CN105367206A - 一种球根类花卉专用复合肥及其应用 - Google Patents

一种球根类花卉专用复合肥及其应用 Download PDF

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王俊宇
武志杰
陈利军
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Abstract

本发明涉及生物炭肥料的技术领域，具体地说是延长氮肥肥效期、减少磷肥淋洗损失、提高氮素、磷素利用率，充分满足球根类花卉生长的一种具有抗旱保墒、改良土壤功能的生物炭基复合肥及其应用。该复合肥包括生物炭(干基)10～30％、化学肥料45～60％、麦饭石10～20％、粘土10～15％，其中所述化学肥料优选为：尿素10～20％、磷酸二氢钾25～40％、硫酸钾10～20％。按上述比例将原料搅拌、烘干、送入造粒系统造粒后烘干(小于10％)即可得到复合肥产品，本发明生物炭基复合肥生产工艺简单易行、投资小、见效快、农业产量高、成本低，适用于球根类花卉作为底肥施用，可广泛应用在干旱、半干旱地区的各类土壤中，具有广阔的市场前景和良好的社会效益及经济效益。

Description

一种球根类花卉专用复合肥及其应用
技术领域
本发明属于肥料技术领域，特别涉及一种球根类花卉专用复合肥及其制备方法。
背景技术
传统化学肥料的氮肥由于挥发、淋失和土壤固定等因素的影响，利用率一直不高，氮肥当季利用率只有30％～40％，磷肥当季利用率只有10％～20％左右；微量元素更低，施入当季也难以充分发挥作用。肥料利用率不高，不但导致农作物的增产增质效果差，降低经济效益，还可能会引起一系列的生态环境问题。通过工业途径，生产以高利用率、高环境安全性为特征的生物炭复合肥，对于推动我国肥料工业和无公害农业的发展意义重大。
大多采用市场上可购买的氮磷钾复合肥，其主要有效成分为N、P、K三大无机元素，虽可在短时间内满足植物的生长需要，但长期使用会使土壤团粒结构遭到破坏，易造成土壤板结、透气保水保肥能力下降、土壤耕种性变差，不利于植物根系正常生长和养分吸收，从而影响植物生长，植物品质下降。同时单纯的有机肥虽富含有机质，但养分释放缓慢，作物吸收慢、肥效低，各种有效养分之间达不到有效平衡，由于肥料配方不科学，导致作物产量不高，作物中有效成分及微量元素含量不高。
生物炭是由生物质在无氧或缺氧条件下，经过缓慢高温热解产生的一类难熔、稳定、高度芳香化、富含碳素的固态物质，属于广义概念上黑炭的一种类型。生物炭主要含有呋喃、吡喃、脱水糖、苯酚、羧酸及其衍生物、烷属烃类衍生物和烯属烃类衍生物等化合物，并以烷基和芳香结构为主；含钠、镁、硅等灰分元素；具有稳定性高、阳离子交换量大(CEC)、空隙结构发达、比表面积大等特点，是无机物、不定型有机质及结晶态芳香碳有机质共存的复合结构。生物炭能显著提高土壤有机碳含量，还能显著提高土壤阳离子交换量(CEC)、速效磷、速效钾、矿质态氮含量。生物质炭表面具多微孔，具有亲水性、离子交换性、络合能力及较高的吸附能力，施用一定数量生物炭可提高土壤持水性能，改善土壤通透性。生物炭对肥料具有很好的缓释作用，可有效减少肥料淋失浪费，同时生物炭中的醌基能抑制土壤脲酶活性，因而能有效抑制尿素水解成铵态氮过程，降低氨挥发损失。生物炭颜色决定该物质有很好的吸光增温效果，能提高氮肥利用率，增加肥料养分在土壤中存留期，减少淋失等其他损失。总之，生物炭不仅能提高土壤肥力、减少农田污染、降低农田温室气体排放，同时可以长时间作用于土壤中，还能避免生物质腐解过程消耗养分和生物质直接还田易将病原菌、杂草种子带入农田等缺点。
生物炭作为土壤改良剂和固碳剂，在国内外成为研究热点。然而，大部分生物炭在土壤上施用会导致一个季节或多个季节内作物生长受抑制或减产。生物炭的特点使之成为一种良好的化肥增效剂，与化肥混合施用可明显提高各种肥料养分的利用率，适合在量大面广的种植业领域应用。生物炭能在常温下长期保存，可与其它有机、无机肥料进行混合造粒烘干而不受影响，且肥料增效作用明显。因此，生物炭与肥料复合成为生物炭农业应用的必然趋势。
麦饭石的作用是提供丰富的矿物质和无机盐，其含有钾、钠、钙、镁、磷常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素，在水溶液中还能溶出多种氨基酸，是一个绿色的矿物质的天然仓库。麦饭石可促进农作物生长，增加产量且能改善作物品质。麦饭石具备多孔性，能够溶出矿物质，具有较强的物理及化学吸附作用，可以进行离子交换，能够稳定和提高平衡土壤的物理机能，而且还可以减少化肥使用、改良土壤，从而保护环境，是一种优良的土壤改良剂。麦饭石还能降低和吸收残余农药，确保农作物可安全食用。然而，综合利用生物炭和麦饭石来提高各种肥料养分的利用率尚未见报道。
近年来，球根类花卉广泛应用于花坛、花境、庭院中，在国内外的园林造景中都应用的十分广泛，环境效益显著。球根花卉母球中所贮藏的丰富养分供给根、茎、叶的生长，在开花期母球养分减少极多，开花后四周大量消耗达75％，同时茎叶中的养分在开花前不断增加，开花后急剧下降。为此，在采用一定基肥种植后6—8周需要施用一定量的氮磷钾元素复合肥料。本研究的目的是在为球根类花卉提供充足养分的基础上，提高肥料利用率，并进一步改善土壤，使培养土能更好的持续利用，节约成本的同时节省翻盆等工序。
发明内容
针对现有化学肥料养分利用率低的问题，结合球根营养需求的特点，本发明提供一种既能提高肥料利用率又能改良土壤提高农产品品质的球根类植物专用复合肥及其制备方法。
按重量百分比例计，生物炭10％～30％，化学肥料45％～60％，麦饭石10％～20％，粘土10％～15％。
所述专用复合肥是按上述所需比例将生物炭、化学肥料、麦饭石、粘土搅拌混合均匀而成。
搅拌混合前，将化学肥料磨碎过筛至40-60目；
搅拌混合前，将麦饭石磨碎过筛至20-40目；
搅拌混合前，将粘土磨碎过筛至60-100目。
所述生物炭需干燥至含水量0.5-2％，再与化学肥料、麦饭石、粘土搅拌混合；
所述生物炭为以农作物为原料制备而得的生物炭，磨碎过筛至40目～100目的粉末。
其中的化学肥料为所述肥料中的三种的组合，优选为尿素10～20份，磷酸二氢钾25～40份，硫酸钾10～20份。
所述专用复合肥应用于球根类植物种植过程中，作为球根类植物的专用复合肥。
球根类植物为球根类花卉，具体为具体为郁金香、朱顶红、风信子、文殊兰、百子莲、石蒜、水仙花、百合、贝母、唐菖蒲、小苍兰、西班牙鸢尾、番红花、秋水仙、观音兰、虎眼万年青、白头翁、花叶芋、马蹄莲、仙客来、大岩桐、球根秋海棠、花毛茛、美人蕉、荷花、姜花、睡莲、六出花中的一种或两种以上。
生物炭的制备方法为：
1)取预先干燥过(即利用太阳能、风能等风干)，干燥后要求含水量为5～20％的农作物秸秆(如玉米秸秆)，切割成段，长度范围为5～15cm；
2)置于焖烧炉中炭化4-5小时；焖烧温度为585～615℃，自然冷却至室温后取出，生物炭含水量0.5-2％。
3)将其粉碎成40目～60目的粉末状。
专用复合肥中化学肥料的优选为尿素10％～20％，磷酸二氢钾25％～40％，硫酸钾10％～20％。
专用复合肥的制备方法：
1)取四种原料，按专用复合肥重量百分比计，其中生物炭占10％～30％，化学肥料占45％～60％，麦饭石占10～20％，粘土占10％～15％，放入转鼓混合造粒干燥机中。
2)将原料采用转动混合造粒技术按比例混合。
在混合造粒前，将四种原料粉碎过筛，其中，生物炭经粉碎过筛至40-60目，化学肥料经粉碎过筛至40～60目，麦饭石经粉碎过筛至20～40目，粘土经粉碎过筛至60-100目。
本发明高效复合肥由活化生物炭、麦饭石、化学肥料和粘土混合造粒而成。
所述生物炭是由生物质玉米秸秆在完全或部分缺氧的条件下经过热裂解、炭化产生的一类高度芳香化、难溶性的固态物质。生物炭有丰富的微孔结构，能够疏松土壤、增加有机质，利于球根类植物生长，但其所含氮、磷、钾等营养元素含量极低，在施用中还需要配合化肥以增强肥效。生物炭可将易分解有机碳转化为稳定的固定碳，减少大气中二氧化碳的排放，有利于改善全球气候变化。
所述麦饭石中含有大量微量元素，含有钾、钠、钙、镁、磷等常量元素和锌、铁、硒、铜、锶、碘、氟、偏硅酸等十八种微量元素，能够满足球根类植物生长需求。
所述氮磷钾三元素比例中磷钾元素含量较高，可以充分满足球根类植物对磷钾元素的需求，同时满足氮素供应。
本发明球根类作物专用肥含氮4.6％～9.2％、磷12.5％～20％、钾16.5％～28％，适用于球根类花卉作底肥施用。
与其它普通复合肥相比，本发明的主要优点是：
1.利用化学肥料与麦饭石、生物炭进行混合处理，生物炭和麦饭石不仅增加植物营养元素，且生物炭的特殊结构使之对肥料养分有较强的吸附能力，使被吸附的养分缓慢释放，减少其在土壤中的固定损失和淋失；生物炭呈现碱性，施入多年施用化肥的土壤中能抑制土壤脲酶活性而有效延缓尿素水解成铵态氮过程，降低氨挥发损失；生物炭对肥料养分具有一定的吸附能力，具有对化肥的增效作用，可增加作物对养分的吸收率。生物炭和麦饭石能增高土壤有机质含量，改良土壤物理性状，提高土壤微生物活性，加速土壤物质和能量循环，提高土壤生产力，同时，生物炭的施用能够缓解土壤酸化过程。球根类作物的需肥特点是对磷、钾元素需求量大。本专用复合肥根据球根类植物的需肥特征和生物炭、麦饭石对肥料的特殊作用而研制。
2.能满足和供应植物生长所需的多种养分，调理植物生长，提高作物产量和质量。本发明含有作物生长所需的氮、磷、钾和多种中微量元素，并含有蛋白质、氨基酸以及各种其它小分子有机酸和多糖等生理活性物质，能加速作物新陈代谢，调理植物生长。
3.使得普通化肥水溶性减弱、挥发性降低；减少氮肥(只针对氮肥？)随水分流失、因挥发损失及对生态环境造成的破坏；田间施用肥效长，可提高肥料利用率、节肥增产；
4.生物素无毒无害、不残留、来源广泛，在土壤中转为腐殖质起土壤改良剂的作用，改良土壤物理性状，能促进健康土壤生物链的形成，降低及防止病虫害的衍生，为植物生长建立优良的有机生态条件；显著提高肥料养分利用率，可提高氮利用率10％～30％，提高磷利用率5％～10％，提高钾利用率5％左右，并能显著提高中微量元素利用率。
5.本发明生物炭基复合肥生产工艺简单易行、投资小、见效快、农业产量高、成本低，适用于球根类花卉作为底肥施用，可广泛地应用在干旱、半干旱地区的各类土壤中，具有广阔的市场前景和良好的社会效益及经济效益。
具体实施方式
以下实施例用于进一步详细描述本发明，但不构成对本发明的限制，本发明的具体数据绝非仅限于这些实施例。
实施例1(以重量计,下同)
将来源于秸秆的生物炭(干基)粉碎并过60目筛，将粘土粉碎至≤100目，同时将粒状化学肥料粉碎过60目筛，最后将20份生物炭(干基重量)，10份尿素，30份磷酸二氢钾，20份硫酸钾，10份麦饭石，10份粘土，加入转鼓造粒设备混合造粒。即得到N:P2O5:K2O＝4.6:15.6:19.2，N+P2O5+K2O≥39.4％的颗粒状的专用复合肥。
试验设置：
设专用复合肥、复混肥和无肥3个处理，复混肥N:P2O5:K2O与专用复合肥相同，复混肥为尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾组合，每个处理重复6次。采用辽宁省当地典型土壤(棕壤)，使用18个直径14cm、深15cm的塑料盆钵，将3g专用复合肥与3kg土壤混和后分别装在六个盆的底部；处理复混肥时按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.3g+磷酸二氢钾0.90g+硫酸钾0.60g，每个处理6次重复，处理好的土壤放入6个盆钵中作为对照。2012年5月移植生长状况均一的2年生朱顶红小苗。待植株缓苗后采用一致的管理方式进行浇水追肥。分别在定植后2个月、4个月、6个月、8个月和10个月后追施专用复合肥和复混肥，专用复合肥每次处理的使用量为每盆0.6g，处理复混肥时，按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.06g+磷酸二氢钾0.18g+硫酸钾0.12g。生长期间测定叶宽、球根直径，专用复合肥处理和复混肥处理的植株叶宽和球根直径显著大于无肥组；专用复合肥处理的植株叶宽显著大于复混肥组，球根直径在2、4、6月差异不显著，8个月、10个月后显著大于复混肥组，球根直径增加了5-8％，始花期提前10-15天，全花期延长5-10天，株高、平均叶长、平均花剑高度有所增加，花冠直径有所增大，植株生长整齐，叶片深绿色，根系丰富。
实施例2
将来源于秸秆的生物炭(干基)粉碎并过60目筛，将粘土粉碎至≤100目，同时将粒状化学肥料粉碎过60目筛，最后将20份生物炭，10份尿素，35份磷酸二氢钾，10份硫酸钾,15份麦饭石，10份粘土加入转鼓造粒设备混合造粒。即得到N:P2O5:K2O＝4.6:18.2:16.4，N+P2O5+K2O≥39.2％的颗粒状的专用复合肥。
试验设置：
设专用复合肥、复混肥和无肥3个处理，复混肥N:P2O5:K2O与专用肥相同，复混肥为尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾组合，每个处理6次重复。采用辽宁省当地典型土壤(棕壤)，使用18个直径14cm、深15cm的塑料盆钵，将3g专用复合肥与3kg土壤混和后分别装在六个盆的底部，处理复混肥时，按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.3g+磷酸二氢钾1.05g+硫酸钾0.30g，每个处理6次重复，处理好的土壤放入6个盆钵中作为对照。2012年5月移植生长状况均一的2年生朱顶红小苗。待植株缓苗后采用一致的管理方式进行浇水追肥。分别在定植后2个月、4个月、6个月、8个月和10个月后追施专用复合肥和复混肥。专用复合肥每次处理的使用量为每盆0.6g，处理复混肥时，按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.06g+磷酸二氢钾0.21g+硫酸钾0.06g。生长期间测定叶宽、球根直径，专用复合肥处理和复混肥处理的植株叶宽和球根直径显著大于无肥组；专用复合肥处理的植株叶宽显著大于复混肥组，球根直径在2、4、6月差异不显著，8个月、10个月后显著大于复混肥组，球根直径增加了5-8％，始花期提前10-15天，全花期延长5-10天，株高、平均叶长、平均花剑高有所增加，花冠直径有所增大，植株生长整齐，叶片深绿色，根系丰富。
实施例3
将来源于秸秆的生物炭(干基)粉碎并过60目筛，将粘土粉碎至≤100目，同时将粒状化学肥料粉碎过60目筛，最后将20份生物炭，10份尿素，35份磷酸二氢钾，15份硫酸钾,10份麦饭石，10份粘土加入转鼓造粒设备混合造粒。即得到N:P2O5:K2O＝4.6:18.2:18.9，N+P2O5+K2O≥41.7％的颗粒状的专用复合肥。
实验设置：
设专用复合肥、复混肥和无肥3个处理，复混肥N:P2O5:K2O与专用复合肥相同，复混肥为尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾组合，每个处理6次重复。采用辽宁省当地典型土壤(棕壤)，使用18个直径14cm、深15cm的塑料盆钵，将3g专用复合肥与3kg土壤混和后分别装在六个盆的底部，处理复混肥时，按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.3g+磷酸二氢钾1.05g+硫酸钾0.45g，每个处理6次重复，处理好的土壤放入6个盆钵中作为对照。2012年5月移植生长状况均一的2年生朱顶红小苗。待植株缓苗后采用一致的管理方式进行浇水追肥。分别在定植后2个月、4个月、6个月、8个月和10个月后追施专用复合肥和复混肥，专用复合肥每次处理的使用量为每盆0.6g，处理复混肥时，按照与专用复合肥中氮磷钾等同含量使用，具体为尿素0.06g+磷酸二氢钾0.21g+硫酸钾0.09g，生长期间测定叶宽、球根直径。结果表明，专用复合肥处理和复混肥处理的植株叶宽和球根直径显著大于无肥组；专用复合肥处理的植株叶宽显著大于复混肥组，球根直径在2、4、6月差异不显著，8个月、10个月后显著大于复混肥组，球根直径增加了7-10％，始花期提前10-15天，全花期延长5-10天，株高、平均叶长、平均花剑高有所增加，花冠直径有所增大，植株生长整齐，叶片深绿色，根系丰富。

Claims (8)

1.一种球根类花卉专用复合肥，其特征在于：按重量百分比例计，生物炭10％～30％，化学肥料45％～60％，麦饭石10％～20％，粘土10％～15％。
2.根据权利要求1所述的专用复合肥，其特征在于：
所述专用复合肥是按上述所需比例将生物炭、化学肥料、麦饭石、粘土搅拌混合均匀而成；
搅拌混合前，将化学肥料磨碎过筛至40-60目；
搅拌混合前，将麦饭石磨碎过筛至40-60目；
搅拌混合前，将粘土磨碎过筛至60-100目。
3.根据权利要求1所述的专用复合肥，其特征在于：
所述生物炭需干燥至含水量0.5-2％，再与化学肥料、麦饭石、粘土搅拌混合；
所述生物炭为以农作物秸秆为原料制备而得的生物炭，磨碎过筛至40目～100目的粉末。
4.按照权利要求1所述的专用复合肥，其特征在于：
生物炭的制备方法为：
1)取含水量为5～20％的农作物秸秆，切割成段，长度范围为5～15cm；
2)置于焖烧炉中炭化4-5小时；焖烧温度为585～615℃，自然冷却至室温后取出，生物炭含水量0.5-2％。
5.按照权利要求1或2所述的专用复合肥，其特征在于：按重量百分比例计，其中的化学肥料使球根类作物专用肥中含氮4.6％～9.2％、磷12.5％～20％、钾16.5％～28％。
6.按照权利要求1或2所述的专用复合肥，其特征在于：其中的化学肥料为尿素、磷酸二氢钾和硫酸钾三种组合，按重量份数计，优选10-20份，磷酸二氢钾25-40份，硫酸钾10-20份。
7.一种权利要求1-6任一所述专用复合肥应用于球根类植物种植过程中，作为球根类植物的专用复合肥。
8.按照权利要求7所述专用复合肥的应用，其特征在于：球根类植物为球根类花卉，具体为郁金香、朱顶红、风信子、文殊兰、百子莲、石蒜、水仙花、百合、贝母、唐菖蒲、小苍兰、西班牙鸢尾、番红花、秋水仙、观音兰、虎眼万年青、白头翁、花叶芋、马蹄莲、仙客来、大岩桐、球根秋海棠、花毛茛、美人蕉、荷花、姜花、睡莲、六出花中的一种或两种以上。
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