CN117229105A - 一种提高辣椒产量的复合生物肥料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生物肥料技术领域，具体涉及一种提高辣椒产量的复合生物肥料及其制备方法。所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括如下原料：尿素、硫酸钾、稻壳粉、凹凸棒粉、菜粕、农家肥、过磷酸钙、土壤调理剂，所述土壤调理剂为负载微生物菌剂的保水剂。本发明制备得到的提高辣椒产量的复合生物肥料具有肥效率，提高肥料利用率，进而提高辣椒的生长和产量；另外还能够有效提高土壤中的速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量，有效改善土壤的理化性质。
Description
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，具体涉及一种提高辣椒产量的复合生物肥料及其制备方法。
背景技术
辣椒作为我国第一大蔬菜作物，因其营养丰富、高经济价值，受到广大消费者和种植者的青睐。但随着辣椒市场需求量和种植经济效益不断增加，导致种植区出现同一地块连续种植多季辣椒的现象。即使在正常的栽培管理条件下，在同一块土地连续种植同一种作物或近亲缘作物会导致植株生长变弱、病虫害加剧、产量降低、品质下降等现象，即连作障碍。因此，寻求安全有效的缓解和克服辣椒连作障碍的措施迫在眉睫。
生物肥料又称微生物肥料，是将一种或多种有益微生物经大量人工培养，加入生物活性物质与其他营养元素，采用生物技术生产或具有生物特性的活体肥料。生物肥料能有效补充土壤的有机养分，促进土壤良性生态循环，提高土壤保肥保水能力，有效防止土壤板结，促进农作物增收。生物肥料的核心是有效微生物通过旺盛的生命活动，完成物质的转化并形成对茶树有益的代谢产物，其作用有改善植物营养作用、刺激和调控植物生长和抑制植物病虫害的发生等。生物肥料具有肥效高、无毒无污染的特性，不仅有增加土壤有益微生物、提高土壤活性、改良土壤的作用。
中国发明专利(申请号201710289455.3)公开了一种辣椒专用复合微生物肥料及其制备方法，所述复合微生物包括有机肥组分、无机肥组分、壳寡糖和复合微生物组分；其中，按重量份计：有机肥组分1000份、无机肥组分50～200份、复合微生物组分3～5份。该发明中制备得到的辣椒专用复合微生物肥料对辣椒具有良好的诱导抗白粉病、疫病等抗病性，通过调节有机肥的氮磷钾配比，提高辣椒的产量和品质，提升耕作土壤的地力。但是该发明中并没有有效解决连作障碍对辣椒产量以及生长带来的影响，并且该发明中并没有解决的如何改善土壤理化性能对种植辣椒的影响。
发明内容
针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种提高辣椒产量的复合生物肥料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：10-20重量份尿素、3-8重量份硫酸钾、15-30重量份稻壳粉、10-20重量份凹凸棒粉、5-15重量份菜粕、20-40重量份农家肥、5-10重量份过磷酸钙、5-15重量份土壤调理剂。
所述农家肥由10-30重量份猪粪、20-40重量份鸡粪、30-50重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎过筛，得到小麦秸秆粉末；将所述小麦秸秆粉末浸泡于氢氧化钾水溶液中搅拌，静置过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于惰性环境下煅烧，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取上述生物质炭和过氧化氢水溶液混合搅拌，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将改性剂与水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入聚天冬氨酸、聚乙二醇和水超声，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；
S3将上述改性生物质炭、复合微生物菌剂和液体培养基混合，进行扩繁，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
常年在同一片种植区域连续种植辣椒会导致土壤肥力下降、植株生长变弱、病虫害加剧、产量降低、品质下降、化感作用严重等问题。连作条件下，辣椒植株受土壤生境劣变的胁迫，生长发育受到抑制，叶绿素合成酶活性降低致使叶绿素合成受到抑制，辣椒的生长严重受到限制，影响辣椒的产量。
生物质炭作为多功能的土壤改良剂，具有存碳量大、孔隙结构疏松、含氧活性基团数量多等特点，同时提高了吸水、持水和降低土壤水分蒸发的能力，可以直接作为保水剂使用。且能提供丰富的营养物质，施用生物质炭可提高土壤肥力，速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量显著提高，能够增加土壤有机物质含量，提高土壤保肥、持水能力，促进作物对营养物质的吸收，防止土壤板结，可以改善土壤微生物群落结构，促进有益微生物的生长，促进植物养分吸收，从而提高肥料利用效率。
微生物菌剂对提高植株磷、氮和钾含量具有明显改善作用，将微生物菌剂用于微生物肥料中具有改善土壤环境，培肥地力，提高肥料利用率，促进植物生长，增强抗性，减少病虫害发生表现出了良好的效果。具体的微生物菌肥在辣椒上的应用也有显著的效果，表现为可以提高辣椒产量和品质，防治辣椒炭疽病。发明人发现将微生物菌剂负载在生物质炭上面用于复合生物肥料中，能够显著提高对辣椒生长、产量等方面的促进作用。这可能是因为生物炭自身含有一定量的矿物质养分(如钾、钙等)，同时生物炭的多孔结构、大的表面积能够吸持土壤养分，达到缓释效果，提高养分利用率；另一方面，微生物菌剂对提高植株磷、氮和钾含量具有明显改善作用，二者协同作用共同提高辣椒产量。
此外，发明人在实验过程中还发现在生物质炭制备过程中添加聚天冬氨酸可进一步改善土壤板结情况，补充土壤肥力，有效保持土壤肥力和土壤水分，促进植物在干旱条件下发芽生根，提高植物存活率和产量；还可以作为微生物繁殖的营养物质，减少液体培养基碳源、氮源的使用量，与生物质炭一起使用作为保水剂，具有特殊的三维网络结构和带电基团，对肥料元素具有缓控释功能，将肥料与保水剂在材料与功能上复合一体化，不但可以强化材料的保水功能，还可以充分发挥肥料效率，提高肥料利用率，进而提高辣椒的生长和产量。
优选的，所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过150-300目筛，得到小麦秸秆粉末；将100-300重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于400-600重量份2-4M氢氧化钾水溶液中，在50-70℃、400-600rpm下搅拌1-3h，静置18-36h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、700-900℃中煅烧2-4h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取8-15重量份上述生物质炭和80-200重量份5-15wt％过氧化氢水溶液混合，在40-50℃、400-800rpm下搅拌1-2h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将3-5重量份改性剂与60-100重量份水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中，在400-800rpm下搅拌20-50min，调节溶液pH值为6.5-7.5，再置于25-35℃、400-600rpm搅拌3-6h，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入3-8重量份聚天冬氨酸、2-5重量份聚乙二醇和80-150重量份水，在超声功率200-400W、超声频率40-70kHz下超声50-100min，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；
S3将3-8重量份上述保水剂、1-4重量份复合微生物菌剂和80-150重量份液体培养基混合，在培养温度为35-40℃、振荡速率为100-300rpm下培养24-48h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂为非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌中的至少一种；所述复合微生物菌剂为非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌按照比例(2-4):(1-3):(0.5-2):(0.5-2)组成的混合菌；所述复合微生物菌剂为非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌按照比例3:2:1:1组成的混合菌。
所述液体培养基的制备如下：将10-20重量份酵母粉、5-15重量份硫酸钾、3-8重量份葡萄糖、1-3重量份磷酸氢二钠、0.5-2重量份硫酸镁和80-160重量份水混合均匀，将液体培养基在115-125℃下灭菌20-40min，得液体培养基。
本发明采用腐殖酸和黄腐酸对生物质炭进行改性，对提高辣椒的生长和产量具有协同作用。利用腐植酸是亲水胶体，具有高度的亲水性，通过其表面的羧基基团与生物质炭表面的羟基相结合，形成有机-无机复合体，同时，在各种表面电荷和作用力下，通过团聚作用形成了不同粒级的微团聚体。因此，腐植酸在土壤团聚体的形成过程，能够赋予土壤有机-无机复合体鲜活的生命力，可以大大提高土壤的结构稳定性；黄腐酸能促进植物生长，对抗旱有重要作用，能提高植物抗逆能力，增产和改善品质作用，利用黄腐酸表面的的羧基和羟基与生物质炭表面的羟基结合，改善生物质炭在水中的分散性能，降低其团聚而影响肥效，二者协同共同提高辣椒的生长和产量，同时提高土壤的速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量。
所述改性剂为黄腐酸和/或腐殖酸，所述改性剂为黄腐酸和腐殖酸按照质量比1:(1-2)组成；所述改性剂为黄腐酸和腐殖酸按照质量比2:3组成。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
本发明的有益效果：本发明提供的土壤调理剂采用环保型、可降解的生物质炭和聚天冬氨酸作为原料，能够改善土壤结构，补充土壤肥力，有效保持土壤肥力和土壤水分，可以在灌水时吸收水分，在干燥时可释放水分供植物吸收利用，达到很好的保水效果，促进植物在干旱条件下发芽生根，提高植物存活率和产量；对肥料元素具有缓控释功能，将肥料与保水剂在材料与功能上复合一体化，不但可以强化材料的保水功能，还可以充分发挥肥料效率，提高肥料利用率，进而提高辣椒的生长和产量；另外还能够有效提高土壤中的速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的上述发明内容作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于下述实施例。
本申请中部分原料的介绍：
稻壳粉购于石家庄大颂农业种植有限公司，规格：100目。
凹凸棒粉购于灵寿县兴书矿产品加工厂，规格：325目。
菜粕购于石家庄飞腾农副产品有限公司，货号：003。
聚天冬氨酸购于郑州生裕化工产品有限公司，型号：CY-D2。
聚乙二醇购于广州中沃新材料有限公司，规格：PEG-6000。
酵母粉购于东亿扬(济南)新型材料有限公司，型号：001。
非洲哈茨木霉(Trichoderma afroharzianum)购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC33109，主要用途：拮抗植物病原菌，促进植物生长。
枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC60364，主要用途：可以在发酵过程中抑制杂菌生长，形成有益发酵菌群，加快发酵速度，可用于微生物肥料生产。
考克氏菌(Kocuria sp.)购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC60364，主要用途：用于修复土壤，提高农作物的生长。
褐球固氮菌(Azotobacter chroococcum)购于购于中国农业微生物菌种保藏管理中心，菌种编号：ACCC 10099，主要用途：用于肥料制备中，用于固氮，提高肥料的肥效，促进农作物的生长。
实施例1
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2将5重量份上述生物质炭、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
实施例2
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取10重量份上述生物质炭和100重量份10wt％过氧化氢水溶液混合，在45℃、600rpm下搅拌1.5h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将4重量份改性剂与80重量份水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中，在600rpm下搅拌30min，调节溶液pH值为7，再置于30℃、500rpm搅拌4h，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；所述改性剂为黄腐酸；
S3将5重量份上述改性生物质炭、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
实施例3
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取10重量份上述生物质炭和100重量份10wt％过氧化氢水溶液混合，在45℃、600rpm下搅拌1.5h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将4重量份改性剂与80重量份水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中，在600rpm下搅拌30min，调节溶液pH值为7，再置于30℃、500rpm搅拌4h，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入5重量份聚天冬氨酸、4重量份聚乙二醇和100重量份水，在超声功率300W、超声频率60kHz下超声80min，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；所述改性剂为黄腐酸；
S3将5重量份上述保水剂、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
实施例4
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取10重量份上述生物质炭和100重量份10wt％过氧化氢水溶液混合，在45℃、600rpm下搅拌1.5h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；向得到的预处理生物质炭中加入5重量份聚天冬氨酸、4重量份聚乙二醇和100重量份水，在超声功率300W、超声频率60kHz下超声80min，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；
S3将5重量份上述保水剂、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
实施例5
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取10重量份上述生物质炭和100重量份10wt％过氧化氢水溶液混合，在45℃、600rpm下搅拌1.5h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将4重量份改性剂与80重量份水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中，在600rpm下搅拌30min，调节溶液pH值为7，再置于30℃、500rpm搅拌4h，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入5重量份聚天冬氨酸、4重量份聚乙二醇和100重量份水，在超声功率300W、超声频率60kHz下超声80min，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；所述改性剂为腐殖酸；
S3将5重量份上述保水剂、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
实施例6
一种提高辣椒产量的复合生物肥料，由以下重量份原料组成：15重量份尿素、5重量份硫酸钾、20重量份稻壳粉、13重量份凹凸棒粉、10重量份菜粕、30重量份农家肥、8重量份过磷酸钙、8重量份土壤调理剂。
所述农家肥由20重量份猪粪、30重量份鸡粪、40重量份牛粪混合而成。
所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎，过200目筛，得到小麦秸秆粉末；将200重量份所述小麦秸秆粉末浸泡于500重量份3.0M氢氧化钾水溶液中，在60℃、500rpm下搅拌2h，静置24h过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下、800℃中煅烧2.5h，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取10重量份上述生物质炭和100重量份10wt％过氧化氢水溶液混合，在45℃、600rpm下搅拌1.5h，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将4重量份改性剂与80重量份水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中，在600rpm下搅拌30min，调节溶液pH值为7，再置于30℃、500rpm搅拌4h，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入5重量份聚天冬氨酸、4重量份聚乙二醇和100重量份水，在超声功率300W、超声频率60kHz下超声80min，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；所述改性剂为黄腐酸和腐殖酸按照质量比2:3组成的混合物；
S3将5重量份上述保水剂、2重量份复合微生物菌剂和100重量份液体培养基混合，在培养温度为37℃、振荡速率为200rpm下培养36h，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
所述复合微生物菌剂由非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌组成，所述非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌的质量比为3:2:1:1。
所述液体培养基的制备如下：将15重量份酵母粉、10重量份硫酸钾、6重量份葡萄糖、2重量份磷酸氢二钠、1重量份硫酸镁和100重量份水混合均匀，将液体培养基在120℃下灭菌25min，得液体培养基。
所述提高辣椒产量的复合生物肥料，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
种植试验
试验用地：试验在蔬菜种植示范园进行，有机质含量11.6g/kg、全氮含量1.3g/kg、速效磷含量0.11g/kg、速效钾含量0.38g/kg。
试验设计：试验共7个区组，每个区组间隔50cm，每个处理3个重复，随机分布，供试作物为辣椒，1个区组施用60kg市售复合微生物料作为对照组，其他区组分别上述实施例1-6的提高辣椒产量的复合生物肥料60kg。各区组水分管理、病虫害防治等均相同，按当地辣椒栽培方式进行管理。
辣椒收获后，分别对7个区组得到的辣椒单株产量、单株产量增长率以及亩产量进行测定，结果见表1。同时对实施例1-2、4、6和对照组中区组的地块取15cm耕层土壤进行养分检测，采用中华人民共和国农业部NY/T798-2015《复合微生物肥料》中的方法测定对土壤中的有机质、全氮含量的含量进行测定，结果见表2。
测试例1：辣椒生长性能影响
表1提高辣椒产量的复合生物肥料对辣椒生长性能影响
| 单株产量g/株 | 单株辣椒个数个/株 | 亩产量kg/亩 | |
| 实施例1 | 335.1 | 28.6 | 2014.3 |
| 实施例2 | 361.6 | 33.2 | 2125.4 |
| 实施例3 | 401.6 | 39.4 | 2418.9 |
| 实施例4 | 381.2 | 35.7 | 2267.1 |
| 实施例5 | 406.5 | 40.5 | 2438.2 |
| 实施例6 | 416.9 | 42.9 | 2593.8 |
| 对照组 | 291.5 | 21.6 | 1835.7 |
测试例2：土壤性能测试结果
表2土壤性能测试结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例4 | 实施例6 | 对照组 | |
| 有机质g/kg | 13.9 | 17.8 | 14.5 | 21.4 | 10.5 |
| 全氮g/kg | 1.61 | 2.25 | 1.83 | 2.67 | 1.19 |
从上述结果可知，本发明制备得到提高辣椒产量的复合生物肥料明显比市售的复合微生物肥料具有更加有效促进辣椒的生长并且提高辣椒的产量，同时能够改善土壤理化性质。实施例2采用改性生物质炭，明显能够进一步提高辣椒的产量，原因是改性生物质炭作为多功能的土壤改良剂，具有存碳量大、孔隙结构疏松、含氧活性基团数量多等特点，同时提高了吸水、持水和降低土壤水分蒸发的能力，可以直接作为保水剂使用。且能提供丰富的营养物质，施用生物质炭可提高土壤肥力，速效氮、速效磷、速效钾及有机质含量显著提高，能够增加土壤有机物质含量，提高土壤保肥、持水能力，促进作物对营养物质的吸收，防止土壤板结，可以改善土壤微生物群落结构，促进有益微生物的生长，促进植物养分吸收，从而提高肥料利用效率。实施例3在生物质炭制备过程中添加聚天冬氨酸可进一步改善土壤板结情况，补充土壤肥力，有效保持土壤肥力和土壤水分，促进植物在干旱条件下发芽生根，提高植物存活率和产量；还可以作为微生物繁殖的营养物质，减少液体培养基碳源、氮源的使用量，与生物质炭一起使用作为保水剂，具有特殊的三维网络结构和带电基团，对肥料元素具有缓控释功能，将肥料与保水剂在材料与功能上复合一体化，不但可以强化材料的保水功能，还可以充分发挥肥料效率，提高肥料利用率，进而提高辣椒的生长和产量。实施例6中采用腐殖酸和黄腐酸对生物质炭进行改性，对提高辣椒的生长和产量具有协同作用。利用腐植酸是亲水胶体，具有高度的亲水性，通过其表面的羧基基团与生物质炭表面的羟基相结合，形成有机-无机复合体，同时，在各种表面电荷和作用力下，通过团聚作用形成了不同粒级的微团聚体。因此，腐植酸在土壤团聚体的形成过程，能够赋予土壤有机-无机复合体鲜活的生命力，可以大大提高土壤的结构稳定性；黄腐酸能促进植物生长，对抗旱有重要作用，能提高植物抗逆能力，增产和改善品质作用，利用黄腐酸表面的的羧基和羟基与生物质炭表面的羟基结合，改善生物质炭在水中的分散性能，降低其团聚而影响肥效，二者协同共同提高辣椒的生长和产量，同时提高土壤的全氮、速效磷、速效钾及有机质含量。
Claims (9)
1.一种提高辣椒产量的复合生物肥料，其特征在于，包括如下原料：尿素、硫酸钾、稻壳粉、凹凸棒粉、菜粕、农家肥、过磷酸钙、土壤调理剂，所述土壤调理剂为负载微生物菌剂的保水剂。
2.如权利要求1所述的提高辣椒产量的复合生物肥料，其特征在于，所述土壤调理剂的制备方法如下：
S1将小麦秸秆晾干粉碎过筛，得到小麦秸秆粉末；将所述小麦秸秆粉末浸泡于氢氧化钾水溶液中搅拌，静置过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于惰性环境下煅烧，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取上述生物质炭和过氧化氢水溶液混合搅拌，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将改性剂与水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入聚天冬氨酸、聚乙二醇和水超声，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；
S3将上述改性生物质炭、复合微生物菌剂和液体培养基混合，进行扩繁，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
3.如权利要求2所述的提高辣椒产量的复合生物肥料，其特征在于，所述改性剂为黄腐酸和/或腐殖酸。
4.如权利要求2所述的提高辣椒产量的复合生物肥料，其特征在于，所述复合微生物菌剂为非洲哈茨木霉、考克氏菌、枯草芽孢杆菌、褐球固氮菌中的至少一种。
5.如权利要求1所述的提高辣椒产量的复合生物肥料，其特征在于，所述农家肥由猪粪、鸡粪、牛粪混合而成。
6.如权利要求1-5任一项所述的提高辣椒产量的复合生物肥料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将各原料按重量份称取后混合均匀，即得提高辣椒产量的复合生物肥料。
7.一种土壤调理剂，其特征在于，所述土壤调理剂为负载微生物菌剂的保水剂。
8.如权利要求7所述的土壤调理剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1将小麦秸秆晾干粉碎过筛，得到小麦秸秆粉末；将所述小麦秸秆粉末浸泡于氢氧化钾水溶液中搅拌，静置过滤取滤饼，干燥，得到前驱体；将前驱体置于惰性环境下煅烧，冷却至室温，得到生物质炭；
S2取上述生物质炭和过氧化氢水溶液混合搅拌，过滤，干燥，得到预处理生物质炭；将改性剂与水混合均匀，加入到上述预处理生物质炭中搅拌，过滤、洗涤、干燥，得到改性生物质炭；向得到的改性生物质炭中加入聚天冬氨酸、聚乙二醇和水超声，离心，洗涤，干燥，得到保水剂；
S3将上述保水剂、复合微生物菌剂和液体培养基混合，进行扩繁，离心，洗涤，得到土壤调理剂。
9.如权利要求7所述的土壤调理剂在制备提高辣椒产量的复合生物肥料中的应用。
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