CN102875220B

CN102875220B - 一种北方刈割草地专用配方肥及其使用方法

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Publication number: CN102875220B
Application number: CN201210334871.8A
Authority: CN
Inventors: 姜勇; 张玉革; 徐柱文
Original assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Current assignee: Institute of Applied Ecology of CAS
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2014-09-03
Anticipated expiration: 2032-09-11
Also published as: CN102875220A

Abstract

本发明涉及土壤肥料技术，具体为一种北方刈割草地专用配方肥及其使用方法。按重量百分比计，尿素占27.8－31.3%，磷酸二氢铵10.0－13.3%，硫酸钾20.0－28.0%，七水硫酸锌1.8－2.7%，十水四硼酸钠2.7－4.5%，二氰二胺0.1－0.15%，辅料褐煤20.05－37.6%。本发明配方肥使用方法，适用于我国北方围栏禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公顷用量75－225kg。本发明适用于北方刈割草地，平衡养分，提高草地生产力，维持草地生态系统功能和生物多样性。

Description

一种北方刈割草地专用配方肥及其使用方法

技术领域

本发明涉及土壤肥料技术，具体为一种北方刈割草地专用配方肥及其使用方法。

背景技术

我国实施围栏禁牧政策以来，刈割成为北方最主要的草地利用方式。在气候条件相对较好、植被生产力相对较高的草地系统，适宜频次和强度的刈割能够刺激植物的补偿甚至超补偿生长，从而获得更高的植物生产力。近年国外研究者对刈割时期、刈割频次、刈割间隔等对草地群落组成、生产力和草群质量的影响研究发现，刈割可以明显提高牧草质量，有利于动物利用。然而，刈割的频次和强度过大，会对草地生态系统结构、功能及草地生产力有较大的负面影响。高强度或长时间的刈割可导致土壤水分状况、土壤通透性等物理性状变差，生态系统大量的物质输出与物质输入的不平衡，导致土壤氮、磷、钾等大量元素，以及硫、锌、硼等中微量元素过度消耗，从而导致草地生产力下降。我国学者对北方草地刈割对草地生产力影响的试验表明，与常规的放牧草地相比，由于刈割得不到牲畜粪尿等对土壤养分的补充，连续刈割6年，草地生产力开始下降，土壤养分状况变差；长时间刈割，或能导致地上部分多样性降低。

养分是生产力形成和提升的物质基础。禾本科牧草常常受到氮素的限制，而大部分豆科牧草的生长受到磷素的限制。草地生态系统的生产力不仅受氮、磷、钾等大量元素的影响，许多中量元素（如硫）和微量元素（如硼和锌）的作用也不可忽视，因此，草地生态系统养分的均衡利用是保持生产力和生态功能的基础。在温带草原生态系统氮素添加实验结果表明，施氮平均提高牧草生产力50％。在我国北方典型草原进行的研究表明，为期4年的氮素添加可以显著提高退化草地地上初级生产力，最高可达2.7倍（Bai等,2010）。由此可见，氮素供给状况的改变对于我国北方草地生态系统生产力的提升将具有重要意义。天然草地施磷的试验表明，单独施磷肥对地上部分生产力的作用远小于氮肥，但施磷有利于保持草地生态系统的稳定性，增强生态系统对极端气候条件的适应能力。

在农田生态系统，地上植被多为一种或几种作物，生长季后收获作物，施肥和土地管理的主要目的是生产粮食、油料或饲料，同时要保持土地的可持续利用和环境安全，对地上部分而言，不涉及生态系统结构、功能及生物多样性方面的内容。而在天然的草地生态系统，施肥可能会引起生态系统结构和功能的变化。在成熟的天然草地群落中，大量和长期的氮素添加会导致物种多样性的降低；在退化群落中，氮素添加可极大的提高地上生产力，而对物种多样性影响很小。不仅如此，放牧、刈割等草地利用措施因增加系统的氮输出而削弱甚至消除氮素添加对生物多样性带来的负面影响。我国90％以上的北方草地处于不同退化状态，在围封草地上也因刈割导致氮素等养分逐渐匮乏，通过适时适量的外源养分添加提升草地生产力是提高草地生产力和防止草地生态系统退化的重要技术措施。另外，农田施肥可根据作物不同生育期的养分需求，多以基肥和追肥方式，可结合翻耕一次基肥或多次施肥，施肥量相对较大；而对于天然草地，不能照搬农田施肥方式和施肥量，只能通过撒施一定数量的肥料，肥料配方和用量均需要结合刈割草地生产的实际情况。

由于我国北方天然草地属粗放型的管理，传统的管理方式不涉及施肥，也基本不涉及刈割。随着围栏禁牧政策的实施，刈割才成为一种主要的草地利用方式。由于我国大面积草地刈割的历史相对较短，有关刈割草地的科学管理尚缺乏系统的理论与实践。文献检索发现，我国目前尚无天然草地专用肥料方面的专利及相关的技术，有关草地肥料及施肥方法基本针对的是人工草地或草坪。如中国发明专利授权公告号CN101165013B公布了一种有机无机复合型草坪专用肥及制备工艺；CN101638344B公布了一种草坪养护专用肥料及其制备方法；CN101759505B公布了一种利用污泥、食用菌渣、微生物发酵菌剂发酵腐熟后再加入无机化肥生产的草坪专用有机无机复合肥及其制备方法；CN100448805公布了一种树脂包膜草坪专用控释肥及其制备方法；CN100336784公布了一种冷季型草坪草肥料等；还有一些利用生活垃圾、农作物秸秆、污泥等制作草坪肥的专利技术（如CN101218929B、CN101073311B、CN101423428B）。上述有关人工草地或草坪的肥料配方及使用与种植业无显著的差别，由于人工草地或草坪地上植被多为单一品种，基本不会涉及到生物多样性保护和生态系统功能。因此，相关的技术不能直接在天然草地应用。

综上所述，根据北方刈割草地土壤肥力变化特征，结合土壤养分供应和牧草生长发育的养分需求，研制开发刈割草地专用配方肥及使用方法，对于促进北方刈割草地生产力提升，推进北方天然草地生态功能保护具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种北方刈割草地专用配方肥及其使用方法。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为：

一种北方刈割草地专用配方肥，按重量百分比计，尿素占27.8－31.3%，磷酸二氢铵10.0－13.3%，硫酸钾20.0－28.0%，七水硫酸锌1.8－2.7%，十水四硼酸钠2.7－4.5%，二氰二胺0.1－0.15%，辅料褐煤20.05－37.6%。

配方肥各种原料按重量百分比加入到混拌机械中，混合均匀，分装得成品；

专用配方肥的主要营养成分分别占专用配方肥的重量百分比为，氮占专用配方肥的总重量的14－16%，五氧化二磷占专用配方肥的总重量的6－8%，氧化钾占专用配方肥的总重量的10－14%，硼占专用配方肥的总重量的0.3－0.5%，锌占专用配方肥的总重量的0.4－0.6%，硫占专用配方肥的总重量的4－5.4%，二氰二胺占专用配方肥的总重量的0.1－0.15%。

所述配方肥各种原料按重量百分比加入到混拌机械中，混合均匀，分装得成品。

所述褐煤为腐植酸重量含量30％以上，硫含量0.5－1.2％的土状褐煤。

所述配方肥适用于我国北方围栏禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公顷用量75－225千克。

技术原理：

本发明专用配方肥的各配方成分均为目前常见品种，其基本成分与现有肥料专利有部分重叠，因此各成分本身并不具创新性；但目前的肥料专利或肥料品种针对的施肥对象多为农田、果树、人工草地或草坪，肥料中的氮、磷、钾等大量元素以及硫、锌、硼等中微量元素的配伍不能适用于天然草地。

通过近十年在天然草地长期定位施肥的试验发现：（1）高氮可提高草地地上部分生物产量，但提高产量的同时，造成地上部分植物多样性降低，优质牧草所占比重大幅度降低；（2）长期高氮导致土壤pH下降，土壤硝态氮含量显著增加，而土壤交换性钾含量显著降低；土壤交换性阳离子组成变化和阳离子交换总量显著下降，以及土壤通透性变差；（3）磷肥施用可提高草地生产的稳定性，适量的氮、磷、钾配合施用，在提高产量的同量，可维持天然草地的特种组成及地上部分生物多样性；（4）北方刈割草地牧草生长对硫、锌、硼等中微量元素较为敏感，适量添加可大幅度提高生产力，并及时补充土壤中微量元素。

综上所述，本发明采用的技术原理是针对我国北方刈割草地土壤肥力变化特征，结合土壤养分供应和牧草生长发育的养分需求，研制开发的专用配方肥及使用方法，以提高草地生产力和保护草地生物多样性为切入点，在肥料养分含量配伍和施用方法方面具有创新性。

本发明具有如下优点：

1．本发明工艺简单，容易实施，所选用配方原料均为市售肥料或工业原料，对土壤和牧草无污染，施入土壤后无残毒。

2．本发明中的原料配方合理。根据我国刈割草地土壤肥力变化特征，结合土壤养分供应和牧草生长发育的养分需求，补充因刈割造成的草地土壤营养元素损失，在提高草地生产力的同时，有效保护草地生物多样性。

3.本发明中脲酶抑制剂二氰二胺和辅料褐煤，可有效降低肥料氮的挥发和反硝化损失，活化土壤磷素，提高肥料氮和磷的利用率，达到一次施用，满足牧草生长发育需求。

4.本发明专用配方肥具有极强的针对性，在配方上与农田肥料、人工草地肥料存在较大差别，在施用量上针对不同草地的刈割强度和刈割年限，施肥量兼顾到有效养分的补充强度，在不影响地上部分多样性的前提下定量施肥，可大幅度提高地上部分生物量。

具体实施方式

实施例1：

本实施例中，配方肥原料组成包括：普通尿素29.55wt％，磷酸二氢铵11.65wt％，硫酸钾24wt％，七水硫酸锌2.25wt％，十水四硼酸钠3.6wt％，二氰二胺0.12wt％，褐煤28.83wt％。

将上述原料按重量百分比加入到混拌机械中，混合均匀，分装得成品。

该实施例配方肥养分含量按重量百分比计，氮占15wt％，五氧化二磷占7wt％，氧化钾占12wt％，硼占0.4wt％，锌占0.5wt％，硫占4.7wt％，二氰二胺0.12wt％；其中氮磷钾总含量为34wt％。

实施例2－10：

与实施例1不同之处在于：原料的配比有所差别（表1），具体实施方式同实施例1，各实施例配方肥主要养分含量重量百分比见表2。

表1配方肥原料组成重量百分比（wt％）

表2配方肥主要养分含量重量百分比（wt％）

编号	氮	五氧化二磷	氧化钾	硼	锌	硫	氮磷钾总含量
								2	14	6	10	0.3	0.4	4	30
3	14.4	8	12	0.4	0.5	4.7	34.4
								4	14	6	14	0.4	0.5	5.4	34
5	15	6	10	0.4	0.5	4	31
								6	15.4	8	10	0.4	0.5	4	33.4
7	15	6	14	0.4	0.5	5.4	35
								8	15.6	6	10	0.4	0.5	4	31.6
9	15.8	7	12	0.4	0.5	4.7	34.8
								10	16	8	14	0.5	0.6	5.4	38

应用实例：

在内蒙古多伦县，选择面积约3000m²，地势平坦、肥力均匀的2000年开始围封禁牧的刈割草地，试验区属温带半干旱大陆性季风气候，年均降水量380mm左右，植被为半干旱典型草原，优势物种为克氏针茅、冰草和冷蒿，土壤类型为栗钙土。供试土壤基本化学性质如下：土壤有机质含量22.7g/kg，全氮1.35g/kg，硝态氮25.4mg/kg，全磷0.33g/kg，速效磷8.3mg/kg，速效钾76.2mg/kg，pH值7.56。在试验区设置施肥实验，共设置4个处理，5次重复，小区面积10m×10m。2011年5月中旬降雨后在处理2－4撒施实施例1专用配方肥75kg/ha、150kg/ha、225kg/ha，8月底割草，牧草风干后称重，此前，每小区各设5个0.25m²的样方，调查物种组成。试验结果如表3。

表3施用北方刈割草地专用配方肥对地上生物量和物种数量的影响

结果表明，施用本发明实施例1专用配方肥，可显著提高刈割草地地上部分生物量，对物种数量（物种丰富度）未产生显著影响。

Claims

1.一种北方刈割草地专用配方肥，其特征在于：按重量百分比计，尿素占27.8－31.3%，磷酸二氢铵10.0－13.3%，硫酸钾20.0－28.0%，七水硫酸锌1.8－2.7%，十水四硼酸钠2.7－4.5%，二氰二胺0.1－0.15%，辅料褐煤20.05－37.6%。

2.根据权利要求1所述的北方刈割草地专用配方肥，其特征在于：专用配方肥的主要营养成分分别占专用配方肥的重量百分比为，氮占专用配方肥的总重量的14－16%，五氧化二磷占专用配方肥的总重量的6－8%，氧化钾占专用配方肥的总重量的10－14%，硼占专用配方肥的总重量的0.3－0.5%，锌占专用配方肥的总重量的0.4－0.6%，硫占专用配方肥的总重量的4－5.4%，二氰二胺占专用配方肥的总重量的0.1－0.15%。

3.根据权利要求1或2所述的北方刈割草地专用配方肥，其特征在于：所述褐煤为腐植酸重量含量30%以上，硫含量0.5－1.2%的土状褐煤。

4.一种权利要求1所述的北方刈割草地专用配方肥的使用方法，其特征在于：所述配方肥适用于我国北方围栏禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公顷用量75－225千克。