一种有机无机复合肥料的制作方法

专利名称：一种有机无机复合肥料的制作方法
一种有机无机复合肥料
技术领域：
本发明属于农业技术领域，更具体地，本发明涉及有机无机复合 肥料。
背景技术：
农作物的桔杆和动物排泄物既含有相当数量的作物必需的碳、 氮、磷、钾等营养元素，又具有改良土壤的理化性质和土壤生物性状， 提高土壤肥力，增加作物产量等作用，所以作物秸秆和动物排泄物是 重要的有机肥料。中国是农作物秸秆资源、有机肥源十分丰富的国家，
据调查，中国有6.5xl()St作物秸秆，26.1xl(A禽粪便，这些有机物料 可就地取材，直接还田，简单易行。在我国耕地曰益紧张的条件下， 如何提高各种资源的利用率已经成为挖掘农业生产潜力的关键因素。 虽然有机肥为作物生长提供了大量的C源物质，但微生物生命活动 对碳氮比有一定的要求，不同碳氮比的肥料组合对作物生长的影响有 好有坏，寻求一个合理的碳氮比对利用有机肥料来说成了一个非常重 要的问题。CN 200510035626.7涉及一种利用工、农业有机废弃物生 产用途广泛的有机基质的方法，以纤维素含量高的工、农业有机废弃 物为主要原料，造纸污泥75 90;含氮废液5 10;木屑或有机箱渣 5~10;嫌矿粉2~5,将所述物质混合，调整pH值、碳氮比值25-35: 1和含水量，接种微生物菌种发酵后再经吹风烘干而成。它可以作为 有机肥料、土壤调节剂、花泥、菇棒、作物培养土、秧盘培养基或菌 种培养基来使用。CN 01138982.6涉及 一 种有机生物肥及其制备方法， 该方法在于将秸秆经粉碎机粉碎，配成碳氮比30:1，堆积成垄，用 拌菌工具将发酵发热菌均匀拌入垄内，用翻抛机粉碎翻抛，向垄内充 入新鲜空气，使垄内温度控制在32r 6(TC,相对湿度40%~60%, 经两到六周时间腐熟，使其速效有机碳达到60%以上，经干燥后粉碎至40目而成。US 6 231 631涉及一种堆肥，其碳(C)与氮(N)的重量 比(C/N)为9.5或9.5以下。这些专利或专利申请都只是生产有机肥料 时注意到碳氮比问题，但它们实际上没有考虑到这些肥料的氮磷钾含 量与碳氮比对作物生长、土壤肥力和土壤环境等的影响。因此，本发 明人经过大量试验研究，终于作出了本发明。
发明内容
[要解决的技术问题]
本发明的目的在于提供一种有机无机复合肥料，它既含有合适的 氮、磷、钾、微量元素，又具有合适碳-氮比，从而它在提高作物生 物量、增加土壤速效养分、脲酶活性、微生物生物量方面具有非常明 显的效果。. Soil Biol. Biochem. ， 1987 ，19(6) :703 707。
(5) 土壤微生物氮Brookes的熏蒸提取-全氮增量测定法，参见 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。
数据处理:釆用SAS INSTITUTE INC公司销售的SAS6.1版本 统计分析软件进行数据处理。 结果与分析
肥料组合的碳氮比直接影响土壤微生物对肥料氮素的固定和释 放，即直接影响土壤氮素的供应，因此不同碳氮比肥料组合施入土壤 势必对小麦生长产生不同的影响。试验结果见附


图1和2。与无肥对照相比，除潮土单施化肥处理比对照的生物量低以外，其它各施肥处 理的生物量均显著高于不施肥处理。有机一无机肥料配合的处理其生 物量显著高于单施化肥的处理，其中潮土的有机一无机肥料配合处理
生物量平均比单施化肥的处理高26.7%，而红壤的要高29.4%。秸杆
化肥配合的处理与秸秆、猪粪、化肥配合的处理相比，小麦的生物量 没有显著差异。秸秆与化肥配合和秸秆、猪粪与化肥配合在较低的碳
氮比(12.5)条件下，无论是红壤还是潮土，其生物量在各个处理中 都具有较高的水平，尤其潮土更为明显，显著高于其它处理，且这种 作用随着小麦生育期的推后更加明显。在有机物料一定的条件下，随 着碳氮比的增加，小麦的生物量呈一定的下降趋势，在碳氮比为40 时，秸秆、猪粪与和化肥配合处理，小麦生物量最低，显著低于其他 处理，明显低于单施化肥处理，与不施肥的处理的生物产量接近。由 以上分析可知，在其他条件一致的情况下，较低的碳氮比水平，有机、 秸秆与化肥配合对小麦产量较之高碳氮比有显著的增产作用。
实施例2:本发明不同碳氮比有机无机复合肥对土壤脲酶的影响 该实施例的实施方式与实施例1相同，该实施例研究了本发明不 同碳氮比有机无机复合肥对土壤脲酶的影响。现有的研究表明，土壤 肥力水平在很大程度上受制于土壤酶的影响，与土壤酶活力之间存在 着密切的相关关系。土壤中的脲酶对于氮素的循环和转化起着非常重 要的作用，用脲酶活性来评价土壤肥力状况是得到了广泛承认的。由 图3可以看出，无论是在红壤还是在潮土中，施肥处理的脲酶活性显 著高于不施肥的脲酶活性，平均提高了近38.5%。本发明的有机无机 复合肥料的处理，脲酶活性显著高于单施化肥的处理，潮土提高了近 27.9%,红壤提高了近38.5%。秸秆化肥配合的处理与秸秆、猪粪、 化肥配合的处理相比，脲酶活性没有显著差异。碳氮比为12.5的秸 秆加猪粪加化肥处理，脲酶活性显著髙于其它各处理。同一处理中不 同土壤类型之间也存在一定的差异，本实施例中红壤的脲酶活性显著高于潮土，这与土壤的物理化学性质差异有关。实验数据说明在较高 碳氮比条件下，氮的相对不足会使脲酶的活性被抑制，使得土壤对植 物的供氮能力下降。这与不同碳氮比有机肥组合小麦生物量的结果是 相互呼应的，说明脲酶的活性影响了作物产量。较高的碳氮比使土壤 中的微生物对氮产生了固持作用，使土壤中的有效氮减少。脲酶的反 映底物减少了，其活性也就相应的降低了。通过影响氮素的转化，脲 酶活性的不同使作物的产量产生了差异。
实施例3:本发明不同碳氮比有机无机复合肥对土壤速效磷和钾
含量的影响
该实施例的实施方式与实施例1相同，该实施例研究了本发明不 同碳氮比有机无机复合肥对土壤速效磷和钾含量的影响。土壤中的速 效磷、钾为作物提供所必需的速效养分，对作物的生长有着巨大的影 响。它表征着作物能够从土壤中所能直接获取的磷钾的量，是衡量土 壤养分状况最直接的也是最重要的指标。从各碳氮比有机肥组合处理
对土壤速效磷和钾的影响分析看(图4和图5)，施肥处理的速效磷、 钾含量平均高于不施肥的速效磷、钾水平。但是潮土的秸秆加化肥处 理土壤速效磷和不施肥处理之间没有显著差异。与单施化肥相比，有 机一无机肥料配合的处理土壤速效磷、钾水平有显著的提高，速效磷 潮土提高了近37.5%,红壤提高了近41.2%，速效钾潮土提高了 51.9%， 红壤提高了 59.42%。秸秆、猪粪、化肥配合的处理速效磷、钾含量 显著高于秸秆化肥配合的处理，磷平均提高了87.2%,钾平均提高了 78.3%。无论潮土还是红壤，秸秆、猪粪、化肥配合处理的土壤速效 磷和土壤速效钾均高于秸秆与化肥配合、单施化肥和不施肥的处理， 这是由于猪粪、秸秆与化肥配合在整个养分供应的结构上，有利于土 壤养分有效化过程，也就是说秸秆、猪粪与化肥配合是提高土壤肥力 的有效措施。不同种类土壤速效磷钾的含量也不相同，红壤的速效磷 和钾含量显著高于潮土。在不同的碳氮比处理中，碳氮比为40的秸秆加猪粪加化肥处理的速效磷、钾含量是最高的。
实施例4:本发明不同碳氮比有机无机复合肥对土壤微生物氮含 量的影响
该实施例的实施方式与实施例1相同，该实施例研究了本发明不 同碳氮比有机无机复合肥对土壤微生物氮含量的影响。土壤微生物生 物量不仅对土壤有机质和养分的循环起着主要作用，同时是一个重要 活性养分库，直接调控着土壤养分(如氮、磷和硫等)的保持和释放
及其植物有效性。近40年来，土壤微生物生物量的研究已成为土壤 学研究热点之一。土壤微生物是指土壤中体积小于5 X 103pm的生物 (不含活体植物根系)，其主要生物类群有细菌、放线菌、真菌、藻类 和原生动物等.微生物生物量是这些生物的总质量.微生物既是进入上 壤的有机物质的"转化者"，又是活性养分特别是氮、磷、硫等的"源" 和"库"。土壤微生物氮(Microbial biomass N)通常是指存在于土壤 中的所有活体微生物细胞的含氮总量。它是土壤中最活跃的氮组分， 其周转速度快，对于调控土壤氮素的植物有效性有着重要的作用。由 图6可以看出，施用化肥和有机无机配合均可以明显提高土壤微生物 氮的含量。施肥处理的土壤微生物氮含量显著高于不施肥的处理，平 均提高60.1%。有机一无机肥料配合的处理土壤微生物氮生物量显著 高于单施化肥的处理，平均提高27.4%。秸秆、猪粪、化肥配合的处 理土壤微生物氮含量显著高于秸秆化肥配合的处理，平均提高 29.4%。在各个碳氮比水平中以秸秆、猪粪与化肥配合(C/N为12.5) 处理的土壤微生物氮最高,与其它处理达到统计学上的显著水平.其次 是秸秆、猪粪与化肥配合(C/N为25)处理和秸秆与化肥配合(C/N为 25)。潮土的土壤微生物生物量氮平均水平显著高于红壤。由以上分 析可知，较低的碳氮比水平有机-无机肥料配合处理，其土壤微生物 量氮有较高水平。
实施例5:本发明不同碳氮比有机无机复合肥对土壤微生物碳含量的影响
该实施例的实施方式与实施例1相同，该实施例研究了本发明不 同碳氮比有机无机复合肥对土壤微生物碳含量的影响。土壤微生物碳 虽然只占土壤有机碳的2%-4%，但是它是土壤有机碳中最活跃的部 分，它的多少反映了土壤的矿化能力大小。由图7可以得知，施肥处
理的土壤微生物碳含量显著高于不施肥的处理，平均提高23.1%。但 是施化肥和秸秆加化肥(C/N比为40、 25)的处理与对照差异并不 显著。有机无机肥料配合的处理土壤微生物碳生物量显著高于单施化 肥的处理，平均提高18.4%。秸秆、猪粪、化肥配合的处理土壤微生 物碳含量显著高于秸秆化肥配合的处理，平均提高26.1%。在各个碳 氮比水平中以秸秆、猪粪与化肥配合(C/N为12.5)处理的土壤微生物 碳含量最高，显著高于其它处理。其次是秸秆、猪粪与化肥配合(C/N 为25)处理和秸秆与化肥配合(C/N为12.5)。潮土和红壤各处理之间 差异不显著。实验结果表明土壤微生物碳和土壤微生物氮的变化规律 是一致的，两者的相关性达到了显著水平，这与前人的研究结果相吻 合，也说明了土壤微生物碳和氮是密切联系的。现有技术表明，土壤 中微生物生物量碳和氮与肥料组合碳氮比具有密切的联系。在一定时 间以内，肥料组合碳氮比越高，土壤中的微生物生物量氮和碳的水平 越高，这与本实施例的研究结果不同。这是因为他们的实验大都是有 机肥或秸杆施入土壤以后短时期以内土壤微生物生物量碳氮，而本实 施例针对的是收获期的，也就是说有机肥和秸秆在土壤中的分解时间 比较长。随着时间的流逝，土壤中的微生物对氮的固定慢慢减小，将 氮释放出来供作物生长。这时，碳氮比高的处理因为将前期固定的氮 释放了出来，同时所施的氣肥相对碳氮比低的处理少，所以土壤微生 物量氮的值比较低。
使用在本说明书中提到的其它 一些秸杆、粪便与肥料进行了与上 述实施例1-5同样的试验，都得到非常类似的结果。因此，发明人认为，有机肥料不仅在增加作物产量，提高土壤肥 力方面有显著的作用，而且对于农业资源的再利用有巨大的意义。而 正确的施用方法对于有机肥料的应用尤为重要。本实施例中通过不同 土壤类型、不同有机肥料组合处理对小麦产量和土壤养分含量的研究 表明施用有机肥和化肥均可以明显提高小麦产量和土壤肥力，而有 机肥与化肥配施效果比单施化肥效果更好，其中秸秆、猪粪与化肥配 合使用对提高小麦产量与土壤养分作用最为明显。有机肥施入土壤提 高小麦产量与改善土壤养分状况与碳氮比有一定的关系，根据本发明 实施例可以得出，碳氮比(10-15)的有机无机复合肥料在提高小麦 生物量，增加土壤速效养分、脲酶活性、微生物生物量碳氮方面效果
比碳氮比大(25、 40)的明显得多。
权利要求
1、一种有机无机复合肥料，其特征在于该复合肥料是由秸秆、粪便与化肥组成的，并且以重量计在该复合肥料中的N∶P2O5∶K2O的比是10-35∶8-12∶5-8，C∶N的比是10∶15。
2、 根据权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于以重量计在该 复合肥料中的N: P2Os: K20的比是10-35: 10: 6， C: N的比是12: 14。
3、 根据权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的秸秆选 自小麦、大麦、水稻、玉米、高梁、芝麻、大豆、蚕豆、豌豆、绿豆、 棉花、小米和/或葵花秸秆。
4、 根据权利要求3所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的秸秆 粉粒度是0.1-2亳米。
5、 根据权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的粪便 选自猪、牛、羊、马、鸡和/或鸭的粪便。
6、 根据权利要求1所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的化肥 选自氮肥、磷肥、钾肥和/或含微量元素肥料。
7、 冲艮据权利要求6所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的氮肥 是一种或多种选自尿素、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵、碳铵、磷酸一铵 和/或磷酸二铵的氮肥。
8、 根据权利要求6所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的磷肥 是一种或多种选自磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钩、熔融含镁磷肥、 磷酸氢锦、脱氟磷肥、烧结钙钠磷肥、偏磷酸钩、钢渣磷肥或活性磷 矿粉的磷肥。
9、 根据权利要求6所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的水溶 性钾肥是一种或多种选自氯化钾、硫酸钾、硝酸钾或嫌酸二氢钾的钾 肥。
10、根据权利要求6所述的有机无机复合肥，其特征在于所述的含微 量元素肥料选自硫酸锌、硫酸锰、硫酸铜、硫酸镁、硼酸、硼酸钠、 钼酸铵、硫酸亚铁和/或硝酸稀土。
全文摘要
本发明涉及一种有机无机复合肥料。该复合肥料是由秸秆、粪便与化肥组成的，并且以重量计在该复合肥料中的N∶P₂O₅∶K₂O的比是10-35∶8-12∶5-8，C∶N的比是10∶15。本发明的有机无机复合肥料在提高小麦生物量，增加土壤速效养分、脲酶活性、微生物生物量碳氮方面效果非常明显。
文档编号C05G1/00GK101503318SQ20091008054
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者张淑香, 徐明岗, 李桂花, 玮 胡 申请人:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所