專利名稱：一種具備土壤改良作用的玉米專用肥及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及玉米施肥，具體的說是一種具備土壤改良作用的玉米專用肥及其制備
和應用。
背景技術：
旱地農田合理施肥可以提高肥料和水分利用效率，通過提高根系生長和活力，促 進作物對水分、養分的吸收利用，通過優化作物體內水勢、養分分配和滲透調節能力等一系 列生理生化過程來提高作物抗逆性，保證作物產量形成。玉米為下遼河平原乃至東北平原 農業主栽作物，生育期中所需要的N素主要依靠施肥和土壤礦化，玉米產量往往隨著合理 的施肥而顯著提高。同時，隨著化肥的增施，肥料利用效率卻有所下降，過剩養分流入環境， 造成環境污染，尤其是在不合理的施肥條件下更是如此。而長期單一且不合理的化肥施用， 不僅嚴重影響作物產量，同時致使土壤有機質含量銳減，土壤物理性狀惡化，尤其是團聚體 數量和質量的下降，土壤通氣狀況退化。有研究證明土壤的物理性狀對作物的品質和產量 有著重要影響，其中尤以通氣狀況和水分狀況之間的平衡，控制了大部分品質要素。因此， 合理施肥，提高肥料利用效率，改善土壤理化性質，減少養分損失，是目前亟待解決的重要 問題之一。
發明內容
本發明就是針對目前耕地土壤結構退化、土壤肥力下降的事實，根據肥料進入土 壤之后的生化反應，提供一種具備土壤改良作用、且適應玉米需肥規律的玉米專用肥及其 制備和應用。 為實現上述目的，本發明采用的技術方案 —種具備土壤改良作用的玉米專用肥，按重量份數計，其由有機質200-300份、多 孔無機物20-40份、粘土 30-60份、強酸100-150份、復合肥160-300份、有機物料發酵劑 0. 03-0. 1份，在常溫下發酵而成。 所述有機質為腐殖酸與有機物料按重量比為0. 2-0. 3的比例經混合后在常溫下 堆積發酵、粉碎而成；多孔無機物為珍珠巖、海泡石、麥飯石、沸石中的一種或多種；粘土 為膨潤土、蛋白土、高嶺土、硅藻土、蒙脫土其中一種或多種；強酸為硝酸或鹽酸，濃度為 0. 001-0. lmol/L ;有機物料發酵劑為有機肥發酵劑或促腐劑等(如可選用市售金寶貝牌 等或自制含硝酸鉀、石灰氮等化學成分的發酵劑)。所述腐殖酸為草炭和/或褐煤；有機物 料為木糠、花生餅和/或豆餅。 所述復合肥的有效成份主要包括氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為， N : P : K : Zn = 1 : O. 35 O. 50 : O. 35 O. 55 : O. 10 O. 15 ;所述N選用的肥料為 尿素或硫銨，&05選用的肥料為二銨或過石，1(20選用的肥料為硫酸鉀或氯化鉀，Zn為硫酸 鋅；它們間的重量份數配比為:N :120-180kg， P205 :96-200kg， K20 :50-120kg， Zn :12-27kg ; 其中還添加有純氮重量2. 0 3. 0%的氫琨或雙氰胺。
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腐殖酸含有豐富的有機碳，是天然的有機質，長期大量施用可明顯提高土壤有機 質含量，改善土壤結構，提高土壤保水保肥性能；此外，腐殖酸具有堿溶性特點，所含的各種 不溶性有機酸在鹽堿條件下可被活化溶解， 一方面可降低土壤pH，減少鹽害的發生，另一方 面生成的腐殖酸鹽可加速作物新陳代謝，調理植物生長。 同時，本發明肥料改變遼河平原傳統的玉米施肥不均衡的現狀，增加K肥的投入， 既可以提高產量，也可以提高品質，同時還可以提高玉米的抗逆行，防止倒伏和低溫冷害。 本發明還采用生化抑制劑，即HQ(氫琨)為尿酶抑制劑，控制尿素的水解，DCD(雙氰氨)為 硝化抑制劑，控制硝化作用。另外，復合肥中加入一定量的Zn肥，既有利于籽實的生長，又 有利于品質的提高，同時影響植株體內生長素的合成，催化葉綠素的光化學反應，促進玉米 的光呼吸作用。 本發明在步驟1)有機肥制作過程中加入無機氮素，以調節有機物料中C/N，有利
于有機物料的快速腐解，將無機氮轉化為有機氮；將多孔無機物經酸處理后調節其PH值為
微酸或中性，使其具有改良土壤結構同時還具有改良鹽堿性土壤的作用。 本發明原料選用廉價可生物降解、可再生有機質、專用比例復合肥、粘土及多孔無
機物等，經混合、發酵，可明顯改善土壤的理化性狀，促進土壤團聚體形成；改善土壤酸堿
性，提高土壤CEC，提高土壤肥力與肥料利用效率，促進作物生長，具有良好的生態效益和經
濟效益。 具體制備過程如下 玉米專用肥重量組成為，有機質200-300份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、 強酸100-150份、復合肥160-300份、有機物料發酵劑0. 03-0. 1份，其特征在于
1)將腐殖酸中的草炭和/或褐煤及有機物料中的木糠、花生餅和/或豆餅分別粉 碎，過80-120目篩，混合后加入發酵劑及混合物料重量1-3%的重量濃度為8-12%尿素溶 液進行拌合，拌后常溫堆放發酵10-15天或采用發酵設備發酵24-72小時，之后，晾曬三天 制干或用干燥機制干，得有機熟肥，再經二次粉碎，過80-120目篩，得有機質備用；
2)按所需比例將多孔無機物和粘土混合后加入強酸溶液，攪拌10-50分鐘，浸泡 3-40小時，過濾，加入堿調整pH為4-8. 5 ; 3)將有機質、復合肥、處理過的多孔無機物和粘土混合，調整水分至30_45%，室 溫發酵3-5天，而后進行干燥、粉碎，用團粒法或擠壓法制得粒狀、球狀或柱狀的具有多孔 結構的玉米專用肥； 其中復合肥有效成份主要包括氮、磷、鉀、鋅，它們以有效含量計其重量組成為， N : P : K : Zn = l : O. 35 O. 50 : O. 35 O. 55 : O. 10 O. 15 ;氫琨和雙氰胺為N 肥用量的2.0 3.0%。 其可施用在下遼河平原土壤上的玉米田中，在春天播種時做基肥一次施入，單位 面積用量為1800-2100kg hm—2。 本發明玉米專用肥在繼承之前常規玉米復合肥優點同時，在復合肥中添加經腐熟 和粉碎后的有機物料，其中含有大量有機質、腐殖酸等，可有效提高土壤質量，改善土壤團 粒結構和吸附特性，提高了土壤保肥能力，從而提高了肥料利用效率和作物產量，同時該專 用肥還可改善土壤酸堿性，防止土壤質量下降。另外，本發明利用廉價可生物降解、可再 資源，環境壓力小，具有良好的環境效益和經濟效益。
圖1為施用本發明玉米專用肥對表層土壤(0-20cm)有機碳含量影響圖。
具體實施方式
實施例1 將木糠5公斤、花生餅50公斤、褐煤15公斤、堆肥發酵劑0. 025公斤，粉碎后加入 1. 5公斤左右的稀釋的尿素溶液(尿素溶液重量濃度為10% )進行拌合，拌后常溫堆放發 酵二周(或采用發酵設備發酵的，發酵時問可縮短為24-72小時)，之后，晾曬三天制干(或 用干燥機制干)，成為約50公斤左右的干品(有機質^ 70% )，并進行二次粉碎，與79公斤 左右復合肥(尿素23. 5公斤、二銨36公斤、硫酸鉀15. 5公斤、硫酸鋅4公斤及雙氰胺0. 4 公斤)混合，過IOO目篩。 將15公斤珍珠巖、20公斤膨潤土用重量濃度10%鹽酸浸泡24小時，過濾，固體物 料中加入氫氧化鈉溶液，調節PH至5. 5，過濾，12(TC烘至恒重，粉碎后與有機堆肥混勻。調 節混合物料水分至32%，用螺旋攪拌器充分攪拌，而后室溫條件下堆腐3天，每天翻動1-2 次。腐熟后經自然風干或40-6(TC下烘干、粉碎，在圓盤造粒機中進行造粒，晾干，裝袋。
實施例2 將木糠100克、豆餅1500克、草炭360克、堆肥發酵劑0. 8克，粉碎后加入50克總 量濃度為10%的尿素溶液進行攪拌，拌后常溫堆放兩周(或采用發酵設備發酵的，發酵時 間可縮短為24-48小時)，而后晾曬三天制干(或用干燥機制干)，成為約有1400克左右的 干品，進行二次粉碎，與2400克左右復合肥(尿素750克、二銨1200克、硫酸鉀450克及硫 酸鋅130克及雙氰胺13克)混合，過100目篩。 將400克海泡石和沸石混合物、500克高嶺土用重量濃度為10%的鹽酸浸泡24小 時，過濾，固體物料中加入氫氧化鈉溶液，調節pH至7，過濾，12(TC烘至恒重，粉碎后與有機 堆肥混勻。調節混合物料水分至38%，用螺旋攪拌器充分攪拌，而后室溫條件下堆腐5天， 每天翻動1-2次。腐熟后經自然風干或40-6(TC下烘干、粉碎，在圓盤造粒機中進行造粒，晾
干，裝袋。 實施例3 將木糠40公斤、豆餅590公斤、褐煤140公斤、堆肥發酵劑0. 3公斤，粉碎后加入 8公斤總量濃度為10%的尿素溶液進行攪拌，拌后常溫堆放兩周(或采用發酵設備發酵的， 發酵時問可縮短為24-48小時)，而后晾曬三天制干(或用干燥機制干)，成為約有620公 斤左右的干品，進行二次粉碎，與915公斤左右復合肥(尿素212公斤、二銨326公斤、硫酸 鉀139公斤、硫酸鋅38公斤及雙氰胺3公斤)混合過100目篩。 將180公斤麥飯石、220公斤蛋白土用重量濃度為10%的鹽酸浸泡24小時，過濾， 固體物料中加入氫氧化鈉溶液，調節pH至8. 5，過濾，12(TC烘至恒重，粉碎后與有機堆肥混 勻。調節混合物料水分至45% ，用螺旋攪拌器充分攪拌，而后室溫條件下堆腐4天，每天翻 動1-2次。腐熟后經自然風干或40-6(TC下烘干、粉碎，在圓盤造粒機中進行造粒，晾干，裝袋。 實施例3所述肥料可用于1公頃玉米農田，施用方法在春天播種時做基肥一次施
5入。 1.試驗處理 I.對照，只施N、 P、 K月巴，肥料用量為N為150. 0kg hm—2， P205為222kghm—2， K20為
150kg hm—2 ; II.專用肥中N、P、K肥用量同上。 2.肥料效果 表12007 、2008年肥料效果比較(kg/hm2)
時間與處理籽實產量 (kg/hm2)增產 %秸稈產量(kg/hm2)增產％
2007對照73207436
專用肥877019.8865516.4
2008對照76617939
專用肥892416.5923216.3
平均增產％18.216,4 從產量表中可以看出，2007年施用本發明玉米專用肥籽實產量增加19.8%，秸稈 產量增產16. 4% ;2008年籽實產量增產幅度小于2007年，而秸稈2年增產幅度相近，說明 該專用肥對于提高玉米籽實產量作用明顯，同時，由于2008年遼寧地區雨水分布合理且充 足，而2007年存在明顯春旱，因此2008年籽實增產幅度小于2007年，說明該專用肥對于提 高逆境條件下玉米產量具有更為顯著的效果。 圖1施用本發明玉米專用肥對表層土壤(0-20cm)有機碳含量影響 通過2年試驗發現，施用本發明玉米專用肥田塊，其表層土壤(0-20cm)有機碳含
量平均提高15. 4%，而僅施用化肥的處理其土壤有機碳含量平均降低0. 7g/kg，說明本發
明對提高土壤有機碳含量，改善土壤質量有明顯作用。
權利要求
一種具備土壤改良作用的玉米專用肥，其特征在于按重量份數計，其由有機質200-300份、多孔無機物20-40份、粘土30-60份、強酸100-150份、復合肥160-300份、有機物料發酵劑0.03-0.1份在常溫下發酵而成。
2. 按照權利要求1所述玉米專用肥，其特征在于所述有機質為腐殖酸與有機物料按 重量比為0. 2-0. 3的比例經混合后在常溫下堆積發酵、粉碎而成；多孔無機物為珍珠巖、海泡石、麥飯石、沸石中的一種或多種；粘土為膨潤土、蛋白土、 高嶺土、硅藻土、蒙脫土其中一種或多種；強酸為硝酸或鹽酸溶液，濃度為0. 001-0. lmol/L ;有機物料發酵劑為有機肥發酵劑或 促腐劑。
3. 按照權利要求2所述玉米專用肥，其特征在于所述腐殖酸為草炭和/或褐煤；有機 物料為木糠、花生餅和/或豆餅。
4. 按照權利要求l所述玉米專用肥，其特征在于所述復合肥的有效成份主要包括氮、磷、鉀、鋅，以有效含量計其重量組成為，n : p : k : Zn = i : o. 35 o. 50 : o. 35 0. 55 : 0. 10 0. 15。
5. 按照權利要求4所述玉米專用肥，其特征在于所述n選用的肥料為尿素或硫銨， P205選用的肥料為二銨或過石，K20選用的肥料為硫酸鉀或氯化鉀，Zn為硫酸鋅，；它們間的 重量份數配比為n :120-180kg，P205 :96-200kg，K20 :50-120kg，Zn :12-27kg ;其中還添加有 純氮重量用量2. 0 3. 0%的氫琨或雙氰胺。
6. —種權利要求1所述玉米專用肥制備方法，玉米專用肥重量組成為，有機質200-300 份、多孔無機物20-40份、粘土 30-60份、強酸100-150份、復合肥160-300份、有機物料發 酵劑0. 03-0. 1份，其特征在于1) 將腐殖酸中的草炭和/或褐煤及有機物料中的木糠、花生餅和/或豆餅分別粉碎，過 80-120目篩，混合后加入發酵劑及混合物料重量1_3%的重量濃度為8-12%尿素溶液進行 拌合，拌后常溫堆放發酵10-15天或采用發酵設備發酵24-72小時，之后，晾曬三天制干或 用干燥機制干，得有機熟肥，再經二次粉碎，過80-120目篩，得有機質備用；2) 按所需比例將多孔無機物和粘土混合后加入強酸溶液，攪拌10-50分鐘，浸泡3-40 小時，過濾，加入堿調整pH為4-8. 5 ;3) 將有機質、復合肥、處理過的多孔無機物和粘土混合，調整水分至30-45%，室溫發 酵3-5天，而后進行干燥、粉碎，用團粒法或擠壓法制得粒狀、球狀或柱狀的具有多孔結構 的玉米專用肥；其中復合肥有效成份主要包括氮、磷、鉀、鋅，它們以有效含量計其重量組成為， n : P : K : Zn = l : o. 35 o. 50 : o. 35 o. 55 : o. 10 o. 15 ;氫琨和雙氰胺為n 肥用量的2.0 3.0%。
7. —種權利要求1所述玉米專用肥的應用，其特征在于其可施用在下遼河平原土壤上的玉米田中，在春天播種時做基肥一次施入，單位面積用量為1800-2100kg hm—2。
全文摘要
本發明涉及一種具備土壤改良作用的玉米專用肥及其制備和應用，按重量份數計，有機質200-300份、多孔無機物20-40份、粘土30-60份、強酸100-150份、復合肥160-300份、粘土40-70份、堆肥發酵劑0.03-0.1份；本發明玉米專用肥具備土壤改良作用、且適應玉米需肥規律。
文檔編號C05G3/04GK101747120SQ200810229750
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月15日 優先權日2008年12月15日
發明者周樺, 宇萬太, 張璐, 馬強 申請人:中國科學院沈陽應用生態研究所