本发明涉及有机肥领域，具体涉及一种高肥效有机肥及其制备方法与应用。
背景技术：
柑橘是我国南方最主要的经济树种。由于柑橘果品鲜甜可口，营养丰富，不仅可以鲜食，还可以加工成果汁、果酱、罐头、果酒等；从柑橘中提取的香精油、果胶和柠檬酸等物质广泛应用于食品加工和医药等行业。因此，柑橘的优质高产在新农村建设中占有重要地位。
化肥是现代农业中植物营养学的重大发明和创造，对推动农业现代化、农产品高产优质做出突出贡献。科学合理施用化肥不仅可以高产优质，而且还可以培肥地力。但是过度施用化肥，不仅导致柑橘品质不断下降，而且还会造成柑橘园土壤持续酸化、板结、贫瘠化和生态平衡失调。如果长期得不到有效治理，势必会对柑橘的可持续发展构成巨大威胁。
当前，我国柑橘品质不断下降，主要归因于氮素和其他中微量元素施用不平衡所致。因此，为了提高柑橘品质，在降低化肥用量的情况下合理增施有机肥，既可以补充柑橘所需的中微量元素，又可以培肥地力。
目前，较常施用的有机肥多为发酵好的猪粪、鸡粪和枯饼，其存在养分含量低和养分分布不平衡的问题，无法满足果树的正常生长需求。
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技术中的猪粪、鸡粪、枯饼养分含量低和养分分布不平衡的问题，无法满足果树生长需求的缺陷，从而提供一种高肥效有机肥及其制备方法与应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种高肥效有机肥，以所述有机肥的总质量计，所述有机肥包括以下重量份数的原料：
进一步的，所述有机肥呈柱状结构。
进一步的，所述柱状结构上开设有至少一个通孔，所述通孔的总体积占所述有机肥总体积的比例不小于50％。
进一步的，所述柱状结构的横截面呈圆形、方形或多边形。
进一步的，所述柱状结构的横截面呈圆形，所述圆形直径为60-85mm，柱状结构高度65-80mm，通孔直径为12-15mm，通孔个数为15-25个。
进一步的，以所述有机肥的总质量计，所述有机肥还包括4-8重量份的粘结剂。
进一步的，按所述粘结剂的总质量计，所述粘结剂包括以下重量百分比的原料：
24％-66％膨润土、17％-31％硼泥、6％-15％预糊化淀粉。
进一步的，所述粘结剂中粒度≤0.08mm的颗粒数达到95％。
一种制备如上述所有方案中任一项所述的高肥效有机肥的方法，包括以下步骤：
将硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼和猪粪基蚯蚓粪充分混合，得到混合物料体系，向混合物料体系中加入粘结剂和水，拌和后成型、烘干。
进一步的，在向混合物料体系中加入粘结剂和水前，还包括对所述混合物料体系进行粉碎处理至混合物料体系粒径为0.1-0.5mm的步骤。
进一步的，所述烘干的温度为45-60℃。
一种如上述所有方案中任一项所述的高肥效有机肥在柑橘种植中的应用。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的高肥效有机肥。硝基腐植酸钙镁中氮、钙、镁营养元素含量均较高，糖渣、枯饼也具有较高的含氮量，猪粪基蚯蚓粪中含有大量的生物活性物质和有益微生物。通过将硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼以及猪粪基蚯蚓粪按特定的配伍进行混合，使得得到的高肥效有机肥中氮、钙、镁营养元素含量较传统有机肥更高，且比例更加合理。长期科学合理施用可以满足柑橘生长的需求，有利于柑橘产量提升和品质改善。另外，由于硝基腐植酸钙镁是速效、水溶性的有机肥料，通过添加硝基腐植酸钙镁还能解决有机肥在冬季低温下分解速率缓慢，养分释放时间与柑橘对养分需求时间不匹配的问题。
2.本发明提供的高肥效有机肥。将有机肥设置为柱状结构，对于丘陵地区无法进行机械化作业施肥的果树，可以采用打洞机进行打洞施肥；与开沟施肥相比，能有效减轻施肥负担，提高作业效率，大幅度降低生产成本。
3.本发明提供的高肥效有机肥。通过在柱状结构上开设通孔，增大土壤与有机肥的接触面积，提高有机肥的分解速率，增加有机肥的肥效。
4.本发明提供的高肥效有机肥。通过对柱状结构的直径、高度、通孔直径以及个数进行限定，既可以避免通孔直径太小或通孔个数太少而导致有机肥分解速率较慢，养分释放时间与果树对养分需求时间不匹配的问题，又可以避免通孔直径太大或通孔个数太多而导致有机肥强度低，易碎，不易施肥的问题。
5.本发明提供的高肥效有机肥。糖渣本身既是高效的有机肥原料，又是性能较好的粘结材料。通过进一步往有机肥中添加粘结剂，在粘结剂与糖渣的双重粘结作用下，有机肥的成型率以及硬度指数大幅度提高。从而有效避免有机肥在运输或仓储过程中的变形。
6.本发明提供的高肥效有机肥。膨润土粘结效果很有限，硼泥和预糊化淀粉的粘结性能较好，但成本较高。通过将膨润土、硼泥以及预糊化淀粉按特定比例混合形成复合粘结剂，使得粘结剂粘结效果不受影响的前提下还可以进一步降低生产成本；使得复合粘结剂不仅具备粘结性能优势，而且还具有成本可控优势。
7.本发明提供的高肥效有机肥的制备方法。制备方法简单。
8.本发明提供的高肥效有机肥在柑橘种植中的应用。将高肥效有机肥作为基肥应用于柑橘树，不仅有利于柑橘的生长和品质改善，而且还能提高柑橘种植的经济效益。
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。
本发明提供一种高肥效有机肥，以所述有机肥的总质量计，所述有机肥包括以下重量份数的原料：
其中，硝基腐植酸钙镁可直接市购或者按如下步骤制备得到：
(1)硝基腐植酸粗料的制备：先将浓硝酸制成25％-30％的硝酸溶液，然后按照煤酸比0.5-0.8的质量比例加入风化煤(腐植酸含量40％-50％)，搅拌30-40min后得到硝基腐植酸粗料；
(2)硝基腐植酸钙镁的制备：将上述制得的硝基腐植酸粗料100份(以干基计)和粉碎到60目的煅烧白云石50份(干基)，同时加入占前者总重量70％-80％的水，通过搅拌机搅拌均匀后在90℃下反应4h，经过熟化后得到硝基腐植酸钙镁。
所述糖渣为味精生产过程中淀粉经糖化处理后产生的废渣；所述枯饼为油菜籽饼或花生饼，是油菜或花生的种子榨油后成饼形的渣滓；所述猪粪基蚯蚓粪，是指用猪粪喂养蚯蚓过程中经蚯蚓肠道消化吸收后产生的蚯蚓粪。
丘陵地区大部分为梯田式种植果树，由于受作业范围和行距尺寸的限制，无法使用现有施肥机械进行机械化作业，只能通过人工开沟施肥，但这样会大幅增加施肥成本，降低作业效率。因此，优选的，本发明中将有机肥设置为柱状结构，其中，由于糖渣具有粘结性，因此，通过设置糖渣的占比，不仅有利于有机肥肥效的发挥，还可以利用糖渣将硝基腐植酸钙镁、枯饼以及猪粪基蚯蚓粪很好地粘结在一起成型。将有机肥设置为柱状结构，可以采用小型的打洞机进行打洞施肥，与开沟施肥相比，可以减轻施肥负担，提高作业效率，大幅度降低生产成本。
优选的，所述柱状结构上开设有至少一个通孔，所述通孔的总体积占所述有机肥总体积的比例不小于50％。通过在柱状结构上开设通孔，可以增大土壤与有机肥的接触面积，从而提高有机肥的分解速率，增加有机肥的肥效。
优选的，所述柱状结构的横截面呈圆形、方形或多边形。
优选的，有机肥呈蜂窝煤状，即有机肥柱状结构的横截面为圆形。这样设置，可以采用制备蜂窝煤的设备对有机肥进行成型加工，简单方便。
优选的，所述柱状结构的横截面呈圆形，所述圆形直径为60-85mm，柱状结构高度65-80mm，通孔直径为12-15mm，通孔个数为15-25个。
优选的，以所述有机肥的总质量计，所述有机肥还包括4-8重量份的粘结剂。通过进一步往有机肥中添加粘结剂，在粘结剂与糖渣的双重粘结作用下，有机肥的成型率以及硬度指数可以大幅度提高，从而有效避免有机肥在运输或仓储过程中的变形。
优选的，按所述粘结剂的总质量计，所述粘结剂包括以下重量百分比的原料：
24％-66％膨润土、17％-31％硼泥、6％-15％预糊化淀粉。
优选的，所述粘结剂按照如下步骤制备得到：
按比例将粘结剂的原料混匀，然后进行细磨处理，细磨后的粒度≤0.08mm的达到95％。
本发明提供一种制备如上述所有方案中任一项所述的高肥效有机肥的方法，包括以下步骤：
将硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼和猪粪基蚯蚓粪充分混合，得到混合物料体系，向混合物料体系中加入粘结剂和水，拌和后成型、烘干。
优选的，在向混合物料体系中加入粘结剂和水前，还包括对所述混合物料体系进行粉碎处理至混合物料体系粒径为0.1-0.5mm的步骤。从而有利于高肥效有机肥的成型。
优选的，所述烘干的温度为45-60℃。
本发明提供一种如上述所有方案中任一项所述的高肥效有机肥在柑橘种植中的应用。
优选的，当高肥效有机肥满足所述柱状结构的横截面呈圆形，所述圆形直径为60-85mm，柱状结构高度65-80mm，通孔直径为12-15mm，通孔个数为15-25个时，每株柑橘树施用5-10个高肥效有机肥即可促进柑橘生长，增加柑橘产量，改善柑橘品质。
实施例1-5
实施例1-5涉及一种高肥效有机肥，其制备方法如下：
将硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼和猪粪基蚯蚓粪按比例充分混合，得到混合物料体系。将混合物料体系进行粉碎研磨，得到粒径为0.25mm的混合物料体系，然后向混合物料体系中加入粘结剂和水，拌和后制成横截面为圆形的蜂窝煤状，再在50℃下烘干，即得。
其中，硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼、猪粪基蚯蚓粪和粘结剂的添加量见表1；有机肥横截面的直径、高度和通孔直径及个数见表2。
表1.实施例1-5的具体配方
表2.实施例1-5的有机肥横截面直径、高度、通孔直径以及个数
实施例6
本实施例与实施例3的区别之处仅在于，在本实施例中，有机肥按照如下步骤制得：
将硝基腐植酸钙镁、糖渣、枯饼、猪粪基蚯蚓粪和粘结剂按比例充分混合，得到混合物料体系，将混合物料体系进行粉碎研磨，得到粒径为0.25mm的混合物料体系，再在50℃下烘干，即得粉末状有机肥。
对比例1
本对比例涉及一种有机肥，购于江西南丰超大生物有机肥有限公司。商品名为“有机肥料”，主要成分为骨粉、草炭、蓖麻粕和菜籽粕，为粉末状，有机质≥45％，n+p2o5+k2o≥5.0％。
效果例1
将实施例1-6及对比例1提供的有机肥应用于赣南脐橙或南丰蜜桔，其中，实施例1-5的高肥效有机肥是机械施肥，即先用打孔机在果树下打孔，然后放置有机肥覆土；实施例6以及对比例1提供的有机肥是在果树下开沟撒施。以不施有机肥处理作为对照组。通过对脐橙和蜜桔产量、品质以及土壤肥力指标进行观察，结果见表3-5。与对比例1相比，实施例的脐橙和蜜桔产量均大幅度提高、品质显著改善、土壤肥力明显提升。
表3.各实施例及对比例有机肥对赣南脐橙产量和品质的影响
注：可溶性固形物、总酸度的测定参考cb/t8210-2011，vc含量的测定参考gb5009.86-2016。
表4.各实施例及对比例有机肥对南丰蜜桔产量和品质的影响
注：可溶性固形物、总酸度的测定参考cb/t8210-2011，vc含量的测定参考gb5009.86-2016。
表5.各实施例及对比例有机肥对土壤肥力指标的影响
注：土壤有机质的测定采用重铬酸钾容量法；土壤活性有机质测定采用高锰酸钾氧化法；全氮测定采用凯氏定氮法；土壤有效磷测定采用碳酸氢钠浸提—钼锑抗比色法；土壤交换性钾、钙、镁测定采用醋酸铵浸提—原子吸收分光光度法。
效果例2
将实施例3、6和对比例1提供的有机肥应用于赣南脐橙和南丰蜜桔的种植中。其中实施例3提供的高肥效有机肥是通过打孔机在果树下打孔施肥；实施例6和对比例1提供的有机肥是在果树下人工开沟撒施。
根据统计，开沟撒施，一个普通工人的一天作业面积约为0.6亩；采用打孔机施肥，一个普通工人一天的作业面积达到了6亩。实施例3、实施例6和比例1的具体经济效益核算见表6。
表6.经济效益核算
根据表6，与人工开沟施肥方式相比，采用打孔机施肥方式虽然在生产资料成本方面有所增加，但用工成本大幅度降低，使得生产效益明显增加。可见，通过将有机肥制作成柱状结构，方便了肥料的施用，提高了作业效率，节约了生产成本，增加了生产效益。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明高肥效有机肥的制备与应用所作的举例，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属于本发明创造的保护范围。