本發(fā)明屬于炭基肥技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種竹林專用生物炭基肥料、制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
炭基肥，一種以生物炭為基質(zhì)，根據(jù)土壤質(zhì)地、作物生長特點以及科學(xué)施肥原理，添加有機質(zhì)或/和無機質(zhì)配制而成的生態(tài)環(huán)保型肥料。炭基肥分為三大基本類型：炭基有機肥、炭基無機肥、炭基有機無機復(fù)合肥(復(fù)混肥)。炭基有機肥，是指生物炭粉與有機肥合理搭配從而形成的生態(tài)型肥料；炭基無機肥，是指生物炭粉與無機肥合理配比從而形成的生態(tài)型肥料；炭基有機無機復(fù)合肥(復(fù)混肥)，是指生物炭粉與有機無機復(fù)合肥(復(fù)混肥)合理配伍從而形成的生態(tài)型肥料?，F(xiàn)在市場上應(yīng)用生物炭做成生物有機肥、土壤改良劑、復(fù)合微生物肥料等產(chǎn)品；產(chǎn)品種類也開始慢慢多樣化。但針對植物品種的專用炭基肥鮮少出現(xiàn)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，竹林施肥通常采用農(nóng)家肥直接施肥，或采用有機肥施用，有機肥施用成本較高，且長期施用會導(dǎo)致土壤變質(zhì)，竹林產(chǎn)量明顯降低，而農(nóng)家肥狀態(tài)不穩(wěn)定，營養(yǎng)成分單一，無法有效改善竹林產(chǎn)量。
中國專利文獻公開了一種有機質(zhì)炭基肥及其生產(chǎn)工藝[申請?zhí)枺?01510256703.5]，該炭基肥由以下原料按重量百分比制成：秸稈炭粉30-35％，竹子炭粉8-12％，大糞10-15％，豬糞10-15％，牛糞5-10％，雞糞10-15％，羊糞5-10％，生物質(zhì)提取液2-5％。
上述的有機質(zhì)炭基肥生產(chǎn)過程中無污染，同時解決了農(nóng)林廢棄物及家禽糞便的污染源，變廢為寶，可有效治理耕地污染，殺滅耕地有害菌，解決多年重金屬及農(nóng)藥殘留危害，土壤表面積增大不再板結(jié)。抗旱抗?jié)衬芰捌滹@著，恢復(fù)土壤生態(tài)平衡。但是上述的炭基肥的有機質(zhì)主要來源于動物糞便，營養(yǎng)單一，在實際應(yīng)用到竹林中時，由于糞便的發(fā)酵產(chǎn)熱，會導(dǎo)致竹林根部受損，影響竹筍產(chǎn)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對上述問題，提供一種竹林專用生物炭基肥料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種竹林專用生物炭基肥料的制備方法。
本發(fā)明的再一目的是提供一種竹林專用生物炭基肥料的施用方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案：一種竹林專用生物炭基肥料，包括以下組分：生物炭、無機肥、有機廢棄物好氧發(fā)酵肥和粘結(jié)劑。
在上述的竹林專用生物炭基肥料中，所述的組分的質(zhì)量份數(shù)如下：
在上述的竹林專用生物炭基肥料中，本生物炭基肥料的有效養(yǎng)分≥25wt％且N:P2O5:K2O的重量比為10:6:7，總C含量為35-45wt％，pH為6.0-7.0。
一種竹林專用生物炭基肥料的制備方法，包括以下步驟：
A、生物炭的制備，收集農(nóng)作物有機生物質(zhì)，干燥后，置于生物碳化爐中高溫煅燒，碳化后得到生物炭；
B、有機廢棄物好氧發(fā)酵肥的制備，取有機廢棄物，粉碎至粒徑5-10cm，擠壓脫水，放入到發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵24小時以上，之后將發(fā)酵倉內(nèi)的發(fā)酵物移出到發(fā)酵倉外，進行二次堆肥，烘干后得到有機廢棄物好氧發(fā)酵肥；
C、配料制粒，取步驟A制備的生物炭和步驟B制備的有機廢棄物好氧發(fā)酵肥，與無機肥和粘結(jié)劑混合，攪拌均勻后制粒，得到竹林專用生物炭基肥料。
在上述的竹林專用生物炭基肥料的制備方法中，在步驟B中，有機廢棄物擠壓脫水后，加入復(fù)合菌劑后在發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵，所述復(fù)合菌劑的制備方法如下：
用麥麩或鋸末20斤，與白菜100斤混合，放入用紅糖水活化的菌劑，菌劑添加量占混合物總量5wt％，攪拌培養(yǎng)24小時，得到菌床；
每1000kg有機廢棄物添加1kg菌床；
所述的菌劑包括地衣芽孢桿菌、枯草芽抱桿菌、蠟樣芽抱桿菌、假蕈狀芽孢桿菌、米曲霉、表皮短桿菌、多粘類芽孢桿菌、日本曲霉、指狀青霉、雜色曲霉、解木糖賴氨酸芽孢桿菌、固氮類芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌的任意一種或幾種。
在上述的竹林專用生物炭基肥料的制備方法中，所述的生物炭、無機肥、有機廢棄物好氧發(fā)酵肥和粘結(jié)劑的質(zhì)量份數(shù)依次為30-40份、35-45份、10-20份和1-2份，制粒的粒徑為4mm。
在上述的竹林專用生物炭基肥料的制備方法中，在步驟A中，煅燒溫度為450-600℃，煅燒過程采用惰性氣體保護。
在上述的竹林專用生物炭基肥料的制備方法中，在步驟B中，二次堆肥時間為25天，且當(dāng)堆肥的堆體溫度達到65℃以上后進行翻堆，烘干溫度在50℃以下。
在上述的竹林專用生物炭基肥料的制備方法中，在步驟B中，所述的有機廢棄物好氧發(fā)酵肥的pH為7.5-8.0，全氮為1.8-2.0％，全磷為1.4-1.6wt％，有機物含量為70-80wt％。
一種根據(jù)上述的制備方法制備的竹林專用生物炭基肥料的施用方法，包括以下步驟：
A、基肥施用：材用毛竹林于孕筍年9-10月施竹林專用生物炭基肥料900kg/ha，筍用毛竹林在深翻年份施竹林專用生物炭基肥料450kg/ha，并配施有機肥1000kg/ha，全面深翻；
B、追肥施用：筍用竹林在每年春季2月或4-5月，用穴施或溝施法，施用竹林專用生物炭基肥料450kg/ha。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
1、竹林專用生物炭基肥料配伍合理，由于添加了有機廢棄物好氧發(fā)酵肥，可有效降低肥料成本，添加活性微生物，促進碳基肥效與竹子根基生長。
2、竹林專用生物炭基肥料的制備方法將農(nóng)村的有機廢棄物變廢為寶，并得到一種特別適用于竹林的竹林專用生物炭基肥料，從而能提高竹林的產(chǎn)量，筍的營養(yǎng)成分，尤其是有機廢棄物好氧發(fā)酵肥采用發(fā)酵過程后，形成“熟肥”，對竹林不會造成損傷，安全系數(shù)高，且兼顧了竹子養(yǎng)分需求和有機肥料的緩釋性。
3、生物炭基肥料的施用方法相對于用純化肥處理的方法，在竹筍產(chǎn)量，竹筍營養(yǎng)成分，肥料的利用率都得到明顯提高。
4、肥料中添加生物炭，可改良土壤結(jié)構(gòu)，抑制土壤酸化，增加養(yǎng)分緩效性。
具體實施方式
下述實施例中所用的試劑，如無特殊說明，可以從常規(guī)生化試劑商店購買得到。以下實施例中的定量數(shù)據(jù)，均設(shè)置三次重復(fù)實驗，結(jié)果取平均值。
實施例1
一種竹林專用生物炭基肥料，包括30kg生物炭，45kg無機肥，有機廢棄物好氧發(fā)酵肥10kg，粘結(jié)劑1kg，粘結(jié)劑可以使用環(huán)糊精或改性淀粉，優(yōu)選用環(huán)糊精。本生物炭基肥料的有效養(yǎng)分重量百分比為25wt％，總C含量為35wt％，pH為7.0。
本實施例中，無機肥可以是尿素、硫酸鉀、磷酸二銨中的任意一種或幾種，本生物炭基肥料的粒徑為4mm。有機廢棄物好氧發(fā)酵肥可以采用實施例4步驟B的方法制備。生物炭可以是玉米秸稈、稻秸稈、麥秸稈、高粱秸稈中的任意一種或幾種，干燥后，分別置于生物碳化爐中，在溫度450-600℃、惰性氣體條件下，經(jīng)過煅燒后碳化得生物炭。
實施例2
一種竹林專用生物炭基肥料，包括40kg生物炭，35kg無機肥，有機廢棄物好氧發(fā)酵肥20kg，粘結(jié)劑2kg，其中粘結(jié)劑選用改性淀粉。本生物炭基肥料的有效養(yǎng)分重量百分比為32％，總C含量為45wt％，pH為6.0。
實施例3
一種竹林專用生物炭基肥料，包括35kg生物炭，40kg無機肥，有機廢棄物好氧發(fā)酵肥15kg，粘結(jié)劑1.5kg，其中粘結(jié)劑選用環(huán)糊精。本生物炭基肥料的有效養(yǎng)分重量為34wt％，且N:P2O5:K2O的重量比為10:6:7，總C含量為40wt％，pH為6.2。
實施例4
一種竹林專用生物炭基肥料的制備方法，包括以下步驟：
A、生物炭的制備，收集農(nóng)作物有機生物質(zhì)，干燥后，置于生物碳化爐中高溫煅燒，碳化后得到生物炭；
B、有機廢棄物好氧發(fā)酵肥的制備，取有機廢棄物，粉碎至粒徑5-10cm，擠壓脫水，放入到發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵24小時以上，之后將發(fā)酵倉內(nèi)的發(fā)酵物移出到發(fā)酵倉外，進行二次堆肥，烘干后得到有機廢棄物好氧發(fā)酵肥；
C、配料制粒，取步驟A制備的生物炭和步驟B制備的有機廢棄物好氧發(fā)酵肥，與無機肥和粘結(jié)劑混合，攪拌均勻后制粒，得到竹林專用生物炭基肥料。
上述的生物炭、無機肥、有機廢棄物好氧發(fā)酵肥和粘結(jié)劑的質(zhì)量份數(shù)依次為30-40份、35-45份、10-20份和1-2份，制粒的粒徑為4mm。
優(yōu)選方案：
在步驟A中，煅燒溫度為450-600℃，煅燒過程采用惰性氣體保護。
在步驟B中，有機廢棄物擠壓脫水后，加入復(fù)合菌劑后在發(fā)酵倉內(nèi)發(fā)酵，所述復(fù)合菌劑的制備方法如下：
用麥麩或鋸末20斤，與白菜100斤混合，放入用紅糖水活化的菌劑，菌劑添加量占混合物總量5wt％，攪拌培養(yǎng)24小時，得到菌床，每1000kg有機廢棄物添加1kg菌床；
上述的菌劑包括地衣芽孢桿菌、枯草芽抱桿菌、蠟樣芽抱桿菌、假蕈狀芽孢桿菌、米曲霉、表皮短桿菌、多粘類芽孢桿菌、日本曲霉、指狀青霉、雜色曲霉、解木糖賴氨酸芽孢桿菌、固氮類芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌的任意一種或幾種。
在步驟B中，二次堆肥時間為25天，且當(dāng)堆肥的堆體溫度達到65℃以上后進行翻堆，烘干溫度在50℃以下。
在步驟B中，所述的有機廢棄物好氧發(fā)酵肥的pH為7.5-8.0，全氮為1.8-2.0％，全磷為1.4-1.6wt％，有機物含量為70-80wt％。
本生物炭基肥料的有效養(yǎng)分≥25wt％且N:P2O5:K2O的重量比為10:6:7，總C含量為35-45wt％，pH為6.0-7.0。
本發(fā)明配伍合理，由于添加了生物炭，可改良土壤結(jié)構(gòu)，促進肥料緩釋性，有機廢棄物好氧發(fā)酵肥，可增加活性微生物對有機肥分解，促進肥料肥效；此炭基肥有效降低肥料成本，充分利用廢棄物資源，兼顧了竹子養(yǎng)分需求和有機肥料的緩釋性。
實施例5
一種根據(jù)實施例4的制備方法制備的竹林專用生物炭基肥料的施用方法，包括以下步驟：
A、基肥施用：材用毛竹林于孕筍年9-10月施竹林專用生物炭基肥料900kg/ha，筍用毛竹林在深翻年份施竹林專用生物炭基肥料450kg/ha，并配施有機肥1000kg/ha，全面深翻；
B、追肥施用：筍用竹林在每年春季2月或4-5月，用穴施或溝施法，施用竹林專用生物炭基肥料450kg/ha。
對比例1
1)試驗方法
實驗區(qū)位于浙江省龍游地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。試驗毛竹林地土壤類型為紅壤。試驗設(shè)純化肥、實施例4制得的竹林專用炭基肥分別處理：
純化肥處理，即施肥傳統(tǒng)模式，施用硫酸鉀型復(fù)合肥(N:P2O5:K2O＝15:15:15)，年用量為900kg/ha；
竹林專用炭基肥處理，炭基肥年施用量為900kg/ha(N:P2O5:K2O＝10:6:7),有效養(yǎng)分≥32％。
樣地規(guī)格均為20m×20m，純化肥處理和竹林專用炭基肥處理3次重復(fù)，相鄰樣地之間設(shè)置至少5m的緩沖帶，共設(shè)置樣地6塊。
2)結(jié)果分析
表1不同處理方式的結(jié)果對照
A、產(chǎn)量對比，復(fù)合肥與竹林專用炭基肥處理下的鮮筍總產(chǎn)量分別為5.8±0.5t/ha、7.2±1.0t/ha，施用竹林專用炭基肥的竹筍產(chǎn)量顯著高于復(fù)合肥處理(P<0.05)，前者高出24.4％。
B、營養(yǎng)成分對比，竹林專用炭基肥處理比復(fù)合肥處理下的出筍時間明顯提前，3月份的出筍量都顯著大于后者。炭基肥處理下，毛竹筍氨基酸總量比復(fù)合肥處理增加了13.4％，明顯提高筍鮮味與營養(yǎng)成分。
C、養(yǎng)分利用率對比，在有效施肥總量相等的條件下，由于竹筍產(chǎn)量提高，炭基肥處理下竹林通過竹筍輸出N、P、K總量的含量也顯著增大。炭基肥處理下竹筍中輸出的N總量比復(fù)合肥高出25.2％，P總量比對照高出21.1％，K總量比對照高出23.2％。所以，生物炭肥料的農(nóng)學(xué)利用率遠大于復(fù)合肥。
綜上所述，用竹林專用炭基肥處理相對于用純化肥處理，在產(chǎn)量，營養(yǎng)成分，肥料的利用率都得到明顯提高。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。