[发明专利]一种促进根系生长高碳基土壤修复肥及方法

说明书

技术领域

本发明属于农业资源开发与土壤改良技术领域，具体涉及一种促进根系生长的高碳基土壤修复肥及方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存和发展的基础。近年来，我国农业生产中长期大量不合理使用新型农用化学物质，畜禽排泄物中兽用药物残留等的增加，致使土壤污染逐年加剧，土壤碳库失衡，即土壤C/N比由过去的为22-25下降到10-12，甚至更低，直接影响土壤微生物环境因子，进而影响微生物繁殖及活性，降低了土壤矿化效应，使得土壤肥力障碍因子日益严重，最终影响作物的正常生长和农产品品质。因此，现代农业发展正面临着可持续化利用及农产品质量安全的严重问题。

农业生态系统健康在国际上日益受到多学科专家的关注，已经成为农业生态学研究的热点和前言技术之一。作物生长与土壤的生态环境有密切联系，土壤生态系统是由土壤、生物及环境要素三个部分组成的具有结构和功能的一个开放系统和能量转换器。因此，探索高效的土壤修复技术被认为是改善土壤生态系统的根本措施，已成为当前土壤学研究的热点之一。土壤修复的技术原理主要是指利用物理、化学和生物的方法，转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。其中，生物修复是利用微生物的代谢活动减少存在于土壤环境中有毒有害物质的浓度或使其完全无害化，使污染了的环境能部分或完全恢复到原始状态的过程。因此，研究高效的土壤修复技术是解决上述现代农业发展中土壤污染的关键途径。

生物质炭是改善土壤碳库失衡的重要途径。试验分析表明，生物质炭是木质纤维素热解后残留的一种多孔碳，主要由C、H、O、N、P、S等元素组成，还含有K、Ca、Fe、Mg、Na、Zn、Cu和Si等元素，具有多孔性、高比表面积、高度芳香化结构，充当土壤活性调理剂，起到富集营养物质和土壤微生物作用，改善土壤质量并提高土壤微生物活性。研究表明，生物质炭能改善微生物细胞附着性能，促进特殊类群土壤微生物的栖息生长和土壤团聚体的形成，改变土壤固氮与硝化微生物菌活性。Oguntunde等研究表明，生物质炭可增加土壤饱和渗透系数88%左右，容积密度减少9％，总孔隙度增加约5％，平均表面温度增加4℃，还会改变土壤色度以及反射率。刘国顺等研究了添加生物质炭对烟叶生长发育及烟叶质量的影响的研究，结果表明添加适量的生物质炭，可以显著改善植烟土壤的肥力状况，增加植烟土壤有机质含量，以及烟田土壤中细菌和放线菌数量，改善烟田土壤根际与非根际土壤的微生物环境，促进烤烟根、茎、叶干物质积累，对植烟土壤环境的修复起到显著的效果。

发明内容

本发明针对现有土壤修复技术的不足，以土壤碳库修复理论为核心，采用微生物发酵和细胞高效固定化技术，综合运用复合土壤修复原理，并结合土壤和植物营养吸收的规律，特别添加多种生物活性物质和生物质炭提供一种高碳基土壤修复肥，以改善土壤结构、调整土壤C/N比和土壤微生物活性，从而达到土壤碳库修复及恢复土壤生态平衡的功效，提高作物体内微循环和促生作用，实现土壤原位修复的功效，并增强作物逆境条件下的生长发育。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

本发明所述的高碳基土壤修复肥由以下配比组成，生物质炭25%-45%、有机肥45%-55%、调理剂5-10%、矿物质10-15%、生物菌剂1-5%、吲哚丁酸钾0.02%-0.1%、5-硝基愈创木酚钠0.01%-0.1%。

所述生物质炭由以下方法制得：1）将干燥的生物质（农业废弃物：如烟梗、烟秆、棉秆、玉米秸秆等以及林业废弃物：树枝、木屑等）粉碎至2-5cm备用；

2）将步骤1）粉碎后的生物质在改性剂中浸润10-20h，然后干燥至生物质的水分在13-18%；

3）将步骤2）处理过的生物质碳化工艺如下：首先在150-220℃下处理进行脱水和预氧化20-40min；采用沸石的作为催化剂，既将块状的沸石（2cm*4cm）按着5-8kg/m²平铺在碳化设备的底部，于300-400℃缺氧或无氧条件下进行碳化10-30min，碳化结束后喷施质量浓度0.05%的石灰水；

4）将步骤3）处理后的生物质进行粉碎，过40-100目筛，备用。

所述改性剂为磷酸氢二铵溶液，以上溶液的质量浓度为1-3%；每1kg碳化结束后生物质使用石灰水100-300ml。

所述生物菌剂由以下方法制得：1）将菌种从试管内取出转接，于培养箱中进行活化，备用；

2）将步骤1）活化好的菌种接种于三角瓶中，进行摇床培养(36h～72h)至成熟，备用；