一種促進(jìn)根系生長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，特別涉及一種促進(jìn)根系生長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)定性碳的有機物質(zhì)，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(nóng)產(chǎn)品出口比例的不斷提升，農(nóng)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(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu) 的調(diào)整以及農(nóng)產(chǎn)品出口綜合實力的提升產(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，通過生物炭來延長肥料養(yǎng) 分的釋放期，降低養(yǎng)分損失，無機有機復(fù)合物則消除了生物炭養(yǎng)分不足的缺陷，從而做到了 對生物炭的充分利用，對農(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)明彌補了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種促進(jìn)根系生長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：蕎麥殼40-50、沼氣液25-30、硅藻土 13-16、硝酸銨10-14、氯化鉀5-7、蕪菁渣28-32、硫酸鎳1-2、新鮮滸苔110-120、復(fù)合微生物 菌劑5-7、小麥秸桿200-220、新鮮尿液18-20、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蕎麥殼、蕪菁渣、硅藻土混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào)節(jié) 含水量為55-65%，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2-4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3-4 周，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400-450°C，保溫炭化3-4小時， 再將溫度升高至750-850°C，保溫1-2小時，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)酵液中加入沼氣液、硫酸鎳，加熱至50-60°C下保溫40-60分 鐘，再冷卻至室溫后加入硝酸銨、氯化鉀并攪拌均勻，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(diào)節(jié)PH為 3. 8-4. 2,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(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(jìn)含氮結(jié)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(diào)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)明的生物炭肥利用硅藻土、蕪菁渣等發(fā)酵物改善了土壤的通透性，配合沼氣 液等強化了作物根系的吸收能力，又通過添加多種復(fù)合菌劑，在小麥生物炭的作用下其數(shù) 量和種群多樣性都得到了提高，其活性的增強，改善了根際生長環(huán)境，因而有利于促進(jìn)根系 生長。 具體實施方案
[0020] 下面結(jié)合以下【具體實施方式】對本發(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：蕎麥殼45、沼氣液28、硅藻土 15、硝酸銨12、氯 化鉀6、蕪菁渣30、硫酸鎳1、新鮮滸苔115、復(fù)合微生物菌劑6、小麥秸桿210、新鮮尿液19、 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蕎麥殼、蕪菁渣、硅藻土混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào)節(jié) 含水量為55-65%，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3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4周，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420°C，保溫炭化3小時，再將溫 度升高至800°C，保溫2小時，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)酵液中加入沼氣液、硫酸鎳，加熱至55°C下保溫50分鐘，再冷 卻至室溫后加入硝酸銨、氯化鉀并攪拌均勻，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(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(jìn)一步說明本發(fā)明的應(yīng)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(jìn)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(shù)據(jù)如下：
[0032] 從實驗數(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(zhì)有很大的提升，最終得到較高的水稻產(chǎn)量，相較于對照組產(chǎn)率有著較大的提高。
【主權(quán)項】
1. 一種促進(jìn)根系生長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：蕎麥殼40-50、沼氣液25-30、硅藻土13-16、硝酸銨10-14、氯化鉀5-7、蕪菁渣 28-32、硫酸鎳1-2、新鮮滸苔110-120、復(fù)合微生物菌劑5-7、小麥秸桿200-220、新鮮尿液 18-20、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所述的促進(jìn)根系生長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蕎麥殼、蕪菁渣、硅藻土混合，投入發(fā)酵池中加水調(diào)節(jié)含水 量為55-65%,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 2-4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3-4周，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400-450°C，保溫炭化3-4小時，再將 溫度升高至750-85(TC，保溫1-2小時，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)酵液中加入沼氣液、硫酸鎳，加熱至50-60°C下保溫40-60分鐘，再 冷卻至室溫后加入硝酸銨、氯化鉀并攪拌均勻，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(diào)節(jié)PH為 3. 8-4. 2,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)明公開了一種促進(jìn)根系生長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：蕎麥殼40-50、沼氣液、硅藻土13-16、硝酸銨10-14、氯化鉀5-7、蕪菁渣28-32、硫酸鎳、新鮮滸苔110-120、復(fù)合微生物菌劑5-7、小麥秸稈200-220、新鮮尿液18-20、水適量；本發(fā)明的生物炭肥利用硅藻土、蕪菁渣等發(fā)酵物改善了土壤的通透性，配合沼氣液等強化了作物根系的吸收能力，又通過添加多種復(fù)合菌劑，在小麥生物炭的作用下其數(shù)量和種群多樣性都得到了提高，其活性的增強，改善了根際生長環(huán)境，因而有利于促進(jìn)根系生長。
【IPC分類】C05G3/00
【公開號】CN105085020
【申請?zhí)枴緾N201510464373
【發(fā)明人】王菊
【申請人】合肥旭騰環(huán)保科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月30日