阅读说明：本技术 一种炭基生物肥及其制备方法 (Carbon-based biological fertilizer and preparation method thereof ) 是由 王胜 于 2019-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种炭基生物肥及其制备方法,包括以下各组分：竹炭、果壳活性炭、假单胞菌株冻干粉、淀粉、菌糠、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶。本发明使用竹炭、果壳活性炭对盐碱地进行改良,并辅以假单胞菌株冻干粉对竹炭、果壳活性炭的挥发分进行降解去除,避免挥发分对土壤有效微生物伤害,同时起到消除农药残留的作用；由于竹炭、果壳活性炭呈碱性,为避免加重盐碱地碱性程度,本发明中加入了淀粉、菌糠、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶等酸性营养物预以中合,并利用竹炭、果壳活性炭创造的土壤微环境,使酸性营养物被植物充分吸收。本发明具有潜在市场价值。(The invention discloses a carbon-based biological fertilizer and a preparation method thereof, wherein the carbon-based biological fertilizer comprises the following components: bamboo charcoal, shell activated carbon, pseudomonas strain freeze-dried powder, starch, mushroom bran, neutral cellulase, alkaline protease and glucose oxidase. According to the invention, the bamboo charcoal and the shell activated carbon are used for improving the saline-alkali soil, and the pseudomonas strain freeze-dried powder is used for degrading and removing the volatile components of the bamboo charcoal and the shell activated carbon, so that the harm of the volatile components to effective microorganisms in the soil is avoided, and meanwhile, the effect of eliminating pesticide residues is achieved; because the bamboo charcoal and the shell activated carbon are alkaline, in order to avoid aggravating the alkaline degree of the saline-alkali soil, acidic nutrients such as starch, mushroom bran, neutral cellulase, alkaline protease, glucose oxidase and the like are added for neutralization, and the soil microenvironment created by the bamboo charcoal and the shell activated carbon is utilized, so that the acidic nutrients are fully absorbed by plants. The invention has potential market value.)

一种炭基生物肥及其制备方法

技术领域

本发明涉及盐碱地治理技术领域，特别涉及一种炭基生物肥及其制备方法。

背景技术

炭基肥是一种以生物炭为基质的新兴肥料，生物炭是在缺氧的条件下把生物质进行高温处理，使其中的油和气燃烧后所剩下的物质，炭基肥基本理论是土肥炭基有机论，即增加土壤中炭基有机质的含量，快速改造土壤结构，平衡盐与水分，通过快速熟化创造有利于植物健康生长的土壤环境，从而增加土壤肥力，促进作物生长。

竹炭作为典型的生物炭，对于土壤的改良有以下几个优点：(1)施过竹炭颗粒的土壤，其理化性能得到了改良，水解氮、有效磷、速效钾、交换性钙和镁等元素含量均明显提高。(2)施用竹炭能提高土壤的微生物数量和活性。(3) 竹炭具有吸附农药残留和重金属的作用。但是竹炭是一种典型的碱性物质，pH 值常在7～10之间，且竹炭在炭化过程中会产生挥发分，对于土壤微生物会生伤害，在盐碱地改良不宜直接施用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种含有竹炭和果壳活性炭的应用于盐碱地的炭基生物肥及其制备方法。

本发明的技术方案为：

一种炭基生物肥，包括以下各组分：竹炭、果壳活性炭、假单胞菌株冻干粉、淀粉、菌糠、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶。

优选地，竹炭为10～15份，果壳活性炭4～8份、假单胞菌株冻干粉0.01～ 0.05份、淀粉10～15份、菌糠40～60份、中性纤维素酶0.1～0.3份、碱性蛋白酶0.1～0.3份、葡萄糖氧化酶0.1～0.3份。

优选地，竹炭为13份，果壳活性炭6份、假单胞菌株冻干粉0.03份、淀粉 13份、菌糠50份、中性纤维素酶0.2份、碱性蛋白酶0.2份、葡萄糖氧化酶0.2 份。

优选地，竹炭为15份，果壳活性炭8份、假单胞菌株冻干粉0.05份、淀粉 15份、菌糠60份、中性纤维素酶0.3份、碱性蛋白酶0.3份、葡萄糖氧化酶0.3 份。

本发明还包括所述的一种炭基生物肥的制备方法，包括以下步骤：(1)在干馏釜中烧制竹炭，烧制温度为400～500℃，烧制时间为48～72h，烧制完成后冷却粉碎过30～50目筛；(2)将经过炭化和活化后的果壳活性炭粉碎过30～ 50目筛，与步骤(1)中的竹炭粉碎物混合包装成袋；(3)菌糠烘干粉碎至30～ 50目与淀粉混合包装成袋；(4)假单胞菌株冻干粉、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶各自包装成袋。

本发明还包括所述的一种炭基生物肥的使用方法，将各组份混合均匀，每按500～700KG/亩施用。

本发明还包括所述的一种炭基生物肥在盐碱地改良中的应用。

本发明主要组分：

竹炭，以三年生以上高山毛竹为原料，经高温烧制而成的一种炭。竹炭具有疏松多孔的结构，其分子细密多孔，质地坚硬。有很强的吸附能力，能净化空气、消除异味、吸湿防霉、抑菌驱虫。与人体接触能去湿吸汗，促进人体血液循环和新陈代谢，缓解疲劳。用于土壤改良时，可以改善土壤环境、提高土壤肥力。

果壳活性炭，黑色颗粒状果壳活性炭，选用优质环保椰壳、桃壳、核桃壳、枣壳等果壳为原料，活性炭采用炭化、活化、过热蒸气催化等工艺精制而成，外观为黑色不定型颗粒，经系列生产工艺加工而成的一种活性炭。具有耐磨强度好、空隙发达、吸附性能高、强度高、易再生、经济耐用等优点，广泛应用于生活、工业、液相吸附、水质净化、气相吸附。

假单胞菌株冻干粉，假单胞菌为假单胞菌属，该菌为直或稍弯的革兰氏阴性杆菌，多分布于土壤和水中及各种植物体，有极强分解有机物的能力，可以将多种有机物作为能量来源。应用在土壤时起到杀菌杀虫的作用，杀菌主要为植物病原菌，如雪梅叶枯菌、镰刀菌、炭疽菌等。可以促使植物产生生长激素促进植物生长，也用于农药的降解。

菌糠，是利用秸秆、木屑等原料进行食用菌代料栽培，收货后的培养基剩余物，俗称食用菌栽培废料、菌渣或余料，是食用菌菌丝残体及经食用菌酶解，结构发生质变的粗纤维等成分的复合物。食用菌培养基通过食用菌菌体的生物固氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食用菌发酵前明显提高，纤维素、半纤维素、木质素和抗营养因子均已被不同程度的降解，同时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。

本发明的原理：

400～500℃烧制的竹炭与果壳活性炭混合后pH值在7.5至8.5之间，含有少量的挥发分，在进入盐碱地进行土壤改良时，需要和其他物质协同加入来规避它的缺陷和发挥其作用。在调节pH值时，使用了中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶、菌糠进行调节，菌糠中含有大量纤维素、粗蛋白质、糖类、有机酸等物质，在各种酶的催化下会产生植物能够吸收的有机质、氨基酸等营养物质，在竹炭与果壳活性炭营造的土壤良好环境下，这些有机质、氨基酸能得到充分的吸收，较好的促进植物生长；同时产生的有机酸等酸性物质对土壤的 pH值具有调节降低作用，抵御由于施加竹炭与果壳活性炭带来的碱化增加。

对于挥发分的处理，由于加入了假单胞菌株冻干粉，它对挥发份进行即时分解，使挥发分不会对土壤微生物环境进行破坏，同时加入的假单胞菌株冻干粉可以起到杀虫杀菌、消除农药残留的作用。

本发明方案中加入淀粉，对中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶和假单胞菌株的繁殖和发挥作用起到营养基的作用。

本发明的有益效果：

本发明使用竹炭、果壳活性炭对盐碱地进行改良，并辅以假单胞菌株冻干粉对竹炭、果壳活性炭的挥发分进行降解去除，避免挥发分对土壤有效微生物伤害，同时起到消除农药残留的作用；为避免加重盐碱地碱性程度，本发明加入了淀粉、菌糠、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶等酸性营养物预以反应中合，并利用竹炭、果壳活性炭创造的土壤微环境，使酸性营养物被植物充分吸收。本发明具有潜在的市场价值。

具体实施方式

下面将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实施例，而不是全部的实施例。下列实施例中未注明具体条件的实验方法们通常按照常规条件进行操作。除非另行定义，文中所述实用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。

实施例1

一种炭基生物肥，包括以下各组份：竹炭为10份，果壳活性炭4份、假单胞菌株冻干粉0.01份、淀粉10份、菌糠40份、中性纤维素酶0.1份、碱性蛋白酶0.1份、葡萄糖氧化酶0.1份。

一种炭基生物肥的制备方法，包括以下步骤：(1)在干馏釜中烧制竹炭，烧制温度为400～500℃，烧制时间为48～72h，烧制完成后冷却粉碎过30～50 目筛；(2)将经过炭化和活化后的果壳活性炭粉碎过30～50目筛，与步骤(1) 中的竹炭粉碎物混合包装成袋；(3)菌糠烘干粉碎过30～50目筛与淀粉混合包装成袋；(4)假单胞菌株冻干粉、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶各自包装成袋。

一种炭基生物肥的使用方法，将各组份混合均匀，每按500KG/亩施用。

实施例2

一种炭基生物肥，包括以下各组份：竹炭为13份，果壳活性炭6份、假单胞菌株冻干粉0.03份、淀粉13份、菌糠50份、中性纤维素酶0.2份、碱性蛋白酶0.2份、葡萄糖氧化酶0.2份。

一种炭基生物肥的制备方法，包括以下步骤：(1)在干馏釜中烧制竹炭，烧制温度为400～500℃，烧制时间为48～72h，烧制完成后冷却粉碎过30～50 目筛；(2)将经过炭化和活化后的果壳活性炭粉碎过30～50目筛，与步骤(1) 中的竹炭粉碎物混合包装成袋；(3)菌糠烘干粉碎过30～50目筛与淀粉混合包装成袋；(4)假单胞菌株冻干粉、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶各自包装成袋。

一种炭基生物肥的使用方法，将各组份混合均匀，每按600KG/亩施用。

实施例3

一种炭基生物肥，包括以下各组份：竹炭为15份，果壳活性炭8份、假单胞菌株冻干粉0.05份、淀粉15份、菌糠60份、中性纤维素酶0.3份、碱性蛋白酶0.3份、葡萄糖氧化酶0.3份。

一种炭基生物肥的制备方法，包括以下步骤：(1)在干馏釜中烧制竹炭，烧制温度为400～500℃，烧制时间为48～72h，烧制完成后冷却粉碎过30～50 目筛；(2)将经过炭化和活化后的果壳活性炭粉碎过30～50目筛，与步骤(1) 中的竹炭粉碎物混合包装成袋；(3)菌糠烘干粉碎过30～50目筛与淀粉混合包装成袋；(4)假单胞菌株冻干粉、中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶各自包装成袋。

一种炭基生物肥的使用方法，将各组份混合均匀，每按700KG/亩施用。

对比例1

对比例1与实施例1基本相同，所不同的是不含有竹炭和果壳活性炭。

对比例2

对比例2与实施例1基本相同，所不同的是竹炭14份，不含有果壳活性炭。

对比例3

对比例3与实施例2基本相同，所不同的是不含有假单胞菌株冻干粉。

对比例4

对比例4与实施例3基本相同，所不同的是不含有淀粉。

对比例5

对比例5与实施例3基本相同，所不同的是不含中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶。

对比实验

(1)土壤理化实险

以内蒙古巴彦淖尔市五原县盐碱地为实验对象，以相邻的性质基本相同的三块盐碱地对土壤pH值等基本理化参数进行实验，对前一年秋季未施入肥料的三块盐碱地进行检测，取三块盐碱地数据平均值做对照数据，在当年分别施入实施例1、对比例1、对比例2肥料，并在种植小麦收获后对相邻的三块盐碱地再进行检测，检测按土壤检测标准NY/T1121-2006进行，相关的检测结果如表 1

表1土壤理化实验对比表

由表1可以看出，原土与实施例1相比，在pH值和盐份EC指标上都有显著降低，在土壤透气度与渗透系数指标上有显著升高。对比例1由于缺少竹炭和果壳活性炭，与实施例1相比，pH值和盐份EC降低副度小，土壤透气度与渗透系数上升副度小，可以看出能具竹炭和果壳活性炭对于改变盐碱地的理化性能具有重要的作用。对比例2虽然竹炭和果壳活性炭总份数与实施例1相同，但缺少果壳活性炭，在pH值和盐份EC指标降低上差异不明显，但在土壤透气度与渗透系数上升上效果差异明显，可见果壳活性炭比竹炭更能增加土壤的通透性。

(2)土壤营养成份实险

以内蒙古巴彦淖尔市五原县盐碱地为实验对象，以相邻的六块性质基本相同的盐碱地对土壤pH值等基本理化参数进行实验，对前一年秋季未施入肥料的六块盐碱地进行检测，取六块盐碱地数据平均值做对照数据，在当年施入实施例3、对比例1-5肥料，并在种植小麦收获后对相邻的六块盐碱地再进行检测，检测按土壤检测标准NY/T 1121-2006及其他相关标准进行，相关的检测结果如表2

表2土壤营养成份对比表

由表2可以看出，实施例3与原土相比，土壤的营养成份指标均有了显著的提高，对比例1与其他对比例相比，由于缺少竹炭和果壳活性炭，除有机质指标外，其他营养指标均较其他对比例低，可见竹炭和果壳活性炭对于增加土壤的活性营养物质的重要性。对比例5由于缺少中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶等分解酶，与实施例3和其他对比例相比，土壤的营养成份指标提高不明显，可见中性纤维素酶、碱性蛋白酶、葡萄糖氧化酶等分解酶的对于增加土壤营养成份具有显著的作用。

(3)土壤微生物实验

以内蒙古巴彦淖尔市五原县盐碱地为实验对象，以相邻的两块性质基本相同的盐碱地对土壤微生物含量进行实验，对前一年秋季未施入肥料的两块盐碱地进行检测，取两块盐碱地数据平均值做对照数据，在当年施入实施例2、对比例3肥料，并在种植小麦收获后再对两块盐碱地进行检测，检测按土壤微生物相关检测标准进行，检测结果如表3所示，

表3土壤微生物对比表

从表3可以看出，在施加实施例2后，土壤中的微生物有显著提高，对比例3与实施例2相比，缺少假单胞菌株冻干粉，土壤中的微生物数量提高程度不明显，说明假单胞菌株冻干粉对于消除挥发分的影响，营造土壤微生物生存环境，具有重要的作用。

(4)小麦产量对比实验

以内蒙古巴彦淖尔市五原县盐碱地为实验对象，以相邻的性质基本相同的四块盐碱地种植小麦，其中一块为原土未施本发明肥料，其他三块分别按实施例1、2、3在当年春季进行施加，在秋季小麦收获后，对小麦产量进行统计，统计结果如表4。

表4小麦产量对比表

由表4所示，在施加本发明实施例1、2、3炭基生物肥之后，小麦产量均有所提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。