一种有机生物炭基肥及其制备方法和应用与流程

文档序号:17152935发布日期:2019-03-19 23:37阅读:428来源:国知局
本发明涉及肥料
技术领域
,具体涉及一种有机生物炭基肥及其制备方法和应用。
背景技术
:生物质炭是生物质在限氧或无氧条件下经高温热解炭化而形成的富含碳元素的固态物质,具有羟基、羧基、脂肪双键等亲水基团和芳香化结构,拥有丰富的多孔结构和较大的比表面积。生物质炭独特的结构决定了它拥有特殊的性质,如改善土壤环境等。但生物质炭也有不足之处,它自身所含的矿质养分含量有限,无法满足作物生长发育的需求,为弥补该缺陷,生物炭基肥应运而生。生物炭基肥是以生物质炭为基质,根据不同区域土地特点、不同作物生长特点以及科学施肥原理,添加有机质或/和无机质配制而成的生态环保型肥料,具有改良土壤、提高肥料利用率、稳定增产、减少肥料使用次数和数量、降低环境污染等优点,具备较高的研究价值和良好的发展前景。中国专利文献cn107935758a公开了一种生物质炭有机肥,其由以下按重量份计的组分经粉碎、混合后发酵而成:生物质炭1-8份;含水量10~50%的畜禽粪便30-60份;腐殖土10-15份;膨润土20-30份;蛭石5-10份;生物菌1-3份;微量元素0.5-2份。然而,制备上述生物质炭有机肥需使用蛭石,而蛭石是比较少见的天然矿物,其储量有限,且短期内不可再生。因此,以蛭石作为生物质炭有机肥的原料会导致该生物质炭有机肥的批量生产受到极大限制,严重限制其推广与应用。技术实现要素:因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有的生物炭基肥原料来源受限的缺陷,从而提供一种原料来源广的有机生物炭基肥;同时,本发明还提供了所述有机生物炭基肥的制备方法及其应用。为解决上述技术问题,本发明提供了一种有机生物炭基肥,按重量份数计,其原料组成包括:生物质炭8~12份;农作物秸秆8~12份;畜禽粪便65~95份。进一步地,按重量份数计,其原料组成包括:生物质炭10份;农作物秸秆10份;畜禽粪便80份。进一步地,所述生物质炭是由生物质材料在不高于450℃的无氧条件下裂解得到。更进一步地,所述生物质材料选自农作物秸秆、木材、竹材、甲壳类动物的外壳中的一种或多种。更进一步地,所述畜禽粪便的含水量为10~50wt%。本发明还提供了一种上述有机生物炭基肥的制备方法,包括如下步骤:将所述生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便混合、腐熟,即得所述有机生物炭基肥。进一步地,在混合所述生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便前还包括对所述农作物秸秆进行粉碎处理的步骤。进一步地,所述混合还包括调节所述生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便的混合料的含水量至55~65wt%。进一步地,所述腐熟具体包括:将所述生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便的混合料在15~20℃下堆置25~35天,每6~8天翻堆一次,直至秸秆变黑。本发明还提供了上述有机生物炭基肥或根据上述制备方法制备得到的有机生物炭基肥在种植有机葡萄中的应用,待采摘葡萄果实后,将所述有机生物炭基肥作为基肥施加。本发明的技术方案,具有如下优点:1.本发明提供的有机生物炭基肥,其原料组成包括生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便,所述生物质炭含有较大的孔隙度及比表面积,具有优异的吸附性能,其负载耦合熟化过程中产生的各种活性物质,并将这些养分间接提供给葡萄树,有效减少了营养元素的流失,提高了肥料的利用率;此外,畜禽粪便堆肥中添加生物质炭和秸秆,还能有效调节堆体的c/n比,促进堆体中有益微生物的生长,加快堆体腐熟的进程及减少温室气体的排放;同时,具有蓬松结构的秸秆还能增加堆体的通透性,避免堆体形成厌氧环境,有效防止有害微生物的产生,提高了有机生物炭基肥的品质。本发明的有机生物炭基肥原料各成分之间相互配合,使得本发明的有机生物炭基肥富含有机质及葡萄生长所需的多种营养元素,肥效持久稳定,真正做到根据葡萄的生长规律配施肥料,满足葡萄整个生长周期内不同阶段对养分的需求,提高了土壤活性有机质含量,从而提高了土壤肥力和质量,达到促进有机葡萄增产和品质提高的目的。2.本发明提供的有机生物炭基肥,所述生物质炭是由生物质材料在较低温度无氧条件下裂解得到,低温反应条件促进了热解气体的二次裂解,二次结炭与重聚反应增大了生物质炭产量;所述农作物秸秆自于农业生产副产物或废弃物,既保护了生态环境,又实现了资源的综合再利用,降低了生产成本,具有较高的经济价值。3.本发明提供的有机生物炭基肥的制备方法,将生物质炭、农作物秸秆及畜禽粪便混合腐熟即得所述有机生物炭基肥,原料来源广,制备工艺简单易行,成本低,经济效益高,具有广阔的应用前景。4.本发明提供的有机生物炭基肥的制备方法,对农作物秸秆进行粉碎处理,使秸秆与其他各组分充分接触,提高堆体的通透性,进一步提升了有机生物炭基肥的品质。具体实施方式提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明,并不局限于所述最佳实施方式,不对本发明的内容和保护范围构成限制,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。实施例中未注明具体实验步骤或条件者,按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。实施例1本实施例提供了一种有机生物炭基肥,其原料组成为:生物质炭1kg、玉米秸秆1kg、含水量30wt%的鸡粪8kg。采用上述原料制备有机生物炭基肥的方法为:(1)制备生物质炭:将玉米秸秆自然风干后,粉碎成5cm左右的小段,置于炭化炉中,在450℃厌氧环境下炭化1h,冷却至室温后取出,即得所述生物质炭;(2)混合:取自然晾干2-3d的玉米秸秆,粉碎得秸秆粉;取1kg秸秆粉、1kg生物质炭及8kg含水量30wt%的鸡粪,混合搅拌至均匀状态;(3)腐熟:在上述混合料中加入水,调节体系的含水量至60wt%,在15~20℃下堆置30天,每周翻堆一次,直至秸秆变黑、纤维被软化降解即得所述有机生物炭基肥。实施例2本实施例提供了一种有机生物炭基肥,其原料组成为:生物质炭0.8kg、水稻秸秆1.2kg、含水量50wt%的鸭粪6.5kg、含水量10wt%的鸡粪3.5kg。采用上述原料制备有机生物炭基肥的方法为:(1)制备生物质炭:水洗竹材4-5次,去除表面的黏附物,风干2-3d,然后在100℃烘箱中烘干5h,粉碎,置于400℃的炭化炉中,于无氧条件下热裂解处理4h,冷却至室温后取出,即得所述生物质炭;(2)混合:取自然晾干2-3d的水稻秸秆,粉碎得秸秆粉;取1.2kg秸秆粉、0.8kg生物质炭及6.5kg含水量50wt%的鸭粪、3.5kg含水量10wt%的鸡粪,混合搅拌至均匀状态;(3)腐熟:在上述混合料中加入水,调节体系的含水量至55wt%,在15~20℃下堆置25天,每8天翻堆一次,直至秸秆变黑、纤维被软化降解即得所述有机生物炭基肥。实施例3本实施例提供了一种有机生物炭基肥,其原料组成为:生物质炭1.2kg、小麦秸秆0.8kg、含水量25wt%的鸡粪6.5kg。采用上述原料制备有机生物炭基肥的方法为:(1)制备生物质炭:水洗蟹的外壳4-5次,去除表面的黏附物,风干2-3d,然后在100℃烘箱中烘干5h,粉碎,置于450℃的炭化炉中,于无氧条件下热裂解处理3h,冷却至室温后取出,即得所述生物质炭;(2)混合:取自然晾干2-3d的小麦秸秆,粉碎得秸秆粉;取0.8kg秸秆粉、1.2kg生物质炭及6.5kg含水量25wt%的鸡粪,混合搅拌至均匀状态;(3)腐熟:在上述混合料中加入水,调节体系的含水量至65wt%,在15~20℃下堆置35天,每6天翻堆一次,直至秸秆变黑、纤维被软化降解即得所述有机生物炭基肥。对比例1本对比例提供了一种有机生物炭基肥,其原料组成为:生物质炭1kg、含水量30wt%的鸡粪8kg。采用上述原料制备有机生物炭基肥的方法同实施例1。对比例2本对比例提供了一种有机生物炭基肥,其原料组成为:生物质炭2kg、含水量30wt%的鸡粪8kg。采用上述原料制备有机生物炭基肥的方法同实施例1。对比例3本对比例提供了一种有机生物炭基肥,其原料的组成及制备方法同中国专利文献cn107935758a。实验例本试验在江苏省南京市某有机葡萄种植园进行,土壤中有机质含量为3.1g/kg,共设6组试验处理,(1)不施肥处理;(2)施用某市售的有机肥料;(3)施用本发明实施例1中的有机生物炭基肥;(4)施用对比例1中的有机生物炭基肥;(5)施用对比例2中的有机生物炭基肥;(6)施用对比例3中的有机生物炭基肥。上述(2)-(6)组试验具体为:在有机葡萄果实采摘后,靠近原葡萄树种植穴向外挖深度为40cm,直径为40cm穴洞,按一层土一层肥的施肥方式,分多次施加肥料,肥料的用量为1800kg/亩。施肥后,于次年七月份有机葡萄成熟时分别测定相应土壤中的有机质含量(用333mmol/lkmno4氧化比色法测定),并根据有机葡萄的产量计算其增产百分比。表1土壤有机质含量及有机葡萄的增产百分比试验处理土壤有机质含量(g/kg)增产(%)15.2—26.45.7312.624.646.712.257.114.766.916.9由上表1可以看出,本发明的有机生物炭基肥能明显提高土壤有机质含量,并能显著提高有机葡萄的产量。显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。当前第1页12
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