CN108863587A - 一种用于高粱专用增效肥及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高粱专用增效肥及其制备方法，所述用于高粱专用增效肥包括基肥和种肥；所述基肥按重量比原料组份为：生物有机无机复合炭材料40‑60，发酵豆粕2‑5，过磷酸钙30‑35，尿素10‑15，磷酸一钾5‑8，粘结剂8‑10，微生物菌剂0.01‑0.1；所述种肥按重量比原料组份为：猪粪羊粪炭化物材料40‑55，尿素8‑10，过磷酸钙10‑15，硫酸钾2‑5，硫酸镁0.5‑1，微生物菌剂0.01‑0.1，粘结剂10‑15；经过生物有机无机复合炭材料、猪粪羊粪炭化物材料的制备，微生物固化，制得高粱专用增效肥。本发明通过生物有机无机复合炭材料负载、耦合微生物及其他多元养分元素，主动释放与固持、缓释相结合，多渠道激发土壤肥力，有效提高土壤养分总量，满足高粱生产的养分需求。

Description

一种用于高粱专用增效肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种肥料，具体是涉及一种用于高粱专用增效肥及其制备方法。
背景技术
高粱抗旱、耐涝、耐盐，适应性强，是我国一种重要的粮食作物之一。受其他主粮作物影响，高粱一直作为居民日常生活中的一种重要膳食补充。而随着近年来，饲料、酿酒、工业等行业的迅速发展，对高粱的需求量也在快速增长。尤其在当前农业种植结构调整和种植业多元化发展的历史阶段，具有高品质、多用途的高粱吸引了越来越多的农户种植。然而，由于土壤肥力、作物品种，水肥栽培管理方式等存在较大差异，高梁生产潜力受到限制，在很多地区仍难以达到预期产量目标，成为限制高粱产业发展的重要因子，影响农户增产增收。
科学、合理施肥是高粱高产的重要条件。高粱属于高产作物，需肥量大，且高粱根系发达、吸肥力强，适时、充足的养分不仅为植株生长提供养分保障，而且对壮苗壮秧、提高抗病虫害能力十分必要。高粱生长需要氮、磷、钾及铁、锌等大量及中微量元素，对肥料的反应非常敏感，而且吸肥能力很强。高粱在播种前一般施用基肥，以农家肥料为主、化肥为辅，但目前生产上施用农家肥的农户已经很少，多以化肥为主。施用的种肥，也多以化肥为主。长期以来，在高粱作物生产中，由于氮、磷等化学肥料过量、不适当使用，使土壤酸化、板结，病虫害增加，养分流失、利用率降低，特别是连作高梁的土壤，其生产障碍性问题明显增加。目前，在高粱生产上，作物施肥多参照其他作物，缺乏有针对性的，科学、合理、高效的高粱生产专用肥。传统化肥及其施用方式已经不能满足高产、优质、多用途高粱生产的现实需要，亟待开发绿色、环保、高效的高粱专用肥料，以满足日益增长的高梁产业发展需求。
在国内，有关于高粱专用肥料（基肥、种肥）的研究还处于起步阶段，专用市场产品很少。特别是，以农林废弃物为来源制备有机无机复合炭材料研制用于高粱生产专用的改土增效性肥料还未见相关报道。
生物有机炭是生物质有机原料在完全或者部分缺氧条件下，经过高温热裂解而产生的一类富碳产物。生物有机炭对土壤物理和化学性质具有明显的改良作用。主要表现在该材料呈黑色、碱性，具有极其丰富的多微孔结构，质轻多孔，比表面积大、吸附力强，含碳量高，同时富含N、P、K、Ca、Mg等多种养分元素。这些特性使其在施入土壤后，可有效增加土壤孔隙度、降低土壤容重，提高土壤通气透水性，黑色属性使其可吸收更多热量而提高土壤温度，从而有效改良土壤物理性状。而其含有的养分元素，则可直接补充土壤养分，并吸持养分离子，减少养分流失，从而提高土壤养分和肥力。此外，其多孔性且富含C、N，有利于促进土壤微生物的生存繁衍，提高土壤生物活性，是一种良好的载体材料。而其碱性特质，也使其成为改良酸性土壤的理想改良剂。另一方面，土壤益生菌可激活土壤生物活性，分解土壤有机质，促进形成丰富代谢产物，并刺激根系生长发育，有利于强根壮苗，保水保肥，增强植物根系养分吸收利用能力，同时能够打破土壤板结、疏松土壤，增强土壤肥水渗透力。二者结合，将有效发挥协同优势作用。益生菌的种类和含量对于不同作物品种、土壤类型和作物生长阶段作用不同，目前公开的尚无生物炭与土壤益生菌有效结合，且针对高粱生长发育及改土增效作用的专用肥料及其制备方法。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种用于高粱专用增效肥及其制备方法，通过生物有机无机复合炭材料负载、耦合微生物及其他多元养分元素，主动释放与固持、缓释相结合，多渠道激发土壤肥力，有效提高土壤养分总量，满足高粱生产的养分需求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种用于高粱专用增效肥，其技术要点是：
所述用于高粱专用增效肥包括基肥和种肥；
所述基肥按重量比原料组份为：生物有机无机复合炭材料40-60，发酵豆粕2-5，过磷酸钙30-35，尿素10-15，磷酸一钾5-8，粘结剂8-10，微生物菌剂0.01-0.1；
所述种肥按重量比原料组份为：猪粪羊粪炭化物材料40-55，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2 ，尿素8-10，过磷酸钙10-15，硫酸钾2-5，硫酸镁0.5-1，微生物菌剂0.01-0.1，粘结剂10-15；
所述的生物有机无机复合炭材料，其制备原材料为纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或两种及以上；
所述粘结剂为膨润土、粘土，可为其中的一种或两者混合，两者混合时二者比例为5:1-1:5；
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括所述枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述枯草芽孢杆菌KJB04-11的保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO: M2010254，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，中国典型培养物保藏中心，保藏日期为： 2010年9月28日，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis KJB04-11；
所述甲基营养型芽孢杆菌，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 11231，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日期为： 2015年8月11日，分类命名为甲基营养型芽孢杆菌BacillusmethylotropHicus。
作为优选方案，所述的高粱专用增效肥，所述基肥的原料按重量比，生物炭材料40，发酵豆粕4，过磷酸钙27，尿素10，磷酸一钾8，粘结剂10，微生物菌剂0.1；所述种肥的原料按重量比猪粪羊粪炭化物材料50，尿素15，过磷酸钙15，硫酸钾5，硫酸镁0.5，微生物菌剂0.1，粘结剂14。
作为优选方案，所述有机无机复合炭材料，其制备原材料为稻壳、花生壳、玉米芯、核桃壳、椭壳、果树修剪枝条的一种或两种及以上。
作为优选方案，所述木霉为哈茨木霉。
一种高粱专用增效肥的制备方法，其技术要点是：包括以下步骤：
（1）制备生物有机无机复合炭材料：将纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或几种自然晾晒或烘干，含水量控制在16%以下，将上述生物质加工粉碎，直径长度10-50mm，或可选择先破碎后风干或烘干；
采用多联产缺氧干馏炭化工艺，分步式阶梯炭化技术方法，将上述原料放入炭化炉内阶梯式炭化，温度逐步提高，具体方法如下：
a.初始热解炭化：炭化温度为150-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为15-30℃/min；
b.为稳定炭化：炭化温度为400-550℃，停留时间为1.5-2小时，升温速率为20-35℃/min；
c.活化炭化：炭化温度为600-800℃，停留时间为1-1.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在制备过程中，通过冷凝系统分离、收集生物质热裂解形成的天然木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中，固化、改性；出炭后，将所制备的改性炭材料进行降温、粉碎、过筛，得到粒径100目的有机无机复合炭颗粒材料。
（2）猪粪羊粪混合物的炭化处理：将猪粪、羊粪，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2，通过晾晒或烘干，降低含水量至14%以下，放入炭化炉内，进行低温热解炭化，具体如下：
a. 设定温度150-250℃，停留时间为2-3小时，升温速率为20-30℃/min；
b. 设定温度250-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在上述炭化过程中，通过冷凝系统分离、收集净化的生物质热裂解形成的植物基木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中进行固化、改性。在达到最后炭化温度后，在1-1.5小时内将温度降至初始温度，冷却、出炉，粉碎、过筛，制得100目粒径改性炭材料，备用；经低变温处理的猪羊粪便改性炭材料，多微孔丰富，有机碳含量高，养分含量高，比面积大、吸附力强；
（3）微生物固化：
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述微生物菌剂制备过程如下：枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌采用培养基和培养条件为：培养基配方为氨基酸粉2.5%、蛋白胨2%、木糖醇8%，pH7.0，转速150-200r/min，发酵时间48小时；将培养液中菌数均配制为2.5×109cfu/ml，并按照比例（枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌比例为1:4）配制得到芽孢杆菌混合物；将木霉菌剂、EM菌剂的菌数均调整为2.5×109cfu/ml，按比例与上述芽孢杆菌混合物混合得到微生物菌剂；
首先将上述微生物菌剂分别与生物炭材料和猪粪羊粪炭化物混合，得到混合物Ⅰ和混合物Ⅱ，将两种混合物的水分保持在20-30%，发酵5-7天，进行固液分离后，将固化后的炭材料混合物分别在室温条件下保存；
（4）高粱专用增效肥料的制备：
按组分份数称取固化后的炭材料混合物Ⅰ、发酵豆粕、过磷酸钙、尿素、磷酸一钾、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥料，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用基肥；
按组分份数称取猪粪羊粪炭化物Ⅱ、尿素、过磷酸钙、硫酸钾、硫酸镁、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用种肥。
一种高粱专用增效肥的使用方法，其技术要点是：包括以下方法：
（1）将所述高粱专用基肥采用一次性施入农田方法，施用量40-50公斤/亩，施入后翻耕20-30厘米；
（2）将所述高粱专用种肥采用条施或穴施方法，距播种位3-5cm，用量为10-20公斤/亩。
与现有肥料相比，本发明的有益效果是：
（1）以多微孔、高碳、富养有机无机复合炭材料为载体，通过负载、耦合微生物及多元养分元素，将快速与缓效、释放与吸持有效结合，多渠道增加和激发土壤肥力，提高土壤有效养分供应量，保障养分供应，使土壤养分供给与高粱养分需求相匹配，有效提高养分利用率。
（2）供肥与“养地”结合，调控、延长供肥期，匹配作物养分生理需求期。炭化改性有机材料富含极其丰富的多微孔结构，吸附力强，可有效改善土壤物理结构，提高土壤通气、持水、保肥性，起到改良效应。同时，可促进、激发土壤微生物活动，加速腐解、矿化等作用过程，提高土壤基础肥力，并可通过释放养分离子和吸持、聚合、缓释养分，起到提高土壤养分水平、“养地”的作用。多重作用叠加，有效调控、延长土壤供肥期，使土壤可利用养分量高、可持续、后劲足，保障土壤供养与作物需养同步，从而促进作物生长发育。
（3）原材料为农业废弃物，具有来源广、低成本、可持续等优势，且原料易得、生产简单，并可在一定程度上减少病虫害。废弃物和猪羊粪便等原材料来源非常广泛、易得、生产过程简单，是契合当前低碳、循环、可持续农业发展模式的新途径。制备过程中负载于生物有机无机复合炭材料的天然植物基木醋液，可减少土壤病虫害的发生。
（4）解决农林废弃物综合利用难的同时，改良、培肥土壤，消减连作生产土壤障碍因子，实现改土、减肥、减药、固碳、减排、促长、增产的综合效益提升，有利于促进农业低碳、循环、可持续发展。
具体实施方式
实施例1
1.高粱专用增效肥包括基肥和种肥的制作方法
所述基肥按重量比原料组份为：生物有机无机复合炭材料40-60，发酵豆粕2-5，过磷酸钙30-35，尿素10-15，磷酸一钾5-8，粘结剂8-10，微生物菌剂0.01-0.1；
所述种肥按重量比原料组份为：猪粪羊粪炭化物材料40-55，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2 ，尿素8-10，过磷酸钙10-15，硫酸钾2-5，硫酸镁0.5-1，微生物菌剂0.01-0.1，粘结剂10-15；
所述的生物有机无机复合炭材料，其制备原材料为纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或两种及以上；
所述粘结剂为膨润土、粘土，可为其中的一种或两者混合，两者混合时二者比例为5:1-1:5；
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括所述枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4。
所述高粱专用增效肥的制备方法，步骤如下：
（1）制备生物有机无机复合炭材料：将纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或几种自然晾晒或烘干，含水量控制在16%以下，将上述生物质加工粉碎，直径长度10-50mm，或可选择先破碎后风干或烘干；
采用多联产缺氧干馏炭化工艺，分步式阶梯炭化技术方法，将上述原料放入炭化炉内阶梯式炭化，温度逐步提高，具体方法如下：
a.初始热解炭化：炭化温度为150-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为15-30℃/min；
b.稳定炭化：炭化温度为400-550℃，停留时间为1.5-2小时，升温速率为20-35℃/min；
c.活化炭化：炭化温度为600-800℃，停留时间为1-1.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在制备过程中，通过冷凝系统分离、收集生物质热裂解形成的天然木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中，固化、改性；出炭后，将所制备的改性炭材料进行降温、粉碎、过筛，得到粒径100目的有机无机复合炭颗粒材料。
（2）猪粪羊粪混合物的炭化处理：将猪粪、羊粪，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2，通过晾晒或烘干，降低含水量至14%以下，放入炭化炉内，进行低温热解炭化，具体如下：
a. 设定温度150-250℃，停留时间为2-3小时，升温速率为20-30℃/min；
b. 设定温度250-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在上述炭化过程中，通过冷凝系统分离、收集净化的生物质热裂解形成的植物基木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中进行固化、改性。在达到最后炭化温度后，在1-1.5小时内将温度降至初始温度，冷却、出炉，粉碎、过筛，制得100目粒径改性炭材料，备用；经低变温处理的畜禽粪便改性炭材料，多微孔丰富，有机碳含量高，养分含量高，比面积大、吸附力强；
（3）微生物固化：
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述微生物菌剂制备过程如下：枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌采用培养基和培养条件为：培养基配方为氨基酸粉2.5%、蛋白胨2%、木糖醇8%，pH7.0，转速150-200r/min，发酵时间48小时；将培养液中菌数均配制为2.5×109cfu/ml，并按照比例（枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌比例为1:4）配制得到芽孢杆菌混合物；
将木霉菌剂、EM菌剂的菌数均调整为2.5×109cfu/ml，按比例与上述芽孢杆菌混合物混合得到微生物菌剂；
木霉菌剂购于市场来自美国拜沃股份有限公司，
EM菌剂购于市场来自山东贝佳生物科技有限公司；
首先将上述微生物菌剂分别与生物炭材料和猪粪羊粪炭化物混合，得到混合物Ⅰ和混合物Ⅱ，将两种混合物的水分保持在20-30%，发酵5-7天，进行固液分离后，将固化后的炭材料混合物分别在室温条件下保存；
（4）高粱专用增效肥料的制备：
按组分份数称取固化后的炭材料混合物Ⅰ、发酵豆粕、过磷酸钙、尿素、磷酸一钾、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥料，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用基肥；
按组分份数称取猪粪羊粪炭化物Ⅱ、尿素、过磷酸钙、硫酸钾、硫酸镁、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用种肥。
2. 高粱生产试验
试验地点：沈阳市沈河区马官桥
高粱品种：辽杂35，购于农资种子市场
试验处理：以常规施肥为对照，设为CK；高粱专用复合肥，设为CF。其中，专用复合肥的基肥施用量为45kg/亩，种肥用量为15kg/亩，每个处理0.5亩。将所述肥料以底肥形式一次性施入农田中，种肥以穴施形式，距播种位3-5cm，施入后翻耕，其后不再追肥。水、肥管理等栽培管理与当地常规管理方式相同。
3. 试验结果
表1专用增效肥对高粱农艺性状、产量和病害发生的影响
由表1可以看出，专用肥处理的高粱株高、穗长均高于对照。产量构成因素中，专用肥处理的单株粒数、单穗重和千粒重，分别比对照提高了1.93%、 4.09%和1.46%。高粱产量，专用肥处理比对照提高了7.88%，表现较为明显的增产效果。此外，高粱丝黑穗感病的发生率，专用肥处理比对照降低了22.86%，病害发生率明显降低。总体来看，专用肥起到了较为明显的增产减害增效作用。
实施例2
1.一种用于高粱专用增效肥及其制备方法，其技术要点是：
所述一种用于高粱专用增效肥包括基肥和种肥；
所述的高粱专用增效肥，所述基肥的原料按重量比或重量百分比含量，生物炭材料40，发酵豆粕4，过磷酸钙27，尿素10，磷酸一钾8，粘结剂10，微生物菌剂0.1；所述种肥的原料按重量比或重量百分比含量，猪粪羊粪炭化物材料50，尿素15，过磷酸钙15，硫酸钾5，硫酸镁0.5，微生物菌剂0.1，粘结剂14。
所述有机无机复合炭材料，其制备原材料为稻壳、玉米芯，二者重量比为1:2。
所述粘结剂为膨润土和粘土，二者比例为5:3。
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括所述枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述木霉为哈茨木霉；
所述高粱专用增效肥的制备方法，步骤如下：
（1）制备生物有机无机复合炭材料：将稻壳、玉米芯自然晾晒或烘干，含水量控制在16%以下，将上述生物质加工粉碎，直径长度10-50mm，或可选择先破碎后风干或烘干；
采用多联产缺氧干馏炭化工艺，分步式阶梯炭化技术方法，将上述原料放入炭化炉内阶梯式炭化，温度逐步提高，具体方法如下：
a.初始热解炭化：炭化温度为350℃，停留时间为2.5小时，升温速率为15-30℃/min；
b.稳定炭化：炭化温度为550℃，停留时间为2小时，升温速率为20-35℃/min；
c.活化炭化：炭化温度为800℃，停留时间为1.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在制备过程中，通过冷凝系统分离、收集生物质热裂解形成的天然木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中，固化、改性；出炭后，将所制备的改性炭材料进行降温、粉碎、过筛，得到粒径100目的有机无机复合炭颗粒材料。
（2）猪粪羊粪混合物的炭化处理：将猪粪、羊粪，其中猪粪和羊粪的重量比为1:2，通过晾晒或烘干，降低含水量至14%以下，放入炭化炉内，进行低温热解炭化，具体如下：
a. 设定温度250℃，停留时间为3小时，升温速率为20-30℃/min；
b. 设定温度350℃，停留时间为2.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在上述炭化过程中，通过冷凝系统分离、收集净化的生物质热裂解形成的植物基木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中进行固化、改性。在达到最后炭化温度后，在1-1.5小时内将温度降至初始温度，冷却、出炉，粉碎、过筛，制得100目粒径改性炭材料，备用；经低变温处理的猪羊粪便改性炭材料，多微孔丰富，有机碳含量高，养分含量高，比面积大、吸附力强。
（3）微生物固化：
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述微生物菌剂制备过程如下：枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌采用培养基和培养条件为：培养基配方为氨基酸粉2.5%、蛋白胨2%、木糖醇8%，pH7.0，转速150-200r/min，发酵时间48小时；将培养液中菌数均配制为2.5×109cfu/ml，并按照比例（枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌比例为1:4）配制得到芽孢杆菌混合物；将木霉菌剂、EM菌剂的菌数均调整为2.5×109cfu/ml，按比例与上述芽孢杆菌混合物混合得到微生物菌剂；
木霉菌剂购于市场来自美国拜沃股份有限公司，
EM菌剂购于市场来自山东贝佳生物科技有限公司；
首先将上述微生物菌剂分别与生物炭材料和猪粪羊粪炭化物混合，得到混合物Ⅰ和混合物Ⅱ，将两种混合物的水分保持在20-30%，发酵5-7天，进行固液分离后，将固化后的炭材料混合物分别在室温条件下保存。
（4）高粱专用增效肥料的制备：
按组分份数称取固化后的炭材料混合物Ⅰ、发酵豆粕、过磷酸钙、尿素、磷酸一钾、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥料，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用基肥；
按组分份数称取猪粪羊粪炭化物Ⅱ、尿素、过磷酸钙、硫酸钾、硫酸镁、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用种肥。
2. 高粱生产试验
试验地点：铁岭市开原
高粱品种：辽杂13，购于农资种子市场。
试验处理：以当地常规施肥作为对照，设为CK；高粱专用复合肥，设为CF。高粱专用基肥采用一次性施入农田方法，施用量40公斤/亩，施入后翻耕20-30厘米；高粱专用种肥采用穴施方法，距播种位3-5cm，用量为20公斤/亩；在高粱生育期内，不再追施肥料。其他水、肥管理等栽培管理与当地常规管理方式相同。
3. 试验结果
表2专用肥对高粱农艺性状、光合作用及产量和病害发生的影响
由表2可知，高粱专用肥处理的株高、穗长均高于对照，表明专用肥对高粱生长发育起到一定促进作用。产量构成因素中，专用肥处理的高粱穗粒重、千粒重亦高于对照，最终产量比对照提高了9.11%，增产效果明显。而在出米率方面，专用肥处理高于对照，比对照提高了1.55%；黑穗病发生率，专用肥处理比对照降低了28.17%，病害发生率明显降低；从高粱光合作用能力方面，可以看出专用肥处理的叶片叶绿素含量（SPAD值相对表示）明显高于对照，比对照提高了5.28%，而净光合速率比对照提高了3.99%，光合作用能力明显增强，有利于后期产量的提高。
总体来看，高粱专用肥与常规施肥相比，在减肥减药条件下，促进了高粱生长发育，增强了高粱的光合作用效率，提高了产量和加工品质，同时较大幅度减少了病害发生，表现出良好的减肥增产增效作用。

Claims (6)

1.一种用于高粱专用增效肥，其特征是：所述用于高粱专用增效肥包括基肥和种肥；
所述基肥按重量比原料组份为：生物有机无机复合炭材料40-60，发酵豆粕2-5，过磷酸钙30-35，尿素10-15，磷酸一钾5-8，粘结剂8-10，微生物菌剂0.01-0.1；
所述种肥按重量比原料组份为：猪粪羊粪炭化物材料40-55，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2 ，尿素8-10，过磷酸钙10-15，硫酸钾2-5，硫酸镁0.5-1，微生物菌剂0.01-0.1，粘结剂10-15；
所述的生物有机无机复合炭材料，其制备原材料为纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或两种及以上；
所述粘结剂为膨润土、粘土，可为其中的一种或两者混合，两者混合时二者比例为5:1-1:5；
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括所述枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述枯草芽孢杆菌KJB04-11的保藏单位：中国典型培养物保藏中心，保藏编号为CCTCCNO: M2010254，保藏地址为湖北省武汉市武昌区八一路299号武汉大学校内，中国典型培养物保藏中心，保藏日期为： 2010年9月28日，分类命名为枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis KJB04-11；
所述甲基营养型芽孢杆菌，保藏单位：中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No. 11231，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号，中国科学院微生物研究所，保藏日期为： 2015年8月11日，分类命名为甲基营养型芽孢杆菌Bacillus methylotrophicus。
2.根据权利要求1所述的一种用于高粱专用增效肥，其特征是：所述的高粱专用增效肥的基肥原料按重量比组分为：生物炭材料40，发酵豆粕4，过磷酸钙27，尿素10，磷酸一钾8，粘结剂10，微生物菌剂0.1；所述的高粱专用改土增效肥的种肥原料按重量比组分为：猪粪羊粪炭化物材料50，尿素15，过磷酸钙15，硫酸钾5，硫酸镁0.5，微生物菌剂0.1，粘结剂14。
3.根据权利要求1所述的一种用于高粱专用增效肥，其特征是：所述的有机无机复合炭材料，其制备原材料为稻壳、花生壳、玉米芯、核桃壳、椭壳、果树修剪枝条的一种或两种及以上。
4.根据权利要求1所述的一种用于高粱专用增效肥，其特征是：所述微生物菌剂中的木霉为哈茨木霉。
5.根据权利要求1和5所述的一种高粱专用增效肥及其制备方法，其特征是：所述的高粱专用增效肥包括以下使用方法：
（1）将所述高粱专用基肥采用一次性施入农田方法，施用量40-50公斤/亩，施入后翻耕20-30厘米；
（2）将所述高粱专用种肥采用条施或穴施方法，距播种位3-5cm，用量为10-20公斤/亩。
6.一种用于高粱专用增效肥的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
（1）制备生物有机无机复合炭材料：将纤维类农林废弃物、壳类农林废弃物、玉米芯、果树枝条的一种或几种自然晾晒或烘干，含水量控制在16%以下，将上述生物质加工粉碎，直径长度10-50mm，或可选择先破碎后风干或烘干；
采用多联产缺氧干馏炭化工艺，分步式阶梯炭化技术方法，将上述原料放入炭化炉内阶梯式炭化，温度逐步提高，具体方法如下：
a.初始热解炭化：炭化温度为150-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为15-30℃/min；
b.为稳定炭化：炭化温度为400-550℃，停留时间为1.5-2小时，升温速率为20-35℃/min；
c.活化炭化：炭化温度为600-800℃，停留时间为1-1.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在制备过程中，通过冷凝系统分离、收集生物质热裂解形成的天然木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中，固化、改性；出炭后，将所制备的改性炭材料进行降温、粉碎、过筛，得到粒径100目的有机无机复合炭颗粒材料；
（2）猪粪羊粪混合物的炭化处理：将猪粪、羊粪，其中猪粪和羊粪的重量比为1:1-1:2，通过晾晒或烘干，降低含水量至14%以下，放入炭化炉内，进行低温热解炭化，具体如下：
a. 设定温度150-250℃，停留时间为2-3小时，升温速率为20-30℃/min；
b. 设定温度250-350℃，停留时间为2-2.5小时，升温速率为30-50℃/min；
在上述炭化过程中，通过冷凝系统分离、收集净化的生物质热裂解形成的植物基木醋液，并在制备过程中回喷至炭化材料中进行固化、改性，在达到最后炭化温度后，在1-1.5小时内将温度降至初始温度，冷却、出炉，粉碎、过筛，制得100目粒径改性炭材料，备用；经低变温处理的猪羊粪便改性炭材料，多微孔丰富，有机碳含量高，养分含量高，比面积大、吸附力强；
（3）微生物固化：
所述微生物菌剂：木霉菌剂、EM菌剂、芽孢杆菌混合菌，三者比例为1:1:3，所述芽孢杆菌混合菌包括枯草芽孢杆菌KJB04-11、甲基营养型芽孢杆菌，二者比例为1:4；
所述微生物菌剂制备过程如下：枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌采用培养基和培养条件为：培养基配方为氨基酸粉2.5%、蛋白胨2%、木糖醇8%，pH7.0，转速150-200r/min，发酵时间48小时；将培养液中菌数均配制为2.5×109cfu/ml，并按照比例（枯草芽孢杆菌KJB04-11和甲基营养型芽孢杆菌比例为1:4）配制得到芽孢杆菌混合物；将木霉菌剂、EM菌剂的菌数均调整为2.5×109cfu/ml，按比例与上述芽孢杆菌混合物混合得到微生物菌剂；
首先将上述微生物菌剂分别与生物炭材料和猪粪羊粪炭化物混合，得到混合物Ⅰ和混合物Ⅱ，将两种混合物的水分保持在20-30%，发酵5-7天，进行固液分离后，将固化后的炭材料混合物分别在室温条件下保存；
（4）高粱专用增效肥料的制备：
按组分份数称取固化后的炭材料混合物Ⅰ、发酵豆粕、过磷酸钙、尿素、磷酸一钾、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥料，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用基肥；
按组分份数称取猪粪羊粪炭化物Ⅱ、尿素、过磷酸钙、硫酸钾、硫酸镁、粘结剂，用搅拌机和有机肥造粒机进行压力造粒，制得粒径为2.5-4mm的圆柱体或球形的复合肥，然后进行包装、计量，该肥料作为高粱专用种肥。
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