CN117362125A - 一种岩溶区芒果专用有机肥及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种岩溶区芒果专用有机肥及制备方法，属于有机肥技术领域。本发明提供的一种岩溶区芒果专用有机肥，由下列质量份的原料组成：新鲜畜禽粪便25～35份、生物质炭10～20份、辅料8～12份、木醋液1～2份、发酵菌剂0.1～0.2、固定剂0.1～0.2份、硼砂0.05～0.06份。本发明的芒果有机肥料可以有效地平衡岩溶区土壤营养元素，提升土壤养分C/N比、有效磷及有效硼的含量，在不同程度上改善土壤结构，促进养分吸收量，进而显著提升产量。

Description

一种岩溶区芒果专用有机肥及制备方法
技术领域
本发明涉及有机肥技术领域，尤其涉及一种岩溶区芒果专用有机肥及制备方法。
背景技术
芒果适合种植在热带和亚热带地区，它属于热带水果。芒果适合在排水良好、土层深厚、疏松透气、地下水位低于3米以下、pH值4.4～7.5之间的壤土或沙壤土中种植。芒果耐旱能力较强，但不耐涝。过多的水分会使芒果的营养生长过旺，不利于开花结果，但在果实发育期久旱骤雨，也会引起芒果裂果。
受地质背景影响，岩溶石山以石灰岩土分布最为广泛，岩溶区成土母质主要为碳酸盐岩，成土物质相对缺乏，造成成土速率慢，土层分散浅薄，营养不足，质地粘重，团粒结构差，保水保肥能力低等问题；此外，土壤富钙偏碱的特点降低了土壤铁、铝、磷等元素的有效性，营养元素供给速率慢且不均衡，这些问题导致农作物生长所需的矿物营养元素长期处于不平衡状态，土地环境承载力和环境容量低，农业环境十分脆弱。山地芒果产量及品质的高低，一定程度上取决于营养元素的合理以及及时供应，如果某种营养元素缺乏或者比例失调，会影响山地芒果的正常发育生长，导致山地芒果产量及质量降低。
施肥是保障岩溶区芒果高产优质的重要手段，科学合理的施肥可满足芒果生长发育对养分的需求，高效利用肥料养分，保证芒果产量和果农收益。而肥料配比是影响芒果产量和品质的重要因素。只有肥料的各大、中、微量元素配比适宜才能促进芒果树的吸收。
有机肥是一种经过动植物残体加工且富含大量有益物质、肥效长的含碳物料，能够调节土壤理化和有机质，促进土壤微生物繁殖，为作物生长提供全面营养。前人研究表明，有机肥部分替代化肥是减肥增效的主要途径之一。
目前关于芒果的专用肥料很多。例如陈昌黎等研发了一种芒果专用复合有机肥，利用尿素、鸡粪、牛粪、虾皮、牛骨小麦秸秆、草木灰等配置芒果专用肥料。谢正星发明的芒果专用有机肥及其制备方法，包含畜禽粪便、芒果树残枝落叶、生石灰、微量元素、植物提取液等，制作了芒果底肥。韦波等化学肥料磷酸一铵、钙镁磷粉、尿素、氯化钾、硼砂、腐殖酸、硫酸铜等14种原料经混匀、粉碎、造粒、烘干、过筛后制备芒果专用复合肥。此外还有人利用新鲜水稻秸秆、兔粪、磷尾矿、赤泥、酒渣、豆壳以及微生物菌落制成芒果生物有机肥，能够有效提高芒果的产量和质量。而针对岩溶区芒果园的专用有机肥较为缺乏，特别是针对岩溶区土壤养分不均衡的特性还未有较好的解决方案。
因此，仅仅依靠普通肥料作为土壤养分的投入，不仅破坏了养分循环的使用方式，还造成土壤物理和化学性能改变，削弱了土壤养分的保护机制，降低了肥效，增加了生产成本。因此，针对岩溶区特点开展科技攻关，研发新型功能性有机肥料，有效协调岩溶区岩石—土壤—微生物—作物***之间的关系，开发适合岩溶区农作物生长和土壤—作物***平衡发展的新型有机肥料是当下迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明针对岩溶区土壤存在的问题，目的是提供一种适合岩溶区芒果种植的专用有机肥及制备方法。本发明的芒果有机肥料可以有效地平衡岩溶区土壤营养元素，提升土壤养分C/N比、有效磷及有效硼的含量，在不同程度上改善土壤结构，促进养分吸收量，进而显著提升产量。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种岩溶区芒果专用有机肥，由下列质量份的原料组成：新鲜畜禽粪便25～35份、生物质炭10～20份、辅料8～12份、木醋液1～2份、发酵菌剂0.1～0.2、固定剂0.1～0.2份、硼砂0.05～0.06份。
优选的，所述新鲜畜禽粪便为猪粪或羊粪；所述生物质炭为玉米芯炭；所述辅料为牧草秸秆、玉米秸秆、甘蔗秸秆和稻草秸秆中的一种或几种；所述固定剂为过磷酸钙和氢氧化镁的混合物。
优选的，所述玉米芯炭的粒径为0.5～2cm；所述辅料的长度为1～3cm。
优选的，所述木醋液pH值为2.0～3.5。
优选的，所述固定剂中过磷酸钙与氢氧化镁的质量比为6～8:0.5～1.5；所述硼砂的纯度大于95％。
优选的，所述发酵菌剂由纤维素降解菌、自生固氮菌、芽孢杆菌、木霉菌、丝状真菌、酵母菌及纤维素酶、蛋白酶复合而成，有效活菌数(CFU)大于亿/g，所述发酵菌剂的纤维素酶活大于30U/g、蛋白酶活大于15U/g、固体水分小于20％、pH值为6.6～8.0。
本发明还提供了一种所述的有机肥的制备方法，包括以下步骤：
(1)将新鲜畜禽粪便、生物质炭、木醋液、辅料及硼砂混合后，再加入固定剂和发酵菌剂的菌液，然后喷洒水分，使肥堆的水分含量达到50～60％；
(2)使步骤(1)的肥堆进行静态堆肥发酵；
(3)当肥堆中心温度达到50～60℃翻堆一次。
优选的，步骤(1)中所述菌液是发酵菌剂与水按照质量体积比1:20混合得到。
优选的，步骤(2)所述肥堆的长为2-5m，宽为0.8～1.2m，高为0.8～1.2m。
优选的，所述静态堆肥发酵时长为20～40d。
本发明提供的岩溶区芒果专用有机肥，具有以下有益效果：
本发明以畜禽粪便、牧草为主要原料，采用好氧堆肥发酵技术，有机物料充分腐熟，产品中含有丰富的氨基酸、腐植酸、粗蛋白、酶类以及多种小分子营养物质，牧草秸秆腐熟后在一定时间内能够显著改善土壤的团粒结构，提高土壤的透气、保水、蓄肥的能力，提升土壤有机质，是一款植物安全、环境友好型有机肥料。
本发明的有机肥含有生物炭，能提高农业废弃物的利用，增加土壤肥力的持久性、透气性，也可以吸收土壤中的二氧化碳，减少温室气体的排放，缓解温室效应，并且可以增加土壤中有机碳含量，提高土壤中有效性营养元素的含量，促进农作物生长。
本发明的有机肥添加的微生物发酵菌剂能加速堆肥原料的分解，促进肥堆升温、有效杀灭病菌、减少养分损失。
本发明的有机肥添加固定剂能有效降低氮的流失，提高C/N比，硼砂的添加补充土硼元素。
本发明的有机肥对岩溶区土壤养分的补充较为适宜，能有效提高土壤元素有效态的含量，施肥后能显著提高芒果产量。
附图说明
图1为实施例1人工堆肥图片。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
岩溶专用有机肥1的制备
(1)将30质量份的新鲜猪粪均匀平铺在一片硬化的开阔场地，高度15cm，然后将玉米芯炭10质量份均匀撒在畜禽粪便上作为第二层，然后将1质量份木醋液均匀喷洒在生物质炭上，在此基础上将10质量份牧草及0.05质量份硼砂均匀铺在最上层，用人工或翻堆机自下向上进行翻堆混匀，全部翻堆3次以上，然后平铺成25cm高的肥堆。(堆肥过程如图1所示)
(2)在平铺的肥堆上均匀撒上0.1质量份的固定剂。
(3)将0.2质量份的微生物发酵菌剂充分溶于水(菌剂与水的质量体积比为1:20)后，通过增压泵抽取喷洒在肥堆上，翻堆一次，再次均匀喷洒。
(4)通过增压泵抽水喷洒足够的水分，控制肥堆的水分含量达到55％，具体判断方法是手握一把堆肥材料，用力能挤出水分，而肥堆边缘不会有多余水分溢出。
(5)将步骤(4)待发酵的原料堆成宽、高各1m的条垛，冬季适当在条垛上覆盖一层塑料薄膜(塑料薄膜加快升温、有效减少水分挥发速度)，监测肥堆中心点温度，温度达到55℃进行翻堆，每次翻堆时将外部原材料埋入肥堆中心处，确保所有原料能有效发酵，重复3次(图1)。
(4)去掉塑料膜，每4天翻堆一次，进行二次发酵。
(5)整个发酵时长30d，直至肥堆温度自然下降，臭味明显降低，且有明显的发酵菌丝出现视为堆肥结束，最终得到腐熟的有机肥。
在本实施例中猪粪初始含水率为62.5％，有机质含量28.3％，N含量26.85g/kg，P含量5.81g/kg，B含量15.70mg/kg。
玉米芯炭含水率4.6％，C含量91.7％，pH值7.1。
辅料选用牧草，含水率为53.4％，C含量36.9％，N含量3.86g/kg，P含量0.69g/kg，B含量3.94mg/kg。
木醋液pH值为3.0。
硼砂纯度大于95％。
固定剂选用过磷酸钙与氢氧化镁(质量比7:1)混合形成。
发酵菌剂由纤维素降解菌、自生固氮菌、芽孢杆菌、木霉菌、丝状真菌、酵母菌及纤维素酶、蛋白酶复合而成，有效活菌数(CFU)大于100亿/g、纤维素酶活大于30U/g、蛋白酶活大于15U/g、固体水分小于20％、pH值7.0。
制备得到的有机肥1的各项参数为：有机质含量为789.67g/kg、总C含量517.53g/kg、总N含量27.42g/kg、C/N为18.8：1、总磷含量3.09g/kg、B含量30.23g/kg、pH值7.3。
实施例2
岩溶专用有机肥2的制备
(1)与实施例1原材料区别：玉米芯炭20质量份、木醋液2质量份、固定剂0.2质量份，其它原料及制备方法与实例1相同。
与实施例1不同的还有：
猪粪初始含水率为61.7％，有机质含量28.9％，N含量26.40g/kg，P含量5.74g/kg，B含量15.47mg/kg。
玉米芯炭，含水率4.5％，C含量91.3％，pH值7.2。
牧草，含水率为54.1％，C含量36.6％，N含量3.81g/kg，P含量0.71g/kg，B含量3.88mg/kg。
制备得到的有机肥2的各项参数为：有机质含量为801.00g/kg，总C含量521.70g/kg，总N含量25.72g/kg，C/N为20.2：1，总磷含量3.53g/kg，B含量22.07g/kg、pH值6.5。
实施例3
岩溶专用有机肥3的制备
(1)与实例1原材料区别：羊粪30质量份，其它原料及制备方法与实例1相同。
与实施例1不同的还有：
羊粪初始含水率为45.9％，有机质含量26.2％，N含量30.40g/kg，P含量4.41g/kg，B含量45.03mg/kg。
玉米芯炭，含水率4.3％，C含量91.1％，pH值7.0。
牧草，含水率为54.8％，C含量36.9％，N含量3.89g/kg，P含量0.71g/kg，B含量3.88mg/kg。
制备得到的有机肥3的各项参数为：有机质含量为758.00g/kg总C含量477.40g/kg、总N含量21.86g/kg、C/N为21.8：1、总磷含量4.89g/kg、B含量54.93g/kg、pH值6.2。
实施例4
岩溶专用有机肥4的制备
(1)与实例1原材料区别：羊粪30质量份，生物质炭20质量份、木醋液2质量份、固定剂0.2质量份，其它原料及制备方法与实例1相同。
与实施例1不同的还有：
羊粪初始含水率为46.4％，有机质含量25.8％，N含量30.22g/kg，P含量4.47g/kg，B含量45.77mg/kg。
玉米芯炭，含水率4.8％，C含量91.8％，pH值6.9。
牧草，含水率为55.0％，C含量37.1％，N含量3.42g/kg，P含量0.66g/kg，B含量3.78mg/kg。
制备得到的有机肥4的各项参数为：有机质含量为732.33g/kg，总C含量492.20g/kg、总N含量20.33g/kg、C/N为24.2：1、总磷含量4.68g/kg、B含量51.17g/kg、pH值5.8。
对比例1
岩溶专用有机肥田间对照实验
将实例1-4所得的肥料样品，在广西百色市田阳区五村镇岩溶区低产芒果园开展田间不同肥料配方试验，选择洼地地貌上长势较差的芒果树，选择果树树龄6-8年，胸径、树高接近的芒果树作为施肥对象，施肥方法是有机肥(果树修枝后作为基肥施入)+化肥(N:P2O5:K2O＝15:15:15，坐果前施入)施肥模式，2022年12月有机肥在采果修枝后作为基肥一次性施入，施肥量参考表1，试验设置CK处理(不施任何肥料)、F1处理(有机肥1+化肥)、F2处理(有机肥2+化肥)、F3处理(有机肥3+化肥)、F4处理(有机肥4+化肥)、F5处理(市售吉雅羊粪发酵有机肥+化肥)共计6个处理(表1)，每个处理重复30次(施肥30株芒果树)。其中F5处理中吉雅羊粪发酵有机肥成分：有机质含量大于45％、总氮含量大于17.2g/kg、总磷含量大于2.24g/kg、总钾含量大于2.42g/kg、pH值5.5-8.5。
表1施肥处理方式及配比详情表
在2023年7月13日在芒果成熟期采集当年生叶片并对芒果进行测产，统计了每株芒果树的产量，结果取平均值得到每株芒果的平均产量(表2)。
表2不同施肥方式芒果成熟期叶片养分及芒果产量
结果与分析：
由表2可知，使用实施例1～4中制备得到的有机肥1、2、3、4处理的芒果的产量明显高于对照组(CK)及常规有机肥处理(F5)，说明本发明的芒果肥料可有效提升芒果的产量，施肥效果好。根据前期工作基础，对岩溶区芒果园土壤及叶片养分诊断，明确了土壤缺乏有效磷、有效硼的现状，在此基础上进行有机肥的研发与制备。本实验中以实例4中有机肥4的肥效最好，芒果增产最佳，分析发现有机肥4处理的芒果成熟期叶片P、B含量均为最高，说明有机肥4能较好的补充芒果树缺失的养分。对比发现有机肥4的C:N为24.2:1为四种制备的有机肥中最高，而pH值5.8为四种制备的有机肥中最低，说明适宜的C:N配比(理想的C:N＝20～25:1)能促进果树对养分的吸收，较低pH值的肥料与碱性土壤融合效果更佳。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种岩溶区芒果专用有机肥，其特征在于，由下列质量份的原料组成：新鲜畜禽粪便25～35份、生物质炭10～20份、辅料8～12份、木醋液1～2份、发酵菌剂0.1～0.2、固定剂0.1～0.2份、硼砂0.05～0.06份。
2.根据权利要求1所述的有机肥，其特征在于，所述新鲜畜禽粪便为猪粪或羊粪；所述生物质炭为玉米芯炭；所述辅料为牧草秸秆、玉米秸秆、甘蔗秸秆和稻草秸秆中的一种或几种；所述固定剂为过磷酸钙和氢氧化镁的混合物。
3.根据权利要求2所述的有机肥，其特征在于，所述玉米芯炭的粒径为0.5～2cm；所述辅料的长度为1～3cm。
4.根据权利要求3所述的有机肥，其特征在于，所述木醋液pH值为2.0～3.5。
5.根据权利要求4所述的有机肥，其特征在于，所述固定剂中过磷酸钙与氢氧化镁的质量比为6～8:0.5～1.5；所述硼砂的纯度大于95％。
6.根据权利要求5所述的有机肥，其特征在于，所述发酵菌剂由纤维素降解菌、自生固氮菌、芽孢杆菌、木霉菌、丝状真菌、酵母菌及纤维素酶、蛋白酶复合而成，总有效活菌数(CFU)大于100亿/g所述发酵菌剂的纤维素酶活大于30U/g蛋白酶活大于15U/g、固体水分小于20％、pH值为6.6～8.0。
7.一种权利要求1～6任一项所述的有机肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将新鲜畜禽粪便、生物质炭、木醋液、辅料及硼砂混合后，再加入固定剂和发酵菌剂的菌液，然后喷洒水分，使肥堆的水分含量达到50～60％；
(2)使步骤(1)的肥堆进行静态堆肥发酵；
(3)当肥堆中心温度达到50～60℃翻堆一次。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述菌液是发酵菌剂与水按照质量体积比1:20混合得到。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述肥堆的长为2-5m，宽为0.8～1.2m，高为0.8～1.2m。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述静态堆肥发酵时长为20-40d。
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