CN104355932A - 一种竹炭生物有机肥及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含有竹炭的、营养丰富的生物有机肥。本发明技术方案为：一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉10-60份、有机堆肥20-80份、腐殖酸2-10份、氨基酸组分2-10份、生物菌种0.2-2份、粉状菌粉载体0.2-0.5份。本发明竹炭生物有机肥呈粉状或颗粒状。本发明有机肥集钝化重金属、提高酸性土壤PH值、改善土壤持水能力、提高肥料利用率等多项功能于一体，对土壤的修复功能既全面又强大。在具有恢复土壤活力、钝化土壤重金属、保水保肥等功能的同时，还能促进增产增收，改善作物品质。

Description

一种竹炭生物有机肥及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种生物有机肥及其生产方法，尤其涉及一种以竹炭为原料的生物有机肥及其生产方法，属于农业生物技术领域。
背景技术
近年来，我国粮食生产连年增收。然而，粮食大丰收的背后是我国农田已不堪重负，耕地一再被占用，质量急剧下降；气候变化和掠夺式的过度利用，使过去的良田沃土严重退化：有机质含量降低，黑土层变薄、酸化现象严重，地力明显下降，重金属超标。如果不及时治理，东北地区的大部分黑土层将在50年后流失殆尽，一些南方红壤土的pH值已低于2.6，重金属污染农田超过3亿亩。
为提高土壤肥力，近年来，国外开始研究将生物炭应用技术引进农业环境领域的可能性。生物炭通常是指农林废弃物等生物质，在缺氧和一定温度条件下热解形成的富碳产物。在环境领域，生物炭主要用来破解秸秆燃烧难题，减少面源污染，实现农业“碳封存”；在农业领域，主要用来改良土壤、培肥地力、修复农田、提高作物产量和品质等。
竹炭是生物炭之一，我国竹林资源丰富，素有“竹子王国”之美誉。大量的竹制品加工企业孕育而生，竹制品加工过程中产生了大量的下脚料，这些下脚料通过粉碎成竹粉或烧制成竹炭使得资源得到充分的利用。已在工业领域得到广泛的应用，而在农业领域应用较少。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种含有竹炭的、营养丰富的生物有机肥。
本发明技术方案如下：一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉10-60份、有机堆肥20-80份、腐殖酸2-10份、氨基酸组分2-10份、生物菌种0.2-2份、粉状菌粉载体0.2-0.5份。
本发明竹炭生物有机肥呈粉状或颗粒状。
所述生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌、胶质芽孢杆菌中的一种或两种以上任意比例混合的混合菌。优选为巴斯德芽孢杆菌孢子粉和EM菌1:1比例混合的混合菌。
所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后加入硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃。然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液。溶液可以继续浓缩成干燥成粉状。水解所用硫酸浓度为8mol/L，羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5，水解时间10h。
所述粉状菌粉载体为沸石粉、白炭黑、硅藻土中的一种或或两种以上任意比例混合的混合物。
本发明有机肥还可包括粘结剂5-10份。
本发明还提供了一种竹炭生物有机肥的生产方法，将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸粉、生物菌种、粉状菌粉载体按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，制备得到粉状竹炭生物有机肥；或者，将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸溶液、生物菌种、粉状菌粉载体、粘结剂等按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，经造粒机造粒，得到颗粒状竹炭生物有机肥。
本发明所述竹炭生物有机肥呈粉状或颗粒状。本发明方法制得的生物有机肥，有机质≥45％，杂菌少(杂菌含量每克成品小于10个)，活菌率高(菌活率为98.5％以上)，菌活期长(菌活期一年以上)，功能全面。
本发明具有如下有益效果：
(1)提高作物产量：本发明中各组分能够为作物提供丰富的营养物质，可显著提高作物产量。将本发明有机肥施用在多种不同类型的作物上，产量较不使用本发明有机肥的对照组提高20％-30％。
(2)改善酸性土壤：竹炭大多呈碱性，因其灰分中含有很多的盐基离子，比如钙、镁、钾等，这些盐基离子可以降低土壤中氢离子及交换性铝离子的含量，提高酸性土壤pH值。同时，也可增加土壤中矿质养分含量。竹炭具有多孔结构、比表面积大等特性，可改善土壤持水能力。
(3)提高肥料利用率：竹炭具有高的吸附能力、阳离子交换量(CEC)及化学反应性，作为肥料缓释载体，可延缓肥料养分在土壤中的释放，提高肥料养分利用率(如氮、磷、钾)。此外竹炭的孔隙结构及贮存水分和养分的作用，使其成为土壤微生物的良好栖息环境，为土壤有益微生物提供保护，特别是菌根真菌，促进有益微生物繁殖及活性。
(4)钝化重金属：竹炭具有的吸附性、呈碱性及表面富含碱性基团，可以改变土壤中重金属(镉、砷、铬等)的形态，使离子形态的重金属形成难溶的盐类。因此具有钝化重金属的功能。
本发明有机肥可与其它肥料一起做底肥，也可以与种子同播；本发明有机肥集钝化重金属、提高酸性土壤PH值、改善土壤持水能力、提高肥料利用率等多项功能于一体，对土壤的修复功能既全面又强大。在具有恢复土壤活力、钝化土壤重金属、保水保肥等功能的同时，还能促进增产增收，改善作物品质。通过田间试验，发现本发明有机肥在大田作物、经济作物上的肥效，与对照相比，施用本发明有机肥的的作物和果蔬根系更加发达，茎叶更加肥厚，亩产量大大提高。
具体实施方式
实施例1.一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉10份、有机堆肥20份、腐殖酸2份、氨基酸粉2份、生物菌种0.2份、粉状菌粉载体0.2份。
所述生物菌种为巴斯德芽孢杆菌孢子粉和EM菌1:1比例混合的混合菌。
所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后按照羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5加入8mol/L硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃，水解时间10h。然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液，溶液继续浓缩成干燥成粉状。
所述粉状菌粉载体为沸石粉、白炭黑、硅藻土三种任意比例的混合物。
生产方法是：将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸粉、生物菌种、粉状菌粉载体按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，制备得到粉状竹炭生物有机肥。
实施例2.一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉60份、有机堆肥80份、腐殖酸10份、氨基酸组分10份、生物菌种2份、粉状菌粉载体0.5份、粘结剂10份。
所述生物菌种为枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌任意比例混合的混合菌。
所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后按照羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5加入8mol/L硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃，水解时间10h。然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液。
所述粉状菌粉载体为沸石粉、白炭黑1:1混合的混合物。粘结剂为凹凸棒粉。
生产方法是：将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸溶液、生物菌种、粉状菌粉载体、粘结剂等按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，经造粒机造粒，得到颗粒状竹炭生物有机肥。
实施例3.一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉50份、有机堆肥60份、腐殖酸5份、氨基酸组分6份、生物菌种1份、粉状菌粉载体0.4份、粘结剂6份。
所述生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌、胶质芽孢杆菌任意比例混合的混合菌。
所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后按照羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5加入8mol/L硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃，水解时间10h。然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液。
所述粉状菌粉载体为硅藻土，粘结剂为淀粉。
生产方法是：将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸溶液、生物菌种、粉状菌粉载体、粘结剂等按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，经造粒机造粒，得到颗粒状竹炭生物有机肥。
实施例4.一种竹炭生物有机肥，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉40份、有机堆肥50份、腐殖酸4份、氨基酸粉8份、生物菌种1.5份、粉状菌粉载体0.3份。
所述生物菌种为巴斯德芽孢杆菌孢子粉和EM菌1:1比例混合的混合菌。
所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后按照羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5加入8mol/L硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃，水解时间10h。然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液，溶液继续浓缩成干燥成粉状。
所述粉状菌粉载体为白炭黑、硅藻土两种任意比例的混合物。
生产方法是：将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸粉、生物菌种、粉状菌粉载体按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，制备得到粉状竹炭生物有机肥。
试验例1肥效试验
在2013年在寿光分别对不同的作物进行了增产实验，实验设计及结果见表1。试验组：采用本发明有机肥组；对比1组：普通市售有机肥；对比2组：不施有机肥；其他田间管理、施肥、灌溉等均相同。
表1本发明有机肥对不同作物的增产效果
从实验结果可以看出，本发明的有机肥对西红柿、黄瓜、西瓜均由明显的增产效果。
试验例2重金属钝化试验
选取重金属污染的小麦田进行重金属钝化试验，修复田每亩用本发明有机肥600公斤，使用方法：耕地前，将有机肥作为底肥翻耕分散于耕作层中。对照田不使用本发明有机肥，种子、施肥量和管理与修复田相同。实验结果见表2
表2本发明有机肥对重金属的钝化效果
从试验结果可以看出本发明对经镉、汞等重金属污染的土壤的修复效果是比较明显的。

Claims (8)

1.一种竹炭生物有机肥，其特征是，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉10-60份、有机堆肥20-80份、腐殖酸2-10份、氨基酸组分2-10份、生物菌种0.2-2份、粉状菌粉载体0.2-0.5份。
2.如权利要求1所述的一种竹炭生物有机肥，其特征是，以重量份计，包括以下组分：竹炭粉10-60份、有机堆肥20-80份、腐殖酸2-10份、氨基酸组分2-10份、生物菌种0.2-2份、粉状菌粉载体0.2-0.5份、粘结剂5-10份。
3.如权利要求1或2所述的一种竹炭生物有机肥，其特征是，所述氨基酸组分为家禽羽毛水解氨基酸，制备方法是：将家禽羽毛经过清洗、干燥、粉碎后按照羽毛质量与硫酸体积比为1:2.5加入8mol/L硫酸水解，反应温度保持在115℃-118℃，水解时间10h；然后将水解液用30％氢氧化钙中和至pH7.0，过滤得到黄褐色、澄清透明溶液；溶液可继续浓缩成干燥成粉状。
4.如权利要求1或2所述的一种竹炭生物有机肥，其特征是，所述生物菌种为枯草芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、EM菌、胶质芽孢杆菌中的一种或两种以上任意比例混合的混合菌。
5.如权利要求4所述的一种竹炭生物有机肥，其特征是，所述生物菌种为巴斯德芽孢杆菌孢子粉和EM菌1:1比例混合的混合菌。
6.如权利要求1或2所述的一种竹炭生物有机肥，其特征是，所述粉状菌粉载体为沸石粉、白炭黑、硅藻土中的一种或两种以上任意比例混合的混合物。
7.权利要求1所述的一种竹炭生物有机肥的生产方法，其特征是，将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸组分、生物菌种、粉状菌粉载体按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，制备得到粉状竹炭生物有机肥；氨基酸组分为家禽羽毛水解得到的氨基酸粉。
8.权利要求2所述的一种竹炭生物有机肥的生产方法，其特征是，将上述竹炭粉、有机堆肥、腐殖酸、氨基酸组分、生物菌种、粉状菌粉载体、粘结剂等按照生产配比进行计量，采用搅拌机充分混合后，经造粒机造粒，得到颗粒状竹炭生物有机肥；氨基酸组分为家禽羽毛水解得到的氨基酸溶液。
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