一种生物炭土壤改良有机肥的制作方法

文档序号:13502315阅读:640来源:国知局

本发明属于有机肥技术领域,具体涉及一种生物炭土壤改良有机肥。



背景技术:

生物炭,是指生物有机材料在缺氧或绝氧环境中,经高温热裂解后生成的固态炭化产物,生物炭具有可固化二氧化碳,降低温室效应;可吸附营养成分,保持营养成分长久有效;另外,生物炭是通过废弃有机质成分转化而成,可以变废为宝,降低环境污染。现代种植方法,大量使用化肥和高分子农药,土壤日益板结,高分子农药自然状态下难以分解,以及环境中的重金属等物质,长期滞留与土壤中,造成土壤保水性、肥沃程度、种植安全性等属性下降,严重影响到土壤的可持续利用。传统对土壤改良方法,通过向土壤中施有机肥或多种微生物菌,利用有机肥的保水及持久的肥力,暂时性恢复土壤种植属性,但是未能根本上除去土壤中的有害成分;而土壤中施加微生物,利用多种微生物的协同作用,一方面对土壤中有机成分及分解,转化成营养物质,另一方面微生物可利用土壤中有害成分进行代谢,从而达到消除作用,但是微生物菌粉或菌液喷洒土壤后,在土壤中无菌粉和菌液的培养基,微生物存活率低,导致微生物土壤改良效果差。



技术实现要素:

本发明针对现有的问题:有机肥改良方法,向土壤中施撒有机肥料,增加土壤的保水性和营养性,但不能从根本上解决分解土壤中有害成分。微生物改良方法,菌粉或菌液施撒土壤中,由于土壤中缺乏培养基成分,微生物存活率低;部分微生物可利用土壤中的有害成分,进行新陈代谢,从而降低土壤中有害成分,但是有害成分复杂、多样,而微生物能代谢的有害成分种类有限。为解决上述问题,本发明提供了一种生物炭土壤改良有机肥。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种生物炭土壤改良有机肥,包括以下步骤:

(1)生物炭制作:将植物秸秆粉碎后,与秸秆质量1.7%-2.0%的活性剂混合;然后,将混合物置于炭化炉内,进行炭化工艺,制成生物炭;

(2)生物炭处理:将生物炭浸泡于多菌种培养液中1-1.5h,取出后,在温度30℃-35℃的恒温箱培养12-16h,制得具有生物活性的生物炭;将生物炭浸泡于微量元素溶液中7-8h,制得富硒生物炭;其中按照生物活性炭:富硒生物炭质量配比为3:2,配制成生物炭肥;

(3)有机及无机成分:按照质量计份发酵秸秆42-45份、发酵木屑37-39份、泥炭22-24份、腐殖酸16-19份、饼肥9-11份,配制成有机成分;将硫酸钾份、磷酸二氢钾、硝酸铵、磷酸钙,按照质量配比3:1:2:2,配制成无机成分;

(4)土壤改良:按照生物炭肥、有机成分、无机成分质量配比为1:5:2,均匀混合,制成生物炭有机肥;将土壤深耕30-35cm,按照每亩120-140kg对土壤施肥,反复梨耙土壤3-4次,并浇水将土壤表层湿润,覆盖地膜12-15天。

所述生物炭土壤改良有机肥,步骤(1)所述的活性剂,其成分质量配比为:磷酸钾:硫酸:盐酸为11:1:3。

所述生物炭土壤改良有机肥,步骤(1)所述生物炭,其制作方法为:

将秸秆混合物置于炭化炉内,关闭炭化炉后,抽氧30-40min,炭化炉内氧气含量降至1%以下;运行炭化工艺:第一步脱水阶段,温度190℃-210℃,时间30-35min;第二步炭化阶段,温度520℃-540℃,炭化时间4-5h;第三步降温阶段,将炭化炉内温度1min内降至110℃-130℃,时间50-60min;工艺结束冷却后,制得生物炭。

所述生物炭土壤改良有机肥,步骤(2)所述的多菌种培养液,其菌种组成和配制比例为:

酵母菌液:固氮菌液:光合菌液:硫化菌液:芽孢杆菌液为3:2:2:2:1。

所述生物炭土壤改良有机肥,步骤(2)所述的微量元素液,其微量元素组成及配制比例为,se:fe:mg:ca:zn为5:2:3:2:1。

本发明相比现有技术具有以下优点:肥料有机成分,有机成分中的发酵后秸秆和木屑,可增加土壤间隙,利用水分保持和空气流通,并为植物提供营养物质,泥炭可吸附微量元素、中量元素成分和水分,起到保肥、保水的作用,而腐质酸成分,既可为土壤提供营养物质,又可中和土壤中碱性成分,缓解土壤碱化。肥料无机成分,可为植物提供快速有效的肥力供给,提供短期肥力。肥料生物炭成分,将生物炭浸入菌液和微量元素液中,通过生物炭的吸附作用,菌液中浸泡的生物炭,将培养基成分和微生物吸附,在生物炭上形成微生物培养环境,浸泡于微量元素液中的生物炭,吸附硒、铁等离子,为土壤提供营养供应的同时,硒-p蛋白具有螯合重金属作用,从而达到降低土壤中重金属含量。

具体实施方式

实施例1:

一种生物炭土壤改良有机肥,包括以下步骤:

(1)生物炭制作:将植物秸秆粉碎后,与秸秆质量1.7%的活性剂混合;然后,将混合物置于炭化炉内,进行炭化工艺,制成生物炭;其中活性剂质量配比为:磷酸钾:硫酸:盐酸为11:1:3;其中炭化工艺:第一步脱水阶段,温度190℃,时间32min;第二步炭化阶段,温度520℃,炭化时间4h;第三步降温阶段,将炭化炉内温度1min内降至110℃,时间50min;工艺结束冷却后,制得生物炭;

(2)生物炭处理:将生物炭浸泡于多菌种培养液中1h,取出后,在温度32℃的恒温箱培养13h,制得具有生物活性的生物炭;将生物炭浸泡于微量元素溶液中7h,制得富硒生物炭;其中按照生物活性炭:富硒生物炭质量配比为3:2,配制成生物炭肥;其中多菌种培养液配制比例为酵母菌液:固氮菌液:光合菌液:硫化菌液:芽孢杆菌液为3:2:2:2:1;其中微量元素配制比例为硒:fe:mg:ca:zn为5:2:3:2:1;

(3)有机及无机成分:按照质量计份发酵秸秆43份、发酵木屑37份、泥炭22份、腐殖酸17份、饼肥10份,配制成有机成分;将硫酸钾份、磷酸二氢钾、硝酸铵、磷酸钙,按照质量配比3:1:2:2,配制成无机成分;

(4)土壤改良:按照生物炭肥、有机成分、无机成分质量配比为1:5:2,均匀混合,制成生物炭有机肥;将土壤深耕32cm,按照每亩125kg对土壤施肥,反复梨耙土壤3次,并浇水将土壤表层湿润,覆盖地膜13天。

实施例2:

本实施例2与实施例1比较,步骤变化在以下方面:

步骤(1)所述炭化工艺参数为:

第一步脱水阶段,温度210℃,时间35min;第二步炭化阶段,温度540℃,炭化时间5h;第三步降温阶段,将炭化炉内温度1min内降至130℃,时间60min;工艺结束冷却后,制得生物炭。

步骤(2)中生物炭菌液和微量元素液浸泡时间为:菌液浸泡1.5h,微量元素浸泡8h。

步骤(3)中有机成分配制质量计份为:

发酵秸秆44份、发酵木屑38份、泥炭24份、腐殖酸18份、饼肥11份。

其他与实施例1相同。、

对比1:

本对比1与实施例1比较,未进行步骤(1)中生物炭制作,其他步骤与实施例1相同。

对比2:

本对比2与实施例2比较,未进行步骤(2)生物炭多菌种培养液浸泡,其他步骤与实施例2相同。

对比3:

本对比3与实施例1比较,步骤(2)中未使用微量元素液浸泡,其他步骤与实施例1相同。

对比4:

本对比4与实施例2比较,步骤(4)中生物炭肥:有机成分:无机成分质量配比为1:7:2,其他步骤与实施例2相同。

对照组:

对照组使用有机肥成分,对土壤进行改良,未使用生物炭、多菌种培养液及微量元素液。

对实施例1、实施例2、对比1、对比2、对比3、对比4及对照组实验方案,

测试土壤中微生物总菌落数量、水分含量及重金属含量、有机质含量。

水分含量测试:对实验土壤浇灌水,使土壤中水分含量一致,5天后取样测试土壤中水分含量,中间无人工浇水和雨水;

重金属含量测试:采用原子吸收分光光度法。

实验数据:

综合结果:有机肥中使用生物炭成分,可提高土壤中微生物含量102个,水分含量提高15%,重金属含量降低12%,土壤中有机质提高4%;使用多菌种培养液和富硒微量元素液对生物炭进行浸泡,土壤中微生物含量提高102个,重金属含量降低9%-10%。

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