本發(fā)明屬于微生物,具體涉及一種酸性土壤改良型有機肥及其制備方法。
背景技術(shù):
1、土壤酸化是指土壤接受一定量的交換性氫離子和鋁離子,使土壤中堿性鹽基離子大量流失。導(dǎo)致土壤酸化的原因包括酸性肥料的大量使用;有機肥使用量低;連年鐵茬和旋耕交替的農(nóng)田耕作方式導(dǎo)致耕層變淺,犁底層加厚變硬,亞耕層板結(jié)嚴重,通透性差,大量酸性離子聚集在耕地表面,土壤表層ph降低。
2、土壤酸化會導(dǎo)致各種危害,土壤中鋁礦物溶解更多的鋁離子,形成“鋁毒”,陽離子交換量和鹽基鈣、鎂、鉀飽和度降低,淋溶作用強烈,營養(yǎng)元素大量流失,磷酸根和鉬酸根的固定增強,土壤中有效磷和鉬元素降低,導(dǎo)致土壤貧瘠,重金屬活化,影響微生物菌群活動,影響有機物分解。
3、每年農(nóng)戶種植烤煙、旱煙,優(yōu)質(zhì)煙葉作為經(jīng)濟作物,為農(nóng)戶提供了經(jīng)濟效益,然而除優(yōu)質(zhì)煙葉外,每年收獲煙葉后煙地里都會剩余大量的廢棄煙根、莖、葉,尤其是煙根,扎根在土壤,如果不將煙根在土壤中鏟出會影響明年農(nóng)田耕作,鏟出的大量煙根目前主要的處理方法就是在田地里堆積燃燒,不僅浪費了資源還造成了嚴重的空氣環(huán)境污染。
4、堿渣主要是氨堿法生產(chǎn)過程中蒸氨工序排放的廢棄物,ph值高,呈強堿性,含有大量的活性鈣離子,目前堿渣主要處理方法是空地堆積、排放直接入海,對生態(tài)環(huán)境在成了嚴重污染。
5、專利cn101704691b公開了一種竹渣有機肥料及其制備方法,以竹渣、糞便和微生物為原料,能夠提高有機肥硅、鈣、鎂、鐵等養(yǎng)分,提高有機肥吸水保水能力和改良酸性土壤作用,然而此發(fā)明針對酸性土壤極易出現(xiàn)的“鋁毒”并無鈍化作用,而且補充酸性土壤損失的鈣、鎂以及微量元素含量較少,并不能有效的改良酸性土壤的土壤質(zhì)量,提高作物品質(zhì)和質(zhì)量。因此以烤煙、旱煙廢棄根、莖、葉和堿渣為原料,制備一種可以長久、有效的改良酸性土壤的ph,提供鹽基鈣、鎂、鉀離子以及微量元素含量,提高有機肥料的利用率對于有機肥的生產(chǎn)具有重要意義。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,公開了一種酸性土壤改良型有機肥及其制備方法,將煙堿生物炭用增效劑進行增效,將堿渣用改性劑進行疏水改性,和微生物菌劑、生化黃腐酸鉀、硅鈣粉、草木灰協(xié)同發(fā)揮作用制備了一種酸性土壤改良型有機肥
2、為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
3、一種酸性土壤改良型有機肥,包括以下重量份原料制備而成:雞糞20-35份,尿素10-15份,微生物菌劑6-10份,煙堿生物炭50-70份,增效劑25-28份,硅鈣粉18-26份,生化黃腐酸鉀22-30份,堿渣80-120份,改性劑4-8份,松節(jié)油15-20份,草木灰35-55份。
4、進一步的,所述的微生物菌劑為質(zhì)量比為1:1:1:1的康寧木霉菌(trichodermakoningii),枯草芽孢桿菌(bacillus?subtilis),嗜酸細小鏈孢菌(catenulisporaacidiphila),巴氏生孢八疊球菌(sporosarcina?pasteurii)。
5、更進一步的,所述的康寧木霉的保藏編號為cgmcc3.17875,原始保藏時間為2015年12月15日;所述枯草芽孢桿菌的保藏編號為cgmcc1.12938,原始保藏時間為2014年5月30日;所述嗜酸細小鏈孢菌的保藏編號為cgmcc4.5515,原始保藏時間為2008年9月5日;所述巴氏生孢八疊球菌的保藏編號為cgmcc1.3687,原始保藏時間為2004年6月18日。以上所選四種菌株均可通過中國普通微生物保藏管理中心開放購買,無需進行重復(fù)生物保藏。
6、進一步的,所述的煙堿生物炭由煙根經(jīng)炭化制得。
7、進一步的,所述的增效劑為質(zhì)量比為1:10的聚丙烯酰胺,氨水。
8、更進一步的,所述的氨水為質(zhì)量分數(shù)為5-8%的氨水溶液。
9、進一步的,所述的改性劑為質(zhì)量比為1:1的硬脂酸鈣和硼氫化鈉。
10、一種酸性土壤改良型有機肥的制備方法,步驟如下:
11、(1)微生物菌劑的制備:
12、將康寧木霉菌,枯草芽孢桿菌,嗜酸細小鏈孢菌,巴氏生孢八疊球菌分別在液體種子培養(yǎng)基中25℃、37℃、28℃、30℃的溫度條件下培養(yǎng)36h,分別按8%接種量接入lb培養(yǎng)基中,分別在25℃、37℃、28℃、30℃的溫度條件下振蕩培養(yǎng)至菌濃度為
13、od600≈2.0,按1:1:1:1的質(zhì)量比混合均勻,凍干成凍干粉,得到微生物菌劑;
14、(2)雞糞發(fā)酵:
15、將生化黃腐酸鉀鋪入發(fā)酵池底部,調(diào)節(jié)雞糞含水量為55%,加入發(fā)酵池,加入尿素,加入步驟(1)制備的微生物菌劑,通風(fēng)培養(yǎng)2d,用塑料薄膜密封,加土蓋壓,發(fā)酵7d,打開塑料膜膜,將發(fā)酵底物攪拌翻轉(zhuǎn),加水調(diào)節(jié)含水量為60%,繼續(xù)用包覆膜密封,加土蓋壓,發(fā)酵7d后,通風(fēng)干燥至含水量≤3%,粉碎研磨過120目篩,得到發(fā)酵的雞糞混合物;
16、(3)增效煙堿生物炭:
17、將煙根清洗掉表面泥土和雜質(zhì),粉碎成3-5cm的小段,充分浸泡氨水溶液中6h,加入聚丙烯酰胺,攪拌2h,通風(fēng)干燥至含水量≤8%,加入反應(yīng)釜中,通入氮氣排空空氣,控制氮氣流速80cm3/min,在550℃溫度條件下加熱5h,冷卻至室溫,得到增效煙堿生物炭;
18、(4)改性堿渣粉末:
19、堿渣清水清洗表面污泥,通風(fēng)干燥至含水量≤10%,粉碎研磨過120目篩,加入反應(yīng)釜,將硬脂酸鈣溶于松節(jié)油,加入反應(yīng)釜,混合攪拌均勻,加入硼氫化鈉,在35℃溫度條件下震蕩5h,震蕩速度200r/min,得到改性堿渣粉末;
20、(5)制粒
21、將步驟(3)制備的增效煙堿生物炭,通風(fēng)干燥至含水量≤10%,粉碎研磨過120目篩,依次加入步驟(2)制備的發(fā)酵的雞糞混合物,硅鈣粉,草木灰,攪拌混合均勻,加入步驟(4)制備的改性堿渣粉末攪拌混合均勻,烘干至含水量≤15%,經(jīng)造粒機造
22、粒,篩選出3-5mm的顆粒,得到一種酸性土壤改良型有機肥。
23、雞糞作為有機肥可以疏松土壤,促進微生物的生長繁殖,而且ph值≥8,可以有效地改良酸性的土壤,和微生物菌劑混合發(fā)酵過程中,尿素作為微生物增殖養(yǎng)分的氮源,同時雞糞為微生物提高了所需的營養(yǎng)物質(zhì),微生物增殖的同時完成了雞糞的發(fā)酵,質(zhì)量比為1:1:1:1的康寧木霉菌,枯草芽孢桿菌,嗜酸細小鏈孢菌,巴氏生孢八疊球菌協(xié)同發(fā)揮作用,嗜酸、產(chǎn)堿,降解土壤固定的氮、磷元素,提高土壤肥力,提高作物抗逆性。
24、煙堿生物炭主要是由農(nóng)田廢棄煙根,煙葉,煙莖經(jīng)過無氧高溫條件下制備的生物炭,主要成分是煙堿、總糖、淀粉、鉀、氯,可以提高有益微生物菌群,促進有益微生物繁殖,快速分解土壤養(yǎng)分(氮、磷、鉀及微量元素鐵、錳、銅、鋅等),使土壤恢復(fù)活力,促進作物根部吸收養(yǎng)分;含有大量的堿性物質(zhì),改善酸性土壤,同時具有殺蟲、殺菌作用;聚丙烯酰胺(pam)是一種線狀的有機高分子聚合物,同時也是一種高分子水處理絮凝劑產(chǎn)品,可以吸附水中的懸浮顆粒,在顆粒之間起鏈接架橋作用,煙根、莖、葉浸泡在5-8%的氨水溶液中會產(chǎn)生大量氣泡,增大煙根、莖、葉的氣孔數(shù)和比表面積,加入聚丙烯酰胺后,顯著提高了煙堿生物炭的重金屬吸附性能,增加了煙堿生物炭的堿性;同時,添加改性煙堿生物炭養(yǎng)分有效成分利用率大大提高,尤其是氮素提高2-3倍,鉀素提高5-8倍,可作為有機鉀、磷肥,具有長效供鉀、磷的能力,這對于減少化學(xué)鉀、磷肥使用量和改良缺鉀、磷的土壤具有重要功效。
25、硅鈣粉是一種硅鈣為主的微堿性復(fù)合礦物質(zhì),其中有效硅占20-25%,氧化鈣的含量為35-45%,可為土壤補充硅元素和鈣元素,促進作物光合作用,同時具有良好的改良煙田土壤酸性的持久效能。
26、生化黃腐酸鉀是以植物渣體為原料,經(jīng)生物發(fā)酵,成功制取類煤化黃腐酸物質(zhì)--高活性生化黃腐酸鉀,并非純分子化合物,而是一種不均一的復(fù)合性的大分子結(jié)構(gòu)且成分極其復(fù)雜的混合物。除具有高含量的的黃腐酸外,還富含植物生長過程中所需的幾乎全部氨基酸、氮、磷、鉀、多種酶類、糖類(低聚糖、果糖等)蛋白質(zhì)、核酸、胡敏酸和vc、ve以及大量的b族維生素等營養(yǎng)成份,是一種綠色的生物菌肥;生化黃腐酸鉀由于總氨基酸和羧基、羥基等活性基團含量較高,又具有含氧官能團,結(jié)構(gòu)上存在許多有機螫合位和絡(luò)合位,這些配位基團能與難溶的諸如鈣、鎂、硫、鐵、錳、鉬、銅、鋅、硼等許多微量元素發(fā)生絡(luò)合或螫合反應(yīng),同時也能在起他位點上同磷素發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),從而形成以生化黃腐酸分子為中介載體,同時協(xié)調(diào)、促進植物根系或葉面對微量元素和磷在體內(nèi)的吸收、運轉(zhuǎn),增加作物的抗逆性。
27、草木灰為各種植物燃燒后的灰燼,所以凡是植物所含的礦質(zhì)元素,草木灰中幾乎都含有。其中含量最多的是鉀元素,一般含鉀6-12%;其次是磷,一般含1.5-3%;還含有鈣、鎂、硅、硫和鐵、錳、銅、鋅、硼、鉬等微量營養(yǎng)元素。不同植物的灰分,其養(yǎng)分含量有所不同。在等鉀量施用草木灰時,肥效優(yōu)于化學(xué)鉀肥。
28、堿渣是由氨堿法制堿產(chǎn)生的廢渣,其中含有鈣、鎂、鉀、硅、鋅等營養(yǎng)元素,同時含有大量的堿性物質(zhì),可以有效的改良酸性土壤的ph。堿渣經(jīng)過質(zhì)量比1:1的硬脂酸鈣和硼氫化鈉進行改性后,堿渣分成細小碎片,成多孔結(jié)構(gòu),促進了鋁離子和堿渣中堿性物質(zhì)生成沉淀的程度,經(jīng)憎水處理后,鋁沉淀更加穩(wěn)定,可以有效緩解“鋁毒”,有機肥具有了緩釋性能,緩慢持續(xù)的向土壤中釋放堿性和營養(yǎng)物質(zhì),改良酸性土壤,為酸性土壤提供肥力。
29、有益效果
30、本發(fā)明制備的有機肥將煙堿生物炭用增效劑進行增效,將堿渣用改性劑進行疏水改性,和微生物菌劑協(xié)同發(fā)揮作用對酸性土壤進行改良,和現(xiàn)有技術(shù)進行對比,本發(fā)明使用的改性煙堿生物炭含有大量的煙堿,堿性物質(zhì),經(jīng)增效劑作用后重金屬吸附性強,肥料堿性增強,肥效增強;同時改性煙堿生物炭含有大量的磷、鉀元素等營養(yǎng)物質(zhì);含炭量高,不輕易分解。堿渣經(jīng)過改性劑改性后,將結(jié)構(gòu)分解成了細小片段,呈現(xiàn)片層多孔結(jié)構(gòu),促進了鋁離子和堿渣中堿性物質(zhì)生成沉淀的程度,經(jīng)憎水處理后,鋁沉淀更加穩(wěn)定,可以有效緩解“鋁毒”,有機肥具有了緩釋性能,緩慢持續(xù)的向土壤中釋放堿性和營養(yǎng)物質(zhì),改良酸性土壤,為酸性土壤提供肥力。所使用的雞糞ph值≥8,在改善酸性土壤肥力的同時,還為微生物菌劑提供生存環(huán)境,促進微生物增殖,微生物協(xié)同發(fā)揮作用,嗜酸、產(chǎn)堿,降解土壤固定的氮、磷元素,提高土壤肥力,提高作物抗逆性。生化生化黃腐酸鉀在補充土壤中鉀離子的同時,絡(luò)合難溶性營養(yǎng)物質(zhì),為土壤提供肥力。草木灰,硅鈣粉在改善酸性土壤質(zhì)量的同時為土壤中提供了大量的硅、鈣、鉀元素。本發(fā)明所采用的煙堿、廢棄煙根、莖、葉廢棄資源重新利用,本發(fā)明制備有機肥所采用的各物質(zhì)協(xié)同發(fā)揮作用,有效的改良酸性土壤土壤質(zhì)量,提高土壤肥力,提高作物品質(zhì)和質(zhì)量。