一種增產增收的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種肥料技術領域，特別涉及一種增產增收的小麥秸桿生物炭肥及其 制備方法。
【背景技術】
[0002] 生物質炭是生物質經限氧熱裂解炭化得到的富含穩定性碳的有機物質，生物炭不 僅可以有效提升土壤中的有機碳含量，在逐步改善土壤保肥、保水性能的同時，對于降低土 壤養分損失等方面同樣具有良好的效果。
[0003] 隨著我國農產品出口比例的不斷提升，農業對于肥料、土壤肥力的要求將不斷升 級，因此從土壤肥料種類的變革及肥力提升的角度來使用生物炭肥料，將對我國農業結構 的調整以及農產品出口綜合實力的提升產生極大的推進作用。
[0004] 但由于生物炭質輕，呈粉末狀，占空間較大，運輸和貯存成本較高，而且在農田施 用過程中也存在施用不便、粉塵污染等困難，限制了生物質炭的農業推廣和利用。為此，本 發明人通過將生物質炭與多種原料配合制成生物質炭基復混肥，通過生物炭來延長肥料養 分的釋放期，降低養分損失，無機有機復合物則消除了生物炭養分不足的缺陷，從而做到了 對生物炭的充分利用，對農業高效、生態、環保、可持續發展具有重要意義。
【發明內容】
[0005] 本發明彌補了現有技術的不足，提供一種增產增收的小麥秸桿生物炭肥及其制備 方法。
[0006] 本發明的技術方案如下：
[0007] 本發明肥料由下列重量份的原料制成：玉米芯粒37-43、中藥渣22-26、硝酸鈉 3-5、氯化鈉2-4、碳酸氫鈣3-4、豆莢殼粉28-32、乙二胺四乙酸二鈉2-3、新鮮滸苔110-130、 復合微生物菌劑4-5、小麥秸桿190-210、新鮮尿液24-28、水適量；
[0008] 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為 1 ：2 ：2〇
[0009] 所述肥料的制備的具體步驟如下：
[0010] (1)將滸苔洗凈后搗碎并與玉米芯粒、中藥渣、豆莢殼粉混合，投入發酵池中加水 調節含水量為55-65%，再向發酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發酵物攪拌均勻開始 發酵，每隔3-4天翻堆一次，并同時測定發酵堆溫度，控制發酵堆最高溫度不超過70°C，發 酵25-29天，待完全腐熟后對發酵堆壓榨過濾得發酵液和酵渣，備用；
[0011] (2)將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至530-630°C，保溫炭化2-3小時， 再將溫度升高至800-90(TC，保溫1-2小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥 秸桿炭粉冷卻至室溫備用；
[0012] (3)向步驟1所得發酵液中加入乙二胺四乙酸二鈉、硝酸鈉，加熱至55-65Γ下保 溫50-70分鐘，再冷卻至室溫后加入氯化鈉、碳酸氫鈣并攪拌均勻，得營養液備用；
[0013] (4)將新鮮尿液和步驟3所得營養液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節PH為 3. 5-4. 5,將混合液加熱濃縮8-12倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿 炭粉混合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用；
[0014] (5)將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒， 將所得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發明的生物炭肥。
[0015] 步驟二中對小麥秸桿的二次炭化可以提高生物炭純度，并進一步增加生物炭的微 孔數，提高其吸附能力。
[0016] 步驟四中使用小麥秸桿炭粉反復吸附的方法可以提高生物炭對混合營養液中營 養元素的固定能力，其巨大的比表面積可以有效促進含氮結晶的形成，并防止之后干燥工 藝帶來的營養元素的流失。
[0017] 本發明的有益效果：
[0018] 添加的滸苔除了含有碳氮有機成分外，還含有滸苔多糖、甘露醇、藻朊酸等小分子 有機物和生長素、赤霉素等天然植物生長調節劑，還有鈣、鎂、碘、鋅等四十多種微量元素， 保證了對作物提供全面的營養供給。
[0019] 本發明的生物炭肥在秸桿炭粉的基礎上添加了大量生物質、速效養分和微生物等 成分，其中速效養分和生物質共同作用能為作物提供長期的營養供給，而生物炭的表面可 以作為復合微生物的棲息地，有利于微生物群落的生長，其呼吸釋放的二氧化碳可以提高 作物附近二氧化碳的濃度，從而促進作物的光合作用，達到作物增產的效果。 具體實施方案
[0020] 下面結合以下【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述：
[0021] 稱取下列重量份（kg)的原料制成：玉米芯粒40、中藥渣24、硝酸鈉4、氯化鈉3、 碳酸氫鈣3、豆莢殼粉30、乙二胺四乙酸二鈉2、新鮮滸苔120、復合微生物菌劑4、小麥秸桿 200、新鮮尿液26、水適量；
[0022] 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為 1 ：2 ：2〇
[0023] 所述肥料的制備的具體步驟如下：
[0024] (1)將滸苔洗凈后搗碎并與玉米芯粒、中藥渣、豆莢殼粉混合，投入發酵池中加水 調節含水量為55-65%，再向發酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發酵物攪拌均勻開始 發酵，每隔3天翻堆一次，并同時測定發酵堆溫度，控制發酵堆最高溫度不超過70°C，發酵 27天，待完全腐熟后對發酵堆壓榨過濾得發酵液和酵渣，備用；
[0025] (2)將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至580°C，保溫炭化3小時，再將溫 度升高至850°C，保溫2小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥秸桿炭粉冷卻 至室溫備用；
[0026] (3)向步驟1所得發酵液中加入乙二胺四乙酸二鈉、硝酸鈉，加熱至60°C下保溫60 分鐘，再冷卻至室溫后加入氯化鈉、碳酸氫鈣并攪拌均勻，得營養液備用；
[0027] (4)將新鮮尿液和步驟3所得營養液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節PH為 4. 0,將混合液加熱濃縮10倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿炭粉混 合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用；
[0028] (5)將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒， 將所得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發明的生物炭肥。
[0029] 為了進一步說明本發明的應用價值，本發明人選取了 20畝水稻試驗田來對本發 明的生物炭肥進行效果驗證，其中10畝實驗組使用本發明炭肥作為基肥、另10畝對照組使 用普通肥料作為基肥，且畝施肥料均為1600kg，水稻生長期間所有管理模式均相同，成熟后 測得實驗數據如下：
[0030]
[0031] 從實驗數據可以看出使用本發明的生物炭肥后水稻田的土壤養分含量明顯提高， 同時減少了氮素流失到稻田水的營養損失，水稻生長期間病蟲害也顯著減少，對水稻的品 質有很大的提升，最終得到較高的水稻產量，相較于對照組產率有著較大的提高。
【主權項】
1. 一種增產增收的小麥秸桿生物炭肥及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原 料制成：玉米芯粒37-43、中藥渣22-26、硝酸鈉3-5、氯化鈉2-4、碳酸氫鈣3-4、豆莢殼粉 28-32、乙二胺四乙酸二鈉2-3、新鮮滸苔110-130、復合微生物菌劑4-5、小麥秸桿190-210、 新鮮尿液24-28、水適量； 所述的復合微生物菌劑包括米根霉、枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌，所占比例為1 :2 : 2〇2. 根據權利要求書1所述的增產增收的小麥秸桿生物炭肥及其制備方法，其特征在 于，制備方法的具體步驟如下： (1) 將滸苔洗凈后搗碎并與玉米芯粒、中藥渣、豆莢殼粉混合，投入發酵池中加水調 節含水量為55-65%，再向發酵物中接種復合微生物菌劑，之后將發酵物攪拌均勻開始發 酵，每隔3-4天翻堆一次，并同時測定發酵堆溫度，控制發酵堆最高溫度不超過70°C，發酵 25-29天，待完全腐熟后對發酵堆壓榨過濾得發酵液和酵渣，備用； (2) 將小麥秸桿粉碎后投入炭化窯中，加熱升溫至530-630°C，保溫炭化2-3小時，再將 溫度升高至800-90(TC，保溫1-2小時，進行第二次炭化，之后停止加熱，并將所得小麥秸桿 炭粉冷卻至室溫備用； (3) 向步驟1所得發酵液中加入乙二胺四乙酸二鈉、硝酸鈉，加熱至55-65°C下保溫 50-70分鐘，再冷卻至室溫后加入氯化鈉、碳酸氫鈣并攪拌均勻，得營養液備用； (4) 將新鮮尿液和步驟3所得營養液混合攪拌均勻，加入檸檬酸溶液調節PH為 3. 5-4. 5,將混合液加熱濃縮8-12倍后分為重量相等的三份，并依次與步驟2所得小麥秸桿 炭粉混合吸附，反復吸附完成后對炭粉-尿液混合物烘干干燥，備用； (5) 將步驟1所得酵渣和步驟4所得物料以及剩余物料混合后投入造粒機中制粒，將所 得顆粒稱量后包裝保存，即得到本發明的生物炭肥。
【專利摘要】本發明公開了一種增產增收的小麥秸稈生物炭肥及其制備方法，由下列重量份的原料制成：玉米芯粒37-43、中藥渣22-26、硝酸鈉3-5、氯化鈉2-4、碳酸氫鈣3-4、豆莢殼粉28-32、乙二胺四乙酸二鈉2-3、新鮮滸苔110-130、復合微生物菌劑4-5、小麥秸稈190-210、新鮮尿液24-28、水適量；本發明的生物炭肥在秸稈炭粉的基礎上添加了大量生物質、速效養分和微生物等成分，其中速效養分和生物質共同作用能為作物提供長期的營養供給，而生物炭的表面可以作為復合微生物的棲息地，有利于微生物群落的生長，其呼吸釋放的二氧化碳可以提高作物附近二氧化碳的濃度，從而促進作物的光合作用，達到作物增產的效果。
【IPC分類】C05G3/00, C05F17/00
【公開號】CN105016893
【申請號】CN201510467767
【發明人】王菊
【申請人】合肥旭騰環保科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月30日