CN109320352A - 一种小麦专用生物炭基有机肥及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小麦专用生物炭基有机肥，属于农业肥料技术领域。其包括如下重量份的组分：生物炭20‑30份，发酵菌菇渣40‑50份，磷肥15‑20份，膨润土5‑10份，螯合剂3‑6份，硫酸锌添加剂2‑5份，硫酸锰添加剂0.5‑1份以及微生物发酵菌剂0.5‑1份。按计量比将膨润土以外的原料混合均匀，然后在20‑30℃覆膜发酵30‑40天，得到预混料，再将预混料与膨润土搅拌混合均匀，然后粉碎造粒，即得。本发明的有机肥能够改善小麦田土壤结构，增加土壤有机质含量，提供小麦所需微量元素，有效提高小麦产量，同时该有机肥具有制备成本低廉、便于机械撒施、环保高效、提高小麦抗寒性的特点。

Description

一种小麦专用生物炭基有机肥及其制备方法

技术领域

本发明属于肥料领域，具体涉及一种小麦专用生物炭基有机肥及其制备方法。

背景技术

小麦是重要的粮食作物和经济作物，有统计显示，其产量和种植面积仅次于水稻，居世界第二位。小麦一生中需要的营养元素达15-20种，由于土壤供给不足，有5-10种必须通过施肥解决。当前小麦种植所用的肥料种类很多，其中小麦专用肥大多采用市场所售的氮磷钾复合肥，其主要由氮、磷、钾三大无机元素组成，可在短时间内满足小麦的生长需要。但长期使用会使土壤团粒结构遭到破坏，易造成土壤板结、土质变硬，小麦病害严重，从而影响小麦生长和产量。

生物炭是在低氧环境下，通过高温裂解将木材、草、玉米秆或其它农作物废物碳化。这种由植物形成的，以固定碳元素为目的的木炭被科学家们称为“生物炭”。生物炭作为土壤改良剂时，其本身的pH值较高，一般呈碱性是不可忽略的因素。而一般有机质经过发酵呈酸性，两者结合可以起到一个中和的作用，可以解决产品过酸或者过碱对土壤环境的改变。目前，我国生物炭基肥料虽然种类较多，应用范围也较广，但也存在诸多问题，如整理水平层次不齐、成本较高、发酵不充分、异味等问题依然突出。

另外，随着我国食用菌生产规模的逐年扩大，产生的废弃物也越来越多。菌渣营养物质含量丰富，但由于种植户对菌渣的营养价值了解较少，菌渣往往被随地丢弃或燃烧，霉菌和害虫极易在其中繁殖，一方面造成资源极大浪费，另一方面造成空气污染。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中小麦专用肥存在的不足，提供一种改善小麦田土壤结构，增加土壤有机质含量，高效提供小麦所需微量元素，有效提高小麦产量，同时成本低廉、环保高效的小麦专用生物炭基有机肥料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种小麦专用生物炭基有机肥，包括如下重量份的组分：生物炭20-30份，发酵菌菇渣40-50份，磷肥15-20份，膨润土5-10份，螯合剂3-6份，硫酸锌添加剂2-5份，硫酸锰添加剂0.5-1份以及微生物发酵菌剂0.5-1份；所述微生物发酵菌剂为固氮菌、解磷菌和解钾菌的混合物。

所述生物炭为秸秆或木材在低氧高温条件下裂解碳化所形成的。可以自制，也可以市售。

进一步，所述发酵菌菇渣的制备方法为：将废料菌菇棒进行脱袋处理，发酵7-10天后，干燥至含水量20-25％，得到菌菇渣，然后在20-30℃下，往菌菇渣中加入腐熟剂进行发酵，得到的发酵物即为发酵菌菇渣。所述腐熟剂与菌菇渣的质量比为1:40-1:55。

进一步，所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵或者二者任意比例的混合物。

进一步，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠(简称EDTA-2Na)。

进一步，所述微生物发酵菌剂中，固氮菌、解磷菌、解钾菌的重量比为1:1:1。

一种小麦专用生物炭基有机肥制备方法，包括如下步骤：

(1)按计量比将生物炭、发酵菌菇渣、磷肥、螯合剂、硫酸锌添加剂、硫酸锰添加剂及微生物发酵菌剂混合均匀，然后在20-30℃覆膜发酵30-40天，得到预混料；

(2)将步骤(1)的预混料与膨润土搅拌混合均匀，然后粉碎造粒，即得。

进一步，步骤(2)中，所述粉碎造粒的粒径为8-12mm。

本发明的有益效果：

1)本发明提供了一种小麦专用生物炭基有机肥，其以木材生物炭或秸秆生物炭为原料，可提高土壤有机质、增加土壤的孔隙度、可使肥料缓慢释放，提高肥料利用率；

2)本发明对废弃的菌菇渣进行利用，废弃的菌菇渣经过二次发酵变废为宝，发酵产生酸性物质与呈碱性生物炭进行中和，减少了肥料对土壤酸碱性的影响；

3)本发明通过螯合剂与微量元素的添加并与发酵环境相结合提高螯合态锌和螯合态锰的含量，更有利于小麦对锌锰元素的吸收和利用，有效提高小麦小麦生长发育和籽粒中锌锰含量；

4)通过造粒，便于机械撒施，节省了用工成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详述。

需要说明的是，下述实施例中，采用的生物炭购自商丘三利新能源有限公司；制备发酵菌菇渣的废料菌菇棒，由盐城市亭湖区春秋菌业专业合作社提供；所述磷肥为磷酸一铵，氮N含量为11％，磷P₂O₅含量为44％，由南京化学工业集团公司磷肥厂提供；所述膨润土由辽宁省建平县新顺矿业有限公司提供；所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠，由长沙金广化工贸易有限公司提供；所述硫酸锌添加剂，Zn含量为21％，由山东邹平鲁宝化工厂提供；所述硫酸锰添加剂，Mn含量为31.8％，由天津牧洪发展有限公司提供；所述微生物发酵菌剂中，固氮菌、解磷菌和解钾菌的重量配比为1:1:1，由保罗蒂姆汉(潍坊)生物科技有限公司提供；制备发酵菌菇渣采用的腐熟剂，由中农绿康(北京)生物技术有限公司提供。但均并不限于此。

实施例1

一种小麦专用生物炭基有机肥，包括如下重量份的组分：生物炭30份，发酵菌菇渣40份，磷酸一铵15份，膨润土6份，螯合剂乙二胺四乙酸二钠4份，硫酸锌添加剂3份，硫酸锰添加剂1份以及微生物发酵菌剂1份；所述微生物发酵菌剂为固氮菌、解磷菌和解钾菌重量配比为1:1:1的混合物。

所述发酵菌菇渣的制备方法为：将废料平菇菌菇棒进行脱袋处理，其含水量为30％，发酵10天后，干燥至含水量20％，得到平菇菌菇渣，然后在20-30℃下，往菌菇渣中加入腐熟剂进行发酵，得到的发酵物即为发酵菌菇渣。所述腐熟剂与菌菇渣的质量比为1:40。

上述小麦专用生物炭基有机肥料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按计量比将生物炭、发酵菌菇渣、磷肥、螯合剂、硫酸锌添加剂、硫酸锰添加剂及微生物发酵菌剂混合均匀，在混合过程中进行翻堆、加水，然后在25℃覆膜发酵30天，得到预混料；

(2)将步骤(1)的预混料与膨润土搅拌混合均匀，然后输送至造粒机粉碎造粒，造粒粒径为10mm，即得。

实施例2

一种小麦专用生物炭基有机肥，包括如下重量份的组分：生物炭20份，发酵菌菇渣50份，磷酸一铵17份，膨润土6份，螯合剂乙二胺四乙酸二钠3份、硫酸锌添加剂2.5份、硫酸锰添加剂0.5份以及微生物发酵菌剂1份，所述微生物发酵菌剂为固氮菌、解磷菌和解钾菌的混合物，固氮菌、解磷菌和解钾菌的重量配比为1:1:1。

所述发酵菌菇渣的制备方法为：将废料木耳菌菇棒进行脱袋处理，其含水量为30％，发酵7天后，干燥至含水量20％，得到木耳菌菇渣，然后在20-30℃下，往菌菇渣中加入腐熟剂进行发酵，得到的发酵物即为发酵菌菇渣。所述腐熟剂与木耳菌菇渣的质量比为1:53。

上述小麦专用生物炭基有机肥料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按计量比将生物炭、发酵菌菇渣、磷肥、螯合剂、硫酸锌添加剂、硫酸锰添加剂及微生物发酵菌剂混合均匀，在混合过程中进行翻堆、加水，然后在25℃覆膜发酵30天，得到预混料；

(2)将步骤(1)的预混料与膨润土搅拌混合均匀，然后输送至造粒机粉碎造粒，造粒粒径为10mm，即得。

将实施例1和实施例2制得的有机肥产品进行检测试验，检测依据为NY/T525-2002和GB18877-2002，测试结果见表1：

表1我国现行有机肥料标准与实施例1-2有机肥检测结果对比

指标	单位	标准	实施例1	实施例2
					N+P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>+K<sub>2</sub>O	％	≥4	12.6	13.8
有机质	％	≥30	38.7	39.4
					水分(H<sub>2</sub>O)	％	≤20	13.1	14.2
酸碱度(pH)		5.5-8	7.5	7.2
					有效活菌数0.2亿/g		≥2	8.103*10<sup>8</sup>/g	9.515*10<sup>8</sup>/g

应用测试：

实施时间：2018年，试验地点：江苏省滨海县界牌镇，实施前土壤养分状况为：碱解氮32.96mg/kg，有效磷15.59mg/kg，速效钾79mg/kg，有机质含量5.96g/kg。小麦品种：苏麦188。

试验方案：试验设6组，每组3个重复：组(1)：空白对照，不施任何肥料；组(2)：当地习惯施肥即施用当地常用普通复合肥，复合肥品种为金正大复合肥，养分含量为N-P₂O₅-K₂O为20-16-4，每亩用量40kg；组(3)：在当地习惯施肥的基础上添加无机态硫酸锌用量为10kg/亩，无机态硫酸锰用量为2kg/亩；组(4):普通菌菇渣为本文提到的发酵菌菇渣，用量为400kg/亩；组(5)生物炭为本文提到的生物炭，用量为400kg/亩；组(6)：采用实施例1制得的有机肥，用量为400kg/亩；组(7)：采用实施例2制得的有机肥，用量为400kg/亩；除不施肥外，其他处理后期追肥等管理都一致。比较不同处理对小麦产量及其构成因子的影响，统计如下表2所示：

表2

由表2可知：在同等有机肥用量下，实施例1与实施例2有机肥的产量显著高于单施普通菌菇渣与生物炭处理的小麦产量；与当地习惯施肥分别增产23.1％与19.6％，增产效果显著。在添加同等硫酸锌与硫酸锰用量下，实施例1与实施例2有机肥与组(3)相比分别增13.4％与10.2％，有显著增产效果。通过分析其他生理指标可得，施用本发明有机肥可以提高穗数、穗粒数与千粒重，从而提高小麦产量。并且实施例1与实施例2有机肥生产出的小麦锌锰含量也显著改与其他施肥处理。比施无机态锌锰分别高出10.9％与7.5％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本发明的保护范围，并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，包括如下重量份的组分：生物炭20-30份，发酵菌菇渣40-50份，磷肥15-20份，膨润土5-10份，螯合剂3-6份，硫酸锌添加剂2-5份，硫酸锰添加剂0.5-1份以及微生物发酵菌剂0.5-1份；所述微生物发酵菌剂为固氮菌、解磷菌和解钾菌的混合物。

2.如权利要求1所述小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，所述发酵菌菇渣的制备方法为：将废料菌菇棒进行脱袋处理，发酵7-10天后，干燥至含水量20-25％，得到菌菇渣，然后在20-30℃下，往菌菇渣中加入腐熟剂进行发酵，得到的发酵物即为发酵菌菇渣。

3.如权利要求2所述小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，所述腐熟剂与菌菇渣的质量比为1:40-1:55。

4.如权利要求1所述小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，所述磷肥为磷酸一铵、磷酸二铵或者二者任意比例的混合物。

5.如权利要求1所述小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。

6.如权利要求1至5任一项所述小麦专用生物炭基有机肥，其特征在于，所述微生物发酵菌剂中，固氮菌、解磷菌、解钾菌的重量比为1:1:1。

7.权利要求1至6任一项所述小麦专用生物炭基有机肥制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)按计量比将生物炭、发酵菌菇渣、磷肥、螯合剂、硫酸锌添加剂、硫酸锰添加剂及微生物发酵菌剂混合均匀，然后在20-30℃覆膜发酵30-40天，得到预混料；

(2)将步骤(1)的预混料与膨润土搅拌混合均匀，然后粉碎造粒，即得。

8.如权利要求7所述小麦专用生物炭基有机肥制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述粉碎造粒的粒径为8-12mm。