一种生物炭基腐熟促进剂、其制备方法和应用

技术领域

本申请涉及生物肥领域，具体涉及一种生物炭基腐熟促进剂、其制备方法和应用。

背景技术

作物秸秆是农业生产上的主要副产物，富含有机质、氮、磷、钾及中、微量元素等营养成分。基于生态系统物质循环和养分平衡原理，秸秆养分来自土壤最终也应该回归土壤，肥料化利用将秸秆经机械加工或生物消解后作为有机肥施入农田，不仅是秸秆资源利用的主要方向，也是保障农业生产绿色发展的重要措施。

秸秆主要由木质素、纤维素和半纤维素组成，其养分作用需要通过微生物的分解与腐殖化来释放。由于秸秆的C/N(碳氮比)较高，结构复杂、坚固，表面具有蜡质层，抗分解能力强，接种腐熟菌剂进行堆沤处理可提高有效微生物数量，加速秸秆腐解并浓缩其养分，杀灭秸秆自身携带的病虫害，是秸秆养分科学利用的有效手段。

腐熟剂一般由不同的功能微生物复配而成，菌种来源和适应性各不相同，在秸秆堆料中需要一段时间适应与活化才能启动其功能，初始阶段必须添加营养物质以降低原料过高的碳氮比，促进微生物的活化增殖。由于初始阶段存在碳源、氮源和定殖微环境的影响，功能菌往往难以在短时间内有效活化增殖，且随着堆料水分不断减少以及土著微生物的拮抗竞争，导致腐解作用大打折扣。在目前的秸秆堆肥处理过程中，一般以添加无机肥料或混合畜禽粪便作为活化腐解功能微生物的手段，硫酸铵、硝酸钙或尿素等无机肥料在堆体高温高湿环境中极易挥发或随水淋失，畜禽粪便来源和养分含量不易把握，导致腐解微生物活性不能稳定、有效发挥。随堆肥腐熟作用的推进，有机质物料在微生物分解下产生的养分通过氨挥发、二氧化碳、硝酸盐淋溶和径流等途径大量损失，同时也对环境空气质量产生负面作用。

目前相关技术领域对微生物菌剂的活化营养配方和无机保氮剂的关注较多，从构建适宜微生物生长微环境角度出发的创新研究尚不多见。

发明内容

本申请提供了一种生物炭基腐熟促进剂、其制备方法和应用，以解决腐熟剂作用效果不能有效发挥的问题。

本申请的第一方面提供了一种生物炭基腐熟促进剂，以重量份计，生物炭基腐熟促进剂包括：30-50份生物炭、10-30份有机酸钾、5-15份氮磷肥、4-20份氨基酸和0.5-3份展渗剂。

进一步地，上述生物炭选自废弃烤烟秸秆、果木枝条炭化物中的任意一种或多种，优选生物炭的粒径为10目-30目。

进一步地，上述有机酸钾选自腐殖酸钾、黄腐酸钾、柠檬酸钾、葡萄糖酸钾和苹果酸钾中的任意一种或多种。

进一步地，上述氮磷肥为氮磷复混肥，优选氮磷复混肥中氮磷摩尔比为2:1，进一步优选氮磷肥为磷酸氢二铵。

进一步地，上述氨基酸包括苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸中的任意一种或多种的组合，优选氨基酸包括质量比为0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5:0.5～1.5的苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸和谷氨酸。

进一步地，以重量份计，上述生物炭基腐熟促进剂包括：30-50份生物炭、10-15份有机酸钾、5-8份氮磷肥、4-12份氨基酸和0.5-2份展渗剂。

进一步地，上述生物炭基腐熟促进剂还包括吸水树脂，优选吸水树脂的重量份为1-8份，进一步优选吸水树脂的重量份为2-5份。

本申请的第二方面，提供了一种上述任一种的生物炭基腐熟促进剂的制备方法，制备方法包括：步骤S1，将生物炭、有机酸钾水溶液、氮磷肥水溶液、氨基酸水溶液和展渗剂混合，形成湿混物；步骤S2，将湿混物干燥后和可选的吸水树脂混合，得到生物炭基腐熟促进剂。

进一步地，上述步骤S1包括：将生物炭与有机酸钾水溶液混合、静置、干燥形成第一混合物，优选静置12～36小时，进一步优选静置的温度为8-15℃；将氮磷肥水溶液、氨基酸水溶液和展渗剂混合，得到第二混合物；

将第一混合物和第二混合物混合形成湿混物。

本申请的第三方面，提供了一种微生物腐熟组合物，包括微生物腐熟剂和腐熟促进剂，该腐熟促进剂为上述任一种的生物炭基腐熟促进剂，优选微生物腐熟剂与腐熟促进剂的重量比例为1：(20-40)。

本申请的第四方面，提供了一种堆肥，包括采用腐熟促进剂对堆肥原料进行处理，该腐熟促进剂为上述任一种的生物炭基腐熟促进剂；优选地，堆肥原料为畜禽粪便，畜禽粪便与腐熟促进剂的重量比为100:(3-10)。

本申请的第五方面，提供了一种堆肥，包括采用微生物腐熟组合物对堆肥原料进行处理，该微生物腐熟组合物为上述任一种的微生物腐熟组合物；优选地，堆肥原料为秸秆，秸秆与微生物腐熟组合物中的生物炭基腐熟促进剂的重量比为1000：(25-35)。

本申请的第三方面，提供了一种土壤改良方法，包括进行秸秆还田，该土壤改良方法在进行秸秆还田时使用上述任一种的生物炭基腐熟促进剂，优选地，每公顷土地中生物炭基腐熟促进剂的用量为400kg-500kg。

以生物炭为基质营造适宜腐熟微生物初期附着、繁殖的微环境，通过生物炭吸附有机酸钾、氮磷肥和氨基酸提供的有机-无机养分物质，提高微生物降解活性。氨基酸是微生物增殖的有机碳源和氮源，可被微生物直接利用参与代谢过程，对微生物多样性、数量和功能酶分泌的促进作用优于无机氮源；展渗剂为表面活性剂，其作用在于浸润生物炭孔隙，有助于养分物质的展着与粘附。因此，本申请提供的生物炭基腐熟促进剂具有增强保肥效果，可有效优化秸秆畜禽粪便的养分价值，对秸秆和畜禽粪便等有机质资源的高效利用具有重要作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。

图1示出了实验例1、对照实验例1和对照实验例2的堆体第5至30天的温度和含水率变化图。

图2示出了实验例1、对照实验例1和对照实验例2的堆体30天后的有机质降解率和全氮含量对比。

图3示出了实验例2、对照实验例3和对照实验例4的堆体第5至30天的温度和含水率变化图。

图4示出了实验例2、对照实验例3和对照实验例4的堆体30天后的有机质降解率和全氮含量对比。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理，但不能用来限制本申请的范围，即本申请不限于所描述的实施例。

如本申请背景技术所分析的，腐熟剂的微生物活化增殖能力不足，导致在对秸秆、畜禽粪便等的腐熟能力不足。为了解决该问题，本申请提供了一种生物炭基腐熟促进剂、其制备方法和应用。

在本申请第一种典型的实施方式中，提供了一种生物炭基腐熟促进剂，以重量份计，生物炭基腐熟促进剂包括：30-50份生物炭、10-30份有机酸钾、5-15份氮磷肥、4-20份氨基酸和0.5-3份展渗剂。

生物炭是指利用有机物经厌氧热解后形成的一类难溶、高度芳香化、结构稳定的固态物质，具有开放性、蜂窝状多孔结构，比表面积巨大，吸附性能较强，这些天然的物理化学特性使得生物炭既能保水也能通气。以生物炭为基质营造适宜腐熟微生物初期附着、繁殖的微环境，通过生物炭吸附有机酸钾、氮磷肥和氨基酸提供的有机-无机养分物质，提高微生物降解活性。氨基酸是微生物增殖的有机碳源和氮源，可被微生物直接利用参与代谢过程，对微生物多样性、数量和功能酶分泌的促进作用优于无机氮源；展渗剂为表面活性剂，其作用在于浸润生物炭孔隙，有助于养分物质的展着与粘附。因此，本申请提供的生物炭基腐熟促进剂具有增强保肥效果，可有效优化秸秆畜禽粪便的养分价值，对秸秆和畜禽粪便等有机质资源的高效利用具有重要作用。

用于本申请的展渗剂可以采用本领域常用的有机硅展渗剂。

在一些实施方式中，为了降低成本，上述生物炭选自废弃烤烟秸秆、果木枝条炭化物中的任意一种或多种。另外，优选生物炭的粒径为10目-30目，以提高生物炭的颗粒均匀度，促进其他成分进入生物炭的多孔结构中，进而提高生物炭与其他成分混合的均匀性。

有机酸用于提供钾肥且易于被微生物利用，在一些实施方式中，上述有机酸钾选自腐殖酸钾、黄腐酸钾、柠檬酸钾、葡萄糖酸钾和苹果酸钾中的任意一种或多种。上述各有机酸钾在自然界中具有广泛的来源与分布，是有机肥料与土壤腐殖质的重要组成成分，可强化养分离子的保蓄能力，对氮素、磷素和钾离子等肥料养分具有吸附固定作用，提高肥料的有效性和缓释性能。优选地，上述有机酸钾为腐殖酸钾盐，可为微生物提供碳源、氮源和钾源，对微生物的数量、种类和多样性具有促进作用。

用于本申请的氮磷肥可以为氮磷复混肥也可以为氮肥和磷肥的组合物，且可以为氮磷肥的有机肥形式或无机肥形式，在一些实施方式中，上述氮磷肥为氮磷复混肥，优选氮磷复混肥中氮磷摩尔比为2:1，进一步优选氮磷肥为磷酸氢二铵。采用磷酸氢二铵避免了含缩二脲氮肥的使用和单体肥料再复配的操作繁琐性，且氮素功能可快速发挥。

用于本申请的氨基酸可以包括适用于食品、饲料和肥料添加的各种α-氨基酸和β氨基酸，在一些实施方式中，上述氨基酸包括苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸中的任意一种或多种的组合，优选氨基酸包括质量比为0.5-1.5:0.5-1.5:0.5-1.5:0.5-1.5的苏氨酸、丝氨酸、天冬氨酸和谷氨酸，以降低成本。

在一些实施方式中，优选以重量份计，生物炭基腐熟促进剂包括：30-50份生物炭、10-15份有机酸钾、5-8份氮磷肥、4-12份氨基酸和0.5-2份展渗剂。进一步通过对各组分含量的优化，提高各组分的协同效果，更好地改善腐熟剂的微生物活化能力。

为了进一步减少腐熟过程中的水分损失，在一些实施方式中，生物炭基腐熟促进剂还包括吸水树脂，优选吸水树脂的重量份为1-8份，进一步优选吸水树脂的重量份为2-5份。吸水树脂的添加可特定用于冬春秸秆的直接土施还田场景，该阶段多数地区干旱少雨，大田土壤尤其是山区干旱情况较为严重，生产上大面积的足量灌溉条件有限，吸水树脂可用于保留水分，减缓微生物腐熟过程中的水分损失。

在本申请第二种典型的实施方式中，提供了上述任一种的生物炭基腐熟促进剂的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，将生物炭、有机酸钾水溶液、氮磷肥水溶液、氨基酸水溶液和展渗剂混合，形成湿混物；步骤S2，将湿混物干燥后和可选的吸水树脂混合，得到生物炭基腐熟促进剂。上述制备方法简单、易于操作。

为了进一步提高腐熟促进剂中各组分的混合均匀度，在一些实施方式中，上述步骤S1包括：将生物炭与有机酸钾水溶液混合、静置、干燥形成第一混合物，优选静置12～36小时，进一步优选静置的温度为8-15℃；将氮磷肥水溶液、氨基酸水溶液和展渗剂混合，得到第二混合物；将第一混合物和第二混合物混合形成湿混物。将有机酸钾以水溶液的形式与生物炭混合，有利于有机酸钾在生物炭多孔结构中的扩散，而且混合后将二者放置一段时间有利于有机酸钾在生物炭内壁上附着，而且通过控制静置温度在8-15℃，可以更有效地抑制有机酸钾中活性物质的挥发损失。

在本申请第三种典型的实施方式中，提供了一种微生物腐熟组合物，包括微生物腐熟剂和腐熟促进剂，该腐熟促进剂为上述任一种的生物炭基腐熟促进剂。本申请的生物碳基腐熟促进剂有利于为微生物腐熟剂中的微生物营造初期附着、繁殖的微环境和稳定长效的有机-无机养分，从而为秸秆、畜禽粪便提供较强的腐熟能力，进而提高秸秆、畜禽粪便中养分作用的发挥。

上述微生物腐熟剂采用常规的微生物腐熟剂即可，本申请对此没有特殊要求。经过试验，优选微生物腐熟剂与腐熟促进剂的重量比例为1：(20-40)，从而充分发挥腐熟促进剂对微生物腐熟剂中微生物附着和繁殖的促进效果，避免腐熟剂过多使用导致资源浪费。

在本申请第四种典型的实施方式中，提供了一种堆肥，包括采用腐熟促进剂对堆肥原料进行处理，该腐熟促进剂为上述任一种的生物炭基腐熟促进剂。优选地，堆肥原料为畜禽粪便，畜禽粪便与腐熟促进剂的重量比为100:(3-10)。由于畜禽粪便中含有丰富的微生物，因此可以直接使用生物炭基腐熟促进剂促进畜禽粪便中微生物的附着和繁殖，提高微生物对畜禽粪便的腐解效果和养分保蓄能力。

在本申请第五种典型的实施方式中，提供了一种堆肥，包括采用微生物腐熟组合物对堆肥原料进行处理，该微生物腐熟组合物为上述的微生物腐熟组合物。优选地，堆肥原料为秸秆，秸秆与微生物腐熟组合物中的生物炭基腐熟促进剂的重量比为1000：(25-35)。采用同时包含微生物腐熟剂和本申请腐熟促进剂的微生物腐熟组合物对堆肥原料进行处理，为堆肥提供必须的微生物，并优化微生物繁殖微环境，从而改善了堆肥效率和效果。

在本申请第六种典型的实施方式中，提供了一种土壤改良方法，包括进行秸秆还田，该土壤改良方法在进行秸秆还田时使用上述任意一种的生物炭基腐熟促进剂。在秸秆还田中，使用本申请的生物炭基腐熟促进剂促进秸秆的腐熟，其中土壤中原有微生物在生物炭基腐熟促进剂的辅助促进下快速繁殖，进而实现还田秸秆的快速腐熟，提高秸秆还田中营养物质的利用率和利用效率。

在一些实施方式中，在秸秆还田后将腐熟促进剂撒施在秸秆表面然后旋耕翻压。为了进一步提高生物炭基腐熟促进剂的利用率，优选地，每公顷土地中生物炭基腐熟促进剂的用量为400kg-500kg。

以下结合实施例进一步说明本发明的技术方案和具体实施效果，应当指出的是，此处所描述的具体实施方式仅为说明和解释本发明，并不局限于本发明。

实施例所用的部分原料来源说明如下：

实施例1

实施例1的生物炭基秸秆腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

本实施例的生物炭基腐熟促进剂通过以下步骤制备而成：

步骤一：将生物炭在105℃烘干4h，破碎后过筛，粒径为30目；

步骤二：将腐殖酸钾与70份水混合后室温搅拌5min溶解得到腐殖酸钾水溶液；

步骤三：生物炭与腐殖酸钾水溶液混合搅拌20min，10℃静置24h，干燥后制得混合物1；

步骤四：将磷酸氢二铵、氨基酸加50份水溶解后与展渗剂混合，得到混合物2；

步骤五：将混合物1与混合物2充分混合，室温干燥后得到混合物3；

步骤六：将混合物3与吸水树脂混匀，得到实施例1的腐熟促进剂。

实施例2

实施例2的生物炭基腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭50份、腐殖酸钾10份、磷酸氢二铵5份、氨基酸4份、展渗剂1.5份、吸水树脂2份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸1份、丝氨酸1份、天冬氨酸1份和谷氨酸1份；

本实施例的生物炭基腐熟促进剂通过以下步骤制备而成：

步骤一：将生物炭在105℃烘干4h，破碎后过筛，粒径为10目；

步骤二：将腐殖酸钾与120份水混合后室温搅拌5min溶解得到腐殖酸钾水溶液；

步骤三：生物炭与腐殖酸钾水溶液混合搅拌20min，10℃静置36h，干燥后制得混合物1；

步骤四：将磷酸氢二铵、氨基酸加80份水溶解后与展渗剂混合，得到混合物2；

步骤五：将混合物1与混合物2充分混合，室温干燥后得到混合物3；

步骤六：将混合物3与吸水树脂混匀，得到实施例2的腐熟促进剂。

实施例3

实施例3的生物炭基腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭50份、腐殖酸钾30份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

制备方法同实施例2。

实施例4

实施例4的生物炭基腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵15份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

制备方法同实施例1。

实施例5

实施例5的生物炭基腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸20份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸5份、丝氨酸5份、天冬氨酸5份和谷氨酸5份。

制备方法同实施例1。

实施例6

实施例6的生物炭基腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂3份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

制备方法同实施例1。

实施例7

实施例7的生物炭基腐熟促进剂组成同实施例1，制备方法如下：

将生物炭在105℃烘干4h，破碎后过筛，粒径为30目；将各成分搅拌混合，形成实施例7的生物炭基腐熟促进剂。

实施例8

实施例8的生物炭基秸秆腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

对比例1

对比例1的生物炭基秸秆腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭10份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

制备方法同实施例1。

对比例2

对比例2的生物炭基秸秆腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭70份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、有机硅展渗剂0.5份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

制备方法同实施例2。

对比例3

对比例3的生物炭基秸秆腐熟促进剂，按重量份包括以下原料：生物炭30份、腐殖酸钾15份、磷酸氢二铵8份、氨基酸12份、吸水树脂5份；其中，氨基酸按重量份包括苏氨酸3份、丝氨酸3份、天冬氨酸3份和谷氨酸3份。

本实施例的生物炭基腐熟促进剂通过以下步骤制备而成：

步骤一：将生物炭在105℃烘干4h，破碎后过筛，粒径为30目；

步骤二：将腐殖酸钾与70份水混合后室温搅拌5min溶解得到腐殖酸钾水溶液；

步骤三：生物炭与腐殖酸钾水溶液混合搅拌20min，10℃静置24h，干燥后制得混合物1；

步骤四：将磷酸氢二铵、氨基酸加50份水溶解后，得到混合物2；

步骤五：将混合物1与混合物2充分混合，室温干燥后得到混合物3；

步骤六：将混合物3与吸水树脂混匀，得到实施例1的腐熟促进剂。

采用下述实验验证本发明的应用效果：

实验主要考察的是1、采用本发明腐熟促进剂与市售商品腐熟菌剂配合，对纯玉米秸秆原位堆制有机肥的作用效果；2、采用本发明腐熟促进剂对畜禽粪便堆肥的作用效果；3、采用本发明的腐熟促进剂，对玉米秸秆直接还田条件下的烤烟根际土壤环境和烤烟生长的作用效果。

供试腐熟菌剂为市购堆肥发酵菌可溶性粉剂(广州市微元生物科技有限公司，标称有效活菌数≥2×10

实验例1

在田间选择平整地面将100kg秸秆材料分三层堆捂，配施腐熟促进剂+腐熟菌剂，操作方式具体为：将实施例1制得的生物炭基腐熟促进剂3kg与腐熟菌剂0.1kg充分混匀，第一层铺设1/3破碎秸秆，均匀撒施1/3促进剂与腐熟菌剂混合物后喷淋45L水，第二层铺设1/3破碎秸秆，均匀撒施1/3促进剂与腐熟菌剂混合物后喷淋45L水，剩余秸秆铺设第三层，均匀撒施剩余促进剂与腐熟菌剂混合物后喷淋60L水压实，用塑料薄膜封盖后在堆体腰线位置每隔5cm打一排直径约为1cm的透气孔。

实验例2

在田间选择平整地面将100kg牛粪材料配施腐熟促进剂，操作方式具体为：将牛粪材料抖散后与实施例2制得的生物炭基腐熟促进剂5kg混合均匀，喷淋90L水后建堆、压实，用塑料薄膜封盖后在堆体腰线位置每隔5cm打一排直径约为1cm的透气孔。

实验例3至8

堆体铺设方式和加水量同实验例1，分别采用实施例3至8的腐熟促进剂替代实施例1的腐熟促进剂。

实验例9

在实验地块预整地前，将粉碎的风干夏玉米秸秆(6750kg/公顷)与实施例1的腐熟促进剂(450kg/公顷)均匀抛洒后旋耕翻压起垄。移栽施基肥时复合肥用量在常规栽培的基础上扣减25％(常规栽培方式为单施化肥，纯氮投入量105kg/公顷，N：K：P比例为1:1:2)。供试烤烟移栽时间为2021年4月。

对照实验例1

常规促腐物质具体为麦麸4kg、尿素1kg、玉米面粉1kg、红糖0.2kg，与腐熟剂0.1kg充分混匀，堆体铺设方式和加水量同实验例1。

对照实验例2

不施用腐熟促进剂和腐熟剂，堆体铺设方式和加水量同实验例1。

对照实验例3

采用对照实验例1的促腐物质和腐熟菌剂，建堆方式和加水量同实验例2。

对照实验例4

不施用腐熟促进剂和腐熟剂，建堆方式和加水量同实验例2。

对照实验例5至7

堆体铺设方式和加水量同实验例1，分别采用对比例1至3的腐熟促进剂替代实施例1的腐熟促进剂。

对照实验例8

以腐熟菌剂混合物(商品腐熟剂6kg/公顷、红糖15kg/公顷、尿素60kg/公顷、玉米面粉60kg/公顷)替代实验例9的腐熟促进剂，其余操作方式同实验例9。

对照实验例9

实验地块无秸秆还田，按照常规栽培方式单施化肥。其余操作方式同实验例9。

实验例1-8、对照实验例1-7在实验开始后每隔5天记录堆体温度和含水率(含水率、温度快速测定仪)；30天后取样测定每处理堆肥的有机质降解率和全氮含量。各实验例和对照试验例的堆体第5d和第30d的温度和含水率、30d的有机质降解率记录在表1中。另外，将实验例1、实验例2、对照实验例1、对照实验例2、对照实验例3和对照实验例4的结果分别列于图1、图2、图3和图4中。

实验例9、对照实验例8和对照实验例9在烤烟移栽后35天测定根际土壤(10-20cm深)含水率和有机质含量，分别采集烟株测定根、茎、叶部分的鲜重和干重，记录在表2和表3中。

表1

根据表1中的数据可以看出，当对照实验例5所用的腐熟促进剂的生物炭用量过小，因此对微生物生长微环境改善作用不明显，导致微生物初期附着和繁殖效率低，从而第5天堆体温度和含水率都相对于对照实验例1和2的差距不大；对照实验例6所用腐熟促进剂的生物炭用量过大，其他营养成分含量相对较低，因此导致对微生物的营养补充不足，进而第5天堆体温度和含水率都相对于对照实验例1和2的差距不大；对照实验例7所用腐熟促进剂中不含展渗剂，导致养分在生物炭孔隙中的附着不足，腐熟促进能力相对于实施例1的腐熟促进能力减弱，因此其温度和含水率都相对较低；对照实验例1和实验例7的结果也可以看出，将腐殖酸钾、磷酸氢二铵和氨基酸以溶液形式与其他组分进行混合，可以优化相应组分在生物炭中的分散和附着，进而改善腐熟效果。

另外，结合图1和图2可以看出，实验例1在实验第5d记录的堆体温度最高(图1a)，对照实验例1次之，分别为71.0℃和62.3℃，对照实验例2最高温度为53.0℃(第10d)，实验例1较对照实验例1和对照实验例2最高温度分别提高8.7℃和18.0℃，实验例1在第10d的堆体温度记录值仍然保持在70℃左右，体系含水率在第5、10、15、20和30d的记录结果均最高(图1b)，实验第30d时较对照实验例1和对照实验例2含水率增幅分别为5.7和5.0个百分点。说明腐熟促进剂不仅能够提高玉米秸秆堆肥温度，延长物料堆体的高温时间，而且有利于维持堆肥物料的水分。实验例1堆肥有机质降解率较对照实验例1和对照实验例2的增幅为1.3倍和2.6倍(图2a)，全氮含量增幅分别为1.58倍和2.98倍(图2b)。说明本申请的腐熟促进剂可有效强化商品腐熟剂对秸秆有机物质的降解功能，明显提高堆肥的养分价值。

结合图3和图4可以看出，实验例2、对照实验例3和对照实验例4堆体的最高温度均在实验第5d，分别为71.4℃、69.6℃和64.2℃(图3a)，实验例2较对照实验例3和对照实验例4最高温度分别提高1.8℃和7.2℃，在第10d的堆体温度记录值分别提高5.2℃和10.63℃。体系含水率在第5、15、20和30d的记录结果均最高(图3b)，实验第30d时实验例2较对照实验例3和对照实验例4含水率增幅分别为6.4和3.3个百分点。说明腐熟促进剂能够提高牛粪堆肥的初期温度，延长高温发酵时间，也有利于维持水分。实验例2堆肥有机质降解率较对照实验例3和对照实验例4的增幅分别为1.06倍和1.65倍(图4a)，全氮含量增幅分别为1.67倍和1.91倍(图4b)。说明本申请的腐熟促进剂对畜禽粪肥自带的腐熟功能微生物具有激活和增效作用，增强堆肥有机物质的降解，进一步提高其养分含量，其效果甚至比对照试验例3使用了常规促腐物质后的效果更好。

表2实验烤烟移栽后35d根际土壤含水率和有机质含量

结合表2可知，在供试烤烟移栽后35天，实验例9植株根际土壤含水率较对照实验例8和对照实验例9分别提高了2.8和3.7个百分点，有机质含量分别提高了14.1％和60.4％。说明配施本发明的腐熟促进剂有利于保蓄根际水分，进一步提高秸秆还田对土壤有机质的补充能力。

表3实验烤烟移栽后35d的植株生物量(单位/g)

结合表3可知，烤烟移栽后35天，实验例9植株根鲜重、叶鲜重、根干重、茎干重和叶干重均高于对照实验例8与对照实验例9，植株总鲜重较对照实验例8和对照实验例9分别提高了15.1％和5.3％，植株总干重分别提高了32.1％和14.0％。说明在玉米秸秆直接还田的应用场景下，采用本发明的腐熟促进剂有效促进了烤烟前期生长与干物质积累，有利于优质烟叶产量和质量的形成。

需要说明的是，本申请不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为示例，在本申请的技术方案范围内具有与技术思想实质相同的构成、发挥相同作用效果的实施方式均包含在本申请的技术范围内。此外，在不脱离本申请主旨的范围内，对实施方式施加本领域技术人员能够想到的各种变形、将实施方式中的一部分构成要素加以组合而构筑的其它方式也包含在本申请的范围内。