CN107814666A - 一种利于土壤改良的生物炭基肥料及其制备工艺 - Google Patents

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    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
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Abstract

本发明提供了一种利于土壤改良的生物炭基肥料及其制备工艺，以有机肥料为主，利用多孔载体负载，有助于提高土壤的通透性，多孔载体具有吸附作用，起到保水作用并减少肥料成分流失，促进植物根系分泌物与多孔载体吸附物之间的自由交换，提高肥料利用率。有机肥料富含有机物质和生长所需的营养物质，可改善土壤理化性质，提高土壤肥力，有利于土壤改良。

Description

一种利于土壤改良的生物炭基肥料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及肥料技术领域，特别是涉及一种利于土壤改良的生物炭基肥料及其制备工艺。
背景技术
中国作为世界上最大的发展中国家，人口众多，资源与环境问题日趋严重。为了满足人口增加对农作物的产量需求，人们大量施用化肥，特别是大量无机肥的施用，导致土壤结构受到严重破坏。
随着土壤理化性质恶化，养分平衡失调，地力下降，进而导致抵御自然灾害的能力变差，并最终严重影响农作物的正常生长及产量提高。同时，土壤中肥料养分淋溶损失大，肥料养分的流失不仅使得农业投入的成本增加，而且还会进入水资源循环***，进一步造成水污染，影响人类饮用水安全。而且，在这样的土壤环境中产出的农作物进而严重威胁消费者的身体健康。
因此，改良土壤无疑是当今农业生产的重中之重，其直接关系到土壤理化性质的改善，并可减少肥力损失，提高肥料利用率，从根本上解决提高农作物产量和改善农作物质量的问题。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种利于土壤改良的生物炭基肥料及其制备工艺，其以有机肥料为主，具有改良土壤的效果。
为实现上述目的，本发明是通过如下方案实现的：
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4～5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵56～72小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
优选的，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2～3:2～3:0.05～0.08。
进一步优选的，步骤(1)中，柠檬酸水溶液的质量浓度为2～3％。
优选的，步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.5～0.6。
优选的，步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.4～0.5:0.3～0.4:0.002～0.003。
优选的，步骤(3)中，所述生物炭为质量比1:0.1～0.2的烟草秸秆与蚕沙在300～450℃厌氧碳化而得。
优选的，步骤(3)中，微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌40～50亿/g，枯草芽孢杆菌20～30亿/g，巴氏梭菌20～30亿/g，酵母菌10～15亿/g，苏云金杆菌10～15亿/g。
进一步优选的，所述微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。
更进一步优选的，单独发酵或混合发酵时采用的培养基选自牛肉膏蛋白胨培养基、马铃薯培养基或LB培养基中的任一种。
更进一步优选的，发酵温度为42～45℃，发酵时间为25～28小时。
优选的，步骤(3)中，第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为35～37℃，发酵时间为48～56小时。
优选的，步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:5～8。
优选的，步骤(4)中，第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为5～7天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
本发明的有益效果是：
1、本发明以有机肥料为主，利用多孔载体负载，有助于提高土壤的通透性，多孔载体具有吸附作用，起到保水作用并减少肥料成分流失，促进植物根系分泌物与多孔载体吸附物之间的自由交换，提高肥料利用率。有机肥料富含有机物质和生长所需的营养物质，可改善土壤理化性质，提高土壤肥力，有利于土壤改良。
2、多孔载体是以贝壳粉、海泡石粉和粘土为原料，加入柠檬酸水溶液后造粒而得，原料来源丰富，在造粒过程中形成孔洞，而且，贝壳粉、海泡石粉本身就具有一定的吸附作用，所得多孔载体吸附作用进一步增强。
3、有机肥料部分最起始的原料为富含有机质的大豆荚壳与甘蔗渣，两者与水混合厌氧发酵，得到固体部分与液体部分；固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及一部分液体部分混合进行第一次发酵，得到第一发酵物，其中，大豆荚壳、甘蔗渣、蘑菇渣和生物炭属于废弃物的再利用，营养成分丰富，生物炭本身也富含微孔，其与多孔载体协同配合促进农作物根系对肥料成分的吸收，提高养分利用率，提高土壤肥力；最后，第一发酵物与多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，保证肥料养分的充分负载。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4倍两者总重量的水混合，厌氧发酵56小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2:2:0.05。柠檬酸水溶液的质量浓度为2％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.5。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.4:0.3:0.002。
生物炭为质量比1:0.1的烟草秸秆与蚕沙在300℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌40亿/g，枯草芽孢杆菌20亿/g，巴氏梭菌20亿/g，酵母菌10亿/g，苏云金杆菌10亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。发酵温度为42℃，发酵时间为25小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为35℃，发酵时间为48小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:5。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为5天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
实施例2
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵72小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:3:3:0.08。柠檬酸水溶液的质量浓度为3％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.6。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.5:0.4:0.003。
生物炭为质量比1:0.2的烟草秸秆与蚕沙在450℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌50亿/g，枯草芽孢杆菌30亿/g，巴氏梭菌30亿/g，酵母菌15亿/g，苏云金杆菌15亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为马铃薯培养基。发酵温度为45℃，发酵时间为28小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为37℃，发酵时间为56小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:8。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为7天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
实施例3
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4倍两者总重量的水混合，厌氧发酵72小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:3:2:0.08。柠檬酸水溶液的质量浓度为2％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.6。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.4:0.4:0.002。
生物炭为质量比1:0.2的烟草秸秆与蚕沙在300℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌50亿/g，枯草芽孢杆菌20亿/g，巴氏梭菌30亿/g，酵母菌10亿/g，苏云金杆菌15亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为42℃，发酵时间为28小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为35℃，发酵时间为56小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:5。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为7天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
实施例4
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵56小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2:3:0.05。柠檬酸水溶液的质量浓度为3％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.5。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.5:0.3:0.003。
生物炭为质量比1:0.1的烟草秸秆与蚕沙在450℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌40亿/g，枯草芽孢杆菌30亿/g，巴氏梭菌20亿/g，酵母菌15亿/g，苏云金杆菌10亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为牛肉膏蛋白胨培养基。发酵温度为45℃，发酵时间为25小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为37℃，发酵时间为48小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:8。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为5天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
实施例5
一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4.5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵64小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2.5:2.5:0.07。柠檬酸水溶液的质量浓度为2.5％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.55。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.45:0.35:0.002。
生物炭为质量比1:0.15的烟草秸秆与蚕沙在400℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌45亿/g，枯草芽孢杆菌25亿/g，巴氏梭菌25亿/g，酵母菌12亿/g，苏云金杆菌13亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为43℃，发酵时间为26小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为36℃，发酵时间为50小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:6。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为6天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种利于土壤改良的肥料，是通过上述制备工艺得到的。
对比例1
一种肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳与4.5倍重量的水混合，厌氧发酵64小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2.5:2.5:0.07。柠檬酸水溶液的质量浓度为2.5％。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.45:0.35:0.002。
生物炭为质量比1:0.15的烟草秸秆与蚕沙在400℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌45亿/g，枯草芽孢杆菌25亿/g，巴氏梭菌25亿/g，酵母菌12亿/g，苏云金杆菌13亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为43℃，发酵时间为26小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为36℃，发酵时间为50小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:6。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为6天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种肥料，是通过上述制备工艺得到的。
对比例2
一种肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4.5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵64小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2.5:2.5:0.07。柠檬酸水溶液的质量浓度为2.5％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.55。
步骤(3)中，固体部分、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.35:0.002。
生物炭为质量比1:0.15的烟草秸秆与蚕沙在400℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌45亿/g，枯草芽孢杆菌25亿/g，巴氏梭菌25亿/g，酵母菌12亿/g，苏云金杆菌13亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为43℃，发酵时间为26小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为36℃，发酵时间为50小时。
步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:6。第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为6天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种肥料，是通过上述制备工艺得到的。
对比例3
一种肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4.5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵64小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂、液体部分以及步骤(1)所得多孔载体均匀混合，发酵，即得。
其中，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2.5:2.5:0.07。柠檬酸水溶液的质量浓度为2.5％。
步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.55。
步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂与多孔载体的质量比为1:0.45:0.35:0.002：6。
生物炭为质量比1:0.15的烟草秸秆与蚕沙在400℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌45亿/g，枯草芽孢杆菌25亿/g，巴氏梭菌25亿/g，酵母菌12亿/g，苏云金杆菌13亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为43℃，发酵时间为26小时。
发酵的工艺条件为：发酵温度为36℃，发酵时间为50小时。
一种肥料，是通过上述制备工艺得到的。
对比例4
一种肥料的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将大豆荚壳、甘蔗渣与4.5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵64小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(2)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(3)将第一发酵物与剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，即得。
其中，步骤(1)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.55。
步骤(2)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.45:0.35:0.002。
生物炭为质量比1:0.15的烟草秸秆与蚕沙在400℃厌氧碳化而得。
微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌45亿/g，枯草芽孢杆菌25亿/g，巴氏梭菌25亿/g，酵母菌12亿/g，苏云金杆菌13亿/g。微生物菌剂的制备方法如下：将各菌种单独发酵后分别得到各菌种的发酵液，然后混合发酵，即得。单独发酵或混合发酵时采用的培养基为LB培养基。发酵温度为43℃，发酵时间为26小时。
第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为36℃，发酵时间为50小时。
步骤(3)中，第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为6天，发酵过程中，每天翻料一次。
一种肥料，是通过上述制备工艺得到的。
试验例
1、选取一块理化性质均匀的水稻种植田，平均划分为10个小区，设置试验组(分别采用实施例1～5和对比例1～4的肥料施肥，插秧前施用一次，施用量为100kg/亩)和空白组(不施肥)。考察试验组和空白组的不同处理方法对水稻产量的影响，结果见表1。
表1.不同处理方法对水稻产量的影响
总产量(kg/亩)
实施例1 1238
实施例2 1238
实施例3 1241
实施例4 1242
实施例5 1245
对比例1 932
对比例2 935
对比例3 682
对比例4 601
空白组 523
由表1可知，与空白组相比，施用实施例1～5的肥料，对水稻产量有明显提升，说明肥料具有较好的肥效。对比例1的有机肥初始原料略去了甘蔗渣，对比例2略去了蘑菇渣，肥效有较为明显的下降，说明有机肥料各原料组分具有较好的协同增效作用。对比例3将两次发酵替换为一次发酵，对比例4不采用多孔载体负载，肥效更明显下降，说明两次发酵和多孔载体负载有助于提高肥料的肥效。
2、考察实施例1～5和对比例1～4的肥料对土壤理化性质的影响。试验地为新开垦的一块荒地，理化性质均匀，平均划分为9个小区，施肥前考察土壤理化指标，在4月中旬施肥，施用量为100kg/亩，9月中旬考察土壤理化数据，作为施肥后的指标，结果见表2。
本发明的考察指标主要是容重和孔隙率，其中，土壤容重的测定方法为环刀法，孔隙率测定方法为计算法，f＝(1-ρb/ρs)×100％，其中，f为孔隙率(％)，ρb为容重(g/cm3)，ρs为土壤比重(取2.65g/cm3)。
表2.施肥前后理化指标变化
由表2可以看出，实施例1～5的肥料施用后能降低土壤容重，增大土壤孔隙率，使得土壤变得较为疏松，增加了土壤的通透性，有利于养分转化，改良土壤结构。相比之下，对比例1～4的肥料施用后，土壤容重减少幅度和相应孔隙率增加幅度较少，说明对土壤的改良作用较差。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种利于土壤改良的生物炭基肥料的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将贝壳粉、海泡石粉与粘土混合均匀，然后添加柠檬酸水溶液，喷浆造粒，干燥，得到颗粒状的多孔载体，备用；
(2)将大豆荚壳、甘蔗渣与4～5倍两者总重量的水混合，厌氧发酵56～72小时，固液分离得到固体部分与液体部分；
(3)将固体部分与蘑菇渣、生物炭、微生物菌剂以及1/3重量的液体部分均匀混合，进行第一次发酵，得到第一发酵物；
(4)将第一发酵物与步骤(1)所得多孔载体以及剩余的液体部分均匀混合，进行第二次发酵，使得第一发酵物与剩余的液体部分充分吸附于多孔载体上，即得。
2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(1)中，贝壳粉、海泡石粉、粘土和柠檬酸水溶液所含柠檬酸的质量比为1:2～3:2～3:0.05～0.08。
3.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(2)中，大豆荚壳与甘蔗渣的质量比为1:0.5～0.6。
4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，固体部分、蘑菇渣、生物炭与微生物菌剂的质量比为1:0.4～0.5:0.3～0.4:0.002～0.003。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述生物炭为质量比1:0.1～0.2的烟草秸秆与蚕沙在300～450℃厌氧碳化而得。
6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，微生物菌剂中各菌种的含量为：哈茨木霉菌40～50亿/g，枯草芽孢杆菌20～30亿/g，巴氏梭菌20～30亿/g，酵母菌10～15亿/g，苏云金杆菌10～15亿/g。
7.根据权利要求1-6所述的制备工艺，其特征在于，步骤(3)中，第一次发酵的工艺条件为：发酵温度为35～37℃，发酵时间为48～56小时。
8.根据权利要求1-7所述的制备工艺，其特征在于，步骤(4)中，第一发酵物与多孔载体的质量比为1:5～8。
9.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤(4)中，第二次发酵为堆置发酵，发酵时间为5～7天，发酵过程中，每天翻料一次。
10.一种利于土壤改良的生物炭基肥料，其特征在于，是通过权利要求1～9中任一项所述的制备工艺得到的。
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