本发明涉及一种苹果专用生物炭基微生物菌肥及其制备方法。
背景技术：
由于无机化肥的过量使用，当前我国苹果园土壤质量普遍较差，尤其是表现在土壤碳氮比低，进而导致土壤微生物系统遭到破坏，有益微生物不断减少，严重影响了根系的生长发育。
为了提高土壤质量和增加土壤中有益微生物的数量，近年来生产上开始重视微生物菌肥的应用。但是，普通的微生物菌肥施入土壤后，效果往往不佳，主要原因在于施入的外源微生物菌在土壤中难以存活或存活率非常低，究其原因一方面是微生物繁殖所需要的有机碳源不足，另一方面是外源的有限的有益微生物菌暴露在土壤中大量存在的有害微生物菌下，存活条件非常恶劣。
因此，为了提高外源有益微生物在土壤中的存活率和繁殖速度，本发明对微生物生存所需的底物进行了改良和优化，通过添加生物质炭等物质，为外源微生物在土壤中的繁殖提供了充足的碳源，同时还利用生物质炭丰富的孔隙结构为微生物的生存提供了空间。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种苹果专用生物炭基微生物菌肥，提高微生物菌在土壤中的繁殖速度和存活率，进而能够更好地发挥改良土壤、促进根系生长的作用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种苹果专用生物炭基微生物菌肥，包括如下组分：
牛粪30-35份、生物质炭10-12份、糖蜜5-6份、复合有益微生物菌剂3-5份、氮磷钾8-10份、黄腐酸钾15-18份、膨润土10-15份、碳酸钙10～15份。
进一步的，包括如下组分：
牛粪30份、生物质炭10份、糖蜜5份、复合有益微生物菌剂3份、氮磷钾8份、黄腐酸钾15份、膨润土10份、碳酸钙10份。
进一步的，所述复合有益微生物菌剂包括多粘类芽孢杆菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、解磷菌、解钾菌、纤维素分解菌、抗生素产生菌、光合菌中的一种或多种。
进一步的，所述复合有益微生物菌剂总有效活菌数不低于2亿个/g。
进一步的，所述生物质炭是由农业废弃物作为原料在缺氧条件下350-400℃炭化裂解而成。
进一步的，所述农业废弃物为作物秸秆、木材、苹果枝条。
进一步的，加水使发酵前的发酵物料的含水量控制在50％-60％。
一种苹果专用生物炭基微生物菌肥的制备方法，包括如下步骤：
以牛粪和生物质炭为基质，加入糖蜜作为培养基,然后加入水和氮磷钾、黄腐酸钾、膨润土、碳酸钙和复合有益微生物菌剂进行2次发酵，然后用晾晒或烘干法进行干燥，使微生物菌肥的含水量降到15％以下，最终制得炭基复合微生物菌肥。
进一步的，所述两次发酵中：第1次发酵，发酵温度为60－70℃，发酵时间7-10天，第2次发酵，发酵温度控制在40-45℃，发酵时间为3-7天。
进一步的，最后获得的所述炭基复合微生物菌肥总有效活菌数不低于2亿个/g。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过基质的优化来制备苹果专用生物炭基微生物菌肥，为外源微生物在土壤中的繁殖提供了充足的碳源，同时还利用生物质炭丰富的孔隙结构为微生物的生存提供了空间，有利于提高有益微生物菌在土壤中的繁殖速度和存活率，进而能够更好地发挥改良土壤、促进根系生长的作用。
具体实施方式
一种苹果专用生物炭基微生物菌肥及其制备方法，包括如下组分：
牛粪30份、生物质炭10份、糖蜜5份、复合有益微生物菌剂3份、氮磷钾8份、黄腐酸钾15份、膨润土10份、碳酸钙10份。
其中所述复合有益微生物菌剂包括多粘类芽孢杆菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、解磷菌、解钾菌、纤维素分解菌、抗生素产生菌、光合菌中的一种或多种，所述复合有益微生物菌剂总有效活菌数不低于2亿个/g；所述生物质炭是由农业废弃物作为原料在缺氧条件下350-400℃炭化裂解而成，所述农业废弃物为作物秸秆、木材、苹果枝条等。
其制备方法包括如下步骤：
以牛粪和生物质炭为基质，加入糖蜜作为培养基,然后加入水(标准是加水使发酵前的发酵物料的含水量控制在50％-60％)和氮磷钾、黄腐酸钾、膨润土、碳酸钙和复合有益微生物菌剂进行2次发酵(其中第1次发酵，发酵温度为60－70℃，发酵时间7-10天，第2次发酵，发酵温度控制在40-45℃，发酵时间为3-7天)，然后用晾晒或烘干法进行干燥，使微生物菌肥的含水量降到15％以下，最终制得炭基复合微生物菌肥，最后获得的所述炭基复合微生物菌肥总有效活菌数不低于2亿个/g。
2014-2016年在山东栖霞苏家店小徐家村进行实验，试材为12年生烟富3/平邑甜茶，株行距为4m×4.5m，试验地为8亩。分别于2014年11月3日和2015年11月8日进行秋季施肥处理，设2个处理。
处理一：本发明炭基复合微生物菌肥，组分组成按重量计为：牛粪35份、生物质炭12份、糖蜜5份，复合有益微生物菌剂5份、氮磷钾10份、黄腐酸钾18份、膨润土15份、碳酸钙15份。其中复合有益微生物为多粘类芽孢杆菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、纤维素分解菌、抗生素产生菌和光合菌的混合物。生物质炭是在缺氧条件下将苹果枝条进行350℃低温炭化形成。氮、磷和钾分别来自于尿素、磷酸二氢铵和硫酸钾。其他材料均可从市面购得。以牛粪和生物质炭为基质，加入糖蜜作为培养基，然后加入氮磷钾、黄腐酸钾、膨润土、碳酸钙、复合有益微生物菌剂，最后添加适量水(约为所有发酵物总重的25％)，达到手捏物料能成团，指缝见水但不滴水，松手落地即散的状态，进行2次发酵，第1次发酵，发酵温度为70℃，发酵时间7天，第2次发酵，发酵温度控制在40℃，发酵时间为6天，然后用烘干法进行干燥，使微生物菌肥的含水量降到13.8％，最终制得炭基复合微生物菌肥。最后获得的炭基复合微生物菌肥总有效活菌数为2.4亿个/g。用量为300kg/亩。
处理二，传统微生物菌肥。主要成分是牛粪和氮磷钾，有机质含量为50％，氮磷钾＝5％，有效活菌数为1亿个/g。用量为300kg/亩。
两个处理的有机肥均在秋季结合无机化肥一起施入，施入方法为在距离树干60cm处，围绕树干挖6个施肥穴，施肥穴直径为40cm，深度为40cm，将微生物菌肥和化肥和土混合后施入。于2016年夏天(6月28日)进行新梢长度和土壤微生物数量的测定；在果实成熟期进行果实产量和品质的测定以及土壤理化性质的测定。
从实验结果表1、2和3可见，与传统微生物菌肥相比，连续两年施用本发明的炭基复合微生物菌肥每亩增产405kg、可溶性糖提高了1.2个单位、硬度也有所提高，增加了耐储藏性能、同时果实酸度也有所降低，提质增产效果显著。另外，本发明也显著促进了植株生长，新梢长度比传统微生物菌肥增加了21.48％；土壤微生物数量也显著提高，细菌、真菌和放线菌分别比传统微生物菌肥增加了48.97％、35.59％和34.45％，这主要是因为一方面本发明的炭基复合微生物菌肥有效活菌数大于传统肥料，另一方面本发明的微生物菌肥的基质中含有生物炭，生物质炭特殊的多孔性和表面积特性能为微生物提供了良好的栖息环境，为其提供附着载体，减少了微生物间的生存竞争，保护土壤有益微生物数量，同时为微生物提供炭源、能量和矿物质营养，使它们更好地生存和繁衍，也为微生物生长提供了有利条件。从表3还可以看出，本发明的炭基复合微生物菌肥在土壤改良方面效果显著，一方面显著提高了土壤速效养分(碱解氮、速效磷和速效钾)含量，这是因为添加生物质炭后根际土壤微生物数量显著提高，从而间接地提高了土壤养分的有效性；同时，生物质炭的多孔性和比表面积较大的特性有利于减少土壤中速效养分的随水淋失。另一方面，施用本发明的炭基复合微生物菌肥后，土壤容重降低了0.06g·cm-3，显著改善了土壤透气性，为根系的生长发育创造了适宜的条件，有利于增强根系活力，促进根表面积增加，从而促进了地上部器官的生长。
可见，本发明的炭基复合微生物菌肥在土壤改良、促进生长和提质增产方面效果显著。
表1不同处理对果实产量、品质的影响
表2不同处理对新梢生长和土壤微生物数量的影响
表3不同处理对土壤理化性质的影响
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。