如70℃)，時(shí)間可為10～50天(如10天)。由上述的制備方法制備得到的有機(jī)肥料，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。該有機(jī)肥料中生物炭的添加，一方面可生產(chǎn)出清潔的有機(jī)肥；另一方面還可提高土壤肥力，增加土壤內(nèi)C的固定量和植物的養(yǎng)分可利用量。本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料及其制備方法。本發(fā)明提供的一種有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料的制備方法，包括如下步驟：在上述有機(jī)肥料中添加化肥，即可得到所述有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料。本發(fā)明中，所述化肥為普通市場(chǎng)上的化肥，包括但不限于尿素、硫酸鉀、硝酸鉀、磷酸二氫氨、磷酸銨、硝酸鉀、硝酸鈣、硝酸銨、過磷酸鈣、磷礦粉等所有市場(chǎng)銷售單種或者復(fù)合化肥。上述的制備方法中，所述有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料中，有機(jī)質(zhì)含量可為1％～60％，具體可為40％；氮、磷和鉀的質(zhì)量比可為1：(0.1～10)：(0.2～10)，具體可為1：(0.13～2.5)：(0.33～2.5)、1：(0.13～2.5)：(0.33～2.5)、1：(0.13～2.5)：(0.33～0.5)、1：(0.13～2.5)：(0.5～2.5)、1：(0.13～0.2)：(0.33～2.5)、1：(0.2～2.5)：(0.33～2.5)、1：(0.13～0.2)：(0.33～0.5)、1：(0.2～2.5)：(0.5～2.5)、1：2.5：2.5、1：0.2：0.5或7.5：1：2.5(1：0.13:0.33)。由上述的制備方法制備得到的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。根據(jù)氮磷鉀的比例可制成適合作物不同時(shí)期生長(zhǎng)的一段、二段、三段有機(jī)無機(jī)配方肥料。三段配方有機(jī)肥可以連續(xù)使用，也可以根據(jù)作物生長(zhǎng)需要，分別使用。一段適合基肥的投入，氮磷鉀比例為1:2.5:2.5，氮肥比例相對(duì)較小，磷鉀肥比例較大，適合幼苗的吸肥量較小的特點(diǎn)，同時(shí)增加的有機(jī)肥和磷鉀肥部分的營(yíng)養(yǎng)可以供后續(xù)生長(zhǎng)需要，同時(shí)也改良了土壤。一段有機(jī)肥的建議用肥量為：景觀園林每10年投入一次，每次每公頃200噸；農(nóng)業(yè)：牧場(chǎng)3噸/公頃/年，耕地15噸/公頃/年；食品生產(chǎn)6.6-15噸/公頃/年；農(nóng)業(yè)折合N投入150-250kg/公頃/年；農(nóng)業(yè)折合P2O5投入22-80kg/公頃/年；輪作撂荒地20噸/公頃/年。二段增加了氮肥比例，減少了磷鉀肥的相對(duì)比例，氮磷鉀比例為5:1:2.5，適合作物中期需肥的特點(diǎn)，可作為作物中期追肥使用；三段配方肥料適合作物旺盛吸肥期，再次增加了氮肥的比例，氮磷鉀比例為7.5:1:2.5，可以作為追肥可以滿足作物生長(zhǎng)旺盛時(shí)期大量需要氮肥的特點(diǎn)，可作為短期追肥使用。本發(fā)明復(fù)合配方肥料中的重金屬含量應(yīng)不高于下列標(biāo)準(zhǔn)的上限(mg/kg干重)：Zn100-400；Cu50-100；Ni10-50；Cd0.5-1.5；Pb50-120；Hg0.1-1；Cr10-100。有機(jī)肥外包裝應(yīng)標(biāo)明各營(yíng)養(yǎng)元素和重金屬含量。特別是在已經(jīng)有重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)的地區(qū)，有機(jī)肥應(yīng)參照上述標(biāo)準(zhǔn)的下限生產(chǎn)。對(duì)于由于原料問題，一旦高于這一下限時(shí)，應(yīng)當(dāng)減少施肥量，以確保施用本有機(jī)肥不造成土壤的重金屬積累。本發(fā)明首次提出在植物源和動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)進(jìn)行無害化處理，燒結(jié)形成生物炭，避免了抗生素、農(nóng)藥殘留的危害，降低了重金屬活性，形成清潔的有機(jī)肥原料。并提出不同來源和處理方式的有機(jī)質(zhì)按比例混合?？梢宰畲蟪潭鹊販p少普通有機(jī)肥堆制過程的氮素?fù)p失，通常在有機(jī)肥自然堆制過程中，高達(dá)30％的氮素營(yíng)養(yǎng)以銨態(tài)氮的形式流失，本方法的氮素流失率不高于5％，還減少NH3和其他危害環(huán)境的氣體(如NOx強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體)的排放。本發(fā)明方法避免了秸稈焚燒和實(shí)際操作性較差的傳統(tǒng)秸稈還田技術(shù)，而采用工業(yè)化的低溫、低氧燃燒過程來替代秸稈還田的自然腐解過程，采用生物炭還田技術(shù)替代目前的秸稈直接還田技術(shù)。本發(fā)明有機(jī)無機(jī)配方復(fù)合肥料能有效提高營(yíng)養(yǎng)元素利用率的原因在于：1、有機(jī)物穩(wěn)定性更強(qiáng)，同時(shí)能夠更緩慢地從有機(jī)改良劑中釋放，這是由于(1)營(yíng)養(yǎng)元素被物理地固定在非結(jié)晶炭合物的適宜的孔隙中；(2)緩慢的生物氧化產(chǎn)生羧基，結(jié)合到生物炭結(jié)構(gòu)上縮合的芳香族主鏈的末端，從而提高陽離子交換能力(CEC)；2、生物炭比其他任何形式的有機(jī)改良劑更穩(wěn)定。而利用生物炭提高土壤肥力、同時(shí)增加土壤內(nèi)C的固定量和植物的養(yǎng)分可利用量。本發(fā)明具有如下有益效果：1)將植物源、動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)混合發(fā)酵，并將原料進(jìn)行無害化處理，形成生物炭，發(fā)揮其吸附作用，生產(chǎn)出清潔的有機(jī)肥；2)肥料成品中添加了水解蛋白酶，催化有機(jī)質(zhì)降解和礦化過程，在施入土壤后仍具備之一活性，提高了復(fù)合肥料中有機(jī)質(zhì)的礦化效率和土壤磷的降解；3)按照不同來源有機(jī)質(zhì)進(jìn)行氮磷鉀肥平衡合理配方，達(dá)到肥效的最大化；4)按照作物生育期不同吸收肥量不同，量身定做設(shè)計(jì)了三段肥料的優(yōu)化配方。比例更加合理，復(fù)合作物吸肥規(guī)律：其中：一段適合基肥的投入，氮磷鉀比例為1:2.5:2.5，氮肥比例相對(duì)較小，磷鉀肥比例較大，適合幼苗的吸肥量較小的特點(diǎn)，同時(shí)增加的有機(jī)肥和磷鉀肥部分的營(yíng)養(yǎng)可以供后續(xù)生長(zhǎng)需要，同時(shí)也改良了土壤。二段增加了氮肥比例，減少了磷鉀肥比例，氮磷鉀比例為5:1:2.5，適合作物中期需肥的特點(diǎn)；三段配方肥料適合作物旺盛吸肥期，再次增加了氮肥的比例，氮磷鉀比例為7.5:1:2.5，可以作為追肥可以滿足作物生長(zhǎng)旺盛時(shí)期大量需要氮肥的特點(diǎn)。5)本發(fā)明生產(chǎn)的復(fù)合肥料將化肥利用效率提高20-30％，同時(shí)滿足土壤肥力的恢復(fù)和作物營(yíng)養(yǎng)的需求。該有機(jī)無機(jī)配方復(fù)合肥料的使用提高了氮素使用效率，同時(shí)減少淋熔等各類損耗，可以大幅度減少氮肥、磷肥、和鉀肥等化肥的使用量。6)本發(fā)明避免了傳統(tǒng)有機(jī)肥的抗生素、重金屬、農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)，以及化肥利用效率低的缺點(diǎn)，是清潔高效的復(fù)合肥料。7)本發(fā)明產(chǎn)品具有良好的物理結(jié)構(gòu)，良好的透氣性，滿足植物根系生長(zhǎng)的需要，保水和保肥能力為土壤的10-15倍；2、植物營(yíng)養(yǎng)元素的速效供應(yīng)，避免了傳統(tǒng)有機(jī)肥肥效緩慢的缺點(diǎn)；3、極大地提高了化肥的利用效率；4、操作簡(jiǎn)易、沒有異味、性狀相對(duì)穩(wěn)定；4、無病蟲害源、雜草種子、污染物；5、適合植物生長(zhǎng)，符合供貨商向消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的描述。8)本產(chǎn)品符合感官質(zhì)量：1、原料來源清潔；2、衛(wèi)生的、穩(wěn)定的、腐熟的；3、褐色至黑色，并具有土壤氣息；4、散碎，不干不濕，沒有灰塵；5、容重低，為0.6-0.8g/ml。9)本發(fā)明將普遍采用焚燒方式處理的農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈，轉(zhuǎn)化為具有巨大利益價(jià)值的生物炭，極大地保護(hù)了環(huán)境，并為土壤肥力恢復(fù)和化肥利用效率提供了有效途徑；與此同時(shí)，避免堆制過程的溫室效應(yīng)氣體排放和氮素?fù)p失，同時(shí)解決秸稈焚燒和土壤肥力退化兩個(gè)問題。10)本發(fā)明產(chǎn)品可補(bǔ)充由農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出而帶出田間的氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素；避免傳統(tǒng)有機(jī)肥的重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)。具體實(shí)施方式下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無特殊說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑得到。下述實(shí)施例中制備生物炭的原料為含有重金屬和/或有機(jī)農(nóng)藥污染的植物源有機(jī)質(zhì)，具體為來自河北省曲周試驗(yàn)站田間殘留玉米秸稈，生物炭的制備步驟具體如下：1)秸稈粉碎和壓縮：將需無害化處理的秸稈粉碎。2)燒制：將上述粉碎后的秸稈運(yùn)到燒制車間，裝入密閉容器中，使密閉容器的含氧量為5％，其中，密閉容器可以是磚混或者泥土結(jié)構(gòu)的窯，也可以是高溫爐。燒制通常采用明火點(diǎn)燃，并保留通氣口和出煙口，出煙口應(yīng)當(dāng)配備過濾設(shè)備，保障排放不造成空氣污染。燒制過程要根據(jù)燃燒情況控制通氣口的大小，避免有氧燃燒，可在含氧量為5％，于400℃下燃燒30min。3)出爐：燒制完成后，待溫度降到常溫，從出煙口往炭堆適當(dāng)噴水，以避免生物炭出爐時(shí)排放黑色煙塵。下述實(shí)施例中的枯草芽孢桿菌隸屬芽孢桿菌科(Bacillaceae)芽孢桿菌屬(Bacillus)的細(xì)菌B.subtilis。在文獻(xiàn)“Nakamuraetal，1999”中公開過，公眾可從滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司購買得到，產(chǎn)品名稱為“枯草芽孢桿菌”。乳酸菌LacticAcidBacteria，為滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱為“植物乳酸菌”。釀酒酵母Saccharomycescerevisiae，為滄州旺發(fā)生物技術(shù)研究所有限公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱為“高活性飼料酵母”。植物蛋白水解酶，為東恒華道生物科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，產(chǎn)品名稱為植物蛋白水解酶，產(chǎn)品目錄號(hào)為I5032423。實(shí)施例1、制備一段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料(1)將動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)牛糞、雞糞和豬糞等廄肥中的大塊打碎，過5cm的大孔篩，然后與生物炭混合，得到預(yù)混料；其中生物炭的質(zhì)量為預(yù)混料的總質(zhì)量的20％。(2)對(duì)步驟(1)中的預(yù)混料進(jìn)行堆制發(fā)酵；堆制發(fā)酵之前還包括如下步驟：2-1)在步驟1)中得到的預(yù)混料中添加水，控制混合物的含水量為25％。2-2)在經(jīng)上述2-1)處理的預(yù)混料中添加有機(jī)質(zhì)降解酶(植物蛋白水解酶)，添加量為預(yù)混料的質(zhì)量的1％(即300萬IU/kg預(yù)混料)。2-3)在上述2-2)中得到的混合料中添加生物降解劑：蚯蚓和發(fā)酵微生物(芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌按照ufc比為1:1:1的比例混合)，其中，蚯蚓添加量為1kg/M3預(yù)混料；發(fā)酵微生物添加量為10億ufc/M3預(yù)混料。堆制發(fā)酵的步驟如下：將步驟2-3)中的混合物制成肥堆(堆制高度為150cm)后，在肥堆表面覆蓋稻草和塑料薄膜，以保持濕度，而稻草的目的是防治生物炭被風(fēng)吹、流失，并再次吸附銨態(tài)氮，避免臭氣和溫室效應(yīng)氣體的排放。在70℃下堆制10天，如果堆制時(shí)氣溫較低，達(dá)不到60℃的要求，可以適當(dāng)延長(zhǎng)堆制時(shí)間，或者搭建塑料拱棚加溫。堆制車間溫度維持在15-28℃，避光。經(jīng)過一個(gè)高溫堆制周期后，有機(jī)質(zhì)得以充分發(fā)酵腐熟，回到常溫一段時(shí)間(2個(gè)月)，就可以將堆制好的腐熟的有機(jī)肥過篩，過2mm的細(xì)篩，過篩后的腐熟有機(jī)肥(內(nèi)含生物炭)疏松散碎、富含腐殖質(zhì)、有益微生物。經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)。(3)步驟(2)中堆制發(fā)酵后的產(chǎn)物經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)后添加人工合成化肥，即可得到有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料。其中，有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量百分含量為制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料的40％，化肥的添加量控制在制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料中氮磷鉀的質(zhì)量比為2：5：5，即一段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料成品。感官質(zhì)量：1、原料來源清潔；2、衛(wèi)生的、穩(wěn)定的、腐熟的；3、褐色至黑色，并具有土壤氣息；4、散碎，不干不濕，沒有灰塵；5、容重低，為0.6-0.8g/ml。成品包裝上市，可用于各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)無機(jī)混合的復(fù)合肥料。每畝建議用肥量500～1000公斤。實(shí)施例2、制備二段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料(1)將動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)牛糞、雞糞和豬糞等廄肥中的大塊打碎，過5cm的大孔篩，然后與生物炭混合，得到預(yù)混料；其中生物炭的質(zhì)量為預(yù)混料的總質(zhì)量的20％。(2)對(duì)步驟(1)中的預(yù)混料進(jìn)行堆制發(fā)酵；堆制發(fā)酵之前還包括如下步驟：2-1)在步驟1)中得到的預(yù)混料中添加水，控制混合物的含水量為25％。2-2)在經(jīng)上述2-1)處理的預(yù)混料中添加有機(jī)質(zhì)降解酶(植物蛋白水解酶)，添加量為預(yù)混料的質(zhì)量的1％(即300萬IU/kg預(yù)混料)。2-3)在上述2-2)中得到的混合料中添加生物降解劑：蚯蚓和發(fā)酵微生物(芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌按照ufc比為1:1:1的比例混合)，其中，蚯蚓添加量為1kg/M3預(yù)混料；發(fā)酵微生物添加量為10億ufc/M3預(yù)混料。堆制發(fā)酵的步驟如下：將步驟2-3)中的混合物制成肥堆(堆制高度為150cm)后，在肥堆表面覆蓋稻草和塑料薄膜，以保持濕度，而稻草的目的是防治生物炭被風(fēng)吹、流失，并再次吸附銨態(tài)氮，避免臭氣和溫室效應(yīng)氣體的排放。在70℃下堆制10天，如果堆制時(shí)氣溫較低，達(dá)不到60℃的要求，可以適當(dāng)延長(zhǎng)堆制時(shí)間，或者搭建塑料拱棚加溫。堆制車間溫度維持在15-28℃，避光。經(jīng)過一個(gè)高溫堆制周期后，有機(jī)質(zhì)得以充分發(fā)酵腐熟，回到常溫一段時(shí)間(2個(gè)月)，就可以將堆制好的腐熟的有機(jī)肥過篩，過2mm的細(xì)篩，過篩后的腐熟有機(jī)肥(內(nèi)含生物炭)疏松散碎、富含腐殖質(zhì)、有益微生物。經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)。(3)步驟(2)中堆制發(fā)酵后的產(chǎn)物經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)后添加人工合成化肥，即可得到有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料。其中，有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量百分含量為制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料的40％，化肥的添加量控制在制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料中氮磷鉀的質(zhì)量比為10：2：5，即二段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料成品。感官質(zhì)量：1、原料來源清潔；2、衛(wèi)生的、穩(wěn)定的、腐熟的；3、褐色至黑色，并具有土壤氣息；4、散碎，不干不濕，沒有灰塵；5、容重低，為0.6-0.8g/ml。成品包裝上市，可用于各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)無機(jī)混合的復(fù)合肥料。每畝建議用肥量10～50公斤。實(shí)施例3、制備三段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料(1)將動(dòng)物源有機(jī)質(zhì)牛糞、雞糞和豬糞等廄肥中的大塊打碎，過5cm的大孔篩，然后與生物炭混合，得到預(yù)混料；其中生物炭的質(zhì)量為預(yù)混料的總質(zhì)量的30％。(2)對(duì)步驟(1)中的預(yù)混料進(jìn)行堆制發(fā)酵；堆制發(fā)酵之前還包括如下步驟：2-1)在步驟1)中得到的預(yù)混料中添加水，控制混合物的含水量為25％。2-2)在經(jīng)上述2-1)處理的預(yù)混料中添加有機(jī)質(zhì)降解酶(植物蛋白水解酶)，添加量為預(yù)混料的質(zhì)量的1％(即300萬IU/kg預(yù)混料)。2-3)在上述2-2)中得到的混合料中添加生物降解劑：蚯蚓和發(fā)酵微生物(芽孢桿菌、乳酸菌和酵母菌按照ufc比為1:1:1的比例混合)，其中，蚯蚓添加量為1kg/M3預(yù)混料；發(fā)酵微生物添加量為10億ufc/M3預(yù)混料。堆制發(fā)酵的步驟如下：將步驟2-3)中的混合物制成肥堆(堆制高度為150cm)后，在肥堆表面覆蓋稻草和塑料薄膜，以保持濕度，而稻草的目的是防治生物炭被風(fēng)吹、流失，并再次吸附銨態(tài)氮，避免臭氣和溫室效應(yīng)氣體的排放。在70℃下堆制10天，如果堆制時(shí)氣溫較低，達(dá)不到60℃的要求，可以適當(dāng)延長(zhǎng)堆制時(shí)間，或者搭建塑料拱棚加溫。堆制車間溫度維持在15-28℃，避光。經(jīng)過一個(gè)高溫堆制周期后，有機(jī)質(zhì)得以充分發(fā)酵腐熟，回到常溫一段時(shí)間(2個(gè)月)，就可以將堆制好的腐熟的有機(jī)肥過篩，過2mm的細(xì)篩，過篩后的腐熟有機(jī)肥(內(nèi)含生物炭)疏松散碎、富含腐殖質(zhì)、有益微生物。經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)。(3)步驟(2)中堆制發(fā)酵后的產(chǎn)物經(jīng)檢測(cè)無污染、無有害物質(zhì)后添加人工合成化肥，即可得到有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料。其中，有機(jī)質(zhì)的質(zhì)量百分含量為制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料的40％，化肥的添加量控制在制得的有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料中氮磷鉀的質(zhì)量比為15：2：5，即三段有機(jī)無機(jī)生物炭復(fù)合配方肥料成品。感官質(zhì)量：1、原料來源清潔；2、衛(wèi)生的、穩(wěn)定的、腐熟的；3、褐色至黑色，并具有土壤氣息；4、散碎，不干不濕，沒有灰塵；5、容重低，為0.6-0.8g/ml。成品包裝上市，可用于各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用的優(yōu)質(zhì)有機(jī)無機(jī)混合的復(fù)合肥料。建議每畝使用量10-50公斤，整個(gè)生育期可根據(jù)作物長(zhǎng)勢(shì)使用1-3次。實(shí)施例4、肥效試驗(yàn)一、生物炭復(fù)合肥和化肥對(duì)植株磷鉀含量及吸收量的影響肥效試驗(yàn)分為三組，第一組為對(duì)照組1，為傳統(tǒng)的普通施肥方式,每100株植株施用N960mg/100株，P480mg/100株，K2040mg/100株，采用含氮16％，磷8％，鉀34％的可溶性復(fù)合化肥；第二組為對(duì)照組2，為單獨(dú)使用化肥；第三組為試驗(yàn)組，為按照實(shí)例1，2，3生產(chǎn)的1段、2段，3段復(fù)合肥料按照順序依次施入，比例為3∶2∶1，隨有機(jī)肥施肥加入的營(yíng)養(yǎng)為N340mg/100株，P140mg/100株，K612mg/100株。供試材料為大白菜，生長(zhǎng)期分別為10周和4周，觀察其生長(zhǎng)狀況和產(chǎn)量。計(jì)算氮肥、鉀肥利用效率。試驗(yàn)于2015年8-10月在小湯山試驗(yàn)基地和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。對(duì)照1(CK)采用傳統(tǒng)的施肥方式，即按每立方水分別加1、2、3千克肥料的比例，分別按照0.1％、0.2％、0.3％的灌溉液，灌溉3次，總施肥量為N960mg/100株，P480mg/100株，K2040mg/100株。對(duì)照2(Fer)的施肥方式如下：每100株植株施用N1300mg/100株，P624mg/100株，K2652mg/100株，采用含氮16％，磷8％，鉀34％的可溶性復(fù)合化肥，分別按照0.1％、0.2％、0.3％的灌溉液，灌溉3次。試驗(yàn)組(Bio)施肥方式為化肥總施肥量N960mg/100株，P480mg/100株，K2040mg/100株，在添加總體積1％的生物有機(jī)肥，為按照順序依次施入的實(shí)例1，2，3生產(chǎn)的1段、2段，3段復(fù)合肥料，各占總施肥量的50％，30％和20％。植物樣氮含量測(cè)定采用H2SO4-H2O2法消煮，凱氏定氮儀測(cè)量總N含量。磷含量測(cè)定方法為，采用磷酸鹽與鉬酸銨和酒石酸銻鉀，抗壞血酸還原，分光光度法測(cè)定吸光度藍(lán)色絡(luò)合物。消煮后的植物樣品待測(cè)液采用ICP分析，測(cè)量K含量。試驗(yàn)結(jié)果如下表：表1、生物炭復(fù)合肥和化肥對(duì)植株磷鉀含量及吸收量的影響處理含磷量磷吸收量含鉀量鉀吸收量CK0.219b0.054a0.973a0.209aBio0.222a0.047a1.327b0.267aFer0.219b0.046a2.322c0.478b注：處理組分別為對(duì)照(CK)、生物炭化肥復(fù)合肥(Bio)、化肥單獨(dú)使用(Fer)。二、生物炭復(fù)合肥、有機(jī)肥和化肥對(duì)植株氮磷鉀效率的影響表2、生物炭復(fù)合肥、有機(jī)肥和化肥對(duì)植株氮磷鉀效率的影響注：A為三段生物炭復(fù)合肥實(shí)施例1，2，3的產(chǎn)品、B為單獨(dú)使用有機(jī)肥、C為單獨(dú)使用化肥。表1顯示添加生物炭顯著提高了植株磷含量，而且添加生物炭和化肥都極大提高了植株鉀的吸收量。表2顯示了有機(jī)肥和化肥混合使用有效提高了植株生長(zhǎng)量和磷含量。兩者結(jié)合有效地克服了單獨(dú)使用化肥或者有機(jī)肥的缺陷。當(dāng)前第1頁1 2 3