CN109704852A

CN109704852A - 八角幼林高效种植及配方缓释肥的制备方法

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Publication number: CN109704852A
Application number: CN201811626742.XA
Authority: CN
Inventors: 曹继钊; 潘波; 覃祚玉; 宋贤冲; 邓小军; 覃其云; 石媛媛; 唐健; 王会利
Original assignee: Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute
Current assignee: Guangxi Zhuang Autonomous Region Forestry Research Institute
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2019-05-03

Abstract

一种八角幼林高效种植方法，在八角幼林期，连根清除以八角树中心为1.3m×1.3m的周围杂草、灌木，沿树冠滴水线开环沟，沟长40‑100cm，沟宽20‑30cm，沟深20‑25cm，进行培土育肥，测量土壤和八角植株各器官的氮磷钾、微量元素含量，按照配方施缓释肥；本发明提供的八角幼林缓释肥是依据八角树营养吸收利用特性和土壤养分状况，应用林木全树营养法，精准采样分析八角树体树根、主干、树枝、树叶等各器官的生物质量以及各器官的氮、磷、钾的含量，从而计算出八角施肥所需大量元素养分肥料(N、P和K)的科学配比，平均提高生长量25％以上。

Description

八角幼林高效种植及配方缓释肥的制备方法

技术领域

本发明涉及种植技术领域，特别是涉及一种八角幼林高效种植及配方缓释肥的制备方法。

背景技术

长期以来，八角产区群众对八角(IlliciumOerum)的管理相当粗放，八角太多处于野生或半野生状态，产量较低。近年来，随着八角价格的上涨，群众对八角的抚育施肥管理意识逐渐增强，尤其对八角施肥的投入十分重视，但由于对八角的生长发育及其需肥特性不甚了解，偏施氮肥，轻施磷钾肥，且对肥料品种选择、施用量、施肥时间、施用方法掌握不好，施肥缺乏科学性，效果不明显。

养分供给是林木生长发育的物质基础，树体营养元素与林木生长量、产量有着密切的关系，是林木施肥与营养诊断的理论基础。林木必须通过合理施肥，使树体营养元素浓度保持适当的水平与比例，才能实现稳产、高产。

配方施肥是八角低产林综合改造的主要技术措施。通过采集八角林地的土壤和植株叶片进行养分分析，了解土壤的供肥性能，根据八角树体的养分含量及其生长发育的需肥特性，制定出常量元素N、P、K和微量元素Cu、Zn、B等的适宜比例，按照配方加工成颗粒状的八角专用肥进行施用。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明目的在于提出一种精准施肥、管理八角树生长的八角幼林配方施肥，以解决八角树幼林施肥用量不当、造成各种土壤问题、技术问题。

为此，本发明提出一种八角幼林高效种植及配方缓释肥的制备方法，具体的技术方案如下：

一种八角幼林高效种植方法，在八角幼林期，连根清除以八角树中心为1.3m×1.3m的周围杂草、灌木，沿树冠滴水线开环沟，40-100cm，沟宽20-30cm，沟深20-25cm，进行培土育肥，测量土壤和八角植株各器官的氮磷钾、微量元素含量，按照配方施缓释肥，将肥料埋入环沟中，用土掩埋踩实；

所述肥料为缓释肥，包括：氮、五氧化二磷、氧化钾、沸石粉、硅藻土、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、包膜材料、微量元素。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，所述的缓释肥以重量份数为单位包括：氮10～20份、五氧化二磷5～10份、氧化钾5～10份、沸石粉1～8份、硅藻土2～10份、苏云金芽孢杆菌0.01～3份、地衣芽孢杆菌0.01～3份、包膜材料3～10份、微量元素0～2份。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于，所述的缓释肥以重量份数为单位包括：氮15.6份、五氧化二磷7.1份、氧化钾5.3份、沸石粉6份、硅藻土7份、苏云金芽孢杆菌0.05份、地衣芽孢杆菌0.08份、包膜材料4份、微量元素0.18份。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，所述的缓释肥的包膜材料为明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸，重量比为2～5:1～4:2～6。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，所述的缓释肥还含有微量元素为B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se，各微量元素的重量比为0～0.2:0.01～0.15:0～1:0.01～0.2:0～0.15:0～0.2。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，所述配方施肥的步骤包括：

S1:应用林木全树营养法，分别采样测定八角的树根、主干、树枝和树叶各器官的生物量干重及各器官的氮、磷、钾的含量；

S2:测定八角林土壤中的氮、磷、钾养分的含量，再结合氮、磷、钾各养分的肥料利用率，根据以下公式分别计算出八角肥料中氮、磷、钾各养分的需求量；

式中：

Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；

F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。

优选地，所述的八角幼林高效种植方法，所述缓释肥在2月、6月施2次，用量为0.15～1.5kg/株。

一种所述的八角幼林高效种植配方缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照比例称取缓释肥氮、五氧化二磷、氧化钾、微量元素，粉碎后搅拌混合均匀；

S2：将沸石粉、硅藻土、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌混合均匀后，与S1制备的肥料混合；

S3：按照比例称取明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸，加水溶解后制备成包膜材料；

S4：将肥料造粒，将包膜材料喷涂在肥料上包膜、干燥即得缓释肥。

优选地，所述的八角幼林高效种植的配方缓释肥的制备方法，所述的步骤S1中的粉碎至过40-60目筛。

优选地，所述的八角幼林高效种植的配方缓释肥的制备方法，所述的步骤S4中的肥料造粒的粒径为0.1-0.5cm。

本发明在传统药肥的基础上，经深入研究作出了的重大创新，与现有技术相比，主要体现在以下几方面：

(1)本发明提供的八角幼林缓释肥是依据八角树营养吸收利用特性和土壤养分状况，应用林木全树营养法，精准采样分析八角树体树根、主干、树枝、树叶等各器官的生物质量以及各器官的氮、磷、钾的含量，从而科学计算出氮、磷、钾等大量养分在树体中的吸收储存绝对值和相对比例，从而计算出八角施肥所需大量元素养分肥料(N、P和K)的科学配比，平均提高生长量25％以上。

(2)本申请以明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为缓释肥的薄膜，由于明胶易降解、廉价易得，且易于交联，具有凝胶性，与壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为缓释肥料的包膜材料，在控制缓释肥释放速度、提高肥效等方面具有重要的作用。

(3)以明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为缓释肥的载体，由于羟甲基纤维素接枝丙烯酸的羟基与明胶、壳聚糖中发生交联，以明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为喷涂包膜肥，包膜层是逐层包裹的。开始未被包裹的地方以及包膜形成的微孔，在随后的包膜中逐渐被覆盖。随着包膜层的增加，包膜率越来越高，致密性越来越好。因此随着包膜量的增加，包膜层越厚，缓释效果越好，具有明显的调节功能。

(4)本发明的八角幼林缓释肥含有苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌，可以降低八角幼林的病虫害发生率，对于蚧壳虫、煤烟病等有较好的抑制作用，提早八角结果的时间。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

一、具体实施例

实施例1

本实施例以2年生的八角树为配方缓释肥的实施对象。

2015年7月在百色市某八角种植基地选取2年生的八角树进行采样调查，每组设置3个重复试验，每个调查样方(20m×20m)用围尺和测高仪测定样地内各树木的胸径和树高，选择1株标准木，然后伐倒，然后按Monsic分层切割法，每2m为一区分段，应用林木全树营养法，按照树根、主干、树枝、树叶分别称整株树体各器官的鲜重，并按照各器官分别取少量代表性样品，称其鲜重，带回室内，在烘箱中烘至恒重后称干重，计算各器官的水分含量，再根据各器官总鲜重和水分含量计算标准木各器官的生物量干重。

八角树的树根、主干、树枝、树叶各器官的测定方法为：全氮根据标准LY/T1269-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全氮的测定》采用蒸馏法测定；全钾、铜、锌、铁根据标准LY/T 1270-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硅、铁、铝、钙、镁、钾、钠、磷、硫、锰、铜、锌的测定》采用常规硝酸-高氯酸消煮，原子吸收分光光度法测定，全磷采用硝酸-高氯酸消煮，钼锑抗比色法测定；全硼根据标准LY/T 1273-1999《森林植物与森林枯枝落叶层全硼的测定》采用干灰化－甲亚胺比色法测定；全硒采用原子荧光光谱法。采集八角树的土壤样品通过常规方法测定土壤中的氮、磷、钾、铜、锌、铁、硼等养分的含量，并测定土壤容重和根系分布，通过以下公式分别计算八角肥料中的氮、磷、钾等有效养分的需求量：

式中：

Y—肥料中氮、磷、钾等养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾等各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾等各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾等各养分的利用率，％；

F—肥料氮、磷、钾等各养分利用率，％。

通过测得广西赤红壤的土壤容量为1.13g/cm³，根系深度为0.52m，林木覆盖度为0.62，土壤速效氮、有效磷和速效钾为110.25mg/kg、1.11mg/kg和52.67mg/kg，土壤中氮磷钾利用率为42％、17％和48％，肥料中氮磷钾的利用率为38％、27％和44％。利用上述公式计算出八角肥料中氮磷钾各养分的需求量如下表所示。

表1八角肥料中各养分的需求量

树龄(a)	氮kg/hm<sup>2</sup>	磷kg/hm<sup>2</sup>	钾kg/hm<sup>2</sup>
				2	47.34	9.33	13.22

根据上述方法计算出八角肥料中氮、磷、钾等各养分的需求量，再结合氮:五氧化二磷:氧化钾＝Y_N:Yp×2.29:Y_K×1.205计算出八角肥料中氮、五氧化二磷和氧化钾等配制八角专用肥，通过计算得知八角专用肥配比为：

氮、五氧化二磷、氧化钾、沸石粉、硅藻土、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、包膜材料、微量元素＝15.6:7.1:5.3:6:7:0.05:0.08:4:0.18；所述包膜材料由明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸组成，质量比为4:2:4；微量元素B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se的重量比为0.06:0.03:0.02:0.04:0.08:0.05。

所述八角幼林配方缓释肥的制备方法，包括以下步骤：

S1：按照比例称取缓释肥氮、五氧化二磷、氧化钾、微量元素，粉碎过40-60目筛后搅拌混合均匀；

S4：将肥料造粒，将包膜材料喷涂在肥料上包膜、干燥即得八角幼林配方缓释肥。

二、缓释肥包膜材料测定

1.包膜材料耐磨性的测定

采用南京大学仪器厂QM-BP行星球磨机测定包膜肥料的耐磨性：称取20g包膜肥料，与5粒直径10mm的钢珠(肥料与钢珠质量比1:1)一起放入实验室球磨机中，以180r/min的速度滚动30min。然后将样品驱除，用2.5mm的不锈钢筛筛分，然后称其包膜肥质量，记为m。则

表2耐磨性能

样品	包膜肥原重/g	磨损后重量/g	损失量/g	磨损率/％
					实施例1	20.09	20.01	0.08	0.398

由上表2可见，实施例1配方缓释肥中羟甲基纤维素接枝丙烯酸的羟基与明胶、壳聚糖中发生交联，增加了分子链的柔性，磨损率0.398％，其耐磨性能较好。

2.包膜肥缓释性能的测定

称取10g包膜肥样品加入100ml水中(肥水比例为1:10，温度为25±0.3℃)，放进恒温箱，每隔24h取样1次，采用GB/T 8572-2001标准测定肥料氟含量，而确定养分释放速率。其中初溶率是24h溶解的养分量占肥料中养分量的百分比。即：

初溶率＝养分溶解量/试样中养分量×100％

微溶率＝[(7d累计养分溶量/试样中分量)×100％-初溶率]/6

表3包膜量对缓释性能的影响

包膜量	5.0％	8.0％	10.0％
				初溶率/％	13.86	11.37	10.21
微溶率/％	1.71	1.12	0.83

由表3可知，随着包膜量的增加，包膜肥的初溶率和微溶率呈下降趋势，缓释期延长。当包膜量上升至10.0％时，实施例1的初溶率为10.21％，微溶率分别为0.83％。以明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸作为喷涂包膜肥，包膜层是逐层包裹的。开始未被包裹的地方以及包膜形成的微孔，在随后的包膜中逐渐被覆盖。随着包膜层的增加，包膜率越来越高，致密性越来越好。因此随着包膜量的增加，包膜层越厚，缓释效果越好，具有明显的调节功能。

三、应用实施

试验组：2016年2月将实施例配制的八角幼林配方缓释肥，连根清除以八角树中心为1.3m×1.3m的周围杂草、灌木，沿树冠滴水线开环沟，沟长60cm，沟宽20cm，沟深20cm，培土育肥，按照配方施缓释肥，施肥量为0.2kg/株，将肥料埋入环沟中，用土掩埋踩实。2016年6月施肥一次后，施肥量为0.2kg/株。2017年继续施用，于2017年12月测量八角树的树高和胸径，结果如表4所示。

对照组：施复合肥，肥料中的N:P₂O₅:K₂O比例为10:9:9，施肥操作同试验组。

表4不同肥料对八角树营养生长的影响

由上述表4的试验结果可知，采用本申请的八角幼林高效种植及缓释肥的施用，八角树高与胸径的增长明显高于对比例中的八角幼林的速度，可见本申请可提高八角幼林的施肥的精准度，同时精准施肥，降低八角树的种植成本，明显增加种植户的经济效益。

以上内容是结合具体的/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施例做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种八角幼林高效种植方法，其特征在于：在八角幼林期，连根清除以八角树中心为1.3m×1.3m的周围杂草、灌木，沿树冠滴水线开环沟，沟长40-100cm，沟宽20-30cm，沟深20-25cm，进行培土育肥，测量土壤和八角植株各器官的氮磷钾、微量元素含量，按照配方施缓释肥，将肥料埋入环沟中，用土掩埋踩实；

2.如权利要求1所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于，所述的缓释肥以重量份数为单位包括：氮10～20份、五氧化二磷5～10份、氧化钾5～10份、沸石粉1～8份、硅藻土2～10份、苏云金芽孢杆菌0.01～3份、地衣芽孢杆菌0.01～3份、包膜材料3～10份、微量元素0～2份。

3.如权利要求2所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于，所述的缓释肥以重量份数为单位包括：氮15.6份、五氧化二磷7.1份、氧化钾5.3份、沸石粉6份、硅藻土7份、苏云金芽孢杆菌0.05份、地衣芽孢杆菌0.08份、包膜材料4份、微量元素0.18份。

4.如权利要求1-3任一项所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于：所述的缓释肥的包膜材料为明胶、壳聚糖、羧甲基纤维素接枝丙烯酸，重量比为2～5:1～4:2～6。

5.如权利要求1-3任一项所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于：所述的缓释肥的微量元素为B、Cu、Mn、Zn、Fe、Se，各微量元素的重量比为0～0.2:0.01～0.15:0～1:0.01～0.2:0～0.15:0～0.2。

6.如权利要求1所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于：所述配方施肥的步骤包括：

式中：

Y—肥料中氮、磷、钾各养分需求量，kg/hm²；

W_根—树根生物量干重，t/hm²；

X_根—树根氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_干—主干生物量干重，t/hm²；

X_干—主干氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_枝—树枝生物量干重，t/hm²；

X_枝—树枝氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

W_叶—树叶生物量干重，t/hm²；

X_叶—树叶氮、磷、钾各养分的含量，g/kg；

C—土壤中氮、磷、钾各养分的含量，mg/kg；

D—土壤容重，g/cm³；

H—根系深度，cm；

A—林木覆盖度；

T—土壤中氮、磷、钾各养分的利用率，％；

F—肥料中氮、磷、钾各养分利用率，％。

7.如权利要求1-5任一项所述的八角幼林高效种植方法，其特征在于：所述缓释肥在2月、6月施2次，用量为0.15～1.5kg/株。

8.一种如权利要求1-5任一项所述的八角幼林高效种植配方缓释肥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.如权利要求8所述的八角幼林高效种植的配方缓释肥的制备方法，其特征在于：所述的步骤S1中的粉碎至过40-60目筛。

10.如权利要求8所述的八角幼林高效种植的配方缓释肥的制备方法，其特征在于：所述的步骤S4中的肥料造粒的粒径为0.1-0.5cm。