CN113582772A - 一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥及其制备方法 - Google Patents

一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于农用肥料技术领域，特别涉及一种绿竹笋用林专用有机‑无机复混肥及其制备方法，其中，所述绿竹笋用林专用有机‑无机复混肥，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；所述无机肥的原料包括尿素、磷酸二铵和硫酸钾；其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；所述无机肥的总养分含量为50.5％。本发明所提供的绿竹笋用林专用有机‑无机复混肥可有效解决现有绿竹笋用林用复混肥中有机肥比例过高或过低导致绿竹笋产量和品质下降的问题。

Description

一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥及其制备方法
技术领域
本发明属于农用肥料技术领域，特别涉及一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥及其制备方法。
背景技术
作为绿竹笋生产最主要的保障，化肥在我国南方地区绿竹笋用林中一直被大量施用。然而，目前我国绿竹林整体经营水平仍然较低，单纯致力于提高产量而进行的化肥过量投入具有一定的盲目性。大量盲目投入的化肥及不科学的施肥措施不仅造成化肥养分利用率偏低，更易引起土壤板结、土壤质量下降等一系列问题。与此同时，大量流失的养分进入水体和大气也在一定程度上加重了水体富营养化和大气污染等环境问题。有机肥是指来源于植物和/或动物残体、剩余物充分腐熟后施于土壤以提供植物营养为其主要功能的含碳物料。研究表明有机肥含有多种有机酸、肽类以及包括氮、磷、钾在内的丰富的营养元素，不仅能为植物提供全面营养，而且肥效长、释放缓慢，可增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，具有改善土壤的理化性质和生物活性等作用。然而，植物基有机肥总养分含量低(现有仅为5％左右)、养分供应缓慢，单施有机肥无法满足绿竹短期内对养分的大量需求，容易造成因养分供应不足致使绿竹笋减产的现象，同时单施植物基有机肥导致施肥量大，竹农人工成本成倍增加。动物粪便腐熟有机肥含有大量重金属、抗生素等物质，施入土壤后长期难以降解，且对食品安全有一定的威胁。已有开展的有机-无机肥混施试验对有机肥和无机肥供应养分的比例没有明确，导致竹农施肥没有统一的标准，而有机肥比例过高或过低对绿竹笋产量和品质均有显著的影响。因此开展有机肥部分替代化肥试验对于了解绿竹需肥特性及有机肥替代化肥最佳比例至关重要。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是：解决现有绿竹笋用林用复混肥中有机肥比例过高或过低导致绿竹笋产量和品质下降的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；
所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；
所述无机肥的原料包括尿素、磷酸二铵和硫酸钾；
其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；
所述无机肥的总养分含量为50.5％。
进一步提供一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合堆沤，至其总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥；
S2、将含有N≥46.4％的尿素、含有P2O5≥46％，N≥18％的磷酸二铵和含有K2O≥50％，S≥16％的硫酸钾按总养分中N：P2O5：K2O质量比为26：7：14混合，至其总养分含量为50.5％，获得无机肥；
S3、将植物基有机肥和无机肥按总养分质量比为1:2混合，至其总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％，获得复混肥。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所提供的绿竹笋用林专用有机-无机复混肥是针对绿竹生长对养分的需求特征及目前国内丛状栽培方法，通过配方设计而来，养分全面，能够满足绿竹笋用林生产对养分的持续性需求。
2、绿竹笋用林专用有机-无机复混肥是针对绿竹生长对养分的需求特点，做到速效养分与缓效搭配，避免了化肥的大量使用直接造成肥料养分的流失与浪费，提高养分利用率，降低肥料养分流失，减少水体富营养化污染等环境问题。
3、绿竹笋用林专用有机-无机复混肥中有机肥由植物体加工而来，施入土壤后能够提供大量腐殖质、腐殖酸、有机酸等物质，这些物质能够调节土壤pH，同时为土壤微生物提供碳氮源，促进土壤微生物丰富度的提升，提高土壤孔隙度，提升土壤质量。
4、绿竹笋用林专用有机-无机复混肥中有机肥由植物体加工而来，避免了鸡粪、猪粪等动物粪便中大量重金属、抗生素等物质施入土壤后的残留、积累，为笋食品安全提供保证。
5、绿竹笋用林专用有机-无机复混肥提供了植物基有机肥-无机肥复混肥生产方案，明确了各组分及养分的比例，使用范围广，竹农根据竹丛大小进行使用即可，简便易操作。
6、生产实践性强，配方为各实验配方中的最佳方案，避免了有机肥比例过高或过低对绿竹笋产量和品质均有显著的影响，本方案能够显著促进绿竹笋产量的明显提升。
附图说明
图1所示为本发明在检测例2中施用含有不同配比有机-无机复混肥的复混肥与笋数量的关系图；
图2所示为本发明在检测例2中施用含有不同配比有机-无机复混肥的复混肥与笋产量的关系图；
图3所示为本发明在检测例2中施用含有不同配比有机-无机复混肥的复混肥与笋最大单体重的关系示意图；
图4所示为本发明在检测例2中施用含有不同配比有机-无机复混肥的复混肥与笋最大单体直径的关系示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
需要说明的是，在本文中，所述总养分由标准GB18877-2009所定义的，即肥料中总氮、有效五氧化二磷和总氧化钾之和，以质量分数计。作为可被替换的词，本文在对总养分等相关数据进行表述时，以N表示肥料中的总氮，P2O5表示有效五氧化二磷，K2O表示总氧化钾。
在本文中，所述植物基有机肥料为来源于植物和微生物，施于土壤提供植物营养为其主要功能的含碳物料。
在本文中，所述无机肥为标明养分呈无机盐形式的肥料。
在本文中，所述酒糟为酿酒的余渣。
在本文中，所述味精沉渣即为味精渣，或称谷氨酸渣，为在玉米淀粉中接种谷氨酸棒状杆菌，按直接发酵工序后得到谷氨酸上清液，经提纯所获得的单细胞蛋白。
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；
所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；
所述无机肥的原料包括尿素、磷酸二铵和硫酸钾；
其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；
所述无机肥的总养分含量为50.5％。
优选的，所述复混肥的有机质含量可接受的范围为30％～50％。
需要说明的是，所述酒糟选自白酒糟、红酒糟、果酒糟或现有的其他类型酒糟中的一种或几种的混合。
所述豆粕可以为一浸豆粕、二浸豆粕中的一种或两者的混合。
进一步的，所述酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣的质量比为2：1：2：2：3。
进一步的，所述尿素中N≥46.4％。
进一步的，所述磷酸二铵中P2O5≥46％，N≥18％。
进一步的，所述硫酸钾中K2O≥50％，S≥16％。
进一步的，所述无机肥的总养分中N：P2O5：K2O质量比比为26：7：14。
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合堆沤，至其总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥；
S2、将含有N≥46.4％的尿素、含有P2O5≥46％，N≥18％的磷酸二铵和含有K2O≥50％，S≥16％的硫酸钾按总养分中N：P2O5：K2O质量比为26：7：14混合，至其总养分含量为50.5％，获得无机肥；
S3、将植物基有机肥和无机肥按总养分质量比为1:2混合，至其总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％，获得复混肥。
需要说明的是，在实际的生产过程中，为了便于生产，可采用以植物基有机肥与无机肥按质量比4:1进行混合。
优选的，将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合，获得初级植物基有机肥，所述初级植物基有机肥总养分含量为6.2％；将所述初级植物基有机肥进行堆沤，至初级植物基有机肥总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥。
具体的堆沤条件为：采用EM堆肥法
(1)将混合均匀的植物基有机肥物料风干至含水量为40％～50％；
(2)将混合后的植物基有机肥物料在水泥地上铺成宽1-1.5米，厚20～30厘米的长条形肥堆；
(3)用洒水工具在肥堆上洒上EM原液，每1000千克肥料洒20～50毫升；
(4)重复步骤1～3，在肥堆上再铺第二层。每一堆肥料铺3-5层后，上面盖好塑料薄膜原地发酵，定时监测料堆内温度变化。当肥料堆内温度升到45℃～50℃时翻动一次。整个堆肥过程一般需要翻动3～4次才能完成。完成后，一般肥料中长有许多白色的霉毛，没有腐臭味和酸味。堆制比较成功的有机肥会散发一种特别的香味，这时就可以施用。平均温度高于20℃时整个堆肥过程需要7～15天，外界气温较低时则需要较长时间。
实施例1
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；
所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；
所述无机肥包括尿素(N≥46.4％)、磷酸二铵(P2O5≥46％，N≥18％)和硫酸钾(K2O≥50％，S≥16％)；
其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；
所述无机肥的总养分含量为50.5％。
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合堆沤(堆沤采用EM堆肥法，具体条件如前述所示)，至其总养分含量为6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥；
S2、将含有N为46.4％的尿素、含有P2O5为46％，N为18％的磷酸二铵和含有K2O为50％，S为16％的硫酸钾按总养分中N：P2O5：K2O质量比为26：7：14混合，至其总养分含量为50.5％，获得无机肥；
S3、将植物基有机肥和无机肥按总养分质量比为1:2混合，至其总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％，获得复混肥。
实施例2
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；
所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；
所述无机肥包括尿素(N≥46.4％)、磷酸二铵(P2O5≥46％，N≥18％)和硫酸钾(K2O≥50％，S≥16％)；
其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；
所述无机肥的总养分含量为50.5％。
一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，包括如下步骤：
S1、将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合堆沤(堆沤采用EM堆肥法，具体条件如前述所示)，至其总养分含量为6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥；
S2、将含有N为46.4％的尿素、含有P2O5为46％，N为18％的磷酸二铵和含有K2O为50％，S为16％的硫酸钾按总养分中N：P2O5：K2O质量比为26：7：14混合，至其总养分含量为50.5％，获得无机肥；
S3、将植物基有机肥和无机肥按总养分质量比为1:2混合，至其总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％，获得复混肥。
检测例1
根据实施例1的制备方法分别制备植物基有机肥和无机肥，并按如表1所示配方制备复混肥，需要说明的是，在复混肥制备过程中，各组之间仅为总养分替代，并非质量替代，即除CK外，其他5组总养分是相同的，仅为植物基有机肥和无机肥所提供的养分比例不同。复混肥总养分以实施例1所描述的为准。
其中，CK为不施肥；
M1N0为植物基有机肥100％替代无机肥；
M1N2为植物基有机肥33.3％替代无机肥，即植物基有机肥与无机肥的养分供应量比为1:2；
M1N1为植物基有机肥50％替代无机肥，即植物基有机肥与无机肥的养分供应量比为1:1；
M2N1为植物基有机肥66.7％替代无机肥，即植物基有机肥与无机肥的养分供应量比为2:1；
M0N1为单施无机肥。
表1
Figure BDA0003257349140000071
检测例2
将检测例1所获得的6组复混肥分别同时施于相同面积的绿竹笋用林中，以复混肥为唯一变量进行实验，分别记录各绿竹笋用林中笋数量、笋产量、笋最大单体重和笋最大单体直径，统计数据如表2所示，并分别制得图1至图4。在表2中，小写字母分别代表不同坡度之间的差异达到显著水平(P＜0.05)。
表2
Figure BDA0003257349140000081
施肥效应按如下公式计算获得：
施肥效应＝(N-CK)/CK×100％；
其中CK为处理项下不施肥处理所对应的数值；N为处理项下的各施肥处理所对应的数值；具体而言，施肥效应表示施肥处理相对于不施肥处理的增加量。
参见表2所示，各施肥处理中笋产量最高为处理M1N2，产量为12643±1986kg·ha-1·y-1，增产118.9％，其次大小顺序为M1N1、M2N1、M0N1和M1N0，产量分别为11778±2047kg·ha-1·y-1、11655±2199kg·ha-1·y-1、8613±1788kg·ha-1·y-1和6214±1219kg·ha-1·y-1，相对于不施肥处理分别增产103.9％、101.8％、49.1％和7.6％。不同处理平均最大单体重和平均最大单体直径均表现为处理M1N2最大，分别为625±24g·个-1和8.7±0.1cm·个-1，相对于不施肥处理分别增长20.0％和8.3％；处理M0N1平均最大单体重和平均最大单体直径均表现为最小，分别为475±35g·个-1和7.9±0.3cm·个-1，相对于不施肥处理分别增长-8.8％和-2.0％。
总体来看处理M1N2笋产量最高，分别与CK，M1N0、M1N1、M2N1和M0N1对比高118.9％、103.5％、7.3％、8.5％和46.8％，差异显著性分析结果表明，处理M1N1与处理M1N0之间及CK之间在笋数量上均具有显著性差异(P<0.05)，且处理M1N2与处理M1N0之间及CK之间在笋产量上均具有显著性差异(P<0.05)，说明施肥能够促进单位面积内笋数量和产量的显著增加，并且有机肥部分替代化肥比单施有机肥和单施化肥对笋数量的增加效应更明显。
参见图1所示，在整个笋期内，笋数量总体呈现先增加后降低的趋势，从6月下旬至7月中旬为集中出笋期。在整个笋季内处理M1N2于2019/7/10单位面积单次笋数量达到最高，为6480个·ha-1，处理CK于2019/6/19单位面积笋数量最低，仅为900个·ha-1。不同比例有机肥替代化肥处理对绿竹笋的出笋期和单位面积笋数量均有明显的影响，其中在笋季早期(2019/6/12)表现为M0N1>M2N1>M1N1>M1N2>M1N0>CK，单位面积笋数量分别为3300个·ha-1、2250个·ha-1、1800个·ha-1、1500个·ha-1、900个·ha-1和900个·ha-1，笋季晚期(2019/7/10)不同处理单位面积笋数量高低顺序为M1N2>M2N1>M1N1>M0N1>M1N0>CK，笋数量分别为4140个·ha-1、3375个·ha-1、2925个·ha-1、2925个·ha-1、2250个·ha-1和2250个·ha-1。
参见图2所示，与笋数量变化规律相似，不同处理笋产量在整个笋季内差异较大，并且从6月下旬至7月中旬的集中出笋期笋产量最高。笋季早期不同处理单次产量高低顺序为M0N1>M1N2>M2N1>M1N1>CK>M1N0，单位面积笋产量分别为1239kg·ha-1、1011kg·ha-1、954kg·ha-1、563kg·ha-1、432kg·ha-1和338kg·ha-1。笋季晚期不同处理单次产量高低顺序为M1N2>M2N1>M0N1>M1N1>CK>M1N0，单位面积笋产量分别为1526kg·ha-1、1307kg·ha-1、986kg·ha-1、889kg·ha-1、884kg·ha-1和743kg·ha-1。单次产量最高为处理M1N2，单次产量最高为3062kg·ha-1，单次产量最低为处理CK，产量为270kg·ha-1。
参见图3和图4所示，整个笋季内不同施肥处理笋最大单体重及最大单体直径具有相似的变化规律，均遵循先降低再升高再降低的趋势，其中处理M1N2笋最大单体重最重，为795g·个-1；处理M2N1最大单体直径最大，为9.7cm·个-1。在笋季早期笋最大单体重大小顺序为M1N2>M1N1>CK>M0N1>M2N1>M1N0，在笋季晚期笋最大单体重大小顺序为M2N1>M1N2>CK>M1N1>M1N0>M0N1，不同时间内变化较大。笋季早期及晚期最大单体直径最大均M1N2，最大单体直径分别为9.4cm·个-1和8.5cm·个-1。总体来看处理M1N2有利于绿竹笋盛期时高产，并且能够延长高产的时间。同时，在整个笋季内最大单体重和最大单体直径均较大，因此合理的有机肥替代化肥不仅有利于笋数量的增加、笋产量的提高，也有利于笋外观品质的提升。
综上所述，本发明所提供的一种绿竹笋林专用有机-无机复混肥是针对绿竹生长对养分的需求特征及目前国内丛状栽培方法，通过配方设计而来，养分全面，能够满足绿竹笋用林生产对养分的持续性需求；绿竹笋用林专用有机-无机复混肥是针对绿竹生长对养分的需求特点，做到速效养分与缓效搭配，避免了化肥的大量使用直接造成肥料养分的流失与浪费，提高养分利用率，降低肥料养分流失，减少水体富营养化污染等环境问题；绿竹笋用林专用有机-无机复混肥中有机肥由植物体加工而来，施入土壤后能够提供大量腐殖质、腐殖酸、有机酸等物质，这些物质能够调节土壤pH，同时为土壤微生物提供碳氮源，促进土壤微生物丰富度的提升，提高土壤孔隙度，提升土壤质量；绿竹笋用林专用有机-无机复混肥中有机肥由植物体加工而来，避免了鸡粪、猪粪等动物粪便中大量重金属、抗生素等物质施入土壤后的残留、积累，为笋食品安全提供保证；绿竹笋用林专用有机-无机复混肥提供了植物基有机肥-无机肥复混肥生产方案，明确了各组分及养分的比例，使用范围广，竹农根据竹丛大小进行使用即可，简便易操作；生产实践性强，配方为各实验配方中的最佳方案，避免了有机肥比例过高或过低对绿竹笋产量和品质均有显著的影响，本方案能够显著促进绿竹笋产量的明显提升。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，由植物基有机肥和无机肥按总养分比为1:2混合获得总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％的复混肥；
所述植物基有机肥的原料包括酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣；
所述无机肥的原料包括尿素、磷酸二铵和硫酸钾；
其中，所述植物基有机肥的总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％；
所述无机肥的总养分含量为50.5％。
2.根据权利要求1所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，所述酒糟、笋壳、谷壳、豆粕和味精沉渣的质量比为2：1：2：2：3。
3.根据权利要求1所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，所述尿素中N≥46.4％。
4.根据权利要求1所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，所述磷酸二铵中P2O5≥46％，N≥18％。
5.根据权利要求1所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，所述硫酸钾中K2O≥50％，S≥16％。
6.根据权利要求1所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥，其特征在于，所述无机肥的总养分中N：P2O5：K2O质量比比为26：7：14。
7.一种绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合堆沤，至其总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥；
S2、将含有N≥46.4％的尿素、含有P2O5≥46％，N≥18％的磷酸二铵和含有K2O≥50％，S≥16％的硫酸钾按总养分中N：P2O5：K2O质量比为26：7：14混合，至其总养分含量为50.5％，获得无机肥；
S3、将植物基有机肥和无机肥按总养分质量比为1:2混合，至其总养分含量为15.1％，有机质含量≥30％，获得复混肥。
8.根据权利要求7所述绿竹笋用林专用有机-无机复混肥的制备方法，其特征在于，将酒糟、笋壳、谷壳、豆粕、味精沉渣按质量比为2：1：2：2：3混合，获得初级植物基有机肥，所述初级植物基有机肥总养分含量为6.2％；将所述初级植物基有机肥进行堆沤，至初级植物基有机肥总养分含量≥6.2％，有机质含量≥50％，获得植物基有机肥。
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