本發明涉及一種蘋果專用生物炭基微生物菌肥及其制備方法。
背景技術：
由于無機化肥的過量使用，當前我國蘋果園土壤質量普遍較差，尤其是表現在土壤碳氮比低，進而導致土壤微生物系統遭到破壞，有益微生物不斷減少，嚴重影響了根系的生長發育。
為了提高土壤質量和增加土壤中有益微生物的數量，近年來生產上開始重視微生物菌肥的應用。但是，普通的微生物菌肥施入土壤后，效果往往不佳，主要原因在于施入的外源微生物菌在土壤中難以存活或存活率非常低，究其原因一方面是微生物繁殖所需要的有機碳源不足，另一方面是外源的有限的有益微生物菌暴露在土壤中大量存在的有害微生物菌下，存活條件非常惡劣。
因此，為了提高外源有益微生物在土壤中的存活率和繁殖速度，本發明對微生物生存所需的底物進行了改良和優化，通過添加生物質炭等物質，為外源微生物在土壤中的繁殖提供了充足的碳源，同時還利用生物質炭豐富的孔隙結構為微生物的生存提供了空間。
技術實現要素：
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種蘋果專用生物炭基微生物菌肥，提高微生物菌在土壤中的繁殖速度和存活率，進而能夠更好地發揮改良土壤、促進根系生長的作用。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：
一種蘋果專用生物炭基微生物菌肥，包括如下組分：
牛糞30-35份、生物質炭10-12份、糖蜜5-6份、復合有益微生物菌劑3-5份、氮磷鉀8-10份、黃腐酸鉀15-18份、膨潤土10-15份、碳酸鈣10～15份。
進一步的，包括如下組分：
牛糞30份、生物質炭10份、糖蜜5份、復合有益微生物菌劑3份、氮磷鉀8份、黃腐酸鉀15份、膨潤土10份、碳酸鈣10份。
進一步的，所述復合有益微生物菌劑包括多粘類芽孢桿菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、解磷菌、解鉀菌、纖維素分解菌、抗生素產生菌、光合菌中的一種或多種。
進一步的，所述復合有益微生物菌劑總有效活菌數不低于2億個/g。
進一步的，所述生物質炭是由農業廢棄物作為原料在缺氧條件下350-400℃炭化裂解而成。
進一步的，所述農業廢棄物為作物秸稈、木材、蘋果枝條。
進一步的，加水使發酵前的發酵物料的含水量控制在50％-60％。
一種蘋果專用生物炭基微生物菌肥的制備方法，包括如下步驟：
以牛糞和生物質炭為基質，加入糖蜜作為培養基,然后加入水和氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤土、碳酸鈣和復合有益微生物菌劑進行2次發酵，然后用晾曬或烘干法進行干燥，使微生物菌肥的含水量降到15％以下，最終制得炭基復合微生物菌肥。
進一步的，所述兩次發酵中：第1次發酵，發酵溫度為60－70℃，發酵時間7-10天，第2次發酵，發酵溫度控制在40-45℃，發酵時間為3-7天。
進一步的，最后獲得的所述炭基復合微生物菌肥總有效活菌數不低于2億個/g。
與現有技術相比，本發明的有益技術效果：
通過基質的優化來制備蘋果專用生物炭基微生物菌肥，為外源微生物在土壤中的繁殖提供了充足的碳源，同時還利用生物質炭豐富的孔隙結構為微生物的生存提供了空間，有利于提高有益微生物菌在土壤中的繁殖速度和存活率，進而能夠更好地發揮改良土壤、促進根系生長的作用。
具體實施方式
一種蘋果專用生物炭基微生物菌肥及其制備方法，包括如下組分：
牛糞30份、生物質炭10份、糖蜜5份、復合有益微生物菌劑3份、氮磷鉀8份、黃腐酸鉀15份、膨潤土10份、碳酸鈣10份。
其中所述復合有益微生物菌劑包括多粘類芽孢桿菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、解磷菌、解鉀菌、纖維素分解菌、抗生素產生菌、光合菌中的一種或多種，所述復合有益微生物菌劑總有效活菌數不低于2億個/g；所述生物質炭是由農業廢棄物作為原料在缺氧條件下350-400℃炭化裂解而成，所述農業廢棄物為作物秸稈、木材、蘋果枝條等。
其制備方法包括如下步驟：
以牛糞和生物質炭為基質，加入糖蜜作為培養基,然后加入水(標準是加水使發酵前的發酵物料的含水量控制在50％-60％)和氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤土、碳酸鈣和復合有益微生物菌劑進行2次發酵(其中第1次發酵，發酵溫度為60－70℃，發酵時間7-10天，第2次發酵，發酵溫度控制在40-45℃，發酵時間為3-7天)，然后用晾曬或烘干法進行干燥，使微生物菌肥的含水量降到15％以下，最終制得炭基復合微生物菌肥，最后獲得的所述炭基復合微生物菌肥總有效活菌數不低于2億個/g。
2014-2016年在山東棲霞蘇家店小徐家村進行實驗，試材為12年生煙富3/平邑甜茶，株行距為4m×4.5m，試驗地為8畝。分別于2014年11月3日和2015年11月8日進行秋季施肥處理，設2個處理。
處理一：本發明炭基復合微生物菌肥，組分組成按重量計為：牛糞35份、生物質炭12份、糖蜜5份，復合有益微生物菌劑5份、氮磷鉀10份、黃腐酸鉀18份、膨潤土15份、碳酸鈣15份。其中復合有益微生物為多粘類芽孢桿菌、木霉菌、固氮菌、根瘤菌、纖維素分解菌、抗生素產生菌和光合菌的混合物。生物質炭是在缺氧條件下將蘋果枝條進行350℃低溫炭化形成。氮、磷和鉀分別來自于尿素、磷酸二氫銨和硫酸鉀。其他材料均可從市面購得。以牛糞和生物質炭為基質，加入糖蜜作為培養基，然后加入氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤土、碳酸鈣、復合有益微生物菌劑，最后添加適量水(約為所有發酵物總重的25％)，達到手捏物料能成團，指縫見水但不滴水，松手落地即散的狀態，進行2次發酵，第1次發酵，發酵溫度為70℃，發酵時間7天，第2次發酵，發酵溫度控制在40℃，發酵時間為6天，然后用烘干法進行干燥，使微生物菌肥的含水量降到13.8％，最終制得炭基復合微生物菌肥。最后獲得的炭基復合微生物菌肥總有效活菌數為2.4億個/g。用量為300kg/畝。
處理二，傳統微生物菌肥。主要成分是牛糞和氮磷鉀，有機質含量為50％，氮磷鉀＝5％，有效活菌數為1億個/g。用量為300kg/畝。
兩個處理的有機肥均在秋季結合無機化肥一起施入，施入方法為在距離樹干60cm處，圍繞樹干挖6個施肥穴，施肥穴直徑為40cm，深度為40cm，將微生物菌肥和化肥和土混合后施入。于2016年夏天(6月28日)進行新梢長度和土壤微生物數量的測定；在果實成熟期進行果實產量和品質的測定以及土壤理化性質的測定。
從實驗結果表1、2和3可見，與傳統微生物菌肥相比，連續兩年施用本發明的炭基復合微生物菌肥每畝增產405kg、可溶性糖提高了1.2個單位、硬度也有所提高，增加了耐儲藏性能、同時果實酸度也有所降低，提質增產效果顯著。另外，本發明也顯著促進了植株生長，新梢長度比傳統微生物菌肥增加了21.48％；土壤微生物數量也顯著提高，細菌、真菌和放線菌分別比傳統微生物菌肥增加了48.97％、35.59％和34.45％，這主要是因為一方面本發明的炭基復合微生物菌肥有效活菌數大于傳統肥料，另一方面本發明的微生物菌肥的基質中含有生物炭，生物質炭特殊的多孔性和表面積特性能為微生物提供了良好的棲息環境，為其提供附著載體，減少了微生物間的生存競爭，保護土壤有益微生物數量，同時為微生物提供炭源、能量和礦物質營養，使它們更好地生存和繁衍，也為微生物生長提供了有利條件。從表3還可以看出，本發明的炭基復合微生物菌肥在土壤改良方面效果顯著，一方面顯著提高了土壤速效養分(堿解氮、速效磷和速效鉀)含量，這是因為添加生物質炭后根際土壤微生物數量顯著提高，從而間接地提高了土壤養分的有效性；同時，生物質炭的多孔性和比表面積較大的特性有利于減少土壤中速效養分的隨水淋失。另一方面，施用本發明的炭基復合微生物菌肥后，土壤容重降低了0.06g·cm-3，顯著改善了土壤透氣性，為根系的生長發育創造了適宜的條件，有利于增強根系活力，促進根表面積增加，從而促進了地上部器官的生長。
可見，本發明的炭基復合微生物菌肥在土壤改良、促進生長和提質增產方面效果顯著。
表1不同處理對果實產量、品質的影響
表2不同處理對新梢生長和土壤微生物數量的影響
表3不同處理對土壤理化性質的影響
以上所述的實施例僅是對本發明的優選方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案做出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。