本發(fā)明涉及肥料領(lǐng)域，具體涉及一種玉米用生物炭基肥料制備方法及其肥料和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
玉米作為我國(guó)第二大糧食作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。近年來(lái)，作為世界上種植面積最廣的農(nóng)作物，玉米的“使命”正由普通的食用消費(fèi)、飼料消費(fèi)，向工業(yè)加工原料等多方面轉(zhuǎn)變。這導(dǎo)致了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)對(duì)玉米需求的急劇增加。
然而，雖然我國(guó)玉米種植面積和產(chǎn)量呈穩(wěn)步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但生產(chǎn)成本也在不斷增加。尤其是化肥料投入增長(zhǎng)較快，嚴(yán)重限制了我國(guó)玉米產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)玉米種植過(guò)程中，農(nóng)民片面追求高產(chǎn)而盲目過(guò)量長(zhǎng)期施用化肥料，已導(dǎo)致了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和環(huán)境問(wèn)題。例如，增肥料不增產(chǎn)、玉米植株扛倒伏性弱、養(yǎng)分利用效率偏低、籽粒品質(zhì)差、土壤酸化、養(yǎng)分流失和水體富營(yíng)養(yǎng)化等。這些問(wèn)題反過(guò)來(lái)很大程度上又抑制了玉米產(chǎn)量的提高。因此，針對(duì)這些由于施加了大量化肥料而導(dǎo)致的生產(chǎn)力降低的土壤，開(kāi)發(fā)具有多重效益的功能化的肥料產(chǎn)品，是目前我國(guó)玉米種植行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
花生殼作為我國(guó)北方典型的農(nóng)業(yè)殘余物，每年產(chǎn)量高達(dá)500萬(wàn)噸，除少部分用于飼料外，大部分都被直接燒掉或任意丟棄，造成了嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
生物炭是指生物質(zhì)在高溫下形成的一種富含碳的固體材料，可以用于土壤改性。其已成為近年來(lái)環(huán)境和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而，并不是所有生物炭改性的土壤對(duì)作物的生長(zhǎng)具有促進(jìn)效果，美國(guó)生物炭專(zhuān)家Spokas的統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)多數(shù)生物炭對(duì)作物生長(zhǎng)無(wú)影響，甚至有20％的研究表現(xiàn)出抑制效果。并且，其氮磷鉀及微量元素含量低，即便與常用化肥料簡(jiǎn)單混合，也無(wú)法與施用地區(qū)的作物養(yǎng)分生長(zhǎng)需求相吻合，引起土壤和炭基板結(jié)退化，抑制玉米種植過(guò)程中作物生長(zhǎng)和導(dǎo)致減產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種玉米用生物炭基肥料制備方法，該制備方法能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用、土壤改良、促進(jìn)肥料作物增產(chǎn)能力的多重效果，具有環(huán)保、安全和高效的特點(diǎn)。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種上述制備方法制得的生物炭基肥料。本發(fā)明還提供了一種上述生物炭基肥料的應(yīng)用。
提供一種玉米用生物炭基肥料制備方法，包括如下步驟：
1)將花生殼制備為花生殼生物炭；
2)將花生殼、花生殼生物炭和磷礦粉分別粉碎并分別過(guò)篩；
3)將50～120重量份生物炭、1.5～9重量份尿素、1～6重量份磷礦粉、0.1～3重量份氯化鉀、0.01～0.3重量份硫酸鋅、1～15重量份花生殼粉、0.3～3重量份腐植酸、0.1～3重量份蚯蚓糞和0.01～0.5重量份氨基酸聚合物混勻，得混肥料；
4)將步驟3)所得的所述混肥料加水，至其含水量達(dá)到(40～70)wt％，裝入容器中堆制30～60天，得堆肥料；
5)對(duì)步驟4)所得的堆肥料風(fēng)干。
優(yōu)選的，在步驟1)中，所述花生殼生物炭的制備方法，包括如下步驟：
a)將花生殼風(fēng)干，直至其水含量為(0-10)wt％；
b)將風(fēng)干后花生殼加入炭化爐，熱解2～4小時(shí)；
c)將熱解后花生殼密閉厭氧冷卻至(19-31)℃。
本發(fā)明所述花生殼生物炭是指花生殼生物質(zhì)在限氧或絕氧條件下，經(jīng)一定高溫階段熱解形成的一種富含碳的固體材料。本發(fā)明制備方法所得花生殼生物炭能夠獲得固碳和土壤改良的效果。土壤中添加本發(fā)明所制得生物炭，可以改善土壤質(zhì)地，增加土壤透氣性和保水性；提高土壤pH和陽(yáng)離子交換量，保持土壤養(yǎng)分；影響土壤氮磷循環(huán)，提高土壤養(yǎng)分利用；促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。
進(jìn)一步，在花生殼生物炭制備方法的步驟c)中，所述熱解的溫控流程包括：以2-4℃/min速度緩慢升溫至(180-260)℃，然后于40-60min內(nèi)升溫至630℃，爐內(nèi)自然冷卻降溫120℃后恒溫3h，氮?dú)馑惋L(fēng)于100-130s內(nèi)降溫至500℃以下，然后厭氧自然冷卻降溫至25℃。
本發(fā)明制備方法所得生物炭基肥料中的花生殼生物炭，能夠固定大氣中的CO2，緩解全球溫室效應(yīng)。吸附土壤和水體中重金屬及有機(jī)污染物，降低污染物的生物有效性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此，所述生物炭具有土壤改良、作物增產(chǎn)、固碳、污染控制和生態(tài)修復(fù)的多重功效。
同時(shí)，所述花生殼經(jīng)所述溫控流程熱解后，所制成的生物炭能夠增強(qiáng)孔隙率，保留原花生殼纖維素及木質(zhì)素纖維骨架形貌。進(jìn)一步促進(jìn)其與所述生物炭基肥料其余組分的合理吸附。其不僅起緩釋作用，提高肥料力效價(jià)；尤其調(diào)節(jié)了所述生物炭與氨基酸聚合物間的范德華力作用。
優(yōu)選地，在步驟3)中，所采用的磷礦粉含Ca3(PO4)2；氯化鉀為分析純；硫酸鋅為分析純；腐植酸有機(jī)酸含量為(40～60)％；蚯蚓糞中有機(jī)質(zhì)含量為45wt％；和/或所述混肥料中氮磷鉀總元素含量為5wt％。
所述氨基酸聚合物為聚天門(mén)冬氨酸，和/或
所述氨基酸聚合物在所述混肥料中的占比為0.05-0.2重量份。
進(jìn)一步，在步驟4)中，所述堆制的方法包括：保持混肥料溫度高于55℃五天以上，保持混肥料含水量為40wt％～70wt％，密閉同時(shí)維持(2-8)％vol的氧氣水平；在所述堆制期間翻堆1～2次。
進(jìn)一步，在步驟5)中，所述風(fēng)干方法包括：將所述堆肥料遮陰，自然風(fēng)干，使其含水量在(4～10)wt％，然后過(guò)10～60目篩。
一種上述制備方法制得的生物炭基肥料，所用原料包括70～90重量份花生殼生物炭、2.9～8重量份尿素、2～5重量份磷礦粉、0.5～2重量份氯化鉀、0.05～0.2重量份硫酸鋅、3～10重量份花生殼粉、0.5～2重量份腐植酸、0.5～2重量份蚯蚓糞和0.05～0.2重量份聚天門(mén)冬氨酸。
一種上述制備方法制得的生物炭基肥料在促進(jìn)玉米生長(zhǎng)中的應(yīng)用。
進(jìn)一步，在生物炭基肥料中，所述生物炭的用途包括抑制玉米根系周邊土壤內(nèi)微生物呼吸作用，降低微生物的CO2排放量。
本發(fā)明所帶來(lái)的綜合效果包括：
1、以花生殼作為原材料制備生物炭，不僅拓展了生物質(zhì)資源化利用途徑，減少了廢棄物的堆積危害和風(fēng)險(xiǎn)，而且生物炭能起“碳封存”作用，抑制微生物呼吸作用，把碳長(zhǎng)期封存在土壤中，緩解溫室效應(yīng)。
2、本發(fā)明根據(jù)近年來(lái)對(duì)玉米需肥料規(guī)律的研究制定了生物炭基玉米專(zhuān)用肥料的配方，它不僅可以吸附污染質(zhì)，改良土壤性質(zhì)，增加土壤的保水保肥料性能，而且能夠給玉米持續(xù)提供生長(zhǎng)所需的各種養(yǎng)分，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。
3、本發(fā)明所述花生殼生物炭與無(wú)機(jī)、有機(jī)肥料以及其它添加劑共同堆制獲得的生物炭基玉米專(zhuān)用肥料對(duì)玉米的增產(chǎn)效果顯著，這主要是一方面肥料的彌補(bǔ)了生物炭養(yǎng)分低的缺陷，另一方面生物炭可將肥料中的養(yǎng)分吸附并長(zhǎng)期持留于生物炭中，使養(yǎng)分起到了緩釋的特性，減少了肥料中養(yǎng)分因淋溶等作用造成的損失，尤其抑制了養(yǎng)分對(duì)土壤的板結(jié)作用。另外，肥料中的腐植酸能夠持續(xù)調(diào)節(jié)土壤pH，減少養(yǎng)分的揮發(fā)，促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收，提高土壤保水保肥料性能；肥料中的蚯蚓糞富含氨基酸和豐富的礦物質(zhì)元素；肥料中的聚天門(mén)冬氨酸可提高化肥料利用率，促進(jìn)作物對(duì)微量元素的吸收，促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋說(shuō)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明的范圍不限于此。
實(shí)施例1
一種玉米用生物炭基肥料制備方法，包括如下步驟：
1)將花生殼制備為花生殼生物炭；
2)將花生殼、花生殼生物炭和磷礦粉分別粉碎并分別過(guò)篩；
3)將90kg生物炭、5kg尿素、3kg磷礦粉、1kg氯化鉀、0.05kg硫酸鋅、10kg花生殼粉、1kg腐植酸、1kg蚯蚓糞和0.03kg聚天門(mén)冬氨酸混勻，得混肥料；
4)將步驟3)所得的所述混肥料加水，至其含水量達(dá)到50wt％，裝入容器中堆制40天，得堆肥料；
5)對(duì)步驟4)所得的堆肥料風(fēng)干。
在步驟1)中，所述花生殼生物炭的制備方法，包括如下步驟：
a)將花生殼風(fēng)干，直至其水含量為6wt％；
b)將風(fēng)干后花生殼加入炭化爐，熱解3小時(shí)；
c)將熱解后花生殼密閉厭氧冷卻至25℃。
所述花生殼生物炭是指花生殼生物質(zhì)在限氧或絕氧條件下，經(jīng)一定高溫階段熱解形成的一種富含碳的固體材料。本實(shí)施例制備方法所得花生殼生物炭能夠獲得固碳和土壤改良的效果。土壤中添加本發(fā)明所制得生物炭，可以改善土壤質(zhì)地，增加土壤透氣性和保水性；提高土壤pH和陽(yáng)離子交換量，保持土壤養(yǎng)分；影響土壤氮磷循環(huán)，提高土壤養(yǎng)分利用；促進(jìn)作物生長(zhǎng)，提高作物產(chǎn)量。
在花生殼生物炭制備方法的步驟c)中，所述熱解的溫控流程包括：以3℃/min速度緩慢升溫至260℃，然后于40min內(nèi)升溫至630℃，爐內(nèi)自然冷卻降溫120℃后恒溫3h，氮?dú)馑惋L(fēng)于120s內(nèi)降溫至500℃以下，然后厭氧自然冷卻降溫至25℃。
本實(shí)施例制備方法所得生物炭基肥料中的花生殼生物炭，能夠固定大氣中的CO2，緩解全球溫室效應(yīng)。吸附土壤和水體中重金屬及有機(jī)污染物，降低污染物的生物有效性和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。因此，所述生物炭具有土壤改良、作物增產(chǎn)、固碳、污染控制和生態(tài)修復(fù)的多重功效。
同時(shí)，所述花生殼經(jīng)所述溫控流程熱解后，所制成的生物炭能夠增強(qiáng)孔隙率，保留原花生殼纖維素及木質(zhì)素纖維骨架形貌。進(jìn)一步促進(jìn)其與所述生物炭基肥料其余組分的合理吸附。其不僅起緩釋作用，提高肥料力效價(jià)；尤其調(diào)節(jié)了所述生物炭與氨基酸聚合物間的范德華力作用。
在步驟3)中，所采用的磷礦粉含Ca3(PO4)2；氯化鉀為分析純；硫酸鋅為分析純；腐植酸有機(jī)酸含量為50％；蚯蚓糞中有機(jī)質(zhì)含量為45wt％；和/或所述混肥料中氮磷鉀總元素含量為5wt％。
進(jìn)一步，在步驟4)中，所述堆制的方法包括：保持混肥料溫度高于55℃六天，保持混肥料含水量為50wt％，密閉同時(shí)維持3％vol的氧氣水平；在所述堆制期間翻堆2次。
進(jìn)一步，在步驟5)中，所述風(fēng)干方法包括：將所述堆肥料遮陰，自然風(fēng)干，使其含水量在5wt％，然后過(guò)20目篩。
采用上述制備方法制得本實(shí)施例生物炭基肥料。
將上述制備方法制得的生物炭基肥料用于促進(jìn)玉米生長(zhǎng)。進(jìn)一步，在生物炭基肥料中，將所述生物炭用于抑制玉米根系周邊土壤內(nèi)微生物呼吸作用，降低微生物的CO2排放量。
本實(shí)施例所帶來(lái)的綜合效果包括：
1、以花生殼作為原材料制備生物炭，不僅拓展了生物質(zhì)資源化利用途徑，減少了廢棄物的堆積危害和風(fēng)險(xiǎn)，而且生物炭能起“碳封存”作用，抑制微生物呼吸作用，把碳長(zhǎng)期封存在土壤中，緩解溫室效應(yīng)。
2、本發(fā)明根據(jù)近年來(lái)對(duì)玉米需肥料規(guī)律的研究制定了生物炭基玉米專(zhuān)用肥料的配方，它不僅可以吸附污染質(zhì)，改良土壤性質(zhì)，增加土壤的保水保肥料性能，而且能夠給玉米持續(xù)提供生長(zhǎng)所需的各種養(yǎng)分，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。
3、本發(fā)明所述花生殼生物炭與無(wú)機(jī)、有機(jī)肥料以及其它添加劑共同堆制獲得的生物炭基玉米專(zhuān)用肥料對(duì)玉米的增產(chǎn)效果顯著，這主要是一方面肥料的彌補(bǔ)了生物炭養(yǎng)分低的缺陷，另一方面生物炭可將肥料中的養(yǎng)分吸附并長(zhǎng)期持留于生物炭中，使養(yǎng)分起到了緩釋的特性，減少了肥料中養(yǎng)分因淋溶等作用造成的損失，尤其抑制了養(yǎng)分對(duì)土壤的板結(jié)作用。另外，肥料中的腐植酸能夠持續(xù)調(diào)節(jié)土壤pH，減少養(yǎng)分的揮發(fā)，促進(jìn)作物對(duì)磷的吸收，提高土壤保水保肥料性能；肥料中的蚯蚓糞富含氨基酸和豐富的礦物質(zhì)元素；肥料中的聚天門(mén)冬氨酸可提高化肥料利用率，促進(jìn)作物對(duì)微量元素的吸收，促進(jìn)植物根系生長(zhǎng)。
實(shí)施例2
本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在所述肥料的制備過(guò)程中，每100kg生物炭基肥料的原料添加量如下：83.3kg花生殼生物炭，4.9kg尿素，3.34kg磷礦粉，1.1kg氯化鉀，0.09kg硫酸鋅，5.16kg花生殼，1kg腐植酸，1kg蚯蚓糞和0.1kg聚天門(mén)冬氨酸。
在花生殼生物炭制備方法的步驟c)中，所述熱解的溫控流程包括：以4℃/min速度緩慢升溫至180℃，然后于48min內(nèi)升溫至630℃，爐內(nèi)自然冷卻降溫120℃后恒溫3h，氮?dú)馑惋L(fēng)于130s內(nèi)降溫至500℃以下，然后厭氧自然冷卻降溫至25℃。
在堆制混肥料過(guò)程中，將所獲得的肥料混合物裝入堆肥罐中堆制60天。堆肥過(guò)程中，保持堆肥溫度高于55℃七天；定期補(bǔ)充水分，保持相對(duì)含水量在44％，同時(shí)維持5％的氧氣水平，堆肥期間翻堆2次。60天后，得到堆肥料。
在風(fēng)干堆肥料過(guò)程中，過(guò)10目篩。
實(shí)施例3
本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在所述肥料的制備過(guò)程中，每100kg生物炭基肥料的原料添加量如下：90kg花生殼生物炭，2.94kg尿素，2kg磷礦粉，0.66kg氯化鉀，0.052kg硫酸鋅，3.09kg花生殼，0.6kg腐植酸，0.6kg蚯蚓糞和0.06kg聚天門(mén)冬氨酸。
在花生殼生物炭制備方法的步驟c)中，所述熱解的溫控流程包括：以2℃/min速度緩慢升溫至220℃，然后于60min內(nèi)升溫至630℃，爐內(nèi)自然冷卻降溫120℃后恒溫3h，氮?dú)馑惋L(fēng)于100s內(nèi)降溫至500℃以下，然后厭氧自然冷卻降溫至25℃。
在堆制混肥料過(guò)程中，將所獲得的肥料混合物裝入堆肥罐中堆制40天。堆肥過(guò)程中，保持堆肥溫度高于55℃五天；定期補(bǔ)充水分，保持相對(duì)含水量在50％，同時(shí)維持5％的氧氣水平，堆肥期間翻堆1次。40天后，得到堆肥料。
在風(fēng)干堆肥料過(guò)程中，使其含水量為8％，過(guò)2mm篩。
實(shí)施例4
本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用包括：
于青島市嶗山區(qū)一溫室內(nèi)進(jìn)行，供試土壤選擇青島市紅島農(nóng)田土，過(guò)2mm篩待用。供試作物為玉米，品種為農(nóng)大108，種植前一天選擇圓潤(rùn)飽滿(mǎn)的玉米，先用10wt％H2O2表面消毒30min，清水洗凈后，用飽和CaSO4溶液浸泡4小時(shí)，轉(zhuǎn)移到用飽和CaSO4溶液浸透的紗布上，覆蓋黑色塑料膜在25℃下催芽一晝夜。
試驗(yàn)采用50孔的育苗盆，每個(gè)孔內(nèi)稱(chēng)取100g供試土壤，添加實(shí)施例1中的玉米專(zhuān)用生物炭基肥，按照所加土壤重量的1.5％的比例混合均勻后，加少量水潤(rùn)濕，靜置過(guò)夜。設(shè)置5個(gè)重復(fù)。
2014年4月15日播種，選擇發(fā)芽較好的玉米進(jìn)行播種，每個(gè)孔內(nèi)播種2粒種子。2014年5月22日收獲，收獲當(dāng)天，測(cè)定玉米株高，將收獲的玉米樣品用自來(lái)水沖洗晾干后，置于60℃烘箱中干燥至恒重，稱(chēng)量其干物重。結(jié)果表明：生物炭基肥料在1.5wt％的添加量下，使玉米的株高增加了42.3％，生物量增加了57.9wt％。綜合考慮玉米株高和生物量這兩個(gè)因素，說(shuō)明生物炭基肥料顯著促進(jìn)了玉米的植株生長(zhǎng)。
本發(fā)明所述生物量為玉米植株地上部分干重總量。
實(shí)施例5
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例1中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的3％的比例混合。生物炭基肥料在3wt％的添加量下，使玉米的株高增加了36.1％，生物量增加了78.4wt％。
實(shí)施例6
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例1中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的5％的比例混合。生物炭基肥料在5wt％的添加量下，使玉米的株高增加了13.7％，生物量增加了27.4wt％。
實(shí)施例7
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例2中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的1.5％的比例混合。生物炭基肥料在1.5％wt％的添加量下，使玉米的株高增加了29.9％，生物量增加了25.3％。
實(shí)施例8
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例2中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的3％的比例混合。生物炭基肥料在3wt％的添加量下，使玉米的株高增加了28.4％，生物量增加了57.9％。
實(shí)施例9
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例2中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的5％的比例混合。生物炭基肥料在5wt％的添加量下，使玉米的株高增加了38.9％，生物量增加了43.2％。
實(shí)施例10
本實(shí)施例采用實(shí)施例4所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例2中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的5％的比例混合。生物炭基肥料在5wt％的添加量下，使玉米的株高增加了38.9％，生物量增加了43.2％。
實(shí)施例11
本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用包括：
于寧夏農(nóng)林科學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，供試土壤為寧夏淡灰鈣土壤，過(guò)2mm篩待用。土壤基本理化性質(zhì)為：pH 8.18，有機(jī)質(zhì)8.81g·kg-1，TN 0.78g·kg-1，NH4+-N6.23mg·kg-1，TP 0.58g·kg-1，速效磷22mg·kg-1。供試作物為玉米，品種為先玉335。
試驗(yàn)采用20cm×20cm(直徑×高)的塑料花盆，每個(gè)花盆裝入2.0kg土壤。添加實(shí)施例1中的生物炭基肥料與供試土壤按照1.5％重量比例混合均勻后裝盆。保持土壤含水量為土壤最大持水量的60％。設(shè)置3個(gè)重復(fù)。
2014年6月20日播種，每個(gè)花盆播種5粒，待全部出苗后，間苗，留2棵苗。玉米種植期間，始終保持土壤含水量為土壤最大持水量的60％。2014年8月16日收獲，收獲時(shí)，測(cè)定玉米莖粗和干生物量。結(jié)果表明：生物炭基肥的添加使玉米莖粗顯著增加56.2％，且在添加量為5％時(shí)尤為顯著；使玉米生物量顯著增加了130wt％。綜合考慮玉米莖粗和生物量因素，說(shuō)明生物炭基肥料顯著促進(jìn)了玉米的生長(zhǎng)。
實(shí)施例12
本實(shí)施例采用實(shí)施例11所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例1中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的3％的比例混合。生物炭基肥料在3wt％的添加量下，使玉米的莖粗顯著增加48.1％，生物量顯著增加了129wt％。
實(shí)施例13
本實(shí)施例采用實(shí)施例11所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
在本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用中，
試驗(yàn)添加實(shí)施例1中的玉米用生物炭基肥，按照所加土壤重量的5％的比例混合。生物炭基肥料在5wt％的添加量下，效果尤為顯著，使玉米的莖粗顯著增加64.5％，生物量顯著增加了132wt％。
實(shí)施例14
本實(shí)施例采用實(shí)施例1所述制備方法，制備所述肥料，并應(yīng)用于所述促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，不同之處在于：
本實(shí)施例生物炭基肥料的應(yīng)用包括：
于寧夏農(nóng)林科學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行田間試驗(yàn)，供試土壤為寧夏淡灰鈣土壤。土壤基本理化性質(zhì)為：pH 7.82，有機(jī)質(zhì)15.88g·kg-1，TN 1.08g·kg-1，NH4+-N 53.03mg·kg-1，TP 1.03g·kg-1，速效磷40.34mg·kg-1。供試植物為玉米,品種先玉335。將實(shí)施例1中的生物炭基肥料分別按照1.5wt％的比例平鋪于土壤表面，然后翻入10cm土層。設(shè)置3個(gè)重復(fù)。2014年4月1日播種，株距18.2cm，行距65cm，密度5500株/畝。
玉米播種與田間管理方式均按照田間標(biāo)準(zhǔn)種植方式進(jìn)行。玉米收獲時(shí)間為2014年9月28日。收獲時(shí)，測(cè)定玉米穗產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量和畝產(chǎn)量。結(jié)果顯示：實(shí)施例1中的生物炭基肥料的施用使玉米穗產(chǎn)量、玉米籽粒產(chǎn)量和畝產(chǎn)量分別提高了7％、9％和7％。這表明本實(shí)施例生物炭基肥料對(duì)玉米具有顯著的增產(chǎn)效果。
雖然本發(fā)明已作了詳細(xì)描述，但對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的修改將是顯而易見(jiàn)的。此外，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明記載的各方面、不同具體實(shí)施方式的各部分、和列舉的各種特征可被組合或全部或部分互換。在上述的各個(gè)具體實(shí)施方式中，那些參考另一個(gè)具體實(shí)施方式的實(shí)施方式可適當(dāng)?shù)嘏c其它實(shí)施方式組合，這是將由本領(lǐng)域技術(shù)人員所能理解的。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，前面的描述僅是示例的方式，并不旨在限制本發(fā)明。