CN103387464A - 制种玉米抗旱专用肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制种玉米抗旱专用肥,该抗旱性专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4风干重量百分比按60~62:30~32:3~4:3~4:1~2混合而成。本发明将保水剂、吸水率大的豆粕有机肥与NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、(NH4)2MoO4按比例组合成制种玉米抗旱专用肥,将保水剂、豆粕有机肥的保水作用与N、P、K、Zn、Mo的营养作用融为一体,解决了制种玉米田土壤自然含水量低,出苗不整齐,缺苗断垄;在玉米开花期经常遇到干旱,使制种玉米不能正常授粉,结实率降低等问题。实现了土壤营养均衡的目标,提升了土壤有机质含量,提高了土壤水分利用率。
Description
技术领域
本发明涉及农业化肥技术领域,尤其涉及我国西北地区制种玉米用抗旱专用肥;本发明还涉及上述制种玉米抗旱专用肥的制备方法。
背景技术
近年来,东北玉米制种区连年遇旱,制种基地大举西迁,以甘肃河西走廊为代表的玉米制种产业迅速崛起。这里土地广阔,气候干燥,光照充足,昼夜温差大,更加难得的是具有天然隔离带,玉米制种产量高、质量好,成本低,是国内玉米种子生产和贮藏的理想场所,目前制种玉米面积稳定在150万亩以上,年生产优质玉米种子6.5亿千克,约占全国玉米用种量的50%以上,对全国玉米生产起着至关重要的作用。
目前,存在的主要问题是:①土壤自然含水量低,出苗不整齐,造成缺苗断垄。河西内陆灌区蒸发量大,降水量小,水资源匮乏,制种玉米4月中旬播种时土壤自然含水量为5%~10%,出苗率只有85%,缺苗断垄比较严重。②在玉米开花期经常遇到干旱,使制种玉米不能正常授粉,结实率降低。由于种植面积大,玉米开花期灌水矛盾比较突出,开花期经常遇到干旱,使制种玉米不能正常授粉,结实率降低,导致制种玉米产量下降。③有机肥料投入量不足,玉米制种田有机质在下降。连续种植制种玉米15年后土壤有机质含量为23.61克/千克,与种植2年比较,土壤有机质下降了4.23克/千克,其原因是有机肥料投入量不足,经调查85%的农户玉米制种田化学肥料纯氮磷投入总量为456千克/公顷,而有机肥料纯氮磷投入总量为68.40千克/公顷,化学肥料纯氮磷投入量与有机肥料纯氮磷投入总量之比为1:0.15,玉米产量的提高主要依赖于化学肥料的施用,长期大量施用化学肥料,虽然提高了玉米产量,但最终是土壤有机质含量递减。④化肥超量施用,肥料利用降低,施肥成本增高。种植玉米15年土壤速效氮含量为67.68毫克/千克,与种植2年比较,速效氮增加1.46倍,原因是玉米制种田长期超量施用化学氮肥,经调查酒泉市肃州区、张掖市临泽县玉米制种田土壤平均施氮量为414千克/公顷,是氮素适宜用量的4.02倍,种植玉米15年氮肥利用率为32%,与种植2年比较,氮肥利用率下降了10%,种植玉米15年氮肥成本为1800元/公顷,与种植2年比较,氮肥成本增加了600元/公顷。为了合理确定氮素施用量,对制种玉米氮素适宜用量做出科学评价,于2012年进行了河西走廊制种玉米田制种玉米氮素适宜用量的研究,确定氮素经济效益最佳施用量为103.05千克/公顷。种植玉米15年,土壤速效磷含量为13.21毫克/千克,与种植2年比较,速效磷增加2.41倍。究其原因:一是玉米制种田超量施用磷酸二铵,经调查张掖市甘州区、酒泉市肃州区玉米制种田土壤平均施磷量为276千克/公顷,是磷素适宜用量的4.59倍。二是制种玉米对氮、钾吸收量大,对磷吸收量小。如形成100kg玉米种子,从土壤中吸收的氮、磷、钾比列为2.57:0.86:2.14。种植玉米15年磷肥利用率为18%,与种植2年比较,磷肥利用率下降了4.5%,种植玉米15年磷肥成本为2400元/公顷,与种植2年比较,磷肥成本增加了450元/公顷。为了合理确定磷素施用量,对制种玉米磷素施用做出科学评价,于2012年进行了河西走廊制种玉米田制种玉米磷素适宜用量的研究,确定磷素经济效益最佳施用量为60.15kg/hm2。⑤市场上流通的复混肥有效成分和比例不符合本区玉米制种田养分现状,缺乏制种玉米系列专用肥,导致土壤养分失去平衡。连续种植制种玉米15年土壤速效钾含量为130.16毫克/千克,与种植2年比较,速效钾降低0.94倍。其原因,一是玉米从土壤中吸收的钾是磷的2.49倍。二是长期以来农户只重视氮、磷化肥的施用,没有施用钾肥的习惯。三是有机肥料施用量不足。连续种植制种玉米15年土壤微量元素中的有效锌含量为0.41微克/克,有效钼含量为0.11微克/克,均低于缺锌临界浓度0.50微克/克和缺钼临界浓度0.15微克/克。其原因一是长期以来农户只重视氮、磷化肥的施用,没有施用微量元素的习惯,二是有机肥料投入量严重不足。为了解决上述问题,于2011-2012年进行了新产品开发创新,研制出了适应于制种玉米的改土性、保水抗旱性、抗重茬性、有机生态性、生物活性肥、多功能专用肥、生物固体活性肥等新型功能性肥料。⑥种植面积大,连作年限长,土壤板结问题比较突出。种植2年土壤总孔隙度为59.24%,而种植玉米15年后土壤总孔隙度为51.32%,种植10年与种植2年比较总孔隙度降低了7.92%。土壤容重随着玉米种植年限的延长而增大,经统计分析,二者呈显著的正相关,相关系数r为0.9952。种植玉米15年土壤容重为1.29克/立方厘米,而种植2年土壤容重为1.08克/立方厘米,种植10年与种植2年比较土壤容重增大了0.21克/立方厘米。为解决此问题课题组开发出了制种玉米田改良剂、有机营养改土剂、理化性质改良剂、有机废弃物组合肥,破解了制种玉米田土壤板结的难题。
因此,研究和开发集营养、保水为一体的制种玉米抗旱专用肥成为复合肥研发的关键所在。近年来,有关复合肥研究受到了广泛关注,有关制种玉米抗旱专用肥还未见报道。本发明针对上述存在的问题,选择吸水率大的保水剂、豆粕有机肥与NPK复合肥、ZnSO4.7H2O、钼酸铵混合,合成抗旱性专用肥,破解甘肃河西内陆灌区的制种玉米田水资源匮乏等难题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种生产工艺简单,原料易得,成本低廉,能提高土壤蓄水量和制种玉米产量的制种玉米抗旱专用肥。具体方案如下:
一种制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60~62:30~32:3~4:3~4:1~2混合而成。
本发明的制种玉米抗旱专用肥,其中所述豆粕有机肥的粒度为2~3mm,PH值为5.5~6.5,按质量分数计,其中含有机质为30%~32%,含N+P2O5+k2O为4%~5%,含氨基酸为14%~15%。
本发明的制种玉米抗旱专用肥,其中所述NPK复合肥的粒度为2~3mm,按质量分数计,其中含N为14%,含P2O5数为16%,含k2O为15%。
本发明的制种玉米抗旱专用肥,其中所述ZnSO4·7H2O的粒度为1mm~2mm,其中含Zn质量分数为23%。
本发明的制种玉米抗旱专用肥,其中所述(NH4)2MoO4的粒度为0.50mm~1mm,其中含Mo质量分数为49%。
本发明的制种玉米抗旱专用肥,其中所述保水剂的粒度为1mm~2mm,吸水倍率为645倍。
本发明的上述制种玉米抗旱专用肥,优选以下几种具体方案:
一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比61.12:31.11:3.33:3.33:1.11混合而成。
一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.1:32.0:3.5:3.4:1.0混合而成。
一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.3:32.0:3.3:3.3:1.1混合而成。
本发明的上述制种玉米抗旱专用肥的制备方法,步骤如下:
(1)按配比称取豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4;
(2)将上述各原料混合均匀,包装后得到制种玉米抗旱专用肥。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明原料易得,且选用的豆粕有机肥资源丰富,具有保水、保肥、抗旱的功能。
2、本发明将保水剂、吸水率大的豆粕有机肥与NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、(NH4)2MoO4按上述配比组合成制种玉米抗旱专用肥,使资源得到了合理配置,将保水剂、豆粕有机肥的保水作用与N、P、K、Zn、Mo的营养作用融为一体,有效解决了甘肃省河西内陆灌制种玉米田的如下问题:土壤自然含水量低、出苗不整齐、缺苗断垄的问题;在玉米开花期经常遇到干旱,使制种玉米不能正常授粉,结实率降低的问题;有机肥料投入量不足,玉米制种田有机质下降的问题;化肥超量施用,肥料利用降低,施肥成本增高的问题;市场上流通的复混肥有效成分和比例不符合本区玉米制种田养分现状,缺乏制种玉米系列专用肥,导致土壤养分失去平衡的问题;种植面积大,连作年限长,土壤板结的问题。
3、对本发明进行质量分析后可以看出,本发明产品达到复混肥料的质量要求(参见表1)。
表1本发明制种玉米抗旱专用肥产品质量分析结果
检测项目 | 检测结果 | 标准指标 | 检测依据 |
有机质(%) | 18.57-19.55 | ≥19 | 重铬酸钾容量法 |
N(%) | 5.09-5.36 | ≥5 | GB/T2441-91 |
P2O5(%) | 5.67-5.97 | ≥5 | 磷钒钼黄比色测定 |
K2O(%) | 5.39-5.67 | ≥5 | 火焰光度计法 |
Zn(%) | 0.73-0.77 | ≥0.70 | 原子分光光度计法 |
Mo(%) | 0.57-0.60 | ≥0.60 | 原子分光光度计法 |
H2O(%) | 4.50-5.00 | ≤5 | 烘干法 |
pH值 | 6.00-6.50 | ≤6.00 | 电位法 |
4、对本发明进行土壤物理性质标测试后发现,制种玉米田施用本发明抗旱性专用肥与传统化肥比较,容重降低了0.09g/cm3,差异达到极显著水平(p<0.01);总孔隙度增加了3.40%,差异达到极显著水平(p<0.01);毛管孔隙度增加了0.39%,差异达到显著水平(p<0.05);非孔隙度增加了3.01%,差异达到极显著水平(p<0.01)(参见表2)。
表2本发明抗旱性专用肥对玉米制种田物理性质的影响
注:同列数据大写字母不同表示LSR0.01,小写字母不同表示LSR0.05差异显著水平,下同。
5、对本发明进行土壤含水量和蓄水量测试后发现,制种玉米田施用本发明抗旱性专用肥与传统化肥比较,自然含水量增加了1.38%,差异达到极显著水平(p<0.01);饱和蓄水量增加了68m3/hm2,差异达到极显著水平(p<0.01);毛管蓄水量增加了7.80m3/hm2,差异达到极显著水平(p<0.01);非毛管蓄水量增加了60.20m3/hm2,差异达到极显著水平(p<0.01)(参见表3)。
表3本发明抗旱性专用肥对玉米制种田蓄水量的影响
6、对本发明进行植物学性状测试后发现,制种玉米田施用本发明抗旱性专用肥与传统化肥比较,玉米株高增加了6.78cm,差异达到极显著水平(p<0.01);茎粗增加了1.08mm,差异达到显著水平(p<0.05);生长速度增加了0.43mm/d,差异达到显著水平(p<0.05);地上部分干重增加了99.77g/株,差异均达到极显著水平(p<0.01)(参见表4)。
表4本发明抗旱性专用肥对玉米植物学性状的影响
7、对本发明进行经济指标和增产效果测试后发现,制种玉米田施用本发明抗旱性专用肥与传统化肥比较,玉米穗粒数增加了11.38粒/穗,差异达到显著水平(p<0.05);穗粒重增加了5.89g/穗,差异达到极显著水平(p<0.01);百粒重增加了0.89g,差异达到显著水平(p<0.05);产量增加了468.25kg/hm2,差异达到极显著水平(p<0.05);增产率为7.33%(参见表5)。
表5本发明抗旱性专用肥对玉米经济性状和产量的影响
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进一步说明,包括但不限于以下实施方案。
以下实施方案中所使用的原料来源如下:
豆粕有机肥,粒度2~3mm,含有机质质量分数为30%~32%,N+P2O5+k2O质量分数为4%~5%,氨基酸质量分数为14%~15%,鲁抗集团大山农生物工程有限公司生产。
NPK复合肥,粒度2~3mm,含N质量分数为14%,含P2O5质量分数为16%,含k2O质量分数为15%,北京德农种子公司生产。
ZnSO4·7H2O,粒度1~2mm,含Zn质量分数为23%,甘肃刘家峡化工厂生产。
保水剂,粒度1~2mm,吸水倍率645倍,甘肃民乐福民精细化工有限公司生产。
(NH4)2MoO4,粒度0.50~1mm,含M0质量分数为49%,郑州市比尔化工原料公司生产。
制种玉米品种选用的是甘肃敦煌种业股份有限公司提供的吉祥一号。
实施例1一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比61.12:31.11:3.33:3.33:1.11混合而成。
实施例2一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.1:32.0:3.5:3.4:1.0混合而成。
实施例3一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.3:32.0:3.3:3.3:1.1混合而成。
实施例4一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.89:31.11:3.50:3.40:1.10混合而成。
实施例5一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.75:31.21:3.50:3.43:1.11混合而成。
实施例6一种制种玉米抗旱专用肥,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.87:31.11:3.50:3.40:1.12混合而成。
上述实施例1~6的制种玉米抗旱专用肥的制备方法,步骤如下:
(1)按配比称取豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4;
(2)将上述各原料混合均匀,包装后得到制种玉米抗旱专用肥。
实施例7
试验地点:2010-2012年在甘肃省张掖市甘州区沙井镇古城村六社刘福汉连续种植制种玉米12年的基地上进行试验。该地区位于东经100°18′51.4″,北纬39°08′16.70″,海拔高度1450m,年均温度7.50℃,年均降水量106mm,年均蒸发量1900mm,无霜期150d-160d,土壤类型是灌漠土,0~20cm土层含有机质23.64g/kg,碱解氮(N)53.96mg/kg,速效磷(P2O5)15.19mg/kg,速效钾(K2O)152.29mg/kg,pH值为8.12。
试验方法:试验小区面积为32m2(8m×4m),每个小区四周筑埂,埂宽40cm,埂高30cm,肥料1/3在玉米播种前做底肥施入0~20cm土层,2/3在玉米拔节期结合灌水追施。播种时间为2010-2012年4月22日,母本定植株距25cm,行距50cm,父本以满天星配置,株距50cm。分别在玉米拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、乳熟期各灌水1次,每个小区灌水量相等。玉米收获时分别在试验小区内随机采集30株植株,测定植物学性状和经济性状,每个小区单独收获,将小区产量折合成公顷产量进行统计分析。定点试验3年后,于2012年9月26日玉米收获后,在试验小区内按S形布点,采集耕层(0~20cm)土样5kg,用四分法带回1kg混合土样,风干后在室内进行分析,其中土壤容重、土壤团聚体、土壤微生物用环刀采用原状土,未进行风干。
试验处理:在纯N、P2O5投入量相等的条件下(纯N0.495t/hm2,纯P2O5为0.207t/hm2),试验共设计3个处理,处理1:对照(ck),不施肥;处理2:传统化肥,CO(NH2)20.90t/hm2+(NH4)2HPO40.45t/hm2;处理3:抗旱专用肥,抗旱专用肥6.20tg/hm2;以上每个处理3次重复,随机区组排列。
经济性状测定:玉米收获时在试验小区内随机采30个果穗室内测定穗行数、穗粒数、穗粒重、百粒重,每个试验小区单独收获,将小区产量折合成亩产量进行统计分析。
数据统计方法:玉米经济性状和产量采用多重比较,LSR检验。试验结果参见表6。
表6制种玉米抗旱专用肥与对照组、传统化肥的效果比较
组别 | 穗粒数(粒) | 穗粒重(g) | 百粒重(g) | 产量(Kg/亩) | 增产率(%) |
对照组 | 262.07 | 74.57 | 22.60 | 338.42 | / |
传统化肥组 | 290.57 | 85.27 | 27.35 | 439.59 | 29.89 |
实施例1 | 308.32 | 88.21 | 28.61 | 457.32 | 34.83 |
实施例2 | 305.23 | 87.33 | 28.32 | 452.75 | 33.78 |
实施例3 | 299.08 | 85.56 | 27.75 | 443.60 | 31.07 |
实施例4 | 311.40 | 89.09 | 28.89 | 461.89 | 36.48 |
实施例5 | 302.15 | 86.44 | 28.03 | 448.17 | 32.43 |
实施例6 | 304.00 | 86.97 | 28.21 | 450.92 | 33.24 |
通过表6可以看出,制种玉米田施用本发明的抗旱专用肥与传统化肥比较,制种玉米穗粒数、穗粒重、百粒重、产量都有明显增加。
Claims (10)
1.制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60~62:30~32:3~4:3~4:1~2混合而成。
2.如权利要求1所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,所述豆粕有机肥的粒度为2~3mm,PH值为5.5~6.5,按质量分数计,其中含有机质为30%~32%,含N+P2O5+k2O为4%~5%,含氨基酸为14%~15%。
3.如权利要求1所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,所述NPK复合肥的粒度为2~3mm,按质量分数计,其中含N为14%,含P2O5数为16%,含k2O为15%。
4.如权利要求1所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,所述ZnSO4.7H2O的粒度为1mm~2mm,其中含Zn质量分数为23%。
5.如权利要求1所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,所述(NH4)2MoO4的粒度为0.50mm~1mm,其中含Mo质量分数为49%。
6.如权利要求1所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,所述保水剂的粒度为1mm~2mm,吸水倍率为645倍。
7.如权利要求1~6中任一项所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比61.12:31.11:3.33:3.33:1.11混合而成。
8.如权利要求1~6中任一项所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.1:32.0:3.5:3.4:1.0混合而成。
9.如权利要求1~6中任一项所述的制种玉米抗旱专用肥,其特征在于,该专用肥由豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4按风干重量百分比60.3:32.0:3.3:3.3:1.1混合而成。
10.如权利要求1~9中任一项所述的制种玉米抗旱专用肥的制备方法,步骤如下:
(1)按配比称取豆粕有机肥、NPK复合肥、ZnSO4·7H2O、保水剂、(NH4)2MoO4;
(2)将上述各原料混合均匀,包装后得到制种玉米抗旱专用肥。
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