一種秸稈生物肥及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生物肥技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種秸桿生物肥及其制備方法以及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]植物生長(zhǎng)需要光、熱、氣、水、肥等因素協(xié)調(diào)而充足的供應(yīng)，養(yǎng)分資源主要來(lái)自于土壤礦物質(zhì)礦質(zhì)養(yǎng)分的持續(xù)分解釋放、有機(jī)質(zhì)有機(jī)養(yǎng)分的循環(huán)利用和人類施入土壤中的各種肥料養(yǎng)分元素。農(nóng)耕地土壤養(yǎng)分主要來(lái)自于人類施入土壤的各種化學(xué)肥料和有機(jī)肥料。由于化學(xué)肥料的大量施用，出現(xiàn)了土壤污染、水資源污染、食品重金屬污染的嚴(yán)重問(wèn)題。
[0003]2015年，國(guó)家農(nóng)業(yè)部制定“1控2減3基本”可持續(xù)發(fā)展路線，具體內(nèi)容為:控制農(nóng)業(yè)灌溉用水量、減少化學(xué)肥料、減少化學(xué)農(nóng)藥用量和植物秸桿畜禽糞便農(nóng)用地膜基本回收，可持續(xù)發(fā)展路線的核心是降低化工制品進(jìn)入土壤系統(tǒng)的用量，大力回收利用農(nóng)業(yè)有機(jī)物料。肥料施用的核心是減少化學(xué)肥料施用，加大有機(jī)肥料施用。我國(guó)農(nóng)業(yè)施用有機(jī)肥歷史悠久，施用的有機(jī)肥種類繁多，主要類型有堆肥、廄肥、慪肥、秸桿還田。
[0004]我國(guó)有機(jī)肥生產(chǎn)和使用中仍然存在問(wèn)題，以生產(chǎn)和使用最多的堆肥為例。為了將纖維素、蛋白質(zhì)、木質(zhì)素等高分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物和礦質(zhì)養(yǎng)分，以利于植物對(duì)養(yǎng)分的吸收利用，并避免分解過(guò)程中產(chǎn)生的還原性物質(zhì)如有機(jī)酸對(duì)植物根系產(chǎn)生毒害，堆肥生產(chǎn)中需要進(jìn)行至少30天的高溫發(fā)酵。但是高溫發(fā)酵將有機(jī)發(fā)酵物料的碳素養(yǎng)分分解為二氧化碳，導(dǎo)致碳素的揮發(fā)損失以及氮素養(yǎng)分被分解為氨氣揮發(fā)損失；纖維素和木質(zhì)素的降解，降低了有機(jī)發(fā)酵物料疏松土壤的能力和改善土壤通氣蓄水的能力；堆肥施用過(guò)程中，施于25厘米深的土層中，只能改善表層土壤的性狀，對(duì)深層土壤性狀沒(méi)有改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種秸桿生物肥及其制備方法以及應(yīng)用，本發(fā)明提供的秸桿生物肥能夠有效改善深層土壤通氣蓄水能力。
[0006]本發(fā)明提供了一種秸桿生物肥，包括植物秸桿、枯草芽孢桿菌和輔料；所述枯草桿菌有效活菌數(shù)為0.2億?5億個(gè)枯草芽孢桿菌/克。
[0007]優(yōu)選的，所述輔料包括腐殖酸、腐熟堆肥、粘土和化學(xué)肥料中的一種或多種。
[0008]優(yōu)選的，所述的秸桿生物肥包括以下質(zhì)量含量的組分:
[0009]20wt%? 80wt%的植物稻桿；0?50wt%的腐殖酸；0?50wt%的腐熟堆肥；0?20界1:%的粘土 ；0?3(^1:%的化學(xué)肥料。
[0010]優(yōu)選的，所述秸桿生物肥為顆粒狀，所述秸桿生物肥的粒徑為2mm?10mm。
[0011]優(yōu)選的，所述秸桿生物肥含水量小于15wt%。
[0012]本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的秸桿生物肥的制備方法，包括以下步驟:
[0013](1)原料混合:將植物秸桿、枯草芽孢桿菌和輔料粉碎過(guò)篩，得到混合物料；
[0014](2)造粒:將所述步驟(1)所得混合物料與水混合，得到含水量為30%?40%的混合物料，將所述含水量為30%?40%的混合物料造粒、篩選和干燥，得到秸桿生物肥。
[0015]優(yōu)選的，所述植物秸桿過(guò)篩的篩孔為2mm，所述輔料過(guò)篩的篩孔為1mm。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟(2)中篩選具體為:將所述造粒后的物料過(guò)孔徑為2mm?10mm的篩。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟(2)中得到的秸桿生物肥含水量小于15%。
[0018]本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的秸桿生物肥或者上述技術(shù)方案所述制備方法得到的秸桿生物肥的應(yīng)用，具體為:所述秸桿生物肥施用時(shí)采用溝施或穴施方式，所述溝施的開溝深度或所述穴施的挖穴深度大于40cm。
[0019]本發(fā)明提供了一種秸桿生物肥，包括植物秸桿、枯草芽孢桿菌和輔料；所述枯草桿菌有效活菌數(shù)為0.2億?5億個(gè)枯草芽孢桿菌/克。本發(fā)明以植物秸桿與枯草芽孢桿菌為核心物料制成秸桿生物肥，枯草芽孢桿菌使植物秸桿在土壤中發(fā)酵，植物秸桿中大量碳素養(yǎng)分被植物根系和葉片吸收，提高了植物秸桿養(yǎng)分利用率的同時(shí)減少了秸桿分解時(shí)排入大氣中的二氧化碳中的含量，有效增強(qiáng)土壤通氣蓄水能力；植物秸桿在土壤中發(fā)酵過(guò)程中，不斷吸水膨脹，可實(shí)現(xiàn)疏松土壤，增大土壤孔隙度，增加通氣孔隙數(shù)量和毛管孔隙數(shù)量，進(jìn)一步地提高了土壤通氣蓄水能力。
[0020]本發(fā)明提供的秸桿生物肥在施用過(guò)程中，將秸桿生物肥施入土層大于40cm深處，避免還原性毒物毒害植物根系，促進(jìn)植物根系下扎生長(zhǎng)，擴(kuò)大植株?duì)I養(yǎng)面積隨著植物秸桿在深層土壤中吸水膨脹，可達(dá)到疏松深層土壤，增大深層土壤孔隙度，增加通氣孔隙數(shù)量和毛管孔隙數(shù)量的效果，達(dá)到增強(qiáng)深層土壤通氣蓄水能力的目的。本申請(qǐng)實(shí)施例獲得的秸桿生物肥進(jìn)行了大棚黃瓜生產(chǎn)試驗(yàn)，大棚黃瓜生產(chǎn)試驗(yàn)表明，施用秸桿生物肥，能提高深層土壤通氣能力，施用秸桿生物肥的黃瓜根腐病與未施用秸桿生物肥的黃瓜的根腐病相比降低38%?92%。黃瓜生育期內(nèi)測(cè)定土壤含水量，土壤含水量增加3%?5%，可提高棚內(nèi)地溫3.81°C，提早摘瓜上市12d，延長(zhǎng)摘瓜20d以上；黃瓜增產(chǎn)達(dá)到30%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明提供的秸桿生物肥的制備流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明提供了一種秸桿生物肥，包括植物秸桿、枯草芽孢桿菌和輔料；所述枯草桿菌有效活菌數(shù)為0.2億?5億個(gè)枯草芽孢桿菌/克。
[0023]本發(fā)明提供的秸桿生物肥能夠顯著提高植物秸桿養(yǎng)分利用率，有效降低秸桿分解時(shí)排入大氣中的二氧化碳中的含量，顯著增強(qiáng)土壤通氣蓄水能力。
[0024]本發(fā)明提供的秸桿生物肥包括植物秸桿。本發(fā)明對(duì)所述植物秸桿沒(méi)有特殊限制，所有的植物秸桿均可以使用。本發(fā)明中所述植物秸桿，優(yōu)選為水稻、玉米、小麥等大宗農(nóng)作物秸桿，所述植物秸桿的尺寸，優(yōu)選為2mm?3mm。
[0025]本發(fā)明提供的秸桿生物肥包括枯草芽孢桿菌。所述的枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)為0.2億?5億個(gè)枯草芽孢桿菌/克，所述枯草芽孢桿菌的有效活菌數(shù)是占秸桿生物肥的數(shù)量，優(yōu)選為1億?4億個(gè)枯草芽孢桿菌/克。本發(fā)明對(duì)所述枯草芽孢桿菌的來(lái)源沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的枯草芽孢桿菌即可，本申請(qǐng)實(shí)施例中所用枯草芽孢桿菌來(lái)源于廣東省微生物菌種保藏中心。
[0026]本發(fā)明提供的秸桿生物肥包括輔料。在本發(fā)明中，所述的輔料優(yōu)選包括腐殖酸、腐熟堆肥、粘土和化學(xué)肥料中的一種或多種。本發(fā)明對(duì)所述腐殖酸、腐熟堆肥和粘土的來(lái)源均沒(méi)有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的腐殖酸、腐熟堆肥和粘土即可。
[0027]本發(fā)明中，所述的化學(xué)肥料優(yōu)選包括氮肥、磷肥和鉀肥。本發(fā)明對(duì)所述的氮肥沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的氮肥即可；在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以采用尿素。本發(fā)明對(duì)所述的磷肥、鉀肥沒(méi)有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的磷肥、鉀肥即可；在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以采用磷酸銨和硫酸鉀。
[0028]本發(fā)明中，所述秸桿生物肥包括以下質(zhì)量含量的組分:20wt%?80被％的植物秸桿；0?5(^1:%的腐植酸；0?5(^1:%的腐熟堆肥；0?2(^1:%的粘土 ；0?3(^1:%的化學(xué)肥料。
[0029]本發(fā)明提供的秸桿生物肥優(yōu)選包括20wt%?80wt%的植物秸桿，更優(yōu)選為25wt%? 75wt%，最優(yōu)選為 30wt%? 70wt% ；
[0030]本發(fā)明提供的秸桿生物肥優(yōu)選包括0?50wt %的腐殖酸，更優(yōu)選為5wt %?45wt%，最優(yōu)選為 10wt%? 40wt% ；
[0031]本發(fā)明提供的秸桿生物肥優(yōu)選包括0?50wt%的腐熟堆肥，更優(yōu)選為5wt%?45wt%，最優(yōu)選為 10wt%? 40wt% ；
[0032]本發(fā)明提供的稻桿生物肥優(yōu)選包括0?20wt%的粘土，更優(yōu)選為5wt%? 15wt%，最優(yōu)選為10wt%的粘土 ；
[0033]本發(fā)明提供的秸桿生物肥優(yōu)選包括0?30wt%的化學(xué)肥料，更優(yōu)選為5wt%?25wt %，最優(yōu)選為 10wt % ?20wt %。
[0034]所述腐殖酸、腐熟堆肥、粘土和化學(xué)肥料能夠有效改善所述秸桿生物肥的形狀，并為植物生長(zhǎng)提供足夠的養(yǎng)分。所述腐殖酸在秸桿生物肥中增強(qiáng)物料粘結(jié)性，增加對(duì)化學(xué)肥料養(yǎng)分元素的吸附保存，減少養(yǎng)分淋失；秸桿生物肥施入土壤后，所述腐殖酸的添加能顯著提高秸桿生物肥改善土壤物理性狀以及增強(qiáng)土壤通氣透水的能力。所述腐熟堆肥除了可代替腐植酸起到提高秸桿生物肥減少養(yǎng)分淋失，增強(qiáng)土壤通氣透水作用的效果，還可增加秸桿生物肥的有機(jī)養(yǎng)分含量，進(jìn)一步提高秸桿生物肥中的有機(jī)養(yǎng)分。所述粘土提高秸桿生物肥增強(qiáng)物料粘結(jié)性的效果，粘土的添加有利于秸桿生物肥物料的造粒，也可增加秸桿生物肥對(duì)養(yǎng)分的吸附能力，提高養(yǎng)分利用率。所述化學(xué)肥料分別提供氮素、磷素、鉀素養(yǎng)分，提高秸桿生物肥肥效，其中不添加化學(xué)肥料的秸桿生物肥可做生物有機(jī)肥使用；添加化學(xué)肥料的，可做有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥使用。
[0035]本發(fā)明中，所述秸桿生物肥優(yōu)選為顆粒狀，所述秸桿生物肥的粒徑優(yōu)選為2mm?10mm，更優(yōu)選為2.5mm?9.5mm ;在本申請(qǐng)的實(shí)施例中，所述稻桿生物肥的粒徑可具體為
3.5mm、4.5mm、5.5mm、6.5mm、7.5mm 或 8.5mm。
[0036]本發(fā)明中，所述秸桿生物肥的含水量?jī)?yōu)選小于15wt%，更優(yōu)選為10wt%?12wt%。
[0037]本發(fā)明提供了上述制備方案所述的秸桿生物肥的制備方法，包括以下步驟:
[0038](1)原料混合:將植物秸桿、枯草芽孢桿菌和輔料粉碎過(guò)篩，得到混合物料；
[0039](2)造粒:將所述步驟(1)所得混合物料與水混合，得到含水量為30%?40%的混合物料，將所述含水量為30%?40%的混合物料造粒、篩選和干燥，得到秸桿生物肥。
[0040]如圖1本發(fā)明提供的秸桿生物肥的制備流程示意圖所示，圖1中秸桿生物肥的工藝流程為:原料備料一原料粉碎、過(guò)篩一原料混合一混合物料調(diào)節(jié)水分一物料造粒一造粒后篩分一成品干燥一含量檢測(cè)一產(chǎn)品入庫(kù)
[0041]本發(fā)明對(duì)所述粉碎的方法沒(méi)有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的粉碎的技術(shù)方案即可。
[0042]得到粉碎物料后，本發(fā)明對(duì)粉碎物料進(jìn)行過(guò)篩處理，對(duì)所述粉碎后的植物秸桿過(guò)篩的篩孔優(yōu)選為2mm得到植物秸桿的過(guò)篩物料，對(duì)所述輔料過(guò)篩的篩孔為1mm得到輔料的過(guò)篩物料；將所述植物秸桿的過(guò)篩物料和所述輔料的過(guò)篩物料進(jìn)行混