一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法

一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法
【專利摘要】本發明提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括：將生物炭施撒在土壤中，放置3?5天后，收集一次土壤樣品1，同時在該土壤中種植農作物，并在農作物種植期間和農作物需收割時分別收集一次土壤，將三次收集的土壤中加入碳酸氫鈉溶液，于搖床中振蕩、超聲中分散，離心分離得上清液1、上清液2和上清液3，置于分析儀中，分別測量上清液中生物炭的含量，分別繪制成標準曲線，將所得三條標準曲線分析繪制成三條生物炭適用性標準曲線，最后計算出生物炭適用性值。該方法能夠有效提高檢測生物炭適用性的效率，能夠快速得到不同農作物適用生物炭的階段，有效提高農作物的產量，操作簡單，周期短，成本低于其他方法8％以上。
【專利說明】
一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及生物分析技術領域，特別涉及一種分析生物炭適用農作物生長階段的 方法。
【背景技術】
[0002] 生物炭是生物有機材料(生物質)在缺氧或絕氧環境中，經高溫熱裂解后生成的固 態產物。既可作為高品質能源、土壤改良劑，也可作為還原劑、肥料緩釋載體及二氧化碳封 存劑等，已廣泛應用于固碳減排、水源凈化、重金屬吸附和土壤改良等，可在一定程度上為 氣候變化、環境污染和土壤功能退化等全球關切的熱點問題提供解決方案。生物炭也能提 高農業生產率，減少對碳密集肥料的需求。木炭碎料的孔洞結構十分容易聚集營養物質和 有益微生物，從而使土壤變得肥沃，利于植物生長，實現增產的同時讓農業更具持續性。更 妙的是，它把碳鎖定在生物群內，而非讓它排放到空氣中。生物質炭化技術是公認的解決氣 候變化問題的可行技術措施之一，具有原材料來源廣泛、生產成本低、生態安全、無污染、可 大面積推廣等顯著特點。生物質炭化后產生的生物炭應用于生態與環境領域可以固碳減 排，是一種有效的碳匯技術，與農、林業相結合，可解決農林廢棄物污染與溫室氣體排放問 題。生物炭施入農田，可有效改善土壤理化性質，增加作物產量，促進農業可持續發展。生物 炭是一種固定二氧化碳的經濟可行的方式，不僅固化了樹木和作物內已吸收的二氧化碳， 其產物"生物碳"保存在土壤中，幾千年都不會發生變化，生產可再生能源的同時，還提高了 土壤肥力，提高農作物產量。生物炭可以被埋入廢棄煤礦，或耕種時埋入土壤中。生物炭填 埋還有利于改善土壤排水系統，并將80%左右的諸如一氧化氮和甲烷等溫室氣體封存在土 壤中，阻止其排放到大氣中。
[0003] 目前針對生物炭的適用農作物生長階段還沒有統一的分析技術，僅是憑種植經驗 施加生物炭，這將導致生物炭的施用效果發揮不出來，由于不同生長階段的農作物對生物 炭的需求不同，為了能夠提高農作物的產量，所以，現有技術提出了關于生物炭的適用性技 術的研究方法，但是該方法存在分析周期長，操作繁瑣，成本高，處理過程中波動性強，不易 控制，所得適用性值不標準、誤差大，為此，急需開發一種能夠準確分析生物炭適用農作物 生長階段的方法。

【發明內容】

[0004] 為了解決現有技術中分析生物炭適用農作物生長階段的方法存在的分析周期長， 操作繁瑣，成本高，分析過程中很容易存在誤差，導致分析數據不標準等問題，本發明提供 了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法。
[0005] 本發明具體技術方案如下：
[0006] 本發明提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括以下步 驟：
[0007] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，用耕田機將生物炭與土壤均勻混合，在 溫度為25-35Γ的外界溫度下放置3-5天后，每隔3天收集一盒農作物種植前的土壤作為土 壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為30-40克，備用；
[0008] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0009] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 碳的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前土壤 碳含量標準曲線；
[0010] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植2-3個月后，，每隔3天收集一盒農作物 種植期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為30-40克，備 用；
[0011] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中碳的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種 植期土壤碳含量標準曲線；
[0012] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為30-40克，備用；
[0013] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超聲分 散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液3 中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物成熟 期土壤碳含量標準曲線；
[0014] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性 值。
[0015] 本發明提供的方法比較簡單，生物炭在不同時間段對土壤及農作物的作用均比較 顯著，能夠有效提高農作物的產量，分析方法簡單，得到的生物炭的適用性值準確，分析周 期短，節省了時間。
[0016] 進一步的，步驟S1的土壤中施撒生物炭的量為3-5千克/畝。
[0017] 進一步的，所述碳酸氫鈉溶液是由如下方法制備得到的：取5~7g碳酸氫鈉固體粉 末，將其放入帶有攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，同時加入與所述碳酸氫鈉質量比為1: 2的 水，在溫度為70~80°C，轉速為150~180轉/分鐘的條件下攪拌，使所述碳酸氫鈉完全溶解， 即得到碳酸氫鈉溶液。碳酸氫鈉溶液的選擇能夠使數據分析波動較小，在分析方法中，便于 控制，使用更加方便。
[0018] 進一步的，步驟S2、步驟S5和步驟S7中分別制備上清液1、上清液2和上清液3的具 體方法為:首先向土壤樣品1、土壤樣品2或土壤樣品3中加入碳酸氫鈉溶液，置于搖床中振 蕩處理2~3h，然后放入超聲分散器中分散處理50~60min，最后置于2000~3000r/min的離 心機中離心分離3~5min，即得到上清液1、上清液2或上清液3。
[0019] 優選的，步驟S8中經數據分析器進行分析形成生物炭適用性標準曲線的具體方法 為：
[0020] ①設定土壤中農作物不同生長階段碳含量權重比為:農作物種植前土壤碳含量權 重比為A%、農作物種植期土壤碳含量權重比為和農作物成熟期土壤碳含量權重比為 C%；
[0021] ②根據農作物種植前土壤碳含量標準曲線、農作物種植期土壤碳含量標準曲線及 農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個檢測點對應的碳含量值，分別計算處于農作物 種植前、農作物種植期及農作物成熟期的土壤碳含量的平均值；
[0022] ③根據農作物不同生長階段的土壤碳含量的平均值，繪制農作物生長階段與碳含 量的生物炭適用性標準曲線，并按照以下公式計算生物炭適用性值：
[0024]其中，al"_a6為農作物種植前土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土壤 對應的碳含量值;bl~b6為農作物種植期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土 壤對應的碳含量值;c 1…c6為農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集 土壤對應的碳含量值;A%為農作物種植前土壤碳含量權重比；為農作物種植期土壤碳 含量權重比和C%為農作物成熟期土壤碳含量權重比。
[0025] 本發明還提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包括以下 重量份數的原料:生物炭20-35份、茉莉酸甲酯13-20份、高錳酸鉀12-16份、檸檬酸三乙酯 10-18份、凹凸棒土 6-10份、尿素14-19份、蚯蚓糞30-40份、殼聚糖5-10份、粘結劑8-16份。
[0026] 本發明提供的復合肥能夠有效固定土壤中的氮、磷、鉀、鈣等元素，促進農作物生 長，此外，該肥料能夠使生物炭更加穩定，從而使生物炭發揮其作用，有效固氮，為土壤提供 了更多的養分，有效改良土壤，吸附重金屬，促進農作物生長，
[0027]進一步的，該復合肥包括以下重量份數的原料:淘米水25-40份、煙粉6-10份、茶籽 餅5-8份、醋糟3-6份。
[0028] 本發明提供的復合肥中進一步增加使用淘米水、煙粉、茶籽餅、醋糟，可以給予農 作物增加養分，提高農作物的生長，此外，該成分的加入，能夠使生物炭更加穩定。
[0029] 進一步的，所述生物炭是由農作物秸桿經厭氧高溫碳化燒結而成的。
[0030] 進一步的，所述粘結劑包括以下重量份數的原料:膨潤土25-31份、磷酸5-8份、乙 二醇二甲基丙烯酸酯8-10份、茶樹油10-12份、葡萄糖酸鋅15-20份、卡波姆3-5份。粘結劑選 擇使用膨潤土、磷酸、乙二醇二甲基丙烯酸酯、茶樹油、葡萄糖酸鋅、卡波姆，不僅具有粘結 效果，而且能夠提高肥料的穩定性，延長了肥料的使用期限。
[0031] 本發明的有益效果如下:本發明提供的方法能夠有效提高檢測生物炭適用性的效 率，能夠快速得到不同農作物適用生物炭的階段，有效提高農作物的產量，該檢測分析方法 操作簡單，周期短，成本低于其他方法8%以上，此外，該方法在檢測過程中選擇使用碳酸氫 鈉溶液，使處理過程中波動小，易控制，所得適用性值誤差小，適用性值的精確度較高，實用 性強，此外，本發明針對生物炭的適用性，提供了適用于農作物生長階段的生物炭復合肥， 該復合肥中通過添加生物炭及其他成分，協同配伍，共奏固氮、透氣、改良土壤等效果，實用 性強。
【具體實施方式】
[0032] 下面結合以下實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0033] 實施例1
[0034] 本發明實施例1提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括 以下步驟：
[0035] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，施撒生物炭的量為3千克/畝，用耕田機 將生物炭與土壤均勻混合，在溫度為25°C的外界溫度下放置3天后，每隔3天收集一盒農作 物種植前的土壤作為土壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為30克，備 用；
[0036] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0037] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 生物炭的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前 土壤碳含量標準曲線；
[0038] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植2個月后，每隔3天收集一盒農作物種植 期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為30克，備用；
[0039] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中生物炭的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作 物種植期土壤碳含量標準曲線；
[0040] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為30克，備用；
[0041] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上 清液3中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物 成熟期土壤碳含量標準曲線；
[0042] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性 值。
[0043] 本發明提供的方法操作簡單，周期短，成本低于現有生物炭適用性分析方法 9.3% ;處理過程中波動小，易控制，所得適用性值誤差小。
[0044] 實施例2
[0045] 本發明實施例2提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括 以下步驟：
[0046] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，用耕田機將生物炭與土壤均勻混合，施 撒生物炭的量為5千克/畝，在溫度為35°C的外界溫度下放置5天后，每隔3天收集一盒農作 物種植前的土壤作為土壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為40克，備 用；
[0047] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0048] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 生物炭的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前 土壤碳含量標準曲線；
[0049] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植3個月后，每隔3天收集一盒農作物種植 期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為40克，備用；
[0050] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中生物炭的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作 物種植期土壤碳含量標準曲線；
[0051 ] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為40克，備用；
[0052] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上 清液3中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物 成熟期土壤碳含量標準曲線；
[0053] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性 值。
[0054] 所述碳酸氫鈉溶液是由如下方法制備得到的：取5g碳酸氫鈉固體粉末，將其放入 帶有攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，同時加入與所述碳酸氫鈉質量比為1:2的水，在溫度為 70°C，轉速為150轉/分鐘的條件下攪拌，使所述碳酸氫鈉完全溶解，即得到碳酸氫鈉溶液。
[0055] 本發明提供的方法操作簡單，周期短，成本低于現有生物炭適用性分析方法8%; 處理過程中波動小，易控制，所得適用性值誤差小。
[0056] 實施例3
[0057]本發明實施例3提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括 以下步驟：
[0058] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，用耕田機將生物炭與土壤均勻混合，施 撒生物炭的量為4千克/畝，在溫度為30°C的外界溫度下放置4天后，每隔3天收集一盒農作 物種植前的土壤作為土壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為35克，備 用；
[0059] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0060] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 生物炭的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前 土壤碳含量標準曲線；
[0061 ] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植2.5個月后，每隔3天收集一盒農作物種 植期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為35克，備用；
[0062] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中生物炭的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作 物種植期土壤碳含量標準曲線；
[0063] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為35克，備用；
[0064] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上 清液3中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物 成熟期土壤碳含量標準曲線；
[0065] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用 性值。
[0066] 所述碳酸氫鈉溶液是由如下方法制備得到的：取7g碳酸氫鈉固體粉末，將其放入 帶有攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，同時加入與所述碳酸氫鈉質量比為1:2的水，在溫度為 80°C，轉速為180轉/分鐘的條件下攪拌，使所述碳酸氫鈉完全溶解，即得到碳酸氫鈉溶液。
[0067] 步驟S2、步驟S5和步驟S7中分別制備上清液1、上清液2和上清液3的具體方法為： 首先向土壤樣品1、土壤樣品2或土壤樣品3中加入碳酸氫鈉溶液，置于搖床中振蕩處理2h， 然后放入超聲分散器中分散處理50min，最后置于2000r/min的離心機中離心分離3min，即 得到上清液1、上清液2或上清液3。
[0068] 本發明提供的方法與現有的方法相比，不僅能夠適用于任何不同的農作物，而且 分析周期較短，計算得到的實用性值誤差較小，利用碳酸氫鈉溶液進行處理后進行分析，波 動小，方法便于控制。
[0069] 實施例4
[0070] 本發明實施例4提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括 以下步驟：
[0071] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，用耕田機將生物炭與土壤均勻混合，施 撒生物炭的量為3千克/畝，在溫度為25°C的外界溫度下放置3天后，每隔3天收集一盒農作 物種植前的土壤作為土壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為30克，備 用；
[0072] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0073] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 生物炭的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前 土壤碳含量標準曲線；
[0074] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植2-3個月后，每隔3天收集一盒農作物種 植期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為30克，備用； [0075] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中生物炭的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作 物種植期土壤碳含量標準曲線；
[0076] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為30克，備用；
[0077] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上 清液3中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物 成熟期土壤碳含量標準曲線；
[0078] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性 值。
[0079] 所述碳酸氫鈉溶液是由如下方法制備得到的：取6g碳酸氫鈉固體粉末，將其放入 帶有攪拌器、溫度計的三口燒瓶中，同時加入與所述碳酸氫鈉質量比為1:2的水，在溫度為 60°C，轉速為165轉/分鐘的條件下攪拌，使所述碳酸氫鈉完全溶解，即得到碳酸氫鈉溶液。
[0080] 步驟S2、步驟S5和步驟S7中分別制備上清液1、上清液2和上清液3的具體方法為： 首先向土壤樣品1、土壤樣品2或土壤樣品3中加入碳酸氫鈉溶液，置于搖床中振蕩處理3h， 然后放入超聲分散器中分散處理60min，最后置于3000r/min的離心機中離心分離5min，即 得到上清液1、上清液2或上清液3。
[0081] 步驟S8中經數據分析器進行分析形成生物炭適用性標準曲線的具體方法為：
[0082]①設定土壤中農作物不同生長階段碳含量權重比為:農作物種植前土壤碳含量權 重比為A%、農作物種植期土壤碳含量權重比為和農作物成熟期土壤碳含量權重比為 C%；
[0083]②根據農作物種植前土壤碳含量標準曲線、農作物種植期土壤碳含量標準曲線及 農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個檢測點對應的碳含量值，分別計算處于農作物 種植前、農作物種植期及農作物成熟期的土壤碳含量的平均值；
[0084]③根據農作物不同生長階段的土壤碳含量的平均值，繪制農作物生長階段與碳含 量的生物炭適用性標準曲線，并按照以下公式計算生物炭適用性值：
[0086]其中，al"_a6為農作物種植前土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土壤 對應的碳含量值;bl~b6為農作物種植期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土 壤對應的碳含量值;c 1…c6為農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集 土壤對應的碳含量值;A%為農作物種植前土壤碳含量權重比；為農作物種植期土壤碳 含量權重比和C%為農作物成熟期土壤碳含量權重比。
[0087]本發明實施例提供的方法所得最終生物炭適用性值數據曲線與現有的檢測方法 檢測的生物炭適用性值數據曲線在數據分析器中對比，可得該方法計算的適用性值誤差 小，誤差降低了89%以上。實施例5
[0088] 本發明實施例5提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:生物炭20份、茉莉酸甲酯13份、高錳酸鉀12份、檸檬酸三乙酯10份、 凹凸棒土6份、尿素14份?引奠30份、殼聚糖5份、粘結劑8份。
[0089] 實施例6
[0090] 本發明實施例6提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:生物炭35份、茉莉酸甲酯20份、高錳酸鉀16份、檸檬酸三乙酯18份、 凹凸棒土 10份、尿素19份、蚯Μ糞40份、殼聚糖10份、粘結劑16份、淘米水25份、煙粉6份、茶 籽餅5份、醋糟3份。
[0091 ]所述生物炭是由農作物秸桿經厭氧高溫碳化燒結而成。
[0092] 實施例7
[0093]本發明實施例7提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:生物炭30份、茉莉酸甲酯17份、高錳酸鉀14份、檸檬酸三乙酯14份、 凹凸棒土 8份、尿素16份、蚯蚓糞35份、殼聚糖8份、粘結劑12份、淘米水40份、煙粉10份、茶籽 餅8份、醋糟6份。
[0094]所述粘結劑包括以下重量份數的原料:膨潤土 25份、磷酸5份、乙二醇二甲基丙烯 酸酯8份、茶樹油10份、葡萄糖酸鋅15份、卡波姆3份。
[0095] 實施例8
[0096] 本發明實施例8提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:生物炭35份、茉莉酸甲酯20份、高錳酸鉀16份、檸檬酸三乙酯18份、 凹凸棒土 10份、尿素19份、蚯蚓糞40份、殼聚糖10份、粘結劑16份，該復合肥包括以下重量份 數的原料:淘米水32份、煙粉8份、茶籽餅6.5份、醋糟4.5份。
[0097]所述粘結劑包括以下重量份數的原料:膨潤土 31份、磷酸8份、乙二醇二甲基丙烯 酸酯1 〇份、茶樹油12份、葡萄糖酸鋅20份、卡波姆5份。
[0098] 對照例1
[0099]本發明對照例1提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:生物炭20份、茉莉酸甲酯13份、蚯蚓糞30份、粘結劑8份。
[0100] 對照例2
[0101] 本發明對照例2提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，該復合肥包 括以下重量份數的原料:茉莉酸甲酯20份、凹凸棒土 6份、尿素14份、蚯蚓糞40份、粘結劑12 份、淘米水25份、醋糟3份。
[0102] 所述生物炭是由農作物秸桿經厭氧高溫碳化燒結而成。
[0103] 對照例3
[0104] 本發明對照例3提供了一種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，其特征在于， 該復合肥包括以下重量份數的原料:生物炭28份、茉莉酸甲酯16份、高錳酸鉀12份、尿素17 份、粘結劑16份、煙粉6份、茶籽餅5份。
[0105] 所述粘結劑包括以下重量份數的原料:膨潤土 25-31份、茶樹油10-12份、葡萄糖酸 鋅15-20份。
[0106] 試驗例1生物炭復合肥效果試驗
[0107] 1、實驗對象:選取4畝種植基地，分別編號為1號地、2號地、3號地和4號地。
[0108] 2、將本發明實施例5、實施例6、對照例1、對照例2提供的復合肥對應施撒在1號地、 2號地、3號地和4號地中，4畝地在同等條件下種植水稻，經水稻成熟后，測量土壤有機質含 量同時計算水稻產量如下表1所示：
[0110] 由上表所示，本發明實施例5和實施例6提供的生物炭復合肥能使水稻產量明顯高 于對照例1和對照例2提供的生物炭復合肥，所以可以得出，本發明提供的復合肥能夠提高 農作物產量，促進農作物生長，此外，通過有機質的測定，可以證明，本發明實施例5和實施 例6提供的生物炭復合肥與對照例1和對照例2相比，能夠有效改善土壤肥力，土壤中有機質 含量明顯提升。
[0111] 試驗例2生物炭復合肥的穩定性
[0112]取本發明實施例7和對照例3提供的復合肥制成顆粒劑，分別在溫度25°C±2°C下， 相對濕度為60% ± 10%的條件下放置24個月，每3個月取樣一次，分別于0個月、3個月、6個 月、9個月、12個月、18個月、24個月取樣，檢測顆粒劑的性狀和肥料有效成分的含量（％ )，長 期試驗結果見：
[0114]從上述表格中可看出本發明實施例7提供復合肥的顆粒劑，長時間放置24個月后， 該顆粒劑的性狀符合標準，肥料有效成分的含量未發生明顯的變化，未發現失效;而對照例 3提供的復合肥的顆粒劑長時間放置6個月后，該顆粒劑的表面出現潮濕，顆粒之間發生粘 結現象;并且肥料中有效成分的含量顯著下降;表明本發明實施例7提供復合肥能夠長時間 放置，穩定性強，粘結劑能夠有效固定有效成分，長時間放置，性質穩定。
[0115] 試驗例3生物炭適應性值測定
[0116] 本發明實施例1提供了一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，該方法包括 以下步驟：
[0117] S1、土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，施撒生物炭的量為3千克/畝，用耕田機 將生物炭與土壤均勻混合，在溫度為25°C的外界溫度下放置3天后，每隔3天收集一盒農作 物種植前的土壤作為土壤樣品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為30克，備 用；
[0118] S2、向步驟S1中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、 超聲分散、離心分離后，得到6盒上清液1;
[0119] S3、將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中 生物炭的含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量依次為4.2g/ml、5.8g/ml、 4.4g/ml、5.6g/ml、5g/ml、5g/ml，并繪制出農作物種植前土壤碳含量標準曲線；
[0120] S4、將農作物種植在步驟S1的土壤中，種植2個月后，每隔3天收集一盒農作物種植 期的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為30克，備用；
[0121] S5、向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量 上清液2中生物炭的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量依次為7.3g/ ml、8.2g/ml、7.8g/ml、8.7g/ml、7.4g/ml、8.6g/ml，并繪制出農作物種植期土壤碳含量標準 曲線；
[0122] S6、待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土 壤作為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為30克，備用；
[0123] S7、向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超 聲分散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上 清液3中生物炭的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量依次為9. lg/ml、 9.4g/ml、9.5g/ml、10.9g/ml、10.6g/ml、10.5g/ml，并繪制出農作物成熟期土壤碳含量標準 曲線；
[0124] S8、將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種 植期土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析 器進行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性 值。
[0125] 步驟S8中經數據分析器進行分析形成生物炭適用性標準曲線的具體方法為：
[0126] ①設定土壤中農作物不同生長階段碳含量權重比為:農作物種植前土壤碳含量權 重比為20%、農作物種植期土壤碳含量權重比為50%和農作物成熟期土壤碳含量權重比為 30% ；
[0127] ②根據農作物種植前土壤碳含量標準曲線、農作物種植期土壤碳含量標準曲線及 農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個檢測點對應的碳含量值，分別計算處于農作物 種植前、農作物種植期及農作物成熟期的土壤碳含量的平均值；
[0128] ③根據農作物不同生長階段的土壤碳含量的平均值，繪制農作物生長階段與碳含 量的生物炭適用性標準曲線，并按照以下公式計算生物炭適用性值：
[0130] 有上述公式計算得到生物炭的適用性值為8。
[0131] 本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發明的啟示下都可得出其他各種 形式的產品，但不論在其形狀或結構上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技 術方案，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種分析生物炭適用農作物生長階段的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟： 51、 土壤收集：向土壤中均勻施撒生物炭，用耕田機將生物炭與土壤均勻混合，在溫度 為25-35Γ的外界溫度下放置3-5天后，每隔3天收集一盒農作物種植前的土壤作為土壤樣 品1，共收集6盒土壤樣品1，每盒土壤樣品1的重量為30-40克，備用； 52、 向步驟Sl中收集的6盒土壤樣品1中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超聲 分散、離心分離后，得到6盒上清液1; 53、 將步驟S2中得到的6盒上清液1分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液1中碳的 含量，即得到農作物種植前不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植前土壤碳含 量標準曲線； 54、 將農作物種植在步驟Sl的土壤中，種植2-3個月后，每隔3天收集一盒農作物種植期 的土壤作為土壤樣品2,共收集6盒土壤樣品2,每盒土壤樣品2的重量為30-40克，備用； 55、 向步驟S4收集的6盒土壤樣品2中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超聲分 散、離心分離后，得到6盒上清液2,將6盒上清液2分別置于元素分析儀中，并分別測量上清 液2中碳的含量，即得到農作物種植期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物種植期 土壤碳含量標準曲線； 56、 待步驟S4中種植的農作物到達成熟期后，每隔3天收集一盒農作物成熟期的土壤作 為土壤樣品3,共收集6盒土壤樣品3,每盒土壤樣品3的重量為30-40克，備用； 57、 向步驟S6收集的6盒土壤樣品3中分別加入碳酸氫鈉溶液，并依次進行振蕩、超聲分 散、離心分離后，得到6盒上清液3,6盒上清液3分別置于元素分析儀中，并分別測量上清液3 中碳的含量，即得到農作物成熟期不同取樣時間對應的碳含量，并繪制出農作物成熟期土 壤碳含量標準曲線； 58、 將步驟S3繪制的農作物種植前土壤碳含量標準曲線、步驟S5繪制的農作物種植期 土壤碳含量標準曲線及步驟S7繪制的農作物成熟期土壤碳含量標準曲線經數據分析器進 行分析形成生物炭適用性標準曲線，通過生物炭適用性標準曲線計算出生物炭適用性值。2. 如權利要求1所述的分析生物炭適用農作物生長階段的方法，其特征在于，步驟Sl的 土壤中施撒生物炭的量為3-5千克/畝。3. 如權利要求1所述的分析生物炭適用農作物生長階段的方法，其特征在于，所述碳酸 氫鈉溶液是由如下方法制備得到的：取5~7g碳酸氫鈉固體粉末，將其放入帶有攪拌器、溫 度計的三口燒瓶中，同時加入與所述碳酸氫鈉質量比為1: 2的水，在溫度為70~80°C，轉速 為150~180轉/分鐘的條件下攪拌，使所述碳酸氫鈉完全溶解，即得到碳酸氫鈉溶液。4. 如權利要求1所述的分析生物炭適用農作物生長階段的方法，其特征在于，步驟S2、 步驟S5和步驟S7中分別制備上清液1、上清液2和上清液3的具體方法為:首先向土壤樣品1、 土壤樣品2或土壤樣品3中加入碳酸氫鈉溶液，置于搖床中振蕩處理2~3h，然后放入超聲分 散器中分散處理50~60min，最后置于2000~3000r/min的離心機中離心分離3~5min，即得 到上清液1、上清液2或上清液3。5. 如權利要求1所述的分析生物炭適用農作物生長階段的方法，其特征在于，步驟S8中 經數據分析器進行分析形成生物炭適用性標準曲線的具體方法為： ①設定土壤中農作物不同生長階段碳含量權重比為:農作物種植前土壤碳含量權重比 為A%、農作物種植期土壤碳含量權重比為和農作物成熟期土壤碳含量權重比為C% ; ② 根據農作物種植前土壤碳含量標準曲線、農作物種植期土壤碳含量標準曲線及農作 物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個檢測點對應的碳含量值，分別計算處于農作物種植 前、農作物種植期及農作物成熟期的土壤碳含量的平均值； ③ 根據農作物不同生長階段的土壤碳含量的平均值，繪制農作物生長階段與碳含量的 生物炭適用性標準曲錢·#桉眧W下公忒彳+笪生物^^舌田丨牛佶. 生物熒逄用性其中，ar^a6為農作物種植前土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土壤對應的 碳含量值;bp_b6為農作物種植期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土壤對應的 碳含量值;Cd 6為農作物成熟期土壤碳含量標準曲線上的6個不同時間點采集土壤對應的 碳含量值;A%為農作物種植前土壤碳含量權重比；為農作物種植期土壤碳含量權重比 和C%為農作物成熟期土壤碳含量權重比。6. -種適用于農作物生長階段的生物炭復合肥，其特征在于，該復合肥包括以下重量 份數的原料:生物炭20-35份、茉莉酸甲酯13-20份、高錳酸鉀12-16份、檸檬酸三乙酯10-18 份、凹凸棒土 6-10份、尿素14-19份、蚯蚓糞30-40份、殼聚糖5-10份、粘結劑8-16份。7. 如權利要求6所述的生物炭復合肥，其特征在于，該生物炭復合肥還包括以下重量份 數的原料:淘米水25-40份、煙粉6-10份、茶籽餅5-8份、醋糟3-6份。8. 如權利要求6所述的生物炭復合肥，其特征在于，所述生物炭是由農作物秸桿經厭氧 高溫碳化燒結而成的。9. 如權利要求6所述的生物炭復合肥，其特征在于，所述粘結劑包括以下重量份數的原 料:膨潤土 25-31份、磷酸5-8份、乙二醇二甲基丙烯酸酯8-10份、茶樹油10-12份、葡萄糖酸 鋅15-20份、卡波姆3-5份。
【文檔編號】G01N33/24GK106018693SQ201610371822
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月30日
【發明人】潘韜, 張玉虎, 曹寶, 張向前, 侯國軍
【申請人】潘韜