CN118164806A - 用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥及其制备方法，涉及耕地质量提升的技术领域，包括以下组分：保水剂6~8wt%；保肥剂2~4 wt%；生物炭20~30wt%；氮素肥料3～6wt%；磷肥4～4.5wt%；钾肥2.5～4.5wt%；复合菌剂8~12wt%；腐殖酸余量。本发明具有土壤快速熟化和水稻产能提升的效果。
Description
技术领域
本发明涉及耕地质量提升技术的领域，尤其是涉及一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥及其制备方法。
背景技术
土壤熟化是指通过各种技术措施使土壤耕性不断改善、肥力不断提高的过程。熟化的土壤土层深厚，有机质含量高，土壤结构良好，水、肥、气、热诸肥力因素协调，微生物活动旺盛，供给作物水分、养分的能力强。土壤熟化是个长期过程，国内外对于土壤熟化产品和技术开展了诸多研究，但对于“非粮化”耕地清退后土壤快速熟化和肥力提升是个新命题。土壤有机质快速提升是土壤肥力提高的核心。有机肥施用、秸秆还田、生物质炭施用和种植绿肥等多种措施都可以提高土壤有机质含量。有机培肥对土壤碳固存及稳定性的影响在很大程度上取决于投入有机物料的类型、数量与质量。例如，生物有机肥和水稻秸秆生物炭处理分别使土壤有机碳含量显著提升了26.1%和30.7%，而水稻秸秆直接还田则对土壤有机碳含量的提升效应不显著。但是，常规提升土壤肥力的措施均需要较长时间的投入，这不仅提高了生产成本，且见效也慢。因此，亟需一种能使非粮化耕地快速熟化的肥料，其可使土壤短期内快速提高肥力，满足水稻种植的需求，保障粮食安全。
土壤中有机碳结构和不同有机碳组分的比例是影响有机质稳定性和有效性的关键。如何协调土壤稳定性有机碳和活性有机碳的比例，在提高土壤有机碳含量的同时增加土壤供肥能力，是提升“非粮化”农田固碳培肥提质的关键途径。木本泥炭富含腐殖酸钾和惰性有机碳等组分，是提升土壤稳定态有机碳源的重要材料；利用生物质炭分别与秸秆、畜禽粪便配合施用可以显著提高土壤稳定性和活性有机碳含量，协同实现“增碳增效”。另一方面，开发激发式秸秆快速腐解、绿肥高效还田技术，构建“水、肥、气、热”协调的根际与土壤微观（团粒）环境，培育健康的土壤微生物区系，是实现“非粮化”复耕地土壤肥力持续提升的重要驱动力。
因此，本申请发明人根据长期的研究，针对“非粮化”土壤熟化慢、恢复难、水稻产能低的问题，研发了用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥及其制备方法，满足“非粮化”土壤快速熟化和水稻产能提升目标的协同。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥及其制备方法，具有土壤快速熟化和水稻产能提升的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，包括以下组分：
保水剂 6~8wt%；
保肥剂 2~4 wt%；
生物炭 20~30wt%；
氮素肥料 3～6wt%；
磷肥 4～4.5wt%；
钾肥 2.5～4.5wt%；
复合菌剂 8~12wt%；
腐殖酸 余量。
通过采用上述技术方案，腐殖酸与生物炭可促进土壤结构形成，改善孔隙状况；增加土壤的保肥供肥能力；增强土壤缓冲系统，改良土壤；促进土壤有益微生物的活动；也增加了土壤中有机质的含量。同时，保水剂、保肥剂能在一定程度上保证土壤中的水分与肥力，并且使营养物质具有一定的缓释作用，延长肥料作用时间；氮素肥料、磷肥和钾肥为作物生长提供氮元素、磷元素和钾元素；复合菌剂帮助作物根部形成良好的微环境，也能对有机质进行消化降解进而为作物提供其生长所必须的营养物质。用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥中腐殖酸、生物炭、保水剂、保肥剂、氮素肥料、磷肥、钾肥、复合菌剂各组分及对应配比不仅能使土壤快速熟化，而且也能有效帮助水稻产量快速提升。
优选的，所述氮素肥料由有机氮肥和无机氮肥构成，其中有机氮肥和无机氮肥的质量比为1:(0.4~0.5)。
通过采用上述技术方案，通过对有机氮肥与无机氮肥质量比的控制，在一定程度上能延长氮元素的有效时间，不仅能减少后期追肥的次数，而且也能避免早期氮元素含量过高的情况出现，进而有效帮助水稻产量的快速提升。
优选的，所述有机氮肥包括腐熟好的畜禽粪便。
通过采用上述技术方案，选用腐熟好的畜禽粪便作为有机氮肥，不仅能将畜禽粪便进行有效利用，而且畜禽粪便有利于复合菌剂生长繁殖，进而分解有机质为作物生长提供营养物质，在一定程度上帮助水稻产量的快速提升。
优选的，所述无机氮肥包括尿素或氯化铵或磷酸一铵或磷酸二铵。
通过采用上述技术方案，选用尿素或氯化铵或磷酸一铵或磷酸二铵作为无机氮肥，为作物生长提供其所需的氮元素，并且也能在一定程度上帮助调节土壤的pH，适宜复合菌剂及作物的生长。
优选的，所述钾肥包括硫酸钾或氯化钾或乳酸钾。
通过采用上述技术方案，选用硫酸钾或氯化钾或乳酸钾作为钾肥，为作物生长提供其所需的钾元素，而且也能帮助调节土壤的pH，适宜复合菌剂及作物的生长；同时乳酸钾不仅能提供钾元素、调节pH，也能与保水剂以及保肥剂相互作用，起到保水保肥的作用。
优选的，所述保水剂包括二氧化硅粉末和聚丙烯酰胺，所述二氧化硅粉末与聚丙烯酰胺的质量比为1:(2~3)。
通过采用上述技术方案，保水剂包括二氧化硅粉末和聚丙烯酰胺，二氧化硅粉末、聚丙烯酰胺、乳酸钾、生物炭以及腐殖酸共同作用，能起到较好的保水作用，并且在此过程中共同作用，能起到调整土壤性状的效果，使更加利于微生物及作物的生长。与此同时，丙烯酰胺、乳酸钾、二氧化硅粉末、生物炭以及腐殖酸，能使土壤在雨天或恶劣天气仍能保留有较好的肥力，在一定程度上增强作物应对恶劣天气的能力。当一茬水稻收割后，将稻茬、秸秆和稻壳回田，微生物可将其分解为纤维素、壳聚糖等，纤维素、壳聚糖等与腐殖酸、聚丙烯酰胺、生物炭结合能进一步提高土壤的保水保肥能力，在保证水稻产量的前提下，能减少肥料的施加量。
优选的，所述二氧化硅粉末目数为200~400目。
通过采用上述技术方案，二氧化硅的目数限定为200~400目，在此目数下，不仅能保证与腐殖酸、生物炭、聚丙烯酰胺等具有较好的结合效果，而且在其中起到较好的润滑和缓释作用，并且也能在一定程度上提高作物的根系活性。
优选的，所述保肥剂包括正丁基硫代磷酸三胺和硫脲；所述正丁基硫代磷酸三胺与硫脲的质量比为1:(1~2)。
通过采用上述技术方案，选用该质量比的正丁基硫代磷酸三胺和硫脲作为保肥剂，正丁基硫代磷酸三胺能在一定程度上抑制土壤中脲酶的活性，使氮肥具有较好的缓释效果，在一定程度上能延长氮元素的有效时间，不仅能减少后期追肥的次数，而且也能避免早期氮元素含量过高的情况出现，进而有效帮助水稻产量的快速提升；并且正丁基硫代磷酸三胺能在土壤中自然降解为氨和磷，进一步为土壤提供氮元素以及磷元素。硫脲不仅能作为化肥，而且能作为一种硝化抑制剂，并且硫脲与植物中的四甲基戊二酸相互作用具有促进植物发芽生长的效果。
一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥的制备方法，将保水保肥剂、腐殖酸、生物炭、氮素肥料、磷肥、钾肥按比例混合后进行施肥。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、腐殖酸与生物炭可促进土壤结构形成，改善孔隙状况；增加土壤的保肥供肥能力；增强土壤缓冲系统，改良土壤；促进土壤有益微生物的活动；也增加了土壤中有机质的含量。同时，保水剂、保肥剂能在一定程度上保证土壤中的水分与肥力，并且使营养物质具有一定的缓释作用，延长肥料作用时间；氮素肥料、磷肥和钾肥为作物生长提供氮元素、磷元素和钾元素；复合菌剂帮助作物根部形成良好的微环境，也能对有机质进行消化降解进而为作物提供其生长所必须的营养物质。
2、用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥中腐殖酸、生物炭、保水剂、保肥剂、氮素肥料、磷肥、钾肥、复合菌剂各组分及对应配比不仅能使土壤快速熟化，而且也能有效帮助水稻产量快速提升。
3、选用硫酸钾或氯化钾或乳酸钾作为钾肥，为作物生长提供其所需的钾元素，而且也能帮助调节土壤的pH，适宜复合菌剂及作物的生长；同时乳酸钾不仅能提供钾元素、调节pH，也能与保水剂以及保肥剂相互作用，起到保水保肥的作用。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
实施例1
一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，包括以下组分：
保水剂 7wt%；
保肥剂 3 wt%；
生物炭 25wt%；
氮素肥料 5wt%；
磷肥 4.3wt%；
钾肥 3.5wt%；
复合菌剂 10wt%；
腐殖酸 余量。
其中，保水剂包括二氧化硅粉末和聚丙烯酰胺，二氧化硅粉末与聚丙烯酰胺的质量比为1:2.5，其中二氧化硅粉末的目数为300目；保肥剂为正丁基硫代磷酸三胺和硫脲，正丁基硫代磷酸三胺与硫脲的质量比为1:1.5；氮素肥料由有机氮肥和无机氮肥构成，其中有机氮肥和无机氮肥的质量比为1:0.45，有机氮肥为腐熟好的畜禽粪便，无机氮肥为尿素；磷肥为过磷酸钙；钾肥为硫酸钾；复合菌剂为巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌，其活菌数均大于2×1010cfu/g。
将保水剂、保肥剂、生物炭、氮素肥料、磷肥、钾肥、复合菌剂、腐殖酸按比例混合后进行施肥。
实施例2-15
实施例2-15与实施例1的区别在于，有机无机复混肥中各个组分的重量比不同，详见表1：
表1
实施例16-17
实施例16-与实施例1的区别在于，氮素肥料由有机氮肥和无机氮肥的质量比不同，实施例16中有机氮肥和无机氮肥的质量比为1:0.4，实施例17中有机氮肥和无机氮肥的质量比为1:0.5。
实施例18-20
实施例18-20与实施例1的区别在于，实施例18中选用的无机氮肥为氯化铵，实施例19中选用的无机氮肥为磷酸一铵，实施例20中选用的无机氮肥为磷酸二铵。
实施例21-22
实施例21-22与实施例1的区别在于，实施例21中选用的钾肥为氯化钾，实施例22中选用的钾肥为乳酸钾。
实施例23-24
实施例23-24与实施例1的区别在于，实施例23保水剂中二氧化硅粉末与聚丙烯酰胺的质量比为1:2，实施例24保水剂中二氧化硅粉末与聚丙烯酰胺的质量比为1:3。
实施例25-26
实施例25-26与实施例1的区别在于，实施例25保水剂中二氧化硅粉末的目数为200目，实施例26保水剂中二氧化硅粉末的目数为400目。
实施例27-28
实施例27-28与实施例1的区别在于，实施例27保肥剂中正丁基硫代磷酸三胺与硫脲的质量比为1:1，实施例28保肥剂中正丁基硫代磷酸三胺与硫脲的质量比为1:2。
对比例1
土壤未进行快速熟化。
检测方法
通过田间试验研究非粮化耕地快速熟化的效果
试验基地场地为浙江省金华市婺城区“非粮化”土壤肥力改良提升基地，在快速熟化过程中，施加的有机无机复混肥约2t/亩。
未进行快速熟化的土壤上水稻产量约为367kg/亩，而经过快速熟化的土壤上种植水稻产量均超过了460kg/亩，使水稻的产量得到了明显的提升。
尤其是，选用的有机无机复混肥中的多种组分相互作用，不仅使土壤快速熟化，而且也有效帮助了水稻产量的快速提升。腐殖酸与生物炭可促进土壤结构形成，改善孔隙状况；增加土壤的保肥供肥能力；增强土壤缓冲系统，改良土壤；促进土壤有益微生物的活动；也增加了土壤中有机质的含量。保水剂、保肥剂能在一定程度上保证土壤中的水分与肥力，并且使营养物质具有一定的缓释作用，延长肥料作用时间；复合菌剂帮助作物根部形成良好的微环境，也能对有机质进行消化降解进而为作物提供其生长所必须的营养物质。钾肥中的乳酸钾不仅能提供钾元素、调节pH，也能与保水剂以及保肥剂相互作用，起到保水保肥的作用。二氧化硅粉末、聚丙烯酰胺、乳酸钾、生物炭以及腐殖酸共同作用，能起到较好的保水作用，并且在此过程中共同作用下能起到调整土壤性状的效果，使更加利于微生物及作物的生长，能使土壤在雨天或恶劣天气仍能保留有较好的肥力，在一定程度上增强作物应对恶劣天气的能力。同时，当一茬水稻收割后，将稻茬、秸秆和稻壳回田，微生物可将其分解为纤维素、壳聚糖等，纤维素、壳聚糖等与腐殖酸、聚丙烯酰胺、生物炭结合能进一步提高土壤的保水保肥能力，在保证水稻产量的前提下，能减少肥料的施加量。正丁基硫代磷酸三胺和硫脲作为保肥剂，正丁基硫代磷酸三胺能在一定程度上抑制土壤中脲酶的活性，使氮肥具有较好的缓释效果；并且正丁基硫代磷酸三胺能在土壤中自然降解为氨和磷，进一步为土壤提供氮元素以及磷元素。硫脲不仅能作为化肥，而且能作为一种硝化抑制剂，并且硫脲与植物中的四甲基戊二酸相互作用具有促进植物发芽生长的效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例作出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，包括以下组分：
保水剂 6~8wt%；
保肥剂 2~4 wt%；
生物炭 20~30wt%；
氮素肥料 3～6wt%；
磷肥 4～4.5wt%；
钾肥 2.5～4.5wt%；
复合菌剂 8~12wt%；
腐殖酸 余量。
2.根据权利要求1所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述氮素肥料由有机氮肥和无机氮肥构成，其中有机氮肥和无机氮肥的质量比为1:(0.4~0.5)。
3.根据权利要求2所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述有机氮肥包括腐熟好的畜禽粪便。
4.根据权利要求2所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述无机氮肥包括尿素或氯化铵或磷酸一铵或磷酸二铵。
5.根据权利要求1所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述钾肥包括硫酸钾或氯化钾或乳酸钾。
6.根据权利要求1所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述保水剂包括二氧化硅粉末和聚丙烯酰胺，所述二氧化硅粉末与聚丙烯酰胺的质量比为1:(2~3)。
7.根据权利要求6所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述二氧化硅粉末目数为200~400目。
8.根据权利要求6所述的用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥，其特征在于，所述保肥剂包括正丁基硫代磷酸三胺和硫脲；所述正丁基硫代磷酸三胺与硫脲的质量比为1:(1~2)。
9.一种用于非粮化耕地快速熟化的有机无机复混肥的制备方法，其特征在于，将保水剂、保肥剂、生物炭、氮素肥料、磷肥、钾肥、复合菌剂、腐殖酸按比例混合后进行施肥。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118164806A true CN118164806A (zh) | 2024-06-11 |
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication |