CN107285964A - 一种炭基有机无机复混肥生产技术及其使用方法 - Google Patents

一种炭基有机无机复混肥生产技术及其使用方法 Download PDF

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候其东
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Abstract

由于大量使用化肥、大水漫灌以及连续种植缺少轮作等因素导致土壤的原有结构被打破，表层的有机质遭到严重破坏，土粒松散，土壤缺乏水分造成表面变硬。由此导致土壤肥力不断下降，土壤透气性变差，营养短缺，土壤有机质含量大幅降低，从而严重影响植物与作物的生长。本发明技术发明了一种以秸秆为原料合成的生物炭为基质并结合微生物菌，经微生物堆肥后与无机盐混合构成的炭基有机无机复混肥生产技术及其使用方法，利用该方法可有效调整土壤pH、透气性、有机质含量，提高土壤肥力，从而保育耕地并改变板结现状，恢复土壤的生态功能。

Description

一种炭基有机无机复混肥生产技术及其使用方法
技术领域
本发明涉及一种炭基有机无机复混肥生产技术，尤其是一种炭基有机无机复混肥生产技术及其应用方法。
背景技术
随着农业技术的快速发展，为了取得更多的经济价值，在种植过程中使用大量化肥来提高产量，对土壤造成了极大的污染，增加了土壤对化学物质的依赖，打破了农田生态环境的平衡。其重要表现之一就是土壤板结化。与此同时大水漫灌的灌溉方式也破坏了土壤的内部结构，无法为农作物提供养分；在同一块农田中连续耕种同一种作物，导致吸收土壤中的一种或几种营养元素，加速了土壤的板结速度。此外，土壤中有机质含量大幅下降，导致土壤肥力降低，作物减产。为此，如何尽快恢复农田土壤活力，成为制约当前中国农业发展的重要因素之一。
研究表明，农田土壤板结化是因为土壤的原有结构被打破，表层的有机质遭到严重破坏，土粒松散，土壤缺乏水分造成表面变硬，与此同时，为了满足不同种类农作物的生长需求，不断向农田追加过多的氮肥、磷肥和钾肥，使土壤中的正负离子比例进一步失衡，加剧了土质松散、相互分离。另一方面，为了满足我国基本粮食供给，对土壤营养的攫取与土壤自身的修复能力成为一对矛盾体。因此，急需开发出一种能够保证作为生长的同时修复土壤贫瘠、板结现状，恢复土壤生态功能的技术方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种炭基有机无机复混肥生产技术及其应用方法，该技术通过在有机无机复混肥生产过程中引入植物性生物炭，利用生物炭多孔、透气、吸附等物理属性，提高土壤的保水、透气、吸附-缓释营养物质能力，逐渐恢复土壤的肥力，提高肥料的使用效率，最终实现促进作物的生长的同时改变土壤板结的现状，恢复土壤的生态功能。
本发明的技术方案：
一种炭基有机无机复混肥生产技术，包括以下步骤：
1）将农作物秸秆粉碎，粒径不超过2cm；
2）在缺氧条件下以2.5℃的升温速度升温至300-400℃，高温焙烧2-3小时，即获得植物性生物炭单体材料；
3）将1g上述生物炭浸泡于100ml枯草芽孢杆菌浓度为2亿个/ml的菌液中，浸泡时间为1-4小时；
4）将上述炭材料取出后按照1:5-20的比例与生物质进行混合堆肥，堆肥时间7-12天；
5）堆肥条件为：用5%的尿素溶液调节堆肥体的C/N比为20-25，控制堆肥湿度为45-55%，每18-24h翻堆一次；
6）取堆肥结束后的产品10份与氯化钾、磷酸一铵按重量比10：（1-3）：（1-3）的比例进行混合；
7）将100-140℃的硫酸铵喷洒于上述混合物中，经过转鼓造粒、干燥后获得炭基有机无机复混肥。
其中所述生物质包括：秸秆、玉米芯、麦草等农业固废；林业废弃物、园林绿化垃圾、畜禽粪便等。
其中所述的硫酸铵与堆肥结束后的产品重量比为10：（1-2）。
将上述炭基有机无机复混肥按照常规有机无机复混肥施用方法施于土壤中，生物炭有效调整土壤pH，能够富集微生物，提高土壤透气率，吸附储存土壤中的水分，并可根据土壤中营养成分的变化动态调节土壤中营养成分的含量，有效调控土壤中营养元素的释放。
本发明的优点是：
本发明利用秸秆等生物质经煅烧构建了生物炭材料，并将高浓度微生物固定其上，通过将富含有微生物的生物炭与生物质进行混合堆肥，构建了富含生物炭的有机肥，并与无机营养盐进行混合造粒，从而生产出能够可有效调节土壤理化性质、改善pH、提高土壤的营养组成、改变土壤板结现状、养护耕地的炭基有机无机复混肥。由本专利技术制成的炭基有机无机复混肥肥效高、土壤透气性好、有益微生物含量高，其各项指标均能满足中华人民共和国国家标准—有机-无机复混肥料(GB18877-2009)。
具体实施方式
本发明通过以下实施例进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例1：
一种炭基有机无机复混肥生产技术，包括以下步骤：
1）将农作物秸秆粉碎，粒径为2cm；
2）在缺氧条件下以2.5℃的升温速度升温至400℃，高温焙烧3小时，即获得植物性生物炭单体材料；
3）将1g上述生物炭浸泡于100ml枯草芽孢杆菌浓度为2亿个/ml的菌液中，浸泡时间为4小时；
4）将上述炭材料取出后按照1:5的比例与生物质（粒径5mm的玉米秸秆与鸡粪按照干重5:2混合得到）进行混合堆肥，堆肥时间7天；
5）堆肥条件为：用5%的尿素溶液调节堆肥体的C/N比为22，控制堆肥湿度为53%，每18h翻堆一次；
6）取堆肥结束后的产品10份与氯化钾、磷酸一铵按重量比10：3：2的比例进行混合；
7）将140℃的硫酸铵（硫酸铵与堆肥结束后的产品重量比为10：2）喷洒于上述混合物中，经过转鼓造粒、干燥后获得炭基有机无机复混肥。
将上述炭基有机无机复混肥按照常规有机无机复混肥施用方法施于土壤中，生物炭有效调整土壤pH，能够富集微生物，提高土壤透气率，吸附储存土壤中的水分，并可根据土壤中营养成分的变化动态调节土壤中营养成分的含量，有效调控土壤中营养元素的释放。
实施例2：
一种炭基有机无机复混肥生产技术，包括以下步骤：
1）将农作物秸秆粉碎，粒径为1.5cm；
2）在缺氧条件下以2.5℃的升温速度升温至350℃，高温焙烧2.5小时，即获得植物性生物炭单体材料；
3）将1g上述生物炭浸泡于100ml枯草芽孢杆菌浓度为2亿个/ml的菌液中，浸泡时间为2.5小时；
4）将上述炭材料取出后按照1:10的比例与生物质（粒径5mm的麦秸秆与牛粪按照干重4:3混合得到）进行混合堆肥，堆肥时间10天；
5）堆肥条件为：用5%的尿素溶液调节堆肥体的C/N比为25，控制堆肥湿度为50%，每20h翻堆一次；
6）取堆肥结束后的产品10份与氯化钾、磷酸一铵按重量比10：2：1的比例进行混合；
7）将130℃的硫酸铵（硫酸铵与堆肥结束后的产品重量比为10：1）喷洒于上述混合物中，经过转鼓造粒、干燥后获得炭基有机无机复混肥。
将上述炭基有机无机复混肥按照常规有机无机复混肥施用方法施于土壤中，生物炭有效调整土壤pH，能够富集微生物，提高土壤透气率，吸附储存土壤中的水分，并可根据土壤中营养成分的变化动态调节土壤中营养成分的含量，有效调控土壤中营养元素的释放。
实施例3：
一种炭基有机无机复混肥生产技术，包括以下步骤：
1）将农作物秸秆粉碎，粒径为1cm；
2）在缺氧条件下以2.5℃的升温速度升温至300℃，高温焙烧2小时，即获得植物性生物炭单体材料；
3）将1g上述生物炭浸泡于100ml枯草芽孢杆菌浓度为2亿个/ml的菌液中，浸泡时间为3小时；
4）将上述炭材料取出后按照1:20的比例与生物质（粒径1mm的稻草与鸡粪按照干重5:2混合得到）进行混合堆肥，堆肥时间12天；
5）堆肥条件为：用5%的尿素溶液调节堆肥体的C/N比为20，控制堆肥湿度为48%，每24h翻堆一次；
6）取堆肥结束后的产品10份与氯化钾、磷酸一铵按重量比10：1：1的比例进行混合；
7）将135℃的硫酸铵（硫酸铵与堆肥结束后的产品重量比为10：2）喷洒于上述混合物中，经过转鼓造粒、干燥后获得炭基有机无机复混肥。
将上述炭基有机无机复混肥按照常规有机无机复混肥施用方法施于土壤中，生物炭有效调整土壤pH，能够富集微生物，提高土壤透气率，吸附储存土壤中的水分，并可根据土壤中营养成分的变化动态调节土壤中营养成分的含量，有效调控土壤中营养元素的释放。

Claims (4)

1.一种炭基有机无机复混肥生产技术，包括以下步骤：
1）将农作物秸秆粉碎，粒径不超过2cm；
2）在缺氧条件下以2.5℃的升温速度升温至300-400℃，高温焙烧2-3小时，即获得植物性生物炭单体材料；
3）将1g上述生物炭浸泡于100ml枯草芽孢杆菌浓度为2亿个/ml的菌液中，浸泡时间为1-4小时；
4）将上述炭材料取出后按照1:5-20的比例与生物质进行混合堆肥，堆肥时间7-12天；
5）堆肥条件为：用5%的尿素溶液调节堆肥体的C/N比为20-25，控制堆肥湿度为45-55%，每18-24h翻堆一次；
6）取堆肥结束后的产品10份与氯化钾、磷酸一铵按重量比10：（1-3）：（1-3）的比例进行混合；
7）将100-140℃的硫酸铵喷洒于上述混合物中，经过转鼓造粒、干燥后获得炭基有机无机复混肥。
2.根据权利要求1所述的一种炭基有机无机复混肥生产技术，其特征在于所述生物质包括：秸秆、玉米芯、麦草等农业固废；林业废弃物、园林绿化垃圾、畜禽粪便等。
3.根据权利要求1所述的一种炭基有机无机复混肥生产技术，其特征在于：所述的硫酸铵与堆肥结束后的产品重量比为10：（1-2）。
4.根据权利要求1所述的一种炭基有机无机复混肥生产技术，其特征在于：将上述炭基有机无机复混肥按照常规有机无机复混肥施用方法施于土壤中，生物炭有效调整土壤pH，能够富集微生物，提高土壤透气率，吸附储存土壤中的水分，并可根据土壤中营养成分的变化动态调节土壤中营养成分的含量，有效调控土壤中营养元素的释放。
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