CN107417403A - 一种抗盐碱长效稳定性肥料及其制备方法 - Google Patents

一种抗盐碱长效稳定性肥料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种抗盐碱长效稳定性肥料及其制备方法，肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪30‑50份、脱硫石膏20‑30份、甲壳素3‑6份、海藻素3‑6份、天然木质泥炭1‑5份、氮肥15‑35份、脲酶抑制剂0.1‑0.6份、硝化抑制剂0.5‑1.2份、硅藻土1‑5份、磷肥15‑25份、钾肥15‑25份、硫酸锌0.4‑1份、硼砂0.4‑1份。本发明的抗盐碱长效稳定性肥料集土壤改良和供肥于一体，既可以对减轻土壤盐害，又可以改善土壤结构和提高土壤肥力水平，解决土壤因盐害严重和肥力贫瘠而影响其可持续利用的问题。

Description

一种抗盐碱长效稳定性肥料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗盐碱长效稳定性肥料及其制备方法，属于农用肥料领域。
背景技术
盐碱地是各种盐土和碱土以及其它不同程度盐化和碱化的各种类型土壤的统称。当土壤表层或亚表层中水溶性盐类的累积量超过1-2g/kg或者土壤碱化层的碱化度超过5％时，土壤就属于盐碱地范围。据第二次全国土壤普查资料统计，在不包括滨海滩涂的前提下，我国盐渍土面积为3487万公顷，约为5.2亿亩。随着我国耕地面积的日益减少，合理开发、改造、利用盐碱地、挖掘其生产潜力，对保障我国粮食安全、促进农业可持续发展、改善生态环境、以及推动区域经济社会协调发展具有重要意义。
盐碱地因其土壤含盐量高、有机质含量低、养分贫瘠、土壤结构差等原因，难以被开发利用。因此，如何降低盐碱地含盐量、提高土壤肥力、改善土壤结构是盐碱地改良的关键之一。目前，盐碱地改良方法主要是消除土壤中过多的代换性钠以达到降低土壤多余盐分的目的，同时增加土壤中有机质含量以达到改善土壤结构的目的，最后通过养分平衡输入增加大量及中微量元素以达到适合作物生长的目的。
针对上述盐碱地改良的几个关键问题，在国内已有大量的盐碱地改良肥料得以研制和应用，如，中国专利文献CN104355931A公开了一种以风化煤、微生物、农家肥、秸秆、磷石膏、硫酸亚铁、酒糟、氮肥、磷肥和钾肥为原料的盐碱地改良肥料；中国专利文献CN105753598A公开了一种以活化细菌、秸秆混料、动物骨粉、螺旋藻、保水剂和醋糟等为原料的适用于盐碱地的复合改良肥料；中国专利文献CN104262046A公开了一种以腐殖酸、微生物、农家肥、秸秆、过磷酸钙、硫酸亚铁、粉煤灰、糠醛渣、脱硫石膏、氮肥、磷肥和钾肥为原料的盐碱地改良肥料；又如：中国专利文献CN106220404A公开了一种以脱硫石膏、磁化粉煤灰、腐植酸、多羟基磷酸酯、壳聚糖、硝酸钙、糠醛渣、含氮及磷化肥、浮石粉、不锈钢钢渣、生物菌肥和工业酸性废水为原料的盐碱地改良肥料。
上述盐碱地改良肥料虽然在改良盐碱地方面有各自的优势，但仍存在如下问题：(1)部分盐碱地用肥料采用工业酸性废水，可能会产生二次污染；(2)部分盐碱地用肥料含有有机质但缺乏中微量元素；(3)部分盐碱地用肥料不能保证养分的长效供应，可能导致作物脱肥而影响生长，上述盐碱地改良肥料均存在一个共同的缺陷，改良效果差，只能降低土壤中少部分的盐类，土壤中扔残存不少盐类，同时容易造成土壤板结。
因此，研究一种对盐碱地改良效果好，真正起到降低盐碱地中盐类，又能改善土壤质量，不板结，提高作物产量，并使之成为一项廉价而又行之有效的盐碱地土壤专用肥料，在实际生产中将具有极其重要的意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种抗盐碱长效稳定性肥料，该改良肥料既可以对减轻土壤盐害，又可以提高土壤质量和肥力水平，解决土壤因盐害严重和肥力贫瘠而影响其可持续利用的问题。
本发明还提供一种抗盐碱长效稳定性改良肥料的制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种抗盐碱长效稳定性肥料，所述的肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪30-50份、脱硫石膏20-30份、甲壳素3-6份、海藻素3-6份、天然木质泥炭1-5份、氮肥15-35份、脲酶抑制剂0.1-0.6份、硝化抑制剂0.5-1.2份、硅藻土1-5份、磷肥15-25份、钾肥15-25份、硫酸锌0.4-1份、硼砂0.4-1份。
根据本发明优选的，所述的发酵牛粪是由牛粪与秸秆或菌渣按照重量比为1：(0.5-3)混合后，然后加入混合物总重量的0.025％-0.03％的发酵菌剂发酵，然后进行风干、粉粹至碎末状即可制得，所述的牛粪为新鲜牛粪，含水量控制在40％-65％。
进一步优选的，发酵菌剂为EM菌剂，EM菌剂的有效活菌数≥100亿/g。(EM菌剂为复合菌剂，删除了其他菌)
根据本发明优选的，发酵温度控制在45-65℃，发酵时间为5-7天。
本发明优选的，所述的发酵牛粪风干后的含水量为10-25％。
本发明优选的，所述的菌渣为平菇、杏鲍菇、双孢菇、金针菇等出菇结束后剩下的下脚料，将去除杂菌污染的菌渣粉碎后晒干备用，含水量控制在10wt％以下，菌渣粒径≤0.5cm。
本发明优选的，秸秆为玉米秸、麦秸、豆秸、花生秧、棉花秸秆等农作物废弃物中的一种或几种，作物秸秆粒径≤0.5cm。
本发明优选的，脱硫石膏为二水脱硫石膏，含水率小于10％，粒径为30-50um。
本发明优选的，所述的脲酶抑制剂为正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，硝化抑制剂为双氰胺(DCD)。
根据本发明优选的，所述海藻素为纯天然海藻提取物，固体状，有效成分为海藻酸、有机质和螯合态微量元素。
根据本发明优选的，所述天然木质泥炭粒径为100-150目，有效成分为腐殖酸，其中游离态腐殖酸含量大于等于50％。
本发明优选的，所述的氮肥为小颗粒尿素。
本发明优选的，所述的磷肥为过磷酸钙、重过磷酸钙或钙镁磷肥。
本发明优选的，所述的钾肥为硫酸钾。
根据本发明，一种抗盐碱长效稳定性肥料的制备方法，步骤如下：
(1)处理氮肥的制备：按配比，取脲酶抑制剂、硝化抑制剂溶解于溶解量的甲醇中，然后均匀喷洒于尿素，风干，得到处理氮肥；
(2)按配比，向发酵牛粪中添加脱硫石膏、甲壳素、海藻素、天然木质泥炭、磷肥、钾肥、硅藻土、硫酸锌、硼砂及处理氮肥，搅拌均匀，然后、造粒、干燥、冷却、筛分，制得抗盐碱长效稳定性肥料。
根据本发明，一种抗盐碱长效稳定性肥料的应用，用于抗盐碱，提高作物产量。
根据本发明优选的，具体应用方法如下：将抗盐碱长效稳定性肥料作为基肥一次性施于0-20cm土层，亩施用量100-150/公斤。
本发明的抗盐碱长效稳定性肥料的有益效果和反应机理如下：
本发明的抗盐碱长效稳定性肥料集土壤改良和供肥于一体，既可以对减轻土壤盐害，又可以改善土壤结构和提高土壤肥力水平，解决土壤因盐害严重和肥力贫瘠而影响其可持续利用的问题。该肥料中脱硫石膏的主要作用是利用石膏中的钙离子来交换土壤胶体上的可代换性钠离子，使钠离子从土壤胶体中转入土壤溶液，随灌溉水进入地下水或由排水渠排走；牛粪、腐殖酸主要中和土壤碱性，增加土壤有机质，提高土壤交换容量、孔隙度和土壤保土保水能力；甲壳素和海藻素主要改善土壤结构，促苗壮根，增强作物抗逆性，增产增收并提高作物品质；氮肥、磷肥、钾肥、硫酸锌和硼砂主要提供大、中、微量元素；脲酶抑制剂和硝化抑制剂主要增加氮肥的长效供应能力；硅藻土主要作为养分的载体，一方面能能减少水分蒸发，疏松土壤，还能将根据作物生长特性缓慢释放其负载的养分。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种抗盐碱长效稳定性肥料，所述的肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪30、脱硫石膏30份、甲壳素4份、海藻素3、天然木质泥炭5份、氮肥20份、脲酶抑制剂0.3份、硝化抑制剂0.8份、硅藻土3份、磷肥20份、钾肥20份、硫酸锌0.6份、硼砂0.6份。
抗盐碱长效稳定性肥料的制备方法，具体步骤如下：
S1：原料预处理
所述的发酵牛粪是由牛粪、秸秆或菌渣按照1：2添加其总重量的0.03％的发酵剂菌种所得，最后风干、粉粹、过筛到60目。
所述秸秆为玉米秸，粒径≤0.5cm。
所述脱硫石膏为二水脱硫石膏，含水率为9％，粒径为45um。
所述的菌渣为平菇和杏鲍菇出菇结束后剩下的下脚料，粉碎后晒干，含水量在8wt％，粒径≤0.5cm。
所述的脲酶抑制剂为正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，硝化抑制剂为双氰胺(DCD)，将所述比例的NBPT和DCD溶于甲醇中，然后均匀喷洒于尿素，风干备用制备得处理尿素。
S2：向上述发酵牛粪中添加上述比例的脱硫石膏、甲壳素、海藻素、天然木质泥炭、磷肥、钾肥、硅藻土、硫酸锌、硼砂及处理过的氮肥，搅拌均匀，然后、造粒、干燥、冷却、筛分，完成肥料制备。
实施例2
一种抗盐碱长效稳定性肥料，所述的肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪50份、脱硫石膏20份、甲壳素6份、海藻素6份、天然木质泥炭1份、氮肥35份、脲酶抑制剂0.6份、硝化抑制剂1.2份、硅藻土5份、磷肥25份、钾肥25份、硫酸锌1份、硼砂1份。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种抗盐碱长效稳定性肥料，所述的肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪40份、脱硫石膏25份、甲壳素3份、海藻素4份、天然木质泥炭3份、氮肥15份、脲酶抑制剂0.5份、硝化抑制剂0.5份、硅藻土2份、磷肥15份、钾肥15份、硫酸锌0.4份、硼砂0.4份。
制备方法同实施例1。
对比例1
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含脱硫石膏。
对比例2
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含发酵牛粪。
对比例3
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含甲壳素、海藻素。
对比例4
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含天然木质泥炭。
对比例5
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含发酵牛粪、甲壳素、海藻素、天然木质泥炭。
对比例6
一种抗盐碱长效稳定性肥料，同实施例1，不同之处在于：该肥料中不含脲酶抑制剂和硝化抑制剂。
实验例：抗盐长效稳定性肥料在盐碱地改良及玉米生长中的应用
1、试验概况
1.1、试验地点位于山东汇邦渤海农业开发有限公司农场，土壤理化性质为碱解氮含量26.2mg/kg，有效磷含量8.24mg/kg，pH为8.55，速效钾含量192mg/kg，有机质含量15.4g/kg，盐分含量0.22％，可溶性钠离子含量82.0mg/kg。试验小麦品种为济麦22，玉米品种中东玉3号。
1.2、试验设置7个处理，分别为处理1(实施例1)，处理2(对比例1)，处理3(对比例2)，处理4(对比例3)，处理5(对比例4)，处理6(对比例5)，处理7(对比例6)，每个处理重复3次，每个处理面积50m2。
1.3、试验方法：每季施用抗盐长效稳定性肥料120kg，玉米于2015年6月播种，10月收获；
1.4、测定项目：玉米产量、土壤可溶性钠含量和pH。
2、结果及分析
2.1、抗盐长效稳定性肥料对作物产量及土壤中可溶性钠含量的影响
从表1中可以看出，对比例1、2、3、4、5中玉米产量低于本发明实施例1、2、3，可溶性钠离子含量和pH高于实例1，说明脱硫石膏、发酵牛粪、甲壳素、海藻素、天然木质泥炭均具有显著的脱盐效果并通过脱盐改善土壤环境进而提高玉米产量；对比例2、3、4中玉米产量和可溶性盐含量均高于对比例1，说明在本试验条件下，脱硫石膏的脱盐效果和玉米增产效果要高于发酵牛粪、甲壳素、海藻素和天然木质泥炭；对比例1中玉米产量和可溶性盐含量与对比例5无显著差异，说明脱硫石膏与发酵牛粪、甲壳素、海藻素和天然木质泥炭的混合物均具有较好的脱盐和增产效果；对比例1和5中玉米产量低于实例1而可溶性钠离子含量高于实例1，说明脱硫石膏与发酵牛粪、甲壳素、海藻素和天然木质泥炭之间可以协同提高玉米产量和降低可溶性钠离子含量；对比例6中玉米产量低于实例1，说明脲酶抑制剂和硝化抑制剂在肥料的长效供应方面起到显著效果。
表1不同处理条件下玉米产量、土壤可溶性钠含量和pH变化情况

Claims (10)

1.一种抗盐碱长效稳定性肥料，所述的肥料原料重量份组成如下：发酵牛粪30-50份、脱硫石膏20-30份、甲壳素3-6份、海藻素3-6份、天然木质泥炭1-5份、氮肥15-35份、脲酶抑制剂0.1-0.6份、硝化抑制剂0.5-1.2份、硅藻土1-5份、磷肥15-25份、钾肥15-25份、硫酸锌0.4-1份、硼砂0.4-1份。
2.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，所述的发酵牛粪是由牛粪与秸秆或菌渣按照重量比为1：(0.5-3)混合后，然后加入混合物总重量的0.025％-0.03％的发酵菌剂发酵，然后进行风干、粉粹至碎末状即可制得，所述的牛粪为新鲜牛粪，含水量控制在40％-65％。
3.根据权利要求2所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，发酵菌剂为EM菌剂，EM菌剂的有效活菌数≥100亿/g。(EM菌剂为复合菌剂，删除了其他菌)；发酵温度控制在45-65℃，发酵时间为5-7天。
4.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，所述的发酵牛粪风干后的含水量为10-25％。
5.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，所述的菌渣为平菇、杏鲍菇、双孢菇、金针菇等出菇结束后剩下的下脚料，将去除杂菌污染的菌渣粉碎后晒干备用，含水量控制在10wt％以下，菌渣粒径≤0.5cm。
6.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，秸秆为玉米秸、麦秸、豆秸、花生秧、棉花秸秆等农作物废弃物中的一种或几种，作物秸秆粒径≤0.5cm；脱硫石膏为二水脱硫石膏，含水率小于10％，粒径为30-50um。
7.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，所述的脲酶抑制剂为正丁基硫代磷酰三胺(NBPT)，硝化抑制剂为双氰胺(DCD)。
8.根据权利要求1所述的抗盐碱长效稳定性肥料，其特征在于，所述海藻素为纯天然海藻提取物，固体状，有效成分为海藻酸、有机质和螯合态微量元素；所述天然木质泥炭粒径为100-150目，有效成分为腐殖酸，其中游离态腐殖酸含量大于等于50％；所述的氮肥为小颗粒尿素；所述的磷肥为过磷酸钙、重过磷酸钙或钙镁磷肥；所述的钾肥为硫酸钾。
9.一种抗盐碱长效稳定性肥料的制备方法，步骤如下：
(1)处理氮肥的制备：按配比，取脲酶抑制剂、硝化抑制剂溶解于溶解量的甲醇中，然后均匀喷洒于尿素，风干，得到处理氮肥；
(2)按配比，向发酵牛粪中添加脱硫石膏、甲壳素、海藻素、天然木质泥炭、磷肥、钾肥、硅藻土、硫酸锌、硼砂及处理氮肥，搅拌均匀，然后、造粒、干燥、冷却、筛分，制得抗盐碱长效稳定性肥料。
10.一种抗盐碱长效稳定性肥料的应用，用于抗盐碱，提高作物产量；具体应用方法如下：将抗盐碱长效稳定性肥料作为基肥一次性施于0-20cm土层，亩施用量100-150/公斤。
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