CN111574297A - 一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法 - Google Patents

一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法,该炭基肥包括以下重量份原材料制备而成的：25‑40份的有机肥、5‑15份的生物炭基材料、10‑20份的无机肥、3‑5份的腐殖酸、2‑5份的微生物菌肥、0.1‑0.3份的微量元素；该炭基肥是根据油樟树生长习性和樟油合成所需的各种营养元素，针对性的选择原材料复配而成的；该炭基肥不仅能为油樟树的生长提供所需的各种营养元素，还能促进樟油的生成，从而能提高油樟树中樟油的含量，有利于油樟树的大规模人工种植。

Description

一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及农用肥料领域，具体涉及一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法。
背景技术
油樟是樟科，属常绿乔木；树皮灰色，枝条圆柱形，无毛，幼枝纤细，叶片互生，卵形或椭圆形，先端骤然短渐尖至长渐尖，上面深绿色，光亮，下面灰绿色，晦暗，两面无毛，叶柄腹平背凸，淡绿色，圆锥花序腋生，纤细，分枝细弱，每岐为3-7花的聚伞花序，序轴无毛，花淡黄色，有香气，花梗纤细，花被筒倒锥形，花被裂片卵圆形，花丝被白柔毛，花丝无腺体，花药长圆形，子房卵珠形，幼果球形。油樟的外形似香樟，其根、枝、叶、木材均可提取樟油。经中国科学院成都生物研究所化验樟油，得到26种组分，其中主要成分为按叶油素占58.55％，一萜品醇占25.43％，香烩烯占14.16％，其他还有冰片，樟脑、橙花醇等。这些组分为国防、轻工，香料、医药、食品工业及军工等方面的稀有原料。随着樟油应用领域的不断扩大，樟油需求量不断增加，油樟被大规模人工种植，但现有技术中，还没有针对油樟的专用肥料，通用肥料虽然能加快油樟的生长速度，缩短生长年限，但却会导致油樟中的樟油含量有所降低，不利于油樟产业的大规模人工种植。
发明内容
本发明的目的在于克服现有人工种植的油樟树中含油量较低的缺陷，提供了一种油樟树专用生物炭基肥及其制备方法，本发明炭基肥是根据油樟树生长习性和樟油合成所需的各种营养元素，针对性的选择原材料复配而成的；该炭基肥不仅能为油樟树的生长提供所需的各种营养元素，还能促进樟油的生成，从而能提高油樟树中樟油的含量，有利于油樟树的大规模人工种植。
一种油樟树专用生物炭基肥，包括以下重量份原材料制备而成的：25-40份的有机肥、5-15份的生物炭基材料、10-20份的无机肥、3-5份的腐殖酸、2-5份的微生物菌肥、0.1-0.3份的微量元素。
本发明油樟树专用生物炭基肥，所述的有机肥是由30-50份的植物秸秆与20-30份的樟油提取废弃料经混合腐熟发酵而成的，含有丰富的有机质，能为油樟树的生长提供所需所有营养元素，同时能改善促进油樟树中樟油的合成，增加樟油含量。
优选的，所述的有机肥是通过以下工艺步骤发酵而成：
(a)将原材料分别粉碎后混合均匀；
(b)在混合原材料中接种发酵菌，进行有氧和厌氧两个阶段堆肥发酵；
(c)将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛得有机肥。
其中，步骤a中原材料粉碎后粒度控制在0.5-2.0cm，粒度越小，发酵速度越快，发酵效果越好；但粒度过小，不利于空气流通，不利于有氧发酵。
其中，步骤c中有氧发酵的湿度控制在30～40％，发酵温度控制在50～65℃，发酵时间为8-15d；厌氧发酵的湿度控制在40～50％，发酵温度控制在40～45℃，发酵时间为8-12d；在该发酵湿度、温度和时间内发酵，发酵效果好，产物中可溶有机质含量高，利于油樟树快速吸收。
其中，所述的生物炭基材料即为生物质炭，是由富含碳的生物质在无氧或缺氧条件下经过高温裂解生成的一种具有高度芳香化、富含碳素的多孔固体颗粒物质。生物炭基材料能沥水、通气，改善土壤透气性，透水性，增强油樟树根部呼吸作用，加快营养物质的吸收，增加油樟树的生长速度，也有利于樟油的合成。
其中，所述的无机肥是由可溶性无机盐混合而成的无机肥料，能为油樟树的生长提供营养元素。
其中，所述的腐殖酸显酸性，能中和、调节土壤酸碱性，改善土壤环境，使土壤更适合油樟树生长，并能为油樟树提供所需营养元素。
其中，所述的微生物菌肥包括质量比为2-3︰2︰1-2︰3-4的产朊假丝酵母(Candidautilis)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、乳酸菌(lactic acid bacteria，LAB)和毛霉菌(mucor)；所述的生物菌肥既能改善土壤，提高透气效果，改善油樟植株根部氧气不足的状态，又能将有机物分解为根部易吸收的物质，促进植株对营养物质的吸收抑制，且能抑制有害细菌的生长，增加油樟树抗病能力；还可以分泌多种生物激素，促进油樟树合成樟油，提供油樟树中樟油的含量。优选的，所述微生物菌肥中产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌的质量比为2︰2︰1︰3。
其中，所述的微量元素包含以下重量份数的组分：4-6份的螯合锌、3-5份的螯合铁、2-4份的螯合铜、2-4份的硼酸、1-2份的钼酸铵、1-2份的螯合镍、0.5-1份的螯合硒。所述的微量元素组成，能促进油樟的生长和促进樟油的合成，有利于提高人工种植的樟树中的樟油含量。
其中，所述的炭基肥中还包括2-5份的粘土、5-10份的钙粉和5-10份的氮化淀粉粘合剂；上述原料有利于炭基肥的成型，同时还能促进根部的呼吸，促进樟树对营养物质的吸收。
其中，优选的，控制所述的炭基肥中氮的含量为18-22％、磷的含量为6-8％、钾的含量为7-9％、炭的含量为5-7％、微量元素的含量为0.1-0.3％；优选的炭基肥各营养元素含量组成，能促进油樟的生长和促进樟油的合成，有利于提高人工种植的樟树中的樟油含量。
进一步的，为了实现上述发明目的，本发明还供了一种油樟树专用生物炭基肥的制备方法，包括以下工艺步骤：
(1)按照配方要求分别制备得到有机肥、无机肥、生物质炭基材料、微量元素、腐殖酸和微生物菌肥；
(2)根据各原材料配比，分别称取原材料后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明油樟树专用生物炭基肥，含有多种微生物组合而成的微生物菌肥，既能改善土壤，提高透气效果，改善油樟植株根部氧气不足的状态，又能将有机物分解为根部易吸收的物质，促进植株对营养物质的吸收抑制，且能抑制有害细菌的生长，增加油樟树抗病能力；还可以分泌多种生物激素，促进油樟树合成樟油，提高油樟树中樟油的含量。
2、本发明油樟树专用生物炭基肥，优化了有机物的组成，不仅含有大量有机质和植物所需所有种类营养元素，满足油樟树生长的各阶段所需，还促进油樟树合成樟油，提高油樟树中樟油的含量。
3、本发明油樟树专用生物炭基肥的制备方法工艺简单，成本低廉，产品质量稳定，适于油樟树专用生物炭基肥的工业化、规模化生产。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
(1)有机肥：将40份的植物秸秆与25份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度35％、温度55℃条件下有氧发酵12d；再在湿度45％、温度43℃条件下无氧发酵9d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比2︰2︰1︰4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由5份的螯合锌、4份的螯合铁、3份的螯合铜、3份的硼酸、1份的钼酸铵、2份的螯合镍和0.5份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取30份的有机肥、10份的生物炭基材料、15份的无机肥、4份的腐殖酸、3份的微生物菌肥、0.2份的微量元素、5份的粘土后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
实施例2
(1)有机肥：将50份的植物秸秆与20份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度40％、温度50℃条件下有氧发酵15d；再在湿度40％、温度45℃条件下无氧发酵12d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比2︰2︰1︰3的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由4份的螯合锌、5份的螯合铁、4份的螯合铜、2份的硼酸、1份的钼酸铵、1份的螯合镍和1份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取40份的有机肥、15份的生物炭基材料、20份的无机肥、3份的腐殖酸、2份的微生物菌肥、0.1份的微量元素、5份的粘土、10份的钙粉后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
实施例3
(1)有机肥：将30份的植物秸秆与30份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度40％、温度65℃条件下有氧发酵8d；再在湿度50％、温度40℃条件下无氧发酵8d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比3︰2︰2︰4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由6份的螯合锌、5份的螯合铁、2份的螯合铜、2份的硼酸、2份的钼酸铵、1份的螯合镍和1份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取25份的有机肥、5份的生物炭基材料、20份的无机肥、5份的腐殖酸、2份的微生物菌肥、0.3份的微量元素、8份的氮化淀粉粘合剂后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
实施例4
(1)有机肥：将40份的植物秸秆与25份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度30％、温度50℃条件下有氧发酵15d；再在湿度50％、温度40℃条件下无氧发酵12d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比3︰2︰1︰4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由4份的螯合锌、5份的螯合铁、2-4份的螯合铜、2份的硼酸、2份的钼酸铵、2份的螯合镍和1份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取40份的有机肥、5份的生物炭基材料、10份的无机肥、3份的腐殖酸、5份的微生物菌肥、0.3份的微量元素、5份的粘土、5份的钙粉和10份的氮化淀粉粘合剂后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
对比例1
(1)有机肥：将40份的植物秸秆与25份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度35％、温度55℃条件下有氧发酵12d；再在湿度45％、温度43℃条件下无氧发酵9d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微量元素：由5份的螯合锌、4份的螯合铁、3份的螯合铜、3份的硼酸、1份的钼酸铵、2份的螯合镍和0.5份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取30份的有机肥、10份的生物炭基材料、15份的无机肥、4份的腐殖酸、0.2份的微量元素、5份的粘土后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
对比例2
(1)有机肥：将40份的植物秸秆与25份的人畜粪便分别粉碎成后混合均匀；在混合原材料中接种发酵菌，在湿度35％、温度55℃条件下有氧发酵12d；再在湿度45％、温度43℃条件下无氧发酵9d；将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛的有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比2︰2︰1︰4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由5份的螯合锌、4份的螯合铁、3份的螯合铜、3份的硼酸、1份的钼酸铵、2份的螯合镍和0.5份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取30份的有机肥、10份的生物炭基材料、15份的无机肥、4份的腐殖酸、3份的微生物菌肥、0.2份的微量元素、5份的粘土后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
对比例3
(1)有机肥：将40份的植物秸秆与25份的樟油提取废弃料分别粉碎成后混合均匀得到有机肥；无机肥：由过磷酸钾、硫酸铵、磷酸二氢钾混合而成；微生物菌肥：由质量比2︰2︰1︰4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌混合而成；微量元素：由5份的螯合锌、4份的螯合铁、3份的螯合铜、3份的硼酸、1份的钼酸铵、2份的螯合镍和0.5份的螯合硒混合而成；
(2)根据各原材料配比，分别称取30份的有机肥、10份的生物炭基材料、15份的无机肥、4份的腐殖酸、3份的微生物菌肥、0.2份的微量元素、5份的粘土后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
实验例：
空白例：不施用任何农用化肥；对比例4：市售常规农用化肥(氮10％、磷15％、钾8％)。
选择株高和直径相差不大的一年生油樟树90株，随机分为9组，每组10株，分别做好标记，相互交叉种植在同一田地中，同时施用不同实施例和对比例的肥料(每株施肥3kg，平均分三次施肥，同时等量)，其它种植和管理方法均相同，1年后，测量株高和直径，并用树叶进行樟油提取，计算树叶中樟油含量，记录结果如下：
序号 种前株高(cm) 种前直径(cm) 种后株高(cm) 种后直径(cm) 樟油含量(％)
实施例1 67.7 1.4 214.7 4.9 4.35
实施例2 68.2 1.5 232.5 5.1 4.32
实施例3 67.1 1.5 209.6 4.8 4.34
实施例4 67.5 1.6 226.3 4.9 4.35
对比例1 69.7 1.4 168.5 3.8 3.86
对比例2 66.8 1.5 157.9 4.1 3.91
对比例3 67.0 1.5 172.8 3.9 3.88
对比例4 68.6 1.6 196.9 4.7 3.74
空白例 65.8 1.6 141.8 3.4 4.28
通过上述实验例的数据可知，本发明油樟树专用生物炭基肥不仅能显著增加油樟树的生长速度，而且能保证油樟树中樟油的含量高，从而对人工种植油樟树的大面积推广具有积极作用。

Claims (10)

1.一种油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，包括以下重量份原材料制备而成的：25-40份的有机肥、5-15份的生物炭基材料、10-20份的无机肥、3-5份的腐殖酸、2-5份的微生物菌肥、0.1-0.3份的微量元素。
2.根据权利要求1所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述有机肥是由30-50份的植物秸秆与20-30份的樟油提取废弃料经混合腐熟发酵而成的。
3.根据权利要求2所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述的有机肥是通过以下工艺步骤发酵而成：
(a)将原材料分别粉碎后混合均匀；
(b)在混合原材料中接种发酵菌，进行有氧和厌氧两个阶段堆肥发酵；
(c)将发酵好的原材料干燥、粉碎、过筛得有机肥。
4.根据权利要求3所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，步骤c中有氧发酵的湿度控制在30～40％，发酵温度控制在50～65℃，发酵时间为8-15d。
5.根据权利要求3所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，步骤c中厌氧发酵的湿度控制在40～50％，发酵温度控制在40～45℃，发酵时间为8-12d。
6.根据权利要求1所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述的微生物菌肥包括质量比为2-3︰2︰1-2︰3-4的产朊假丝酵母、枯草芽孢杆菌、乳酸菌和毛霉菌。
7.根据权利要求1所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述的微量元素包含以下重量份数的组分：4-6份的螯合锌、3-5份的螯合铁、2-4份的螯合铜、2-4份的硼酸、1-2份的钼酸铵、1-2份的螯合镍、0.5-1份的螯合硒。
8.根据权利要求1所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述的炭基肥中还包括2-5份的粘土、5-10份的钙粉和5-10份的氮化淀粉粘合剂。
9.根据权利要求1所述的油樟树专用生物炭基肥，其特征在于，所述的炭基肥中氮的含量为18-22％、磷的含量为6-8％、钾的含量为7-9％、炭的含量为5-7％、微量元素的含量为0.1-0.3％。
10.一种权利要求1-9任一项所述油樟树专用生物炭基肥的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
(1)按照配方要求分别制备得到有机肥、无机肥、生物质炭基材料、微量元素、腐殖酸和微生物菌肥；
(2)根据各原材料配比，分别称取原材料后混合均匀，再经造粒，得到油樟树专用生物炭基肥。
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