CN102557842A - 一种蔬菜种植用氮肥增效剂及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蔬菜种植用氮肥增效剂及其应用方法，通过筛选出价格合适，效果好的高效脲酶抑制剂、硝化抑制剂(醌氢醌和双氰胺)及海泡石，按1∶10∶100比例配制成氮肥增效剂，按照每亩单季15～20千克的使用量，与其他常规施用的基肥充分混匀后，作为基肥施入土壤中，基肥中氮肥总量按照当地常规用量减少20％～30％。本发明操作简单、在节约20％～30％氮肥成本上，能提高蔬菜的产量和品质，同时能一定程度的缓解氮肥污染，实现氮肥的高效管理和利用，取得经济效益和生态效益的双赢。在蔬菜生产中、尤其是土壤氮素富集较严重的蔬菜生产基地具有良好的应用前景。

Description

一种蔬菜种植用氮肥增效剂及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种氮肥增效剂及其应用方法，具体涉及一种结合脲酶抑制剂、硝化抑制剂和海泡石的氮肥增效剂及其应用方法，该方法具有提高蔬菜氮肥利用率，增加蔬菜产量，提高蔬菜品质的的作用。

背景技术

蔬菜具有生长快，生长期短，根系弱，产量高等特点，氮肥在蔬菜种植中一直起着举足轻重的作用。但是由于生产者对高经济利益的追求，我国蔬菜生产普遍存在复种指数高，多年连种超量施用氮肥、不合理的施肥等原因，造成了我国目前蔬菜生产中氮肥大量浪费，氮肥利用率低(众多报道表明，我国蔬菜氮肥当季利用率一般都在30％以下)，引发了土壤酸化、地下水及蔬菜硝酸盐含量超标等突出问题，而控制氮肥的施用量成了遏制这些环境问题恶化的唯一途径。因此，人们尝试着通过氮肥增效剂的配施，来提高氮肥肥效，减少氮肥用量。现有的技术中，结合2，5-二氯硝基苯(如中国专利申请201010256573.2)，双氰胺等(如中国专利申请98121092)等氮肥增效剂来提高氮肥肥效已有应用。

氮肥增效物质中脲酶抑制剂主要抑制脲酶活性，延长尿素在土壤中的水解释放速度，提高作物对氮的利用率，硝化抑制剂主要抑制硝化菌，控制硝化作用，减少反硝化损失和硝酸盐的损失。但是目前，形成产品的较少，且较多的处于试验阶段，而实际生产中，大田应用颇少，且将增效剂与减量氮肥有效配合的施用方法在国内不多。

海泡石是一种极细的粘土矿物，有着较大的比表面积，有着很好的吸附作用，研究表明，海泡石对氮素肥料有着较好的缓释作用，对减少氮素的流失，保证氮素后期的肥效有着较显著的作用，因此，对氮素化肥具有极强的增效作用。同时，由于海泡石矿资源丰富，价格低廉(每吨约400元)，在农业上有广泛的应用前景。但是就目前应用状况来看，海泡石在蔬菜种植上的应用较少。

本发明筛选出能提高氮肥肥效和提高蔬菜产量的脲酶抑制剂(醌氢醌)和硝化抑制剂(双氰胺)，将其按一定的比例与肥料配施，进行田间试验发现，醌氢醌和双氰胺不仅能提高蔬菜的产量，还能显著降低蔬菜硝酸盐含量，增加蔬菜维生素C含量，减少土壤硝态氮的含量。此后，通过大田试验，发现在肥料增效剂施用的基础上，施用海泡石能取得更好的效果，一方面是海泡石比表面大，与醌氢醌、双氰胺充分混匀后，再与化肥混匀，有利于醌氢醌、双氰胺与氮肥的充分接触，更好的发挥其效果；另一方面，海泡石对氮肥的吸附，起了缓释作用，减少了氮肥及其醌氢醌、双氰胺等物质的流失，对作物后期的氮肥肥效保证有积极作用。此后，根据实验的结果，综合经济、生态、社会效益等各方面因子，得出醌氢醌、双氰胺及海泡石的最佳配比(1∶10∶100)及大田总用量为每亩每季15～20千克，同时与不同氮肥用量配施试验结果表明，通过此3种增效剂的施用能减少20％～30％氮肥的施用量，将3种材料与减量氮肥有效的结合起来，形成了一套在蔬菜上应用的施肥方法，对减少氮肥用量、提高蔬菜产量和品质有着重要的作用。

发明内容

本发明针对蔬菜生产过程中氮肥用量大，利用率低，导致蔬菜产量、品质下降和农业生态环境污染严重等突出问题，提供一种能减少氮肥施用量、提高氮肥肥效、提高蔬菜产量和品质的氮肥增效剂及其应用方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

一种蔬菜种植用氮肥增效剂，是由醌氢醌、双氰胺和海泡石按照1∶10∶100的重量比例混合而成。醌氢醌、双氰胺、海泡石三种原材料的选择均为粉末状，但时间长后，醌氢醌、双氰胺容易结块，在增效剂的配制时和增效剂的施用时均需将结块充分碾碎至粉末状。

上述的氮肥增效剂的应用方法：与基肥混合施用于种植蔬菜的土壤中，减少氮肥的使用量。

具体包含如下步骤；

按照每亩单季15～20千克氮肥增效剂的施用量与基肥混合均匀；基肥中减去原基肥中氮肥重量的20％～30％的氮肥，其余肥料种类及用量不变。

本发明过程中，进行了一系列的摸索试验，确定本发明氮肥增效剂配方和使用方法后，将其在武汉、长沙、株洲、湘潭等蔬菜基地不同蔬菜种植上试验及推广应用，结果表明，能显著提高肥料的利用率，具有降低肥料用量、促进蔬菜生长、增加蔬菜产量、提高蔬菜品质等多种效果。尤其适用于叶菜类蔬菜，对其它类型蔬菜也有明显的效果。另外，还具有能减少土壤中硝态氮含量等环境保育功能。

具体实施方法

以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实施例1

1)醌氢醌、双氰胺和海泡石，直接于市面上购买，并按1∶10∶100的比例称取配用。

2)由于醌氢醌和双氰胺容易结块，首先将醌氢醌和双氰胺分别碾碎至粉末状，按照1∶10的比例充分混匀后，再按1)中比例与粉末状海泡石充分混匀，配制成氮肥增效剂。

由于醌氢醌和双氰胺的用量较小，按比例混合后，亦可按500～1000克为一包，用封口袋储存备用，以便下次按量取用。

3)按照当地常规的基肥(一般包括无机氮肥、钙镁磷肥、钾肥等)施用量，减去基肥中原氮肥施用量20％～30％的氮肥，其他肥料施用量不变，将基肥先充分拌匀，拌匀的同时加少量水，使得肥料些许湿润。

4)按照单季每亩15～20千克的用量，称取适量的氮肥增效剂，(若是取用之前配备放置的醌氢醌和双氰胺，应用手将其中结块全部碾碎，确保增效剂全部为粉末状)，并与步骤3)的其他基肥肥料充分拌匀。

5)肥料与组合增效剂作为基肥施入土壤中，与土壤应充分拌匀。

6)肥料施用土壤后，间隔2～3天再播种或移栽。

结果分析：

a)本发明脲酶抑制剂和硝化抑制剂的筛选和配制。首先从氮素的流失途径着手，从氮的利用过程中减少氮的损失来提高氮肥的肥效，选择了市面上成本合适的多种脲酶抑制剂和硝化抑制剂并组合进行田间试验，综合生产成本、蔬菜产量和品质指标，筛选出脲酶抑制剂为醌氢醌，硝化抑制剂为双氰胺，此后，通过用量配比试验，得出醌氢醌与双氰胺配比约为1∶10最合适，且两者的总用量在单季每亩1.65千克左右时，获得最好的经济效益。

b)本发明海泡石氮肥增效剂的引入。由于氮肥的流失严重(尤其在南方多雨季节)，导致作物生长后期供肥较差，而海泡石对氮肥较好的吸附、缓释作用，能起到很好的增效作用，刚好可以降低由于氮流失带来的问题。在施用醌氢醌和双氰胺的条件下，减少氮肥20％后，海蒜、小白菜、香菜、空心菜等蔬菜的海泡石单季每亩用量为15～20千克范围内，均能起到较好的效果，而超过20千克后，继续增加海泡石用量，效果不再有明显提高(由单季每亩用量20千克至25千克，仅增产0.1％左右)。初步确定每亩蔬菜单季的海泡石用量在15～20千克。

在施用醌氢醌、双氰胺的基础上(减少氮肥20％后)，醌氢醌、双氰胺总量仍为单季每亩1.65千克，叠加以上不同用量的海泡石试验(海蒜、小白菜、香菜、空心菜等蔬菜上)，试验结果见表1：下表的空白对比是常规施肥。

表1  醌氢醌、双氰胺与不同海泡石用量配施对蔬菜产量增幅的影响

在施用醌氢醌、双氰胺基础上，配施不同海泡石结果表明，单季每亩蔬菜配施海泡石在15千克范围内，产量随着海泡石用量增加而明显增加，在15千克时达到较大值，超过15千克后，继续增加海泡石用量，产量增加不明显。因此，从蔬菜产量、海泡石成本、人力成本等方面考虑，1.65千克配施15千克左右的海泡石为最佳的配施比例，即初步确定组合增效剂为醌氢醌、双氰胺和海泡石，其混合比例约为1∶10∶100。

经过摸索试验a)b)后，确定增效剂的原料为醌氢醌、双氰胺和海泡石，配置比例为1∶10∶100及施用量后，初步确定增效剂单季每亩用量范围为15～20千克。

减少的氮肥量20％～30％后，将增效剂与氮肥减量配施进行以下试验。

c)2009年在湖南省长沙县黄兴镇蔬菜基地，连续开展了减氮配施氮肥增效剂的田间试验，醌氢醌、双氰胺海泡石的混合比例为1∶10∶100，增效剂单季每亩用量为17.5千克(17.5千克是取的15～20千克的中间值)进行试验。

试验结果如表2所示：直接减少氮肥用量后，蔬菜产量下降，在减少氮肥的条件下，配施脲酶抑制剂和硝化抑制剂剂能显著提高蔬菜产量，但增加海泡石之后，达到最好的效果。同时，减少20％氮肥配施组合增效剂的时候，得到较高的产量，为较理想的配施组合。具体数据分析为，在减氮肥20％和30％的基础上配施组合增效剂(醌氢醌+双氰胺+海泡石)，广西葱、小白菜、香菜和空心菜等平均比纯减氮肥(不加任何增效剂)20％和30％分别增产20.2％和16.7％，比常规施肥增产15.2％和7.6％。

表2  蔬菜不同施肥处理的产量差异(吨/亩)

不同施肥处理对蔬菜硝酸盐含量的影响如表3所示，

表3  不同施肥处理的蔬菜硝酸盐含量差异(毫克/千克)

与常规施肥相比，减少氮肥20％和30％之后，蔬菜硝酸盐含量均有所下降，其中以减少30％氮肥+醌氢醌+双氰胺+海泡石处理效果最好。具体为，在减氮肥20％和30％的基础上配施氮肥增效剂，4种蔬菜硝酸盐含量平均比纯减氮肥20％和30％的减少6.2％和5.7％，比常规施肥减少10.5％和15.5％。

不同施肥处理对蔬菜维C含量的影响如表4所示，

表4  不同施肥处理的蔬菜维生素C含量差异(毫克/千克)

与常规施肥相比，减少氮肥20％和30％之后，4种蔬菜维C含量均有所增加，其中以减少30％氮肥+醌氢醌+双氰胺+海泡石处理效果最好。具体表现为，在减氮肥20％和30％的基础上配施氮肥增效剂，4种蔬菜维C含量平均比纯减氮肥20％和30％的增加3.5％和8.3％，比常规施肥增加10.5％和15.5％。

不同施肥处理对蔬菜土壤硝态氮含量的影响如表5所示，

表5  不同施肥处理对蔬菜土壤硝态氮含量差异(毫克/千克)

与常规施肥相比，减少氮肥20％和30％之后，4种蔬菜土壤硝态氮含量均有所降低，其中以减少30％氮肥+醌氢醌+双氰胺+海泡石处理效果最好。具体表现为，在减氮肥20％和30％的基础上配施氮肥增效剂，4种蔬菜土壤硝态氮含量平均比纯减氮肥20％和30％的增加2.0％和4.1％，比常规施肥增加6.2％和5.7％。

d)2009年～2011年，使用本发明的氮肥增效剂施肥，在湖南省长沙县黄兴镇蔬菜基地空心菜、广西葱、小白菜、菠菜、香菜和海蒜等种类上进一步验证。试验结果表明，减少20％的氮肥配施氮肥增效剂，可以显著提高不同种类蔬菜的产量。空心菜、广西葱、小白菜、菠菜、香菜和海蒜分别比常规施肥增产21.4％、34.0％、11.7％、3.0％、4.9％和1.0％，平均增产12.4％，土壤硝态氮含量有不同程度的降低，平均降低11.6％。

e)2010年，使用本发明的氮肥增效剂施肥在湖北省武汉市东西湖区柏泉农场中百集团速生蔬菜生产基地进行试验，结果如表6所示：比常规施肥相比，此施肥方法能提高大白菜、苋菜、生菜等蔬菜的产量、叶面积、单株鲜重、叶片叶绿素含量，同时能降低蔬菜硝酸盐和土壤硝态氮含量。

表6  氮肥增效剂与氮肥减量配施对蔬菜产量和品质的影响(增幅)

2008年～2011年，使用本发明的氮肥增效剂施肥在株洲和湘潭地区蔬菜基地不同蔬菜进行过田间试验，试验结果与c)d)e)基本一致。

通过以上一系列试验确定，本发明的氮肥增效剂在每亩蔬菜单季最佳施用量为15～20千克，配施的氮素肥料能减少20％～30％，在土壤氮素富集的区域可以减少至30％。

Claims (4)

1.一种蔬菜种植用氮肥增效剂，其特征在于，是由醌氢醌、双氰胺和海泡石按照1∶10∶100的重量比例混合而成。

2.根据权利要求1所述的氮肥增效剂，其特征在于，醌氢醌、双氰胺和海泡石施用时需碾成至粉末状。

3.权利要求1或2所述的氮肥增效剂的应用方法，其特征在于，与基肥混合施用于种植蔬菜的土壤中，减少氮肥的使用量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，具体包含如下步骤；

按照每亩单季15～20千克氮肥增效剂的施用量与基肥混合均匀；基肥中减去原基肥中氮肥重量的20％～30％的氮肥，其余肥料种类及用量不变。