CN106565372A - 一种水稻专用锰铁硅肥及其制备方法 - Google Patents

一种水稻专用锰铁硅肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种水稻专用锰铁硅肥，由电解锰渣、麦饭石、腐殖酸、秸秆、酵母废液、菌糠、含铁化合物、粉煤灰、黏土、复合微量元素等原料制成。本发明还公开所述肥料的制备方法，包括粉碎、发酵、烘干制粒等步骤。本发明的水稻专用锰铁硅肥解决了水稻因缺锰引起的各种症状，粉煤灰、黏土中含有大量的硅元素，水稻施硅能提高增强抗倒、抗病虫害能力，提高结实率；本发明的肥料中含有大量铁元素，可促进水稻的生长发育；锰、铁、硅三者协同作用，显著提高农作物的产量和品质；同时富含腐殖酸等天然有机肥可促进土壤团粒结构的形成，提高土壤透气能力，从而提高了土壤保肥、保水的能力，有效改善土壤结块、盐碱化的现象。

Description

一种水稻专用锰铁硅肥及其制备方法
技术领域
本发明涉及农药化肥领域，具体涉及一种水稻专用锰铁硅肥及其制备方法。
背景技术
锰是水稻生长不可缺少的微量营养元素，水稻缺锰将导致生长发育异常，分蘖数、成穗率、穗粒数、千粒重和产量均低于正常水稻。影响土壤中锰含量的因素主要有土pH 值（pH=6.5 为界限）、土壤质地、氧化还原电位、湿度、有机质含量、通气状况、有机质和粘粒含量。 在水稻生理功能上，锰还是影响水稻光合作用、影响水的光解和电子的传递、调节酶的活性、促进氮素代谢、调节植物体内氧化还原状况、促进种子萌发和幼苗生长的重要因素。
水稻缺锰多发生在碱性环境下，施用石灰、钾肥等会使土壤中有效锰降低，最终出现缺锰症状。缺锰最直观的现象是叶片失绿并伴有褐色斑点，叶片比正常水稻要薄，生长发育缓慢，植株矮小，分蘖数减少，得病几率升高，最终导致减产。幼苗期缺锰则植株生长差，干物质量轻，容易诱发水稻畸形，抽穗期不能正常抽穗，成熟期干瘪率增加。研究表明，水稻叶片中锰含量低于20 mg/kg 时，容易发生缺锰症状。
铁是人体必需的微量元素,其主要功能是与血红蛋白和肌红蛋白结合形成红血球,参与组织中氧气和二氧化碳的转运和交换。缺铁可导致缺铁性贫血的发生和不良怀孕等。此外，铁是植物制造叶绿素不可缺少的催化剂，在植物的叶绿素合成时，铁是一种或多种酶的催化剂。植株缺铁时，叶绿体的结构被破坏，从而导致叶绿素不能形成。严重缺铁时，叶绿体变小，甚至解体液泡化。铁在韧皮部的移动性很低，植株缺铁后老叶中的铁很难移到新生的幼叶中，使新生幼叶出现缺铁失绿症。水稻是典型的喜硅作物，其茎叶干物质中含SiO2达15%～20%。硅对水稻的作用，多数报道认为：水稻施硅能提高表皮细胞硅化程度，增强抗倒、抗病虫害能力，改善功能叶片着生姿态，增加叶面积，提高光合作用强度，促进干物质积累，提高结实率，增加水稻产量等。
水稻是典型的喜硅作物，其茎叶干物质中含SiO2达15%～20%。硅对水稻的作用，多数报道认为：水稻施硅能提高表皮细胞硅化程度，增强抗倒、抗病虫害能力，改善功能叶片着生姿态，增加叶面积，提高光合作用强度，促进干物质积累，提高结实率，增加水稻产量等。
我国具有悠久的种植水稻的历史，具有种植区域广、面积大等特点。目前我国大部分水稻种植均施用大量化肥，虽然在增产、增收方面有一定的作用，但长期使用造成的土壤酸化、板结，导致其保水、保肥、透气性差，导致土壤中微量元素流失缺乏，尤其是锰、铁元素的缺乏，从而影响作物的生长发育和大米质量。因此，开发出一种富含锰和铁元素的有机环保肥料，既能及时给水稻补充锰和铁元素，调节土壤的微量元素结构，又可生长出含铁量较多的保健大米。
发明内容
本发明旨在提供一种水稻专用锰铁硅肥，该肥料可满足水稻对锰、硅元素的生长需求，还可促进铁的吸收，生产出富含铁元素的保健大米，提高水稻种植的经济效益。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明的水稻专用锰铁硅肥，由以下重量份的原料组成：电解锰渣50-100份、麦饭石30-60份、腐殖酸80-150份、秸秆30-100份、酵母废液10-20份、菌糠50-100份、含铁化合物30-60份、粉煤灰50-100份、黏土30-70份、复合微量元素10-20份；
所述的含铁化合物包括尿素铁络合物、黄腐酸二胺铁、硫酸亚铁、氨基酸螯合铁一种或两种以上的混合；
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的水稻专用锰铁硅肥的制备方法包括以下步骤：
（1）粉碎：按重量份称取电解锰渣、麦饭石、腐殖酸、秸秆、菌糠、粉煤灰、黏土粉碎成粒径为3-8cm的颗粒，加入相应重量份的酵母废液，混合均匀，得到预发酵料；
（2）发酵：将所述步骤（2）的预发酵料渥堆发酵10-25天，每2-5天翻动一次；
（3）加料：按重量份称取含铁化合物和复合微量元素，磨成细粉，等发酵料渥堆发酵4-8天后加入发酵料中，继续发酵；
（4）烘干制粒：将所述步骤（3）完成发酵的物料干燥2-5h，再粉碎成粒径为5-10mm的颗粒，即得。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为1800-3700mg/kg，铁的含量为2500-4000mg/kg，硅的含量为300-600mg/kg。
所述的水稻专用锰铁硅肥的应用方法为：在每吨基肥中加入5-50kg水稻专用锰铁硅肥使用，施用量为基肥施用量的30-70%。
所述的基肥为氮肥、磷肥、钾肥一种或两种以上的混合。
所述氮肥为尿素、磷酸一铵、磷酸二铵和氯化铵中的任意一种或两种以上的混合；所述磷肥为过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、钙镁磷肥中的任意一种或两种以上的混合；所述钾肥为硫酸钾、氯化钾中的一种或两种的混合。
本发明的有益效果为：
（1）本发明的水稻专用锰铁硅肥，含有大量的硅元素和锰元素，锰的来源取自电解锰渣，解决了废锰渣难以净化处理，存在污染自然环境的隐患；采用电解锰渣与硅藻土、腐殖酸等天然有机物发酵制得，相比传统的锰肥制造工艺，具有能耗小、污染低、废物利用率高等优点，本发明的水稻专用锰肥富含锰元素，解决了水稻因缺锰引起的各种症状；粉煤灰、黏土中含有大量的硅元素，水稻施硅能提高表皮细胞硅化程度，增强抗倒、抗病虫害能力，改善功能叶片着生姿态，增加叶面积，提高光合作用强度，促进干物质积累，提高结实率；铁在植物的叶绿素合成时是不可或缺的，本发明的肥料中含有大量铁元素，可促进水稻的生长发育；锰、铁、硅三者协同作用，提高水稻的抗寒、抵御病虫害的能力，显著提高农作物的产量和品质；腐殖酸可促进土壤团粒结构的形成，提高土壤透气能力，从而提高了土壤保肥、保水的能力，有效改善土壤结块、盐碱化的现象；此外，本发明通过增加肥料中的铁含量，满足水稻生长发育需要的铁元素，且提高稻米中的铁含量，可在一定程度上通过食用该大米补充人体的铁元素；
（2）本发明提供的水稻专用锰铁硅肥中，添加了各类水稻需要的金属络合物，在土壤环境中稳定，易于被植物根系吸收和利用，持效期长，相对于传统的铁肥、锰肥、硅肥具有易吸收、安全、高效的特点，能及时补充由于缺乏微量元素缺乏而导致的植物各种缺素症，迅速激活植物生长发育性能，本肥料与氮磷钾肥混合使用，有协同增效作用，水稻的增产量、株高、穗长、千粒重等指标均比使用普通化肥的同类品种的水稻优异，增产作用明显；可降低肥料使用量，提高其利用率；
（3）本发明的水稻专用锰铁硅肥原料来源广泛，价格低廉，可变废为宝，且制备方法简单易行，降低化肥的使用量，具有提高经济效益，同时保护了农业环境的优点。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制，根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1
称取电解锰渣50kg、麦饭石30kg、腐殖酸80kg、秸秆30kg、菌糠50kg、粉煤灰50kg、黏土30kg，粉碎成粒径为3cm的颗粒，加入10kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每2天翻动一次料堆；发酵4天后，称取30kg尿素铁络合物和10kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵6天；将完成发酵的物料干燥2h，再粉碎成粒径为5mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取5kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的70%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为1800mg/kg，铁的含量为2500mg/kg，硅的含量为300mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由220kg磷酸一铵、180kg尿素、160kg磷酸钙、180kg磷酸二铵、260kg氯化钾组成。
实施例2
称取电解锰渣60kg、麦饭石35kg、腐殖酸90kg、秸秆45kg、菌糠60kg、粉煤灰60kg、黏土40kg，粉碎成粒径为4cm的颗粒，加入12kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每3天翻动一次料堆；发酵8天后，称取20kg尿素铁络合物、25kg氨基酸螯合铁和12kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵8天；将完成发酵的物料干燥2.5h，再粉碎成粒径为6mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取10kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的65%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为2050mg/kg，铁的含量为2860mg/kg，硅的含量为350mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由265kg磷酸钙、345kg磷酸二铵、110kg 磷酸一铵、280kg氯化钾组成。
实施例3
称取电解锰渣70kg、麦饭石40kg、腐殖酸105kg、秸秆55kg、菌糠70kg、粉煤灰70kg、黏土47kg，粉碎成粒径为5cm的颗粒，加入14kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每3天翻动一次料堆；发酵10天后，称取30kg黄腐酸二胺铁、10kg硫酸亚铁和14kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵7天；将完成发酵的物料干燥3h，再粉碎成粒径为7mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取20kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的54%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为2370mg/kg，铁的含量为3025mg/kg，硅的含量为405mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由230kg尿素、280kg磷酸一铵、170kg硫酸钾和320kg氯化铵组成。
实施例4
称取电解锰渣77kg、麦饭石45kg、腐殖酸120kg、秸秆65kg、菌糠78kg、粉煤灰80kg、黏土65kg，粉碎成粒径为6cm的颗粒，加入15kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每4天翻动一次料堆；发酵12天后，称取30kg黄腐酸二胺铁、10kg硫酸亚铁、20kg氨基酸螯合铁和16kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵10天；将完成发酵的物料干燥3.5h，再粉碎成粒径为8mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取30kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的47%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为2700mg/kg，铁的含量为3560mg/kg，硅的含量为465mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由520kg磷酸二铵、160kg氯化钾、200kg氯化铵、120kg硫酸钾组成。
实施例5
称取电解锰渣84kg、麦饭石50kg、腐殖酸132kg、秸秆80kg、菌糠86kg、粉煤灰88kg、黏土55kg，粉碎成粒径为7cm的颗粒，加入17kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每4天翻动一次料堆；发酵12天后，称取28kg黄腐酸二胺铁、12kg氨基酸螯合铁和17kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵12天；将完成发酵的物料干燥4h，再粉碎成粒径为9mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取38kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的40%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为3080mg/kg，铁的含量为3645mg/kg，硅的含量为510mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由550kg钙镁磷肥、90kg尿素、75kg硫酸钾、195kg磷酸钙、90kg氯化钾组成。
实施例6
称取电解锰渣90kg、麦饭石55kg、腐殖酸140kg、秸秆90kg、菌糠95kg、粉煤灰97kg、黏土64kg，粉碎成粒径为8cm的颗粒，加入18kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每5天翻动一次料堆；发酵15天后，称取28kg黄腐酸二胺铁、12kg氨基酸螯合铁和18kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵10天；将完成发酵的物料干燥4.5h，再粉碎成粒径为10mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取45kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的35%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为3480mg/kg，铁的含量为3780mg/kg，硅的含量为550mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由所述的基肥由360kg磷酸一铵、 270kg磷酸二铵、270kg磷酸钙、100kg氯化钾组成。
实施例7
称取电解锰渣100kg、麦饭石60kg、腐殖酸150kg、秸秆100kg、菌糠100kg、粉煤灰100kg、黏土70kg，粉碎成粒径为8cm的颗粒，加入20kg酵母废液，混合均匀后放入发酵池中渥堆发酵，每5天翻动一次料堆；发酵15天后，称取17kg黄腐酸二胺铁、22kg氨基酸螯合铁和20kg复合微量元素，磨成细粉加入料堆继续发酵10天；将完成发酵的物料干燥5h，再粉碎成粒径为10mm的颗粒，即得水稻专用的锰铁硅肥。施用时，取50kg水稻专用锰铁肥与1吨基肥混合后施用，施用量为基肥施用量的30%。
所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为3700mg/kg，铁的含量为4000mg/kg，硅的含量为600mg/kg。
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
所述的基肥由145kg尿素、120kg氯化铵、80kg氯化钾、170kg磷酸一铵、230kg钙镁磷肥、155kg磷酸钙和100kg硫酸钾组成。
对比试验
1.1 试验材料
试验地选择土壤类型为含有机质31.5g/kg，全氮192.2mg/kg，有效磷 12.8mg/kg，速效钾108.3mg/kg，pH值7.46。地势平坦，灌排方便。供试水稻品种为两优6326。采用简化大棚营养土隔离层旱育秧方法。叶龄达3.8-4.1叶左右开始移栽，栽植密度16572株/667m2。采用大区对比法，不设重复，每个处理面积667m2。
1.2 试验处理
试验设14个处理，处理1-7为试验组：使用本发明实施例1-7的水稻专用锰铁硅肥，农药喷施量为常规的50%；处理8-14为对照组：常规施肥，并常规喷施农药。
1.3 试验结果
通过试验观察，对照组的水稻长势较差，茎秆细小，叶片泛黄、虫眼较多，有轻度早衰现象，成熟时稻穗较短；试验组的水稻喷施了本发明实施例1-7的水稻喷肥，其长势较好，茎秆粗壮，叶片厚、质硬，虫眼少，稻穗较长。
不同处理产量调查结果如下：
表1 不同处理产量调查结果
项目 对照组 试验组 增长率/%
平均株高/cm 125.70 140.80 12.01
平均穗长/cm 25.30 31.20 23.32
平均有效穗数/穗/株 9.50 11.90 25.26
平均实粒数/粒/穗 163.20 183.40 12.38
平均千粒重/g 28.70 35.20 22.65
平均产量/kg/667m2 578.60 705.40 21.91
稻米平均含铁量/mg/kg 8.60 17.9 108.14
由表1可知，对照组的水稻只施放基肥，株高、穗长、有效穗数、实粒数及产量比试验组均有明显的差距，试验组的水稻长势好，产量高，稻米的铁元素明显高于对照组，且施用的肥料和农药量均少于对照组，既节省了种植成本，又保护了农业环境，具有良好的种植效益。

Claims (6)

1.一种水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，由以下重量份的原料组成：电解锰渣50-100份、麦饭石30-60份、腐殖酸80-150份、秸秆30-100份、酵母废液10-20份、菌糠50-100份、含铁化合物30-60份、粉煤灰50-100份、黏土30-70份、复合微量元素10-20份；
所述的含铁化合物包括尿素铁络合物、黄腐酸二胺铁、硫酸亚铁、氨基酸螯合铁的一种或两种以上的混合；
所述的复合微量元素包括硅酸钠、氨基酸螯合锌、氨基酸螯合钼、氨基酸螯合铜、酒石酸钠、钼酸铵、氯化钾、硼砂、氯化钴。
2.如权利要求1所述的水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
（1）粉碎：按重量份称取电解锰渣、麦饭石、腐殖酸、秸秆、菌糠、粉煤灰、黏土粉碎成粒径为3-8cm的颗粒，加入相应重量份的酵母废液，混合均匀，得到预发酵料；
（2）发酵：将所述步骤（2）的预发酵料渥堆发酵10-25天，每2-5天翻动一次；
（3）加料：按重量份称取含铁化合物和复合微量元素，磨成细粉，等发酵料渥堆发酵4-8天后加入发酵料中，继续发酵；
（4）烘干制粒：将所述步骤（3）完成发酵的物料干燥2-5h，再粉碎成粒径为5-10mm的颗粒，即得。
3.如权利要求1所述的水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，所述的水稻专用锰铁硅肥中锰的含量为1800-3700mg/kg，铁的含量为2500-4000mg/kg，硅的含量为300-600mg/kg。
4.如权利要求1-3任一项所述的水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，其应用方法为：在每吨基肥中加入5-50kg水稻专用锰铁硅肥使用，施用量为基肥施用量的30-70%。
5.如权利要求4所述的水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，所述的基肥为氮肥、磷肥、钾肥一种或两种以上的混合。
6.如权利要求5所述的水稻专用锰铁硅肥，其特征在于，所述氮肥为尿素、磷酸一铵、磷酸二铵和氯化铵中的任意一种或两种以上的混合；所述磷肥为过磷酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、钙镁磷肥中的任意一种或两种以上的混合；所述钾肥为硫酸钾、氯化钾中的一种或两种的混合。
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