CN115340419A - 提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方及其包膜制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方及其包膜制备方法,提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,包含肥料组分,肥料组分包含无机肥料养分、有机肥料养分和微生物肥料养分,肥料组分由以下原料按重量百分比制成:大量元素10‑90%、中微量元素0‑15%、有机质2‑70%、微生物菌剂0.01‑0.05%、包裹剂0.1‑0.5%、填充料0‑10%。本发明降低化学肥料投用量和用工生产成本,本发明的肥料耐储运,肥料利用率高,亩成本投入比常规施肥低;施用本发明的肥料农作物产量高,农产品品相、营养均衡性、口感等品质好,有害重金属富集系数降低,在提升农产品产量与品质的同时,促进耕地质量提升和降低农业面源污染风险,具有较高的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及化学肥料技术领域,尤其涉及提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方及其包膜制备方法。
背景技术
科学施用化学肥料可使得农作物增产,然而长期过量的使用氮磷钾养分的化学肥料会带来一些后果。首先,土壤理化性质改变,团粒结构遭到破坏,将加剧土壤酸化板结,同时土壤微生物群落结构被破坏,有益微生物大量死亡,造成农作物容易感染各种病害;其次,过量的化学肥料通过地表径流、淋失、挥发等途径进入环境,会造成极为严重的环境污染;还有,土壤养分失衡,会引起矿物元素和有机物大量减少,农产品营养空洞化,品质下降,进而直接或间接影响到消费者的身体健康。
针对以上这些问题,植物营养和土壤化学等方面科研人员正在不断的研发各种新型肥料。其中复合微生物肥料将微生物与无机、有机营养物质复合组配优化,添加到肥料中的有益微生物可通过自身的生命活动促进土壤中物质的转化,增加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境,促进农业生态良性发展,具有广阔的应用前景。
目前,复合微生物肥料生产多采取包膜工艺,由于原料选用和成品肥水分标准较高等原因,菌种不能有效发挥活性与功能,与传统复合肥料相比功效差别不大,主要原因是:(1)有机质、中微量元素添加的材料及比例不能满足不同地力水平土壤、不同作物和微生物菌种的营养均衡性需求;(2)微生物菌种包裹材料和水分含量影响菌种存活率;(3)在造粒、烘干、包裹关键生产工艺上,不能实现肥料颗粒的低水分和高强度,导致肥料在储运和施用过程中出现粉化、吸潮、结块。
因此,微生物菌种与不同浓度的无机养分、有机质养分如何配伍,使得微生物养分、有机养分和大中微量元素无机养分组合加工后能够发挥协同增效作用,是当前复合微生物肥料多元养分组合及制备亟需解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方及其包膜制备方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,包含肥料组分,所述肥料组分包含无机肥料养分、有机肥料养分和微生物肥料养分,所述肥料组分由以下原料按重量百分比制成:
优选的,所述大量元素为尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾的一种或几种。
优选的,所述中微量元素为硅酸钙、硫酸镁、鳌合铁、螯合锌、硼酸的一种或几种。
优选的,所述有机质为腐植酸、中药渣、蘑菇料渣、醋渣中的一种或几种。
优选的,所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别发酵后按比例进行复合而成。
优选的,所述包裹剂为生物炭、含P载体、糖蜜中的一种或几种。
优选的,所述填充料为凹凸棒土、高岭土中的一种。
优选的,提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方的包膜制备方法,具体步骤如下:
S1、先将大量元素、有机质、中微量元素、填充料混合配料、粉碎后,进行造粒、烘干、筛分、冷却、二次筛分;
S2、将合格颗粒传送到包膜机里,将复合微生物菌种与包裹剂按比例混合制成半固体流动状态的包裹材料,通过压力泵输送到包膜机内,按比例均匀喷涂到颗粒肥料表层;
S3、最后输送到计量设备进行包装,制备成含有机、无机、微生物多元养分的低水分、高强度的复合微生物肥料。
优选的,所述步骤S1中烘干和冷却分别进行1-2次,中微量元素、填充料为其中的一种或两种。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:长期施用本发明的肥料,
(1)降低氮磷钾用量,水稻、大蒜、大白菜的基肥用量降低了20%-41.3%,有效提高了肥料利用率,降低农业面源污染发生风险;
(2)增强农作物抗逆性,利用该发明的系列配方组合及其制备方法加工成的肥料有非常明显的优势,大白菜施用本发明的肥料后,根腐病发生率降低了25.12%,有效缓解了大白菜主产区连作障碍和土壤次生盐渍化问题;
(3)在减肥的基础上,保持稳产高产,水稻、大蒜、大白菜的产量增加了3.57%-100.51%;
(4)提升农产品品质,大蒜的大蒜素和氨基酸含量均明显增加,水稻籽粒中有害重金属富集系数明显降低,大白菜根腐病菌和硝酸盐含量降低;
(5)效果稳定有效,本发明的肥料在储运、施用过程中不粉化、吸潮、结块,正确存储堆放较长时间后仍然能有效发挥微生物等养分的功能作用,并且在多地不同土壤中多种农作物施用均被证实有效;
(6)降低化学肥料投用量和用工生产成本,本发明的肥料亩成本比常规施肥低,用量少,产量高,农产品耐储运,品相、营养均衡性、口感等品质好,使得农民增产提质增收。
综上所述,本发明提供的用于提升土壤与作物养分均衡性的配方组合及其制备方法具有较高的推广价值。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,包含肥料组分,肥料组分包含无机肥料养分、有机肥料养分和微生物肥料养分,肥料组分由以下原料按重量百分比制成:大量元素10-90%、中微量元素0-15%、有机质2-70%、微生物菌剂0.01-0.05%、包裹剂0.1-0.5%、填充料0-10%。
在具体实施例中,大量元素为尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾的一种或几种;中微量元素为硅酸钙、硫酸镁、鳌合铁、螯合锌、硼酸的一种或几种;有机质为腐植酸、中药渣、蘑菇料渣、醋渣中的一种或几种;微生物菌剂为圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别发酵后按比例进行复合而成;包裹剂为生物炭、含P载体、糖蜜中的一种或几种;填充料为凹凸棒土、高岭土中的一种。
实施例1
本发明用于大白菜专用的复合微生物肥料的配方及其制备方法,它的步骤如下:
S1、将尿素330千克、氯化铵96千克、磷酸一铵227千克、氯化钾105千克、腐殖酸80千克、硅酸钙92千克、硫酸镁70千克,进行混合配料后,通过传送装置送到粉碎机中粉碎,再传送到造粒机进行造粒,造粒后将其传送到烘干机里烘干,然后将烘干后的颗粒经过筛分机筛分,接着将筛分机筛出的合格颗粒传送到冷却机内冷却,冷却后再筛分一次;
S2、将合格颗粒传送到包膜机里,将复合微生物菌种(将圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌单独发酵后按体积比2:1:3:2比例混合复配制备而成)与包裹剂按照1:10混合成半固体流动状态的包裹材料,按2.5千克/吨比例,均匀喷涂到包膜机里的肥料颗粒表层;
S3、最后输送到计量设备进行包装,制备成氮磷钾总养分含量为36%(配合式为20-10-6)、有机质含量为8%、钙镁硅含量8%、有效活菌数为0.2亿/克、水分含量为2%的复合微生物肥料。
在本实施例中,含有中微量元素,不含填充料,复合微生物肥料在大白菜上的应用效果:对高山大白菜做了肥料对比实验,供试的肥料为实施例1的复合微生物肥料和市场购买的45%(15-15-15)硫基复合肥(作常规对照);7月上旬整地时,分别沟施供试肥料,常规对照肥料的用量为150千克/亩,复合微生物肥料的用量为130千克/亩;施用两种肥料的大白菜亩播种量均为3400棵,后期田间管理全部一致,均按常规进行。施用实施例1复合微生物肥料的处理田块,大白菜根腐病明显减少,平均单棵重量为2.7千克,平均亩产量为7920千克;施用常规对照肥料的田块,大白菜根腐病较重,死棵多,平均单棵重量为1.9千克,平均亩产为3950千克,具体如表1所示。
表1不同肥料对大白菜病害及产量的影响表
说明:底肥用量是对比氮磷钾折纯养分增减情况;根腐病对照的是发生率增减情况。
实施例2
本发明用于大蒜专用的复合微生物肥料的制备方法,它的步骤如下:
S1、将尿素170千克、硫酸铵64千克、磷酸一铵273千克、硫酸钾280千克、腐殖酸55千克、硅酸钙90千克、硫酸镁68千克,进行混合配料后,通过传送装置送到粉碎机中粉碎,再传送到造粒机进行造粒,造粒后将其传送到烘干机里烘干,然后将烘干后的颗粒经过筛分机筛分,接着将筛分机筛出的合格颗粒传送到冷却机内冷却,冷却后再筛分一次;
S2、将合格颗粒传送到包膜机里,将复合微生物菌种与包裹剂按照1:10混合成半固体流动状态的包裹材料,按照2.5千克/吨均匀喷涂到包膜机里的肥料颗粒表层;
S3、最后输送到计量设备进行包装,制备成氮磷钾总养分含量为38%(配合式为12-12-14)、有机质含量为5.5%、钙镁硅含量8%、有效活菌数为0.2亿/克、水分含量为2%的复合微生物肥料。
在本实施例中,含有中微量元素,不含填充料,复合微生物肥料在大蒜上的应用效果:对白蒜进行了3年的肥料对比实验,供试的肥料实施例2的复合微生物肥料和市场购买的45%(15-15-15)复合肥(硫基,用作常规对照);每年9月中旬整地时,分别施入供试肥料,与土拌匀,常规对照肥料的用量为85千克/亩,复合微生物肥料的用量第一年为80千克/亩,第二年和第三年均为70千克/亩;白蒜亩播种量均为300斤,后期田间管理全部一致,均按常规进行;施用实施例2复合微生物肥料的大蒜田,大蒜的产量第二年和第三年分别提高12.24%和16.78%;与常规对照施肥大蒜田相比,施用复合微生物肥料2年和3年后,大蒜素的含量分别提高了13.38%和17.58%,P含量分别提高了23.47%和25.51%;对不同施肥类型大蒜中谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸等20种氨基酸的平均含量检测结果表明,施用实施例2的复合微生物肥料2年和3年后,大蒜中20种氨基酸的平均含量分别提高了23.60%和15.42%,具体如表2所示。
表2不同肥料对大蒜产量及品质的影响表
常规施肥 | 施用供试肥2年 | 施用供试肥3年 | |
产量(千克/亩) | 2860 | 3210 | 3340 |
大蒜素(mg/kg) | 576.23 | 653.34 | 677.52 |
P含量(g/kg) | 2.94 | 3.63 | 3.69 |
氨基酸(mg/kg) | 460.26 | 568.86 | 531.24 |
实施例3
本发明用于水稻专用的复合微生物肥料的制备方法,它的步骤如下:
S1、将氯化铵380千克、磷酸一铵227千克、氯化钾243千克、腐殖酸50千克、凹凸棒土100千克,进行混合配料后,通过传送装置送到粉碎机中粉碎,再传送到造粒机进行造粒,造粒后将其传送到烘干机里烘干,然后将烘干后的颗粒经过筛分机筛分,接着将筛分机筛出的合格颗粒传送到冷却机内冷却,冷却后再筛分一次;
S2、将合格颗粒传送到包膜机里,将有益菌种与包裹剂按照1:10混合制成的半固体流动状态的包裹材料,按照2.5千克/吨比例均匀喷涂到包膜机里的肥料颗粒表层;
S3、最后输送到计量设备进行包装,制备成氮磷钾总养分含量为36%(配合式为12-10-14)、有机质含量为5%、有效活菌数为0.2亿/克、水分含量为2%的复合微生物肥料。
在本实施例中,不含中微量元素,含有填充料,实施例3的复合微生物肥料在水稻上的应用效果:在实验农场水稻田进行了肥料对比实验,供试水稻品种为8004,供试肥料为实施例3的复合微生物肥料和市场购买的45%(15-15-15)含腐植酸和鳌合微量元素的复合肥(用作对照);6月中旬整地时,分别施入供试肥料,与土拌匀,两种肥料的底肥和追肥总用量均为40千克/亩,追施尿素和后期田间管理全部一致,均按常规进行;施用实施例3的复合微生物肥料田块与对照相比,水稻的分蘖成穗率由49.1%提高到57.5%,亩产量由614.50千克/亩增加到636.97千克/亩。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
2.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述大量元素为尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化钾、硫酸钾的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述中微量元素为硅酸钙、硫酸镁、鳌合铁、螯合锌、硼酸的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述有机质为腐植酸、中药渣、蘑菇料渣、醋渣中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述微生物菌剂为圆褐固氮菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌分别发酵后按比例进行复合而成。
6.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述包裹剂为生物炭、含P载体、糖蜜中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方,其特征在于,所述填充料为凹凸棒土、高岭土中的一种。
8.根据权利要求1所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方的包膜制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
S1、先将大量元素、有机质、中微量元素、填充料混合配料、粉碎后,进行造粒、烘干、筛分、冷却、二次筛分;
S2、将合格颗粒传送到包膜机里,将复合微生物菌种与包裹剂按比例混合制成半固体流动状态的包裹材料,通过压力泵输送到包膜机内,按比例均匀喷涂到颗粒肥料表层;
S3、最后输送到计量设备进行包装,制备成含有机、无机、微生物多元养分的低水分、高强度的复合微生物肥料。
9.根据权利要求8所述的提升土壤与作物养分均衡性的肥料配方的包膜制备方法,其特征在于,所述步骤S1中烘干和冷却分别进行1-2次,中微量元素、填充料为其中的一种或两种。
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