本發(fā)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(shù)：

由于無(wú)機(jī)化肥的過量使用，當(dāng)前我國(guó)蘋果園土壤質(zhì)量普遍較差，尤其是表現(xiàn)在土壤碳氮比低，進(jìn)而導(dǎo)致土壤微生物系統(tǒng)遭到破壞，有益微生物不斷減少，嚴(yán)重影響了根系的生長(zhǎng)發(fā)育。

為了提高土壤質(zhì)量和增加土壤中有益微生物的數(shù)量，近年來生產(chǎn)上開始重視微生物菌肥的應(yīng)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(jī)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(fā)明對(duì)微生物生存所需的底物進(jìn)行了改良和優(yōu)化，通過添加生物質(zhì)炭等物質(zhì)，為外源微生物在土壤中的繁殖提供了充足的碳源，同時(shí)還利用生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)為微生物的生存提供了空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)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(jìn)而能夠更好地發(fā)揮改良土壤、促進(jìn)根系生長(zhǎng)的作用。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)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(zhì)炭10-12份、糖蜜5-6份、復(fù)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(rùn)土10-15份、碳酸鈣10～15份。

進(jìn)一步的，包括如下組分：

牛糞30份、生物質(zhì)炭10份、糖蜜5份、復(fù)合有益微生物菌劑3份、氮磷鉀8份、黃腐酸鉀15份、膨潤(rùn)土10份、碳酸鈣10份。

進(jìn)一步的，所述復(fù)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(chǎn)生菌、光合菌中的一種或多種。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合有益微生物菌劑總有效活菌數(shù)不低于2億個(gè)/g。

進(jìn)一步的，所述生物質(zhì)炭是由農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料在缺氧條件下350-400℃炭化裂解而成。

進(jìn)一步的，所述農(nóng)業(yè)廢棄物為作物秸稈、木材、蘋果枝條。

進(jìn)一步的，加水使發(fā)酵前的發(fā)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(zhì)炭為基質(zhì)，加入糖蜜作為培養(yǎng)基,然后加入水和氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤(rùn)土、碳酸鈣和復(fù)合有益微生物菌劑進(jìn)行2次發(fā)酵，然后用晾曬或烘干法進(jìn)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(fù)合微生物菌肥。

進(jìn)一步的，所述兩次發(fā)酵中：第1次發(fā)酵，發(fā)酵溫度為60－70℃，發(fā)酵時(shí)間7-10天，第2次發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在40-45℃，發(fā)酵時(shí)間為3-7天。

進(jìn)一步的，最后獲得的所述炭基復(fù)合微生物菌肥總有效活菌數(shù)不低于2億個(gè)/g。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：

通過基質(zhì)的優(yōu)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(shí)還利用生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)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(jìn)而能夠更好地發(fā)揮改良土壤、促進(jìn)根系生長(zhǎng)的作用。

具體實(shí)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(zhì)炭10份、糖蜜5份、復(fù)合有益微生物菌劑3份、氮磷鉀8份、黃腐酸鉀15份、膨潤(rùn)土10份、碳酸鈣10份。

其中所述復(fù)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(chǎn)生菌、光合菌中的一種或多種，所述復(fù)合有益微生物菌劑總有效活菌數(shù)不低于2億個(gè)/g；所述生物質(zhì)炭是由農(nóng)業(yè)廢棄物作為原料在缺氧條件下350-400℃炭化裂解而成，所述農(nóng)業(yè)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(zhì)炭為基質(zhì)，加入糖蜜作為培養(yǎng)基,然后加入水(標(biāo)準(zhǔn)是加水使發(fā)酵前的發(fā)酵物料的含水量控制在50％-60％)和氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤(rùn)土、碳酸鈣和復(fù)合有益微生物菌劑進(jìn)行2次發(fā)酵(其中第1次發(fā)酵，發(fā)酵溫度為60－70℃，發(fā)酵時(shí)間7-10天，第2次發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在40-45℃，發(fā)酵時(shí)間為3-7天)，然后用晾曬或烘干法進(jìn)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(fù)合微生物菌肥，最后獲得的所述炭基復(fù)合微生物菌肥總有效活菌數(shù)不低于2億個(gè)/g。

2014-2016年在山東棲霞蘇家店小徐家村進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試材為12年生煙富3/平邑甜茶，株行距為4m×4.5m，試驗(yàn)地為8畝。分別于2014年11月3日和2015年11月8日進(jìn)行秋季施肥處理，設(shè)2個(gè)處理。

處理一：本發(fā)明炭基復(fù)合微生物菌肥，組分組成按重量計(jì)為：牛糞35份、生物質(zhì)炭12份、糖蜜5份，復(fù)合有益微生物菌劑5份、氮磷鉀10份、黃腐酸鉀18份、膨潤(rùn)土15份、碳酸鈣15份。其中復(fù)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(chǎn)生菌和光合菌的混合物。生物質(zhì)炭是在缺氧條件下將蘋果枝條進(jìn)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(gòu)得。以牛糞和生物質(zhì)炭為基質(zhì)，加入糖蜜作為培養(yǎng)基，然后加入氮磷鉀、黃腐酸鉀、膨潤(rùn)土、碳酸鈣、復(fù)合有益微生物菌劑，最后添加適量水(約為所有發(fā)酵物總重的25％)，達(dá)到手捏物料能成團(tuán)，指縫見水但不滴水，松手落地即散的狀態(tài)，進(jìn)行2次發(fā)酵，第1次發(fā)酵，發(fā)酵溫度為70℃，發(fā)酵時(shí)間7天，第2次發(fā)酵，發(fā)酵溫度控制在40℃，發(fā)酵時(shí)間為6天，然后用烘干法進(jìn)行干燥，使微生物菌肥的含水量降到13.8％，最終制得炭基復(fù)合微生物菌肥。最后獲得的炭基復(fù)合微生物菌肥總有效活菌數(shù)為2.4億個(gè)/g。用量為300kg/畝。

處理二，傳統(tǒng)微生物菌肥。主要成分是牛糞和氮磷鉀，有機(jī)質(zhì)含量為50％，氮磷鉀＝5％，有效活菌數(shù)為1億個(gè)/g。用量為300kg/畝。

兩個(gè)處理的有機(jī)肥均在秋季結(jié)合無(wú)機(jī)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(gè)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(jìn)行新梢長(zhǎng)度和土壤微生物數(shù)量的測(cè)定；在果實(shí)成熟期進(jìn)行果實(shí)產(chǎn)量和品質(zhì)的測(cè)定以及土壤理化性質(zhì)的測(cè)定。

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果表1、2和3可見，與傳統(tǒng)微生物菌肥相比，連續(xù)兩年施用本發(fā)明的炭基復(fù)合微生物菌肥每畝增產(chǎn)405kg、可溶性糖提高了1.2個(gè)單位、硬度也有所提高，增加了耐儲(chǔ)藏性能、同時(shí)果實(shí)酸度也有所降低，提質(zhì)增產(chǎn)效果顯著。另外，本發(fā)明也顯著促進(jìn)了植株生長(zhǎng)，新梢長(zhǎng)度比傳統(tǒng)微生物菌肥增加了21.48％；土壤微生物數(shù)量也顯著提高，細(xì)菌、真菌和放線菌分別比傳統(tǒng)微生物菌肥增加了48.97％、35.59％和34.45％，這主要是因?yàn)橐环矫姹景l(fā)明的炭基復(fù)合微生物菌肥有效活菌數(shù)大于傳統(tǒng)肥料，另一方面本發(fā)明的微生物菌肥的基質(zhì)中含有生物炭，生物質(zhì)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(huán)境，為其提供附著載體，減少了微生物間的生存競(jìng)爭(zhēng)，保護(hù)土壤有益微生物數(shù)量，同時(shí)為微生物提供炭源、能量和礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，使它們更好地生存和繁衍，也為微生物生長(zhǎng)提供了有利條件。從表3還可以看出，本發(fā)明的炭基復(fù)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(yǎng)分(堿解氮、速效磷和速效鉀)含量，這是因?yàn)樘砑由镔|(zhì)炭后根際土壤微生物數(shù)量顯著提高，從而間接地提高了土壤養(yǎng)分的有效性；同時(shí)，生物質(zhì)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(yǎng)分的隨水淋失。另一方面，施用本發(fā)明的炭基復(fù)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(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造了適宜的條件，有利于增強(qiáng)根系活力，促進(jìn)根表面積增加，從而促進(jìn)了地上部器官的生長(zhǎng)。

可見，本發(fā)明的炭基復(fù)合微生物菌肥在土壤改良、促進(jìn)生長(zhǎng)和提質(zhì)增產(chǎn)方面效果顯著。

表1不同處理對(duì)果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

表2不同處理對(duì)新梢生長(zhǎng)和土壤微生物數(shù)量的影響

表3不同處理對(duì)土壤理化性質(zhì)的影響

以上所述的實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。