專利名稱：一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料的制作方法
一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及有機(jī)無機(jī)復(fù)合 肥料。
背景技術(shù)：
農(nóng)作物的桔桿和動物排泄物既含有相當(dāng)數(shù)量的作物必需的碳、 氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，又具有改良土壤的理化性質(zhì)和土壤生物性狀， 提高土壤肥力，增加作物產(chǎn)量等作用，所以作物秸稈和動物排泄物是 重要的有機(jī)肥料。中國是農(nóng)作物秸稈資源、有機(jī)肥源十分豐富的國家，
據(jù)調(diào)查，中國有6.5xl()St作物秸稈，26.1xl(A禽糞便，這些有機(jī)物料 可就地取材，直接還田，簡單易行。在我國耕地曰益緊張的條件下， 如何提高各種資源的利用率已經(jīng)成為挖掘農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力的關(guān)鍵因素。 雖然有機(jī)肥為作物生長提供了大量的C源物質(zhì)，但微生物生命活動 對碳氮比有一定的要求，不同碳氮比的肥料組合對作物生長的影響有 好有壞，尋求一個合理的碳氮比對利用有機(jī)肥料來說成了一個非常重 要的問題。CN 200510035626.7涉及一種利用工、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物生 產(chǎn)用途廣泛的有機(jī)基質(zhì)的方法，以纖維素含量高的工、農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄 物為主要原料，造紙污泥75 90;含氮廢液5 10;木屑或有機(jī)箱渣 5~10;嫌礦粉2~5,將所述物質(zhì)混合，調(diào)整pH值、碳氮比值25-35: 1和含水量，接種微生物菌種發(fā)酵后再經(jīng)吹風(fēng)烘干而成。它可以作為 有機(jī)肥料、土壤調(diào)節(jié)劑、花泥、菇棒、作物培養(yǎng)土、秧盤培養(yǎng)基或菌 種培養(yǎng)基來使用。CN 01138982.6涉及 一 種有機(jī)生物肥及其制備方法， 該方法在于將秸稈經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，配成碳氮比30:1，堆積成壟，用 拌菌工具將發(fā)酵發(fā)熱菌均勻拌入壟內(nèi)，用翻拋機(jī)粉碎翻拋，向壟內(nèi)充 入新鮮空氣，使壟內(nèi)溫度控制在32r 6(TC,相對濕度40%~60%, 經(jīng)兩到六周時間腐熟，使其速效有機(jī)碳達(dá)到60%以上，經(jīng)干燥后粉碎至40目而成。US 6 231 631涉及一種堆肥，其碳(C)與氮(N)的重量 比(C/N)為9.5或9.5以下。這些專利或?qū)＠暾埗贾皇巧a(chǎn)有機(jī)肥料 時注意到碳氮比問題，但它們實際上沒有考慮到這些肥料的氮磷鉀含 量與碳氮比對作物生長、土壤肥力和土壤環(huán)境等的影響。因此，本發(fā) 明人經(jīng)過大量試驗研究，終于作出了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
[要解決的技術(shù)問題]
本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料，它既含有合適的 氮、磷、鉀、微量元素，又具有合適碳-氮比，從而它在提高作物生 物量、增加土壤速效養(yǎng)分、脲酶活性、微生物生物量方面具有非常明 顯的效果。. Soil Biol. Biochem. ， 1987 ，19(6) :703 707。
(5) 土壤微生物氮Brookes的熏蒸提取-全氮增量測定法，參見 Brookes P C ， Landman A, Pruden G, et al. Chloroform fumigation and the release of soil nitrogen : A rapid direct extraction method to measure microbial biomass nitrogen in soil. Soil Biol. Biochem., 1985 ，
17(6) :837-842。
數(shù)據(jù)處理:釆用SAS INSTITUTE INC公司銷售的SAS6.1版本 統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 結(jié)果與分析
肥料組合的碳氮比直接影響土壤微生物對肥料氮素的固定和釋 放，即直接影響土壤氮素的供應(yīng)，因此不同碳氮比肥料組合施入土壤 勢必對小麥生長產(chǎn)生不同的影響。試驗結(jié)果見附


圖1和2。與無肥對照相比，除潮土單施化肥處理比對照的生物量低以外，其它各施肥處 理的生物量均顯著高于不施肥處理。有機(jī)一無機(jī)肥料配合的處理其生 物量顯著高于單施化肥的處理，其中潮土的有機(jī)一無機(jī)肥料配合處理
生物量平均比單施化肥的處理高26.7%，而紅壤的要高29.4%。秸桿
化肥配合的處理與秸稈、豬糞、化肥配合的處理相比，小麥的生物量 沒有顯著差異。秸稈與化肥配合和秸稈、豬糞與化肥配合在較低的碳
氮比(12.5)條件下，無論是紅壤還是潮土，其生物量在各個處理中 都具有較高的水平，尤其潮土更為明顯，顯著高于其它處理，且這種 作用隨著小麥生育期的推后更加明顯。在有機(jī)物料一定的條件下，隨 著碳氮比的增加，小麥的生物量呈一定的下降趨勢，在碳氮比為40 時，秸稈、豬糞與和化肥配合處理，小麥生物量最低，顯著低于其他 處理，明顯低于單施化肥處理，與不施肥的處理的生物產(chǎn)量接近。由 以上分析可知，在其他條件一致的情況下，較低的碳氮比水平，有機(jī)、 秸稈與化肥配合對小麥產(chǎn)量較之高碳氮比有顯著的增產(chǎn)作用。
實施例2:本發(fā)明不同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤脲酶的影響 該實施例的實施方式與實施例1相同，該實施例研究了本發(fā)明不 同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤脲酶的影響。現(xiàn)有的研究表明，土壤 肥力水平在很大程度上受制于土壤酶的影響，與土壤酶活力之間存在 著密切的相關(guān)關(guān)系。土壤中的脲酶對于氮素的循環(huán)和轉(zhuǎn)化起著非常重 要的作用，用脲酶活性來評價土壤肥力狀況是得到了廣泛承認(rèn)的。由 圖3可以看出，無論是在紅壤還是在潮土中，施肥處理的脲酶活性顯 著高于不施肥的脲酶活性，平均提高了近38.5%。本發(fā)明的有機(jī)無機(jī) 復(fù)合肥料的處理，脲酶活性顯著高于單施化肥的處理，潮土提高了近 27.9%,紅壤提高了近38.5%。秸稈化肥配合的處理與秸稈、豬糞、 化肥配合的處理相比，脲酶活性沒有顯著差異。碳氮比為12.5的秸 稈加豬糞加化肥處理，脲酶活性顯著髙于其它各處理。同一處理中不 同土壤類型之間也存在一定的差異，本實施例中紅壤的脲酶活性顯著高于潮土，這與土壤的物理化學(xué)性質(zhì)差異有關(guān)。實驗數(shù)據(jù)說明在較高 碳氮比條件下，氮的相對不足會使脲酶的活性被抑制，使得土壤對植 物的供氮能力下降。這與不同碳氮比有機(jī)肥組合小麥生物量的結(jié)果是 相互呼應(yīng)的，說明脲酶的活性影響了作物產(chǎn)量。較高的碳氮比使土壤 中的微生物對氮產(chǎn)生了固持作用，使土壤中的有效氮減少。脲酶的反 映底物減少了，其活性也就相應(yīng)的降低了。通過影響氮素的轉(zhuǎn)化，脲 酶活性的不同使作物的產(chǎn)量產(chǎn)生了差異。
實施例3:本發(fā)明不同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤速效磷和鉀
含量的影響
該實施例的實施方式與實施例1相同，該實施例研究了本發(fā)明不 同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤速效磷和鉀含量的影響。土壤中的速 效磷、鉀為作物提供所必需的速效養(yǎng)分，對作物的生長有著巨大的影 響。它表征著作物能夠從土壤中所能直接獲取的磷鉀的量，是衡量土 壤養(yǎng)分狀況最直接的也是最重要的指標(biāo)。從各碳氮比有機(jī)肥組合處理
對土壤速效磷和鉀的影響分析看(圖4和圖5)，施肥處理的速效磷、 鉀含量平均高于不施肥的速效磷、鉀水平。但是潮土的秸稈加化肥處 理土壤速效磷和不施肥處理之間沒有顯著差異。與單施化肥相比，有 機(jī)一無機(jī)肥料配合的處理土壤速效磷、鉀水平有顯著的提高，速效磷 潮土提高了近37.5%,紅壤提高了近41.2%，速效鉀潮土提高了 51.9%， 紅壤提高了 59.42%。秸稈、豬糞、化肥配合的處理速效磷、鉀含量 顯著高于秸稈化肥配合的處理，磷平均提高了87.2%,鉀平均提高了 78.3%。無論潮土還是紅壤，秸稈、豬糞、化肥配合處理的土壤速效 磷和土壤速效鉀均高于秸稈與化肥配合、單施化肥和不施肥的處理， 這是由于豬糞、秸稈與化肥配合在整個養(yǎng)分供應(yīng)的結(jié)構(gòu)上，有利于土 壤養(yǎng)分有效化過程，也就是說秸稈、豬糞與化肥配合是提高土壤肥力 的有效措施。不同種類土壤速效磷鉀的含量也不相同，紅壤的速效磷 和鉀含量顯著高于潮土。在不同的碳氮比處理中，碳氮比為40的秸稈加豬糞加化肥處理的速效磷、鉀含量是最高的。
實施例4:本發(fā)明不同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤微生物氮含 量的影響
該實施例的實施方式與實施例1相同，該實施例研究了本發(fā)明不 同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤微生物氮含量的影響。土壤微生物生 物量不僅對土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的循環(huán)起著主要作用，同時是一個重要 活性養(yǎng)分庫，直接調(diào)控著土壤養(yǎng)分(如氮、磷和硫等)的保持和釋放
及其植物有效性。近40年來，土壤微生物生物量的研究已成為土壤 學(xué)研究熱點之一。土壤微生物是指土壤中體積小于5 X 103pm的生物 (不含活體植物根系)，其主要生物類群有細(xì)菌、放線菌、真菌、藻類 和原生動物等.微生物生物量是這些生物的總質(zhì)量.微生物既是進(jìn)入上 壤的有機(jī)物質(zhì)的"轉(zhuǎn)化者"，又是活性養(yǎng)分特別是氮、磷、硫等的"源" 和"庫"。土壤微生物氮(Microbial biomass N)通常是指存在于土壤 中的所有活體微生物細(xì)胞的含氮總量。它是土壤中最活躍的氮組分， 其周轉(zhuǎn)速度快，對于調(diào)控土壤氮素的植物有效性有著重要的作用。由 圖6可以看出，施用化肥和有機(jī)無機(jī)配合均可以明顯提高土壤微生物 氮的含量。施肥處理的土壤微生物氮含量顯著高于不施肥的處理，平 均提高60.1%。有機(jī)一無機(jī)肥料配合的處理土壤微生物氮生物量顯著 高于單施化肥的處理，平均提高27.4%。秸稈、豬糞、化肥配合的處 理土壤微生物氮含量顯著高于秸稈化肥配合的處理，平均提高 29.4%。在各個碳氮比水平中以秸稈、豬糞與化肥配合(C/N為12.5) 處理的土壤微生物氮最高,與其它處理達(dá)到統(tǒng)計學(xué)上的顯著水平.其次 是秸稈、豬糞與化肥配合(C/N為25)處理和秸稈與化肥配合(C/N為 25)。潮土的土壤微生物生物量氮平均水平顯著高于紅壤。由以上分 析可知，較低的碳氮比水平有機(jī)-無機(jī)肥料配合處理，其土壤微生物 量氮有較高水平。
實施例5:本發(fā)明不同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤微生物碳含量的影響
該實施例的實施方式與實施例1相同，該實施例研究了本發(fā)明不 同碳氮比有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對土壤微生物碳含量的影響。土壤微生物碳 雖然只占土壤有機(jī)碳的2%-4%，但是它是土壤有機(jī)碳中最活躍的部 分，它的多少反映了土壤的礦化能力大小。由圖7可以得知，施肥處
理的土壤微生物碳含量顯著高于不施肥的處理，平均提高23.1%。但 是施化肥和秸稈加化肥(C/N比為40、 25)的處理與對照差異并不 顯著。有機(jī)無機(jī)肥料配合的處理土壤微生物碳生物量顯著高于單施化 肥的處理，平均提高18.4%。秸稈、豬糞、化肥配合的處理土壤微生 物碳含量顯著高于秸稈化肥配合的處理，平均提高26.1%。在各個碳 氮比水平中以秸稈、豬糞與化肥配合(C/N為12.5)處理的土壤微生物 碳含量最高，顯著高于其它處理。其次是秸稈、豬糞與化肥配合(C/N 為25)處理和秸稈與化肥配合(C/N為12.5)。潮土和紅壤各處理之間 差異不顯著。實驗結(jié)果表明土壤微生物碳和土壤微生物氮的變化規(guī)律 是一致的，兩者的相關(guān)性達(dá)到了顯著水平，這與前人的研究結(jié)果相吻 合，也說明了土壤微生物碳和氮是密切聯(lián)系的。現(xiàn)有技術(shù)表明，土壤 中微生物生物量碳和氮與肥料組合碳氮比具有密切的聯(lián)系。在一定時 間以內(nèi)，肥料組合碳氮比越高，土壤中的微生物生物量氮和碳的水平 越高，這與本實施例的研究結(jié)果不同。這是因為他們的實驗大都是有 機(jī)肥或秸桿施入土壤以后短時期以內(nèi)土壤微生物生物量碳氮，而本實 施例針對的是收獲期的，也就是說有機(jī)肥和秸稈在土壤中的分解時間 比較長。隨著時間的流逝，土壤中的微生物對氮的固定慢慢減小，將 氮釋放出來供作物生長。這時，碳氮比高的處理因為將前期固定的氮 釋放了出來，同時所施的氣肥相對碳氮比低的處理少，所以土壤微生 物量氮的值比較低。
使用在本說明書中提到的其它 一些秸桿、糞便與肥料進(jìn)行了與上 述實施例1-5同樣的試驗，都得到非常類似的結(jié)果。因此，發(fā)明人認(rèn)為，有機(jī)肥料不僅在增加作物產(chǎn)量，提高土壤肥 力方面有顯著的作用，而且對于農(nóng)業(yè)資源的再利用有巨大的意義。而 正確的施用方法對于有機(jī)肥料的應(yīng)用尤為重要。本實施例中通過不同 土壤類型、不同有機(jī)肥料組合處理對小麥產(chǎn)量和土壤養(yǎng)分含量的研究 表明施用有機(jī)肥和化肥均可以明顯提高小麥產(chǎn)量和土壤肥力，而有 機(jī)肥與化肥配施效果比單施化肥效果更好，其中秸稈、豬糞與化肥配 合使用對提高小麥產(chǎn)量與土壤養(yǎng)分作用最為明顯。有機(jī)肥施入土壤提 高小麥產(chǎn)量與改善土壤養(yǎng)分狀況與碳氮比有一定的關(guān)系，根據(jù)本發(fā)明 實施例可以得出，碳氮比(10-15)的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料在提高小麥 生物量，增加土壤速效養(yǎng)分、脲酶活性、微生物生物量碳氮方面效果
比碳氮比大(25、 40)的明顯得多。
權(quán)利要求
1、一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料，其特征在于該復(fù)合肥料是由秸稈、糞便與化肥組成的，并且以重量計在該復(fù)合肥料中的N∶P2O5∶K2O的比是10-35∶8-12∶5-8，C∶N的比是10∶15。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于以重量計在該 復(fù)合肥料中的N: P2Os: K20的比是10-35: 10: 6， C: N的比是12: 14。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的秸稈選 自小麥、大麥、水稻、玉米、高梁、芝麻、大豆、蠶豆、豌豆、綠豆、 棉花、小米和/或葵花秸稈。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的秸稈 粉粒度是0.1-2亳米。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的糞便 選自豬、牛、羊、馬、雞和/或鴨的糞便。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的化肥 選自氮肥、磷肥、鉀肥和/或含微量元素肥料。
7、 沖艮據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的氮肥 是一種或多種選自尿素、硫酸銨、氯化銨、硝酸銨、碳銨、磷酸一銨 和/或磷酸二銨的氮肥。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的磷肥 是一種或多種選自磷酸一銨、磷酸二銨、過磷酸鉤、熔融含鎂磷肥、 磷酸氫錦、脫氟磷肥、燒結(jié)鈣鈉磷肥、偏磷酸鉤、鋼渣磷肥或活性磷 礦粉的磷肥。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的水溶 性鉀肥是一種或多種選自氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀或嫌酸二氫鉀的鉀 肥。
10、根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥，其特征在于所述的含微 量元素肥料選自硫酸鋅、硫酸錳、硫酸銅、硫酸鎂、硼酸、硼酸鈉、 鉬酸銨、硫酸亞鐵和/或硝酸稀土。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料。該復(fù)合肥料是由秸稈、糞便與化肥組成的，并且以重量計在該復(fù)合肥料中的N∶P₂O₅∶K₂O的比是10-35∶8-12∶5-8，C∶N的比是10∶15。本發(fā)明的有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥料在提高小麥生物量，增加土壤速效養(yǎng)分、脲酶活性、微生物生物量碳氮方面效果非常明顯。
文檔編號C05G1/00GK101503318SQ20091008054
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者張淑香, 徐明崗, 李桂花, 瑋 胡 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所