CN110922272A - 一种能够替代化肥的生物碳肥及其制备方法和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够替代化肥的生物碳肥及其制备方法和使用方法，属于有机肥料技术领域。本发明先将水果源生物酶制剂、凹凸棒土混合，再与畜禽粪、菌渣和微生物发酵菌剂混合，并采用垛式发酵法堆沤发酵方法，制得能够替代化肥的生物碳肥。采用本发明方法制得的能够替代化肥的生物碳肥，富含小分子水溶有机碳，能直接被土壤吸收利用，提高土壤碳氮比，提供植物能直接吸收利用的营养物质。将该能够替代化肥的生物碳肥施肥于农作物，既可作底肥，也可作追肥，并根据农作物的生长环境和生长周期，选择完全替代化肥或部分替代化肥的施肥方法，以及选择一次性施肥方法或多次施肥方法，满足农作物生长的需要。

Description

一种能够替代化肥的生物碳肥及其制备方法和使用方法

技术领域

本发明属于有机肥料技术领域，涉及一种能够替代化肥的生物碳肥及其制备方法和使用方法。

背景技术

目前，由于化学农业时代农业生产长期依赖化肥，过量使用化肥产生的负面影响已造成土壤和生态环境的破坏，例如土壤板结、土壤活性降低、土壤肥力下降、土壤污染、病虫害不断加重等，这些问题十分严重且难以改善，严重阻碍了农业可持续发展。为了解决土壤改良和修复问题，使用有机肥替代化肥、减肥增效等措施目的在于大幅度降低化肥施用量，并在用有机肥替代化肥的同时实现增产增收。近年来，有机肥、生物有机肥施用量逐年增大，化肥施用量开始呈下降趋势，近年已实现了化肥施用量零增长，进一步可望实现负增长。但是，现有的商品有机肥、生物有机肥主要是采用微生物发酵工艺技术，将有机物料(如畜禽粪、秸秆、菌渣等)腐熟，将大分子有机质降解为小分子(生物有机肥另添加功能微生物菌)，施入土壤后，主要通过微生物的降解活动供应植物营养，过程十分缓慢。同时，有机肥、生物有机肥的氮磷钾养分含量低，普遍仅5％，因而肥效低。因此，现有的商品有机肥、生物有机肥存在缓效、低效的缺陷，不具备替代化肥的功能作用，有机肥、生物有机肥替代化肥、减肥增效措施的实施进展缓慢。突破有机肥的局限，让有机肥成为具备化肥那样的速效、高效性能，有机肥才能真正替代化肥，化肥施用量才能大幅度降低。

近年来，部分研发人员对碳营养的研究有了突破，在原有土壤缺乏有机质的认识基础上，进一步认识到了土壤最缺的是碳，重新提出碳养分对土壤和植物的重大作用，并发现了原来难以被土壤和植物利用的有机物料中的碳元素可利用的技术方法，目前已有通过生物发酵结合化学反应方法将有机物中的碳元素分解为粒径极为细小的小分子水溶有机碳的技术方法，还有采用热裂解法从有机物中提取溶水性碳肥的技术方法。部分生物碳肥开始应用，生物碳肥的研发、应用，为研发速效、高效有机肥替代化肥打开了突破口，但仍然缺乏速效、高效的有机肥产品用来代替化肥产品。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种能够替代化肥的生物碳肥及其制备方法和使用方法，该生物碳肥具有速效、高效的特点，能够用于替代化肥在农业生产中的配施，同时使农作物种植实现增产增收。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种能够替代化肥的生物碳肥，该能够替代化肥的生物碳肥为粉剂，pH值为7.5，经检测符合《NY525-2012》标准；其中水分含量为25％～30％，有机质含量为45％～50％，总养分(N+P₂O₅+K₂O)为5％～6％，另检测出标准未规定的小分子水溶有机碳含量为20％～25％，腐植酸含量为19％～21％。

本发明还公开了上述的能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，包括以下步骤：

1)将水果源生物酶制剂与凹凸棒土混合均匀，制得混配组分；

2)将畜禽粪、菌渣和混配组分作为原料进行混合，然后加入微生物发酵菌剂，混合均匀，得到混料；

3)将混料水分含量控制在40％～45％之间，得到发酵所用物料；

4)采用垛式发酵法对发酵所用物料进行堆沤发酵，发酵结束后经破碎、粉筛得到能够替代化肥的生物碳肥。

优选地，步骤1)中，水果源生物酶制剂与凹凸棒土的质量比为1:2；

步骤2)中，以质量百分比计，畜禽粪占原料总质量的65％～75％，菌渣占原料总质量的20％～30％，混配组分占原料总质量的5％；然后按照每1000kg原料总质量加入2kg微生物发酵菌剂的用量添加微生物发酵菌剂。

优选地，畜禽粪选择鸡粪、羊粪和猪粪中任意一种或几种的混合物。

优选地，步骤4)中，所述堆沤发酵具体操作如下：

将发酵所用物料在室温下堆放发酵10h后，当发酵所用物料升温至50℃以上继续发酵，48h后用装载机翻堆一次继续发酵，6天后再翻堆一次继续发酵，直至8～12天达到腐熟。

本发明还公开了上述的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法，该能够替代化肥的生物碳肥使用时，能够完全替代化肥作为农作物肥料或者部分替代化肥作为农作物肥料。

优选地，完全替代化肥作为农作物肥料的施肥方法包括一次性施肥方法和多次施肥方法；

所述一次性施肥方法适用于生长期短、一次性采收的作物，采用能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量为160kg～200kg/亩；不施化肥且不追肥；

所述多次施肥方法适用于生长期长、多次采收的作物以及多年生作物，采用主施底肥、辅施追肥的多次施肥方法，以能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量为160kg～200kg/亩，不施化肥，在第一次采收前按40kg/亩的施用量追施能够替代化肥的生物碳肥；

其中，160kg～200kg能够替代化肥的生物碳肥中含有32kg～50kg小分子水溶有机碳+8kg～12kg有机氮磷钾总养分；

40kg能够替代化肥的生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

优选地，部分替代化肥作为农作物肥料是以能够替代化肥的生物碳肥为主、化肥为辅，使用时包括两种模式：一是减施化肥50％以上，二是化肥(折纯)施用量不高于15kg/亩。

进一步优选地，部分替代化肥作为农作物肥料的施肥方法包括一次性施肥方法和多次施肥方法；

所述一次性施肥方法适用于生长期短、一次性采收的作物，采用部分能够替代化肥的生物碳肥和部分化肥共同作底肥；施用量为：每亩加入120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥和10kg～15kg化肥(折纯)，不追肥；

所述多次施肥方法适用于生长期长、多次采收的作物以及多年生作物，采用主施底肥，辅施追肥的多次施肥方法，采用部分能够替代化肥的生物碳肥和部分化肥共同作底肥，施用量为每亩加入120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥和10kg～15kg化肥(折纯)，在第一次采收前追施够替代化肥的生物碳肥40kg/亩；

其中，120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥中含有24kg～40kg小分子水溶有机碳+6kg～9.6kg有机氮磷钾总养分；

40kg能够替代化肥的生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开的能够替代化肥的生物碳肥，本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥中的大部分碳元素为小分子水溶有机碳，施入土壤中，成为植物能直接吸收利用的营养物质，使该能够替代化肥的生物碳肥具有了速效性，也就使原来氮磷钾含量低的有机肥增加了高含量的碳养分，总养分达到(碳养分≥20％)+(氮磷钾≥5％)＝(总养分≥25％)，使用后能够提高土壤C/N，满足农作物持续生长的营养需求，因此本发明通过使小分子水溶有机碳≥20％能够实现该生物碳肥的高效利用。由于水溶小分子有机碳能直接被土壤吸收利用，提高土壤碳氮比，一方面促进土壤理化生活动，增强土壤活性，另一方面水溶小分子有机碳能通过渗压直接被植物根系吸收利用，并对土壤中其它养分产生连锁促效作用，促进植物养分更加全面、均衡，提高植物生长质量，增强植物抗性。因此该能够替代化肥的生物碳肥具备高效性，既可作底肥，也可作追肥。因此本发明提供的生物碳肥具有完全替代化肥的功效作用，应用于农作物种植能实现增产增收。

本发明还公开了上述能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，采用的制备原料包括水果源生物酶制剂、凹凸棒土和微生物发酵菌剂，还包括农业生产中常见的代谢物畜禽粪和菌渣，能够降低成本投入，并通过利用上述物质通过常用的垛式发酵法堆沤方法，简化对发酵环境设备的需求，采用简单方便的发酵方法，制得所述生物碳肥。该制备方法通过将水果源生物酶制剂浸泡凹凸棒土作为发酵配料，起到了催化作用，增大了微生物繁殖量，增强了微生物对有机肥料的降解作用，进而将有机质中的碳元素大部分分解为小分子水溶有机碳，成为植物能直接吸收利用的营养物质。因此，本发明提供的生物碳肥的制备方法具有低成本、易操作的优点。

本发明还提供了够替代化肥的生物碳肥使用方法，由于本发明公开的生物碳肥具有速效、高效的特点，生物碳肥施用量不大时，就能达到增产增效目的，因此，生物碳肥能够完全替代化肥作为农作物肥料，同时保证增产增收。

进一步地，针对不同生长周期、采摘周期的农作物，该生物碳肥能够选择一次性施肥方法，或者多次施肥方法。

本发明还提供了所述生物碳肥的另一种使用方法，由于该生物碳肥具有速效、高效的特点，因此根据实际农业生产需要，该生物碳肥能够大部分替代化肥，形成生物碳肥+化肥形成混合肥料，同样保证增产增收。

进一步地，针对不同生长周期、采摘周期的农作物，该生物碳肥和化肥形成的混合肥料能够选择一次性施肥方法，或者多次施肥方法。

附图说明

图1为实施例1种植甜瓜获得的果实称重对比图；其中，(a)为对比例1中施用化肥使用化肥+其他有机肥的甜瓜果实；(b)为实施例1中施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的甜瓜果实；

图2为实施例2种植的茶叶长势图；其中，(a)为施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的茶树长势；(b)为施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥后长出的紫芽；

图3为实施例3种植的油菜苗生长长势对比图；其中，(a)为对比例中施用化肥的油菜苗定植7天生长图；(b)为施用本发明制备的生物碳肥的油菜苗定植7天生长图；(c)为施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的油菜苗定植33天生长图；(d)为对比例中施用化肥的油菜苗定植33天生长图；

图4为实施例4种植的玉米同田对照图；其中，(a)为对比施用化肥后的长势图；(b)为施用本发明的生物碳肥的长势图；

图5为实施例5中施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的甘蔗长势图；

图6为实施例6中施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的大蒜长势图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

(一)生产水溶小分子有机碳含量≥20％的生物碳肥：

本发明采用微生物发酵菌剂+生物酶制剂+凹凸棒土发酵方法将有机物料腐解为生物碳肥，并将其中的大部分碳元素降解为小分子水溶有机碳。制备具体包括以下步骤：

1)生物酶制剂与凹凸棒土混配：

采用水果源生物酶制剂(水剂)与凹凸棒土(粉剂)按0.5：1比例混合拌匀，存放24小时后备用。

2)混料：

用畜禽粪(鸡粪、羊粪、猪粪均可，也可混用，比例不限)60％，菌渣35％，生物酶制剂与凹凸棒土混合剂5％为原料，配2kg外购微生物发酵菌剂(粉剂)，混合搅拌均匀。

3)发酵物料水分控制：

混合后的原料水分控制在40％-45％之间。

4)发酵流程：

采用垛式发酵法堆沤发酵，物料10小时后升温至50℃以上，48小时后用装载机翻堆一次，6天后再翻一次，10天左右腐熟，即可破碎、粉筛、包装、入库。

其中，本发明的能够替代化肥的生物碳肥制备过程中所使用的水果源生物酶制剂购买自广西百色三乐农牧科技有限公司，微生物发酵菌剂购买自北京海力特生物科技有限公司。菌渣采用本领域常用的食用菌菌渣。

用此发酵方法生产的有机肥(粉剂)经检测符合《NY525-2012》标准，其中有机质含量≥45％，总养分(N+P₂O₅+K₂O)≥5％，水分≤30％，PH值7.5，另检测到腐植酸≥19％，小分子水溶有机碳≥20％。

具体地，总养分(N+P₂O₅+K₂O)为5％～6％，水分含量为25％～30％，小分子水溶有机碳含量为20％～25％，腐植酸含量为19％～21％。

本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥中的大部分碳元素被微生物降解为小分子水溶有机碳，成为植物能直接吸收利用的营养物质，使该能够替代化肥的生物碳肥具有了速效性，也就使原来氮磷钾含量低的有机肥增加了高含量的碳养分，同时总养分达到(碳养分≥20％)+(氮磷钾≥5％)＝(总养分≥25％)，因此该能够替代化肥的生物碳肥具备高效性，既可作底肥，也可作追肥。

(二)本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法

1.完全替代化肥的使用方法

水溶小分子有机碳能直接被土壤吸收利用，提高土壤碳氮比，对土壤理化生活动产生促进作用，增强土壤活性，能通过渗压直接被植物根系吸收利用，合成植物生长发育所需有机质，对土壤中其它养分产生连锁促效作用，促进植物养分更加全面、均衡，提高植物生长质量，增强植物抗性。因此，本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥施用量不大，就能达到增产增效目的。

以200kg/亩为基数，200kg生物碳肥中含有40kg～50kg小分子水溶有机碳+10kg～12kg有机氮磷钾总养分。根据实际情况增减的方法，茶叶、粮油作物、中药材、水果实施了用速效、高效有机肥替代化肥的示范推广，对照原来化肥(复合肥)为主要的施肥方案或化肥(复合肥)结合有机肥的施肥方案，均能增产增收，大多数作物增产30％左右，个别增产80％，增幅最低的(如水稻)也能达到10％。

a)一次性施肥方法：

针对生长期短，一次性采收的作物采用一次性施肥方法。

以该能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量160kg～200kg/亩(160kg～200kg生物碳肥中含有32kg～50kg小分子水溶有机碳+8kg～12kg有机氮磷钾总养分)，不施化肥等其它肥，不追肥。

施肥方法根据实际情况采用撒施翻土、沟施、穴施等。

生长期较长的部分作物如水稻、油菜等也可采用此法。

b)多次施肥方法：

针对生长期长、多次采收的作物，如黄瓜、茄子、丝瓜、番茄等，采用主施底肥，辅施追肥的方法，根据实际情况，施该能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量160kg～200kg/亩(160kg～200kg生物碳肥中含有32kg～50kg小分子水溶有机碳+8kg～12kg有机氮磷钾总养分)，不施化肥等其它肥料，在第一次采收前追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩(40kg生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分)。

施肥方法根据实际情况采用撒施翻土、沟施、穴施等。

针对多年生作物，如果树、茶叶、部分中草药等，采用主施底肥，辅施追肥的方法。

葡萄、蓝莓、茶叶、中草药等作物，秋季施该能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量160kg/亩(160kg生物碳肥中含有32kg～40kg小分子水溶有机碳+8kg～9.6kg有机氮磷钾总养分)，不施化肥等其它肥料。春季追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩，夏季追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩。(40kg生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分)。

施肥方法采用撒施翻土。

猕猴桃、柑橘、苹果、柠檬、石榴、芒果、樱桃、核桃、荔枝、桂圆、桃、李、梨、枣等挂果树，秋季施该能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量3kg/株(3kg生物碳肥中含有0.6kg～0.75kg小分子水溶有机碳+0.15kg～0.18kg有机氮磷钾总养分)，不施化肥等其它肥料。春季追施该能够替代化肥的生物碳肥2kg/株，夏季追施该能够替代化肥的生物碳肥2kg/株。(2kg生物碳肥中含有0.4kg～0.5kg小分子水溶有机碳+0.10kg～0.12kg有机氮磷钾总养分)。

施肥方法采用撒施翻土。

2.大部分替代化肥的使用方法

以本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥为主，化肥为辅，主要采用两种模式：一是减施化肥50％以上，二是化肥施用量等于或低于15Kg/亩(折纯)，同步达到改良土壤、提高产量、提高品质和提高产值的多重目标。

例如，果树的化肥施用量降低50％以上；除果树以外的大部分作物化肥施用量不高于15kg(折纯)/亩，大幅度减少化肥施用量。

a)一次性施肥方法：

针对生长期短，一次性采收的作物采用一次性施肥方法。

以该能够替代化肥的生物碳肥+化肥作底肥，施用量为该能够替代化肥的生物碳肥(120kg～160kg)+化肥(10kg～15kg)(折纯，下同)/亩，不追肥。其中，120kg～160kg生物碳肥中含有24kg～40kg小分子水溶有机碳+6kg～9.6kg有机氮磷钾总养分。

施肥方法根据实际情况采用撒施翻土、沟施、穴施等。

生长期较长的部分作物如水稻、油菜等也可采用此法。

b)多次施肥方法：

针对生长期长、多次采收的作物，如黄瓜、茄子、丝瓜、番茄等，采用主施底肥，辅施追肥的方法，根据实际情况，施该能够替代化肥的生物碳肥+化肥作底肥，施用量为该能够替代化肥的生物碳肥(120kg～160kg)+化肥折纯(10kg～15kg)/亩，在第一次采收前追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩。其中，120kg～160kg生物碳肥中含有24kg～40kg小分子水溶有机碳+6kg～9.6kg有机氮磷钾总养分；40kg生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

施肥方法根据实际情况采用撒施翻土、沟施、穴施等。

针对多年生作物，如果树、茶叶、部分中草药等，采用主施底肥，辅施追肥的方法。

葡萄、蓝莓、茶叶、中草药等作物，秋季施该能够替代化肥的生物碳肥+化肥作底肥，施用量为该能够替代化肥的生物碳肥120kg+化肥(10kg-15kg)/亩，春季追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩，夏季追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩。其中，120kg生物碳肥中含有24kg～30kg小分子水溶有机碳+6kg～7.2kg有机氮磷钾总养分；40kg生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

施肥方法采用撒施翻土。

猕猴桃、柑橘、苹果、柠檬、石榴、芒果、樱桃、核桃、荔枝、桂圆、桃、李、梨、枣等挂果树，秋季施该能够替代化肥的生物碳肥+化肥作底肥，施用量为该能够替代化肥的生物碳肥3kg+化肥0.2kg/株，春季追施化肥0.1kg/株，夏季追施该能够替代化肥的生物碳肥2kg+化肥0.1kg/株。其中，3kg生物碳肥中含有0.6kg～0.75kg小分子水溶有机碳+0.15kg～0.18kg有机氮磷钾总养分；2kg生物碳肥中含有0.4kg～0.5kg小分子水溶有机碳+0.10kg～0.12kg有机氮磷钾总养分。

施肥方法采用撒施翻土。

3.除上述两种关于本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥的两种使用方法外，还可根据实际情况，采用更多方法对农作物的施肥进行减肥增效。

(三)具体应用实施例

一、全部替代化肥：

实施例1

以在浙江衢州市甜瓜园种植甜瓜作为验证试验，业主同田同时采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的施肥方案是有机肥结合化肥三次施肥。具体施肥方案：底肥施用总养分45％的复合肥50kg+有机肥200公斤+菜籽油饼40kg/亩。植苗后追施氮养分含量46.3％的尿素10公斤/亩。开花后追施总养分45％的复合肥50kg/亩。全季共计有机肥240kg+化肥(折纯)49.63kg/亩。

本发明施肥方案：采用本发明制备的生物碳肥200kg/亩作底肥，全季不追肥。其中，200kg生物碳肥中含有40kg～50kg小分子水溶有机碳+10kg～12kg有机氮磷钾总养分。

结果参见图1，图1中(a)为对比采用的施肥方案种植获得的甜瓜果实称重照片；图1中(b)为采用本发明制得的生物碳肥及施肥方案植获得的甜瓜果实称重照片；从对比结果可以看出，本发明的生物碳肥种植获得的甜瓜果实比施用其它肥增产33％，单瓜比重高28％，品质明显提高，其中糖分平均高近2度。

实施例2

以在四川省蒲江县的瘠薄土地上种植传统小叶种茶(老川茶)为例作为实验验证，业主同田同时采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的施肥方案是：全年三次施用化肥。具体施肥方案：底肥施总养分45％的复合肥80kg/亩。春季采收茶青后追施总养分45％的复合肥20kg+氮含量46.3％的尿素10kg/亩。夏季追施总养分45％的复合肥20kg/亩。全年共计施用化肥(折纯)58.63kg/亩。

本发明施肥方案：采用全年分三次施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥共计200kg/亩(秋季施底肥120kg/亩，春季追施40kg/亩，夏季追施40kg/亩)，不施其它肥，不用农药。其中，200kg生物碳肥中含有40kg～50kg小分子水溶有机碳+10kg～12kg有机氮磷钾总养分；40kg生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.5kg有机氮磷钾总养分。

连续两年，土壤肥力明显提高，茶树根系发达，茶树生长旺盛，茶青产量提高80％，紫芽率高达60％，茶芽肥厚，茶青比重提高25％，一芽一叶茶青4斤制一斤绿茶(原来要耗用5斤)，茶叶产值由原来的6000元/亩提高到48000元/亩。实验结果参见图2，其中，(a)为施用本发明制备的能够替代化肥的碳溶有机肥的茶树长势；(b)为施用本发明制备的能够替代化肥的碳溶有机肥后长出的紫芽。

该茶叶经多位专家感官审评，达到高档茶品质，深受专家好评和茶迷喜爱。

特别需要提及的是，茶叶品质中还有一个专家公认的一个重要品质特征，就是绿茶的冲泡次数(按评审标准冲泡方法)，行业内普遍认为“绿茶不过(超过)5泡”，而施用本发明的生物碳肥培育的茶青制成的绿茶，冲泡次数能够达到12泡。

实施例3

以在四川金堂县种植的油菜作为验证试验，业主同田同时采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的原施肥方案是全季二次施用化肥。具体施肥方案：秋季栽植时底肥施总养分45％的复合肥80kg/亩；春季追施总养分45％的复合肥20kg/亩；全季共施用化肥(折纯)45kg/亩。

本发明施肥方案：全季只在栽植时施用本发明的生物碳肥120kg/亩作底肥，不追肥。120kg生物碳肥中含有24kg～30kg小分子水溶有机碳+6kg～7.2kg有机氮磷钾总养分。

结果如图3所示，(a)、(c)为对比例生长到第7天和第33天的生长图，(b)、(d)为采用本发明的生物碳肥生长到第7天和第33天的生长图。从图中可以看出，本发明的生物碳肥对于油菜苗的生长具有明显的优势，且不只33天，全季都保持优势。

二、大部分替代化肥

实施例4

以四川省仪陇县玉米种植试验为例作为实验验证，业主同时同田采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的施肥方案是：全季施用化肥55Kg/亩。具体施肥方案：底肥施用复合肥(总养分含量45/％)40Kg/亩，追肥2次。第一次追施尿素(氮含量46.3％)5Kg/亩，第二次追施复合肥(总养分含量45％)10Kg/亩，全季共施化肥24.8Kg/亩(折纯)。

本发明施肥方案：全季施本发明的生物碳肥20kg+复合肥20kg(总养分含量45％)/亩作底肥，不追肥，全季生物碳肥与化肥共施40Kg/亩，化肥折纯仅9Kg/亩。20kg生物碳肥中含有4kg～5kg小分子水溶有机碳+1kg1.2kg有机氮磷钾总养分。

结果参见图4，图4中(a)为对比施用化肥后的长势图，(b)为采用本发明的生物碳肥的长势图。与对比例相比，采用本发明的生物碳肥施用量仅为对比例中化肥施用量的36.3％，减施化肥63.7％。生长期自始至终，施用该生物碳肥结合化肥的水稻、玉米长势优于对照组，产量高10％以上。

实施例5

以四川省盐亭县水果甘蔗种植为例作为实验验证，业主同田同时采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的施肥方案是：普遍全季四次施用化肥+有机肥。具体施肥方案：冬季或次年春季栽植时底肥施磷含量12％的过磷酸钙100kg+总养分45％的复合肥100kg+有机肥80kg/亩。初夏施总养分45％的复合肥50kg+氮含量46.3％的尿素20kg+菜籽油饼40kg/亩。盛夏施总养分45％的复合肥80kg/亩。秋季施总养分45％的复合肥50kg/亩。全季共施有机肥120kg+化肥(折纯)147.26kg/亩。

本发明施肥方案：施用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥200kg+化肥(总养分含量40％)25kg/亩作底肥，全季不追肥，化肥用量(折纯)10kg/亩，土壤肥力提升。其中，本发明所用的200kg生物碳肥中含有40kg～50kg小分子水溶有机碳+10kg～12kg有机氮磷钾总养分。

长势图如图5所示，当地同品种甘蔗增产30％，品质优于当地同品种，甚至优于甘蔗种植优生区广西同品种(四川仅是甘蔗种植宜生区)。

实施例6

以成都市温江区大蒜种植为例作为实验验证，业主同田同时采用现有技术的肥料和本发明制得的生物碳肥进行实验。

对比采用的施肥方案是：全季四次施用有机肥和化肥。具体施肥方案：秋季播种时底肥施磷含量12％的过磷酸钙100kg+氮含量17％的碳酸氢铵100kg+总养分45％的复合肥80kg+有机肥500kg/亩。栽植30天后施含量46.3％的尿素10kg/亩。栽植60天后施总养分45％的复合肥30kg/亩。次年春季施含量46.3％的尿素20kg+总养分45％的复合肥50kg/亩。全季共施有机肥500kg+化肥(折纯)114.89kg/亩。

本发明施肥方案：采用本发明制得的生物碳肥200Kg+化肥(总养分含量45％)30Kg/亩作底肥，不追肥，全季化肥施用量(折纯)13.5Kg/亩，土壤疏松，蒜苔增产40％，大蒜增产35％。其中，本发明所用的200kg生物碳肥中含有40kg～50kg小分子水溶有机碳+10kg～12kg有机氮磷钾总养分。长势图如图6所示。

综上所述，在用肥量较大的蔬菜上，用该能够替代化肥的生物碳肥200kg/亩作底肥，不用其它肥。大部分蔬菜毎季只施一次底肥，不追肥，个别茄果类蔬菜(如西红柿、黄瓜)在采果期追一次肥，追施该能够替代化肥的生物碳肥40kg/亩，板结土壤会明显疏松，普遍增产30％以上，品质同步得到提高(检测产品均达绿色食品标准)。此外，水稻、油菜、蔬菜等农作物种植中采用按原化肥总用量减半，用本发明制备的能够替代化肥的生物碳肥补另一半的模式，减施化肥50％，均能增产。还包括粮油作物、蔬菜、水果、茶叶和中药材等农作物种植，采用以该能够替代化肥的生物碳肥160kg～200kg为主，化肥(折纯)施用量等于或低于15kg/亩，均能快速改良土壤，提高产量，提高品质，提高产值。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能够替代化肥的生物碳肥，其特征在于，该能够替代化肥的生物碳肥为粉剂，pH值为7.5，经检测其中水分含量为25％～30％，总养分N+P₂O₅+K₂O为5％～6％，小分子水溶有机碳含量为20％～25％，腐植酸含量为19％～21％。

2.权利要求1所述的能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将水果源生物酶制剂与凹凸棒土混合均匀，制得混配组分；

2)将畜禽粪、菌渣和混配组分作为原料进行混合，然后加入微生物发酵菌剂，混合均匀，得到混料；

3)将混料水分含量控制在40％～45％之间，得到发酵所用物料；

4)采用垛式发酵法对发酵所用物料进行堆沤发酵，发酵结束后经破碎、粉筛得到能够替代化肥的生物碳肥。

3.根据权利要2所述的能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，其特征在于，

步骤1)中，水果源生物酶制剂与凹凸棒土的质量比为1:2；

步骤2)中，以质量百分比计，畜禽粪占原料总质量的65％～75％，菌渣占原料总质量的20％～30％，混配组分占原料总质量的5％；然后按照每1000kg原料总质量加入2kg微生物发酵菌剂的用量添加微生物发酵菌剂。

4.根据权利要2所述的能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，其特征在于，畜禽粪选择鸡粪、羊粪和猪粪中任意一种或几种的混合物。

5.根据权利要2所述的能够替代化肥的生物碳肥的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述堆沤发酵具体操作如下：

将发酵所用物料在室温下堆放发酵10h后，当发酵所用物料升温至50℃以上继续发酵，48h后用装载机翻堆一次继续发酵，6天后再翻堆一次继续发酵，直至8～12天达到腐熟。

6.权利要求1所述的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法，其特征在于，该能够替代化肥的生物碳肥使用时，能够完全替代化肥作为农作物肥料或者部分替代化肥作为农作物肥料。

7.根据权利要求6所述的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法，其特征在于，完全替代化肥作为农作物肥料的施肥方法包括一次性施肥方法和多次施肥方法；

所述一次性施肥方法适用于生长期短、一次性采收的作物，采用能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量为160kg～200kg/亩；不施化肥且不追肥；

所述多次施肥方法适用于生长期长、多次采收的作物以及多年生作物，采用主施底肥、辅施追肥的多次施肥方法，以能够替代化肥的生物碳肥作底肥，施用量为160kg～200kg/亩，不施化肥，在第一次采收前按40kg/亩的施用量追施能够替代化肥的生物碳肥；

其中，160kg～200kg能够替代化肥的生物碳肥中含有32kg～50kg小分子水溶有机碳+8kg～12kg有机氮磷钾总养分；

40kg能够替代化肥的生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

8.权利要求6所述的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法，其特征在于，部分替代化肥作为农作物肥料是以能够替代化肥的生物碳肥为主、化肥为辅，使用时包括两种模式：一是减施化肥50％以上，二是化肥的折纯施用量不高于15kg/亩。

9.根据权利要求8所述的能够替代化肥的生物碳肥的使用方法，其特征在于，部分替代化肥作为农作物肥料的施肥方法包括一次性施肥方法和多次施肥方法；

所述一次性施肥方法适用于生长期短、一次性采收的作物，采用部分能够替代化肥的生物碳肥和部分化肥共同作底肥；施用量为：每亩加入120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥和10kg～15kg化肥，不追肥；

所述多次施肥方法适用于生长期长、多次采收的作物以及多年生作物，采用主施底肥，辅施追肥的多次施肥方法，采用部分能够替代化肥的生物碳肥和部分化肥共同作底肥，施用量为每亩加入120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥和10kg～15kg化肥，在第一次采收前追施够替代化肥的生物碳肥40kg/亩；

其中，120kg～160kg能够替代化肥的生物碳肥中含有24kg～40kg小分子水溶有机碳+6kg～9.6kg有机氮磷钾总养分；

40kg能够替代化肥的生物碳肥中含有8kg～10kg小分子水溶有机碳+2kg～2.4kg有机氮磷钾总养分。

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