CN105669308A - 生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法 - Google Patents

生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法，包括<b>秸秆</b>、<b>秸秆</b>腐熟剂、畜禽粪便、菜粕、藻泥、膨化羽毛粉、桉树渣、微量元素肥、凹凸棒粉、沸石粉、生物功能菌、聚丙烯酰胺；改善土壤的透气性、吸水性，能修复土壤自身维持生态能力，提高土壤保水、保肥力和持续供肥能力，快速提高土壤质量，降解土壤中有害(毒)物质，增强土壤活性，降低土壤重金属污染，提高农作物产量和农产品品质，适应范围广，不同环境条件、不同类型土壤均适用，同时，根据改造土壤目标确定生物有机肥施用量，精准施肥，并能控制成本，节约经济成本，可促进农业有机废弃物综合利用，产业化健康发展，为治理环境污染，保障农产品安全提供切实可行的措施。

Description

生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法
技术领域
本发明涉及土壤改造领域，特别涉及利用生物有机肥有效改造土壤的生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法。
背景技术
目前有机肥料大致可分三种：一种是精制有机肥料，这种肥料产品为农作物提供有机质和少量养分，是绿色农产品和有机农产品的主要肥料；另一种是有机无机复混肥料，这种肥料产品既含有一定比例的有机质，又含有较高的养分；还有一种是生物有机肥料，这种肥料产品除含有较高的有机质外，还含有改善肥料或土壤中养分释放能力的功能菌。然而无论上述哪种肥料，普遍存在着价格高、肥效慢，对土壤中的农药或化肥残留物生成的有害化合物不能分解转化的缺陷。究其原因，有的是发酵不完全，导致施用后二次发酵而烧苗，且有异味；有的不能转化土壤中的各种养分从而使之不易被植物吸取；还有的是微量元素蕴含不足，对土壤的透气性、吸水性差，不具备多样微生物甚至携带病菌病毒与虫卵。
另外，土壤施入有机肥或生物有机肥虽然可以改善土壤结构，提高土壤通透性，增强土壤保水保肥能力，提高土壤养分利用率，减少化肥施用量，降低农残、重金属污染，然而，现有的施肥无定性、定量和施用方法的统一标准，普遍存在土壤有机质新生成量和微生物量严重不足，新增土壤有机质腐殖质化系数低，土壤板结程度持续加深，化肥施用量有增无减，土壤质量长期得不到改善，作物根腐病不断增加等现象，因而造成资金、人力、物力的浪费。
因此，需要一种新型的生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法，改善土壤的透气性、吸水性，能修复土壤自身维持生态能力，提高土壤保水、保肥力和持续供肥能力，快速提高土壤质量，降解土壤中有害(毒)物质，增强土壤活性，降低土壤重金属污染，提高农作物产量和农产品品质。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法，改善土壤的透气性、吸水性，能修复土壤自身维持生态能力，提高土壤保水、保肥力和持续供肥能力，快速提高土壤质量，降解土壤中有害(毒)物质，增强土壤活性，降低土壤重金属污染，提高农作物产量和农产品品质。
本发明的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：50-60份秸秆、3-8份秸秆腐熟剂、10-16份畜禽粪便、6-12份菜粕、6-12份藻泥、4-8份膨化羽毛粉、4-8份桉树渣、0.5-2份微量元素肥、1-4份凹凸棒粉、1-3份沸石粉、0.5-1份生物功能菌、1-3份聚丙烯酰胺；
进一步，所述肥料原料按重量份包括以下组分：55份秸秆、5份腐熟剂、12份畜禽粪便、10份菜粕、10份藻泥、6份膨化羽毛粉、6份桉树渣、0.8份微量元素肥、2份凹凸棒粉、2份沸石粉、0.8份生物功能菌、2份聚丙烯酰胺；
进一步，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1；
进一步，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2；
进一步，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g；
进一步，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾；
进一步，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为200-240℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化50-53小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为50-55℃下烘干；
进一步，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
本发明的生物有机肥的精准施用改造土壤的方法，包括以下步骤：
a.以1平方米土壤耕层施1公斤生物有机肥为计算单位，计算每平方米土壤耕层新增有机质含量，以此为标准计算出不同施肥面积和不同施肥深度的土壤施肥量；
b.采用撒施翻土方式按照施肥量将生物有机肥与土混匀，施肥后灌溉，保持土壤适宜水分以利于微生物活动；
进一步，以排灌方法保持土壤适宜水分；
进一步，施肥用的生物有机肥腐熟至无臭味、无氨味和不粘手。
本发明的有益效果：本发明的生物有机肥及其精准施用改造土壤的方法，改善土壤的透气性、吸水性，能修复土壤自身维持生态能力，提高土壤保水、保肥力和持续供肥能力，快速提高土壤质量，降解土壤中有害(毒)物质，增强土壤活性，降低土壤重金属污染，提高农作物产量和农产品品质，适应范围广，不同环境条件、不同类型土壤均适用，同时，根据改造土壤目标确定生物有机肥施用量，精准施肥，并能控制成本，节约经济成本，可促进农业有机废弃物综合利用，产业化健康发展，为治理环境污染，保障农产品安全提供切实可行的措施。
具体实施方式
实施例一
本实施例的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：50份秸秆、3份秸秆腐熟剂、10份畜禽粪便、6份菜粕、6份藻泥、4份膨化羽毛粉、4份桉树渣、0.5份微量元素肥、1份凹凸棒粉、1份沸石粉、0.5份生物功能菌、1份聚丙烯酰胺。
本实施例中，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1。
本实施例中，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
本实施例中，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
本实施例中，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
本实施例中，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为200℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化50小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为50℃下烘干。
本实施例中，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
实施例二
本实施例的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：60份秸秆、8份秸秆腐熟剂、16份畜禽粪便、12份菜粕、12份藻泥、8份膨化羽毛粉、8份桉树渣、2份微量元素肥、4份凹凸棒粉、3份沸石粉、1份生物功能菌、3份聚丙烯酰胺。
本实施例中，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1。
本实施例中，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
本实施例中，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
本实施例中，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
本实施例中，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为240℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化53小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为55℃下烘干。
本实施例中，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
实施例三
本实施例的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：50份秸秆、8份秸秆腐熟剂、10份畜禽粪便、12份菜粕、6份藻泥、8份膨化羽毛粉、4份桉树渣、2份微量元素肥、1份凹凸棒粉、3份沸石粉、0.5份生物功能菌、3份聚丙烯酰胺。
本实施例中，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1。
本实施例中，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
本实施例中，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
本实施例中，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
本实施例中，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为200℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化53小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为50℃下烘干。
本实施例中，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
实施例四
本实施例的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：60份秸秆、3份秸秆腐熟剂、16份畜禽粪便、6份菜粕、12份藻泥、4份膨化羽毛粉、8份桉树渣、0.5份微量元素肥、4份凹凸棒粉、1份沸石粉、1份生物功能菌、1份聚丙烯酰胺。
本实施例中，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1。
本实施例中，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
本实施例中，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
本实施例中，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
本实施例中，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为210℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化51小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为52℃下烘干。
本实施例中，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
实施例五
本实施例的生物有机肥，所述肥料原料按重量份包括以下组分：55份秸秆、5份秸秆腐熟剂、12份畜禽粪便、10份菜粕、10份藻泥、6份膨化羽毛粉、6份桉树渣、0.8份微量元素肥、2份凹凸棒粉、2份沸石粉、0.8份生物功能菌、2份聚丙烯酰胺。
本实施例中，所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:1。
本实施例中，所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
本实施例中，所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
本实施例中，所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
本实施例中，所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为230℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化52小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为54℃下烘干。
本实施例中，所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
实施例六
本实施例的生物有机肥的精准施用改造土壤的方法，包括以下步骤：
a.以1平方米土壤耕层施1公斤生物有机肥为计算单位，计算每平方米土壤耕层新增有机质含量，以此为标准计算出不同施肥面积和不同施肥深度的土壤施肥量；
b.采用撒施翻土方式按照施肥量将生物有机肥与土混匀，施肥后以排灌方法保持土壤适宜水分以利于微生物活动。
本实施例中，施肥用的生物有机肥腐熟至无臭味、无氨味和不粘手。
本实施中，以1平方米土壤耕层施1公斤生物有机肥为计算单位更精准，更具适应性，以满足适应范围广，不同环境条件、不同类型土壤均适用的需求。新增有机质含量采用现有技术的计算方式，例如：
1平方米土壤耕层(深度20cm)施1公斤生物有机肥新增土壤有机质含量＝1公斤生物有机肥有机质重量(去除水分)÷1平方米耕层(深度20cm)土重。
根据《NY884-2012》标准，生物有机肥有机质含量(以干基计)≥40％，水分≤30％，有机质检测方法含1.5氧化校正系数。则1公斤生物有机肥有机质重量(去除水分)为{0.4kg－(0.4kg×30％水分)}÷1.5氧化校正系数≈0.187kg。
根据耕层土重667m2(1亩)150t计算方法，1平方米土壤耕层(深度20cm)土重＝150t÷667m2≈0.225t(225kg)。
1平方米土壤耕层(深度20cm)施1公斤生物有机肥新增土壤有机质含量＝0.187kg，(1公斤生物有机肥有机质重量)÷225kg(1平方米耕层土重)≈0.83g/kg。
由此计算1平方米土壤施肥深度10cm－40cm新增土壤有机质含量。
实施例七
具体案例：
四川省成都市大邑县王泗镇且梗村千亩猕猴桃新建园区建园前经四川省农业科学院园艺所研究检测，土壤有机质含量8g/kg，PH值7.6，容重1.35g/cm3，为五级土壤标准，全氮0.076％，全磷0.09％，全钾1.8％，有效氮48.1mg/kg，有效磷18.0mg/kg，速效钾27.2mg/kg，不适合猕猴桃种植。建园时，采用本发明改造土壤，为节约成本，改土设计方案定为首先在定植穴内提高土壤有机质含量5g/kg以上，以后每年随着猕猴桃根系生长面积施用生物有机肥，施肥面积、深度保持适当的新增有机质质量分数。
实施步骤：猕猴桃实生苗定植穴长宽0.8m×0.8m，深度0.4m，施生物有机肥10kg，肥、土混匀，定植穴新增有机质含量约6.5g/kg，加上原有的土壤有机质含量8g/kg，达到14.5g/kg。猕猴桃实生苗定植后，在其不同生长阶段追施微生物+有机质+无机养分的复合微生物肥料，当季共计0.5kg/株，其中表土层20cm深度新增有机质0.7g/kg。猕猴桃实生苗当季表现出国内猕猴桃栽培35年来从未有过的优质生长质量。
园区猕猴桃实生苗生长10个月后，嫁接前，实测实生苗胸径平均达2.5cm，比国内历史以来同期实生苗胸径长近1倍，根系发达，枝叶繁茂，定植穴土壤疏松、肥沃，容重0.98g/cm3土壤有机质含量表土层(20cm深度)为15g/kg，20-40cm土层为14.4g/kg,有效氮1.3g/kg,有效磷20mg/kg，速效钾120mg/kg。土壤质量提高到三级标准。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种生物有机肥，其特征在于：所述肥料原料按重量份包括以下组分：50-60份秸秆、3-8份秸秆腐熟剂、10-16份畜禽粪便、6-12份菜粕、6-12份藻泥、4-8份膨化羽毛粉、4-8份桉树渣、0.5-2份微量元素肥、1-4份凹凸棒粉、1-3份沸石粉、0.5-1份生物功能菌、1-3份聚丙烯酰胺。
2.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述肥料原料按重量份包括以下组分：55份秸秆、5份秸秆腐熟剂、12份畜禽粪便、10份菜粕、10份藻泥、6份膨化羽毛粉、6份桉树渣、0.8份微量元素肥、2份凹凸棒粉、2份沸石粉、0.8份生物功能菌、2份聚丙烯酰胺。
3.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述秸秆腐熟剂由枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌经发酵制备而成；所述枯草芽孢杆菌、米曲霉、里氏木霉、白腐菌和嗜热脂肪芽孢杆菌的用量比为1:1:1:1:13所述生物功能菌包括解有机磷菌、固氮菌和解钾菌，所述解有机磷菌、固氮菌和解钾菌的用量比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述生物功能菌的有效活菌数≥2×1010cfu/g。
5.根据权利1所述的生物有机肥，其特征在于：所述微量元素肥为硼砂或/和黑矾。
6.根据权利要求5所述的生物有机肥，其特征在于：所述凹凸棒粉通过以下方式改性处理：将凹凸棒粉与蒸馏水混合加入硫酸亚铁铵超声分散均匀后在温度为200-240℃的聚四氟乙烯水热釜中炭化50-53小时；反应结束后自然冷却至室温，经离心分离和洗涤后在温度为50-55℃下烘干。
7.根据权利要求1所述的生物有机肥，其特征在于：所述生物有机肥的活菌数为3.88×108cfu/g，游离氨基酸和短肽总含量为1.39％。
8.一种权利要求1所述的生物有机肥的精准施用改造土壤的方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.以1平方米土壤耕层施1公斤生物有机肥为计算单位，计算每平方米土壤耕层新增有机质含量，以此为标准计算出不同施肥面积和不同施肥深度的土壤施肥量；
b.采用撒施翻土方式按照施肥量将生物有机肥与土混匀，施肥后灌溉，保持土壤适宜水分以利于微生物活动。
9.根据权利要求8所述的生物有机肥的精准施用改造土壤的方法，其特征在于：以排灌方法保持土壤适宜水分。
10.根据权利要求8所述的生物有机肥的精准施用改造土壤的方法，其特征在于：施肥用的生物有机肥腐熟至无臭味、无氨味和不粘手。
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