CN104311367B - 一种改良小麦土壤的生态炭肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改良小麦土壤的生态炭肥由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒50～150、玉米淀粉10～30、黄腐酸钾10～20和硫酸锌1～20。本发明解决了农作物秸秆和林业剩余物再利用的问题，实现了变废为宝，降低了对环境污染的影响。用农作物秸秆或林业废弃物等作原料热解得到的生物质炭制备的生态炭肥，可以修复土壤健康、提升土壤有机质、提高作物抗病性、促进农作物生长、提高农作物的产量和品质，为实现农田的可持续生产能力提供了很好的技术支持，具有明显的经济、社会和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于农业种植技术领域，具体涉及一种改良小麦土壤的生态炭肥及其制备方法。
背景技术
土壤作为土壤动物、植物和土壤微生物生长的场所，这些生物直接受到土壤健康状况的影响。土壤健康是指在生态系统界限内维持生物生产力、环境质量和促进植物、动物健康的土壤功能的运行能力。土壤中有机质含量作为土壤肥力的重要指标之一，是陆地生态系统中最重要的碳汇，土壤有机质可以改善土壤团聚体和稳定性、水分入渗和保持、养分吸持和交换、支持微生物活动等。但是近年来由于农作物种植制度、土地利用方式、施肥制度等的改变，生产中过分依赖农药化肥，忽视有机肥的施用，导致农田土壤健康严重恶化，土地生产力衰竭，肥料利用率低下，土壤中碳元素/氮元素比例严重下降，土壤有机质消耗殆尽等一系列问题。因此，农田土壤健康的修复、有机质含量的提升势在必行，是提高农作物产量和品质行之有效的途径。
本发明研究的生态炭肥是以生物质炭为主要原料添加其他成份制备的一种新型有机肥。生物质炭含碳丰富，施入土壤后可以增加土壤有机碳的含量，提高土壤的碳元素/氮元素比例，增加土壤对氮素及其他养分元素吸持容量，改良培肥土壤、提高作物产量。生物质炭结构稳定，不易被微生物分解，在某些条件下可以在土壤中稳定存在上千年。生物质炭孔隙结构发达、比表面积巨大，可以为菌根、细菌等有益微生物提供良好的生存和繁殖场所，生物质炭吸附性强，在土壤中能起到保持水分、空气和溶液的作用，因此可以提高土壤的水肥利用率。另外，生物质炭还具有吸附重金属(如镉、砷等)、降低农药残留、降低土壤容重、提高土壤温度等特点。因此，本发明研究的生态炭肥增施到土壤中可以有效改善土壤理化性质、修复土壤健康、提高土壤有机质含量，具有广泛的应用价值。
发明内容
针对目前我国耕地因种植结构不合理、长期单一使用化肥造成的土壤健康恶化、有机质消耗殆尽的问题，本发明提供了一种改良小麦土壤的生态炭肥，该炭肥具有生态活性、清洁卫生、零污染等优点，将本申请炭肥施入土壤后能够有效改良土壤结构、修复土壤健康、提升土壤有机质含量、提高小麦抗病性。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒50～150、玉米淀粉10～30、黄腐酸钾10～20和硫酸锌1～20。
根据上述改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒70～120、玉米淀粉10～20、黄腐酸钾15～20和硫酸锌10～20。
根据上述改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒80、玉米淀粉18、黄腐酸钾20和硫酸锌10。
根据上述改良小麦土壤的生态炭肥的制备方法由如下步骤组成：
（1）生物质颗粒的制备：先收集花生壳，风干或晾晒使其含水量≤10wt%，然后放入炭化炉中460～550℃进行炭化得到生物黑炭，接着将生物黑炭磨碎，过筛得到颗粒粒度为20～60目的生物质颗粒；
（2）按照上述配方先将玉米淀粉、黄腐酸钾与硫酸锌混合，然后加入配方量的粒度为20～60目的生物质颗粒，混匀得到产品。
生态炭肥的施用方法，在小麦翻耕播种前，按照以上重量份混合后，均匀撒施120Kg/亩。
与现有技术相比：本发明的优点是：
1. 本发明解决了农作物秸秆和林业剩余物再利用的问题，实现了变废为宝，降低了对环境污染的影响。用农作物秸秆或林业废弃物等作原料热解得到的生物质炭制备的生态炭肥，可以修复土壤健康、提升土壤有机质、提高作物抗病性、促进农作物生长、提高农作物的产量和品质，为实现农田的可持续生产能力提供了很好的技术支持，具有明显的经济、社会和环境效益。
2. 本发明生产工艺简单、设备成本低、产物附加值高。
3. 本发明对环境友好，安全环保，所用的生物质炭来自植物本身，施入土壤中很容易降解，利用率高，无残留，是一种绿色环保新型的有机肥。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步的描述，但是并不限制本发明的内容。
以下内容里凡涉及玉米淀粉、黄腐酸钾和硫酸锌均为市售，其中黄腐酸钾中黄腐酸含量（以干基计）≥50wt%。
实施例1
本发明提供一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒50～150、玉米淀粉10～30、黄腐酸钾10～20和硫酸锌1～20。
上述改良小麦土壤的生态炭肥的制备方法由如下步骤组成：
（1）生物质颗粒的制备：先收集花生壳，风干或晾晒使其含水量≤10wt%，然后放入炭化炉中460～550℃进行炭化得到生物黑炭，接着将生物黑炭磨碎，过筛得到颗粒粒度为20～60目的生物质颗粒；
（2）按照上述配方先将玉米淀粉、黄腐酸钾与硫酸锌混合，然后加入配方量的粒度为20～60目的生物质颗粒，混匀得到产品。
实施例2
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒50、玉米淀粉10、黄腐酸钾20和硫酸锌20。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例3
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒60、玉米淀粉20、黄腐酸钾15和硫酸锌15。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例4
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒80、玉米淀粉30、黄腐酸钾10和硫酸锌10。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例5
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒80、玉米淀粉20、黄腐酸钾18和硫酸锌2。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例6
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒100、玉米淀粉10、黄腐酸钾20和硫酸锌15。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例7
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒120、玉米淀粉12、黄腐酸钾10和硫酸锌9。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例8
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒140、玉米淀粉10、黄腐酸钾10和硫酸锌6。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例9
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒150、玉米淀粉14、黄腐酸钾18和硫酸锌1。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例10
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒130、玉米淀粉25、黄腐酸钾16和硫酸锌5。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例11
一种改良小麦土壤的生态炭肥，包括由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒110、玉米淀粉30、黄腐酸钾14和硫酸锌12。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例12
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒70、玉米淀粉24、黄腐酸钾17和硫酸锌19。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
实施例13
一种改良小麦土壤的生态炭肥，由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒115、玉米淀粉26、黄腐酸钾19和硫酸锌10。
本实施例与实施例1的制备方法相同。
试验例
供试小麦品种及生态炭肥：小麦品种为郑麦366，供试实施例2～13生态炭肥全部由河南益禾利科农业科技有限公司生产。试验于2011年10月在新郑市八千乡梅河村麦田进行，总面积40亩左右，设置12个处理（包括对照）。每小区面积3亩左右。生态炭肥播前耕翻时均匀撒施,实施例2～13生态炭肥施用量均为120Kg/亩。空白对照(CK）—不使用生态炭肥。各处理及对照的化肥使用按常规进行，所有麦种均用适乐时拌种。田间管理按当地常规进行。
小麦根腐病发病率和病情指数及小麦产量调查
分别于抽穗期调查病害，乳熟-收获期调查病害及产量。病害调查：采取5点取样法，每点20株，每小区100株，调查统计小麦根腐病的发病率和病情指数。小麦根腐病病情分级标准为0级：无病；1级：根系发病面积1～5%；3级：根系发病面积6～20%；5级：根系发病面积21～40%；7级：根系发病面积4l～60%；9级：根系发病面积60%以上。
产量调查方法：各小区测产，测产时每小区5点取样法，每点调查lm共3行穗数，随机调查20穗计算穗粒数，收获后计算小区产量和亩产量。
土壤有机质测定：采用重铬酸钾法，参考国家标准。
试验数据采用Excel和SPSS 17.0统计分析软件进行数据处理，并进行Duncan法方差分析。
不同处理对土壤有机质提升效果分析见表1：
在扬花-灌浆期，对试验田土壤有机质含量测定结果表明，施用生态炭肥后，土壤有机质含量显著增高，增加幅度在17.59～54.58%之间。土壤有机质含量增加，能够提升作物的产量、品质及抗病性。
不同处理对小麦根腐病的防治效果分析见表2：
在小麦乳熟-收获期（milk-ripe to harvest stage）根腐病发病情况稳定后进行调查，不同实施例结果表明，施用生态炭肥后，均可以减轻小麦根腐病的发生情况，防治效果在75%以上，防效显著。生态炭肥没有掺加任何的化学农药成分，而是通过对土壤微生态的调节，增加土壤有机质含量，提高有益微生物的多样性，维持土壤生态平衡，修复土壤健康的理论依据，来抑制土壤中病原菌的生长，具有极大的生态前景。
不同处理对小麦产量分析见表3：
小麦收获后测亩产结果表明，施用生态炭肥后，小麦产量显著提高，增产13.55～20.53%。
Claims (3)
1.一种改良小麦土壤的生态炭肥，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒50～150、玉米淀粉10～30、黄腐酸钾10～20和硫酸锌1～20；所述改良小麦土壤的生态炭肥的制备方法，由如下步骤组成：
（1）生物质颗粒的制备：先收集花生壳，风干或晾晒使其含水量≤10wt%，然后放入炭化炉中460～550℃进行炭化得到生物黑炭，接着将生物黑炭磨碎，过筛得到颗粒粒度为20～60目的生物质颗粒；
（2）按照上述配方先将玉米淀粉、黄腐酸钾与硫酸锌混合，然后加入配方量的粒度为20～60目的生物质颗粒，混匀得到产品。
2.根据权利要求1所述改良小麦土壤的生态炭肥，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒70～120、玉米淀粉10～20、黄腐酸钾15～20和硫酸锌10～20。
3.根据权利要求1所述改良小麦土壤的生态炭肥，其特征在于由以下重量份的原料制备而成：粒度为20～60目的生物质颗粒80、玉米淀粉18、黄腐酸钾20和硫酸锌10。
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