本发明涉及农作物育种领域，特别涉及一种水稻育种专用增产缓释肥料。
背景技术
水稻是全世界重要的粮食作物，占全球谷类作物种植面积的1/3，为人类提供40％的热能。据估计，至2025年，全球人口将超过80亿，届时以稻米为主食的人口数量将增至35亿。按最保守的估计，由于人口增长而导致稻米需求量的增加至少达3亿吨，全球水稻产量必须达到8亿吨才能满足人口增长对稻米的需求。
随着耕地面积的不断减少，水稻实际种植面积呈现下降趋势，如果想靠扩大种植面积提高水稻产量基本不可能，因此必须在水稻育种上进行突破。水稻育种上有三次飞跃，第一次以“高杆变矮杆”为标志，水稻平均亩产量由不足100公斤达到300公斤，第二次以“常规变杂交”为标志，水稻平均亩产量升至400公斤，第三次以“超级稻”为代表，水稻亩产量达到800公斤。
水稻育种目标一般为高产、稳产、抗病、优质、耐盐碱、耐旱涝等。其中，对于高产来说，需要考虑的因素有产量因素、株形、光合效率以及源库。水稻的产量因素包括单位面积穗数、穗粒数和粒重。目前，常规育种、花培育种、杂种优势利用、转基因育种及分子育种，是当前水稻育种的主要手段，在此基础上，若开发一种水稻育种专用肥料，具有增产的特性，将进一步提升水稻产量。
技术实现要素：
本发明提出一种水稻育种专用增产缓释肥料，适用于水稻育种阶段，富含多种营养组分，容易被吸收，缓释肥料的包覆层随着时间变化逐渐降解，其包覆的营养组分缓慢释放，为育种阶段的水稻持续提供养分。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种水稻育种专用增产缓释肥料，包括：各组份重量份数为：硝态氮肥30～55份、沉淀磷酸钙5～10份、氯化钾4～8份、胡萝卜籽精油0.1～0.5份、贝壳粉1～2份、麸皮1～2份、豆粕1～2份、生物质炭粉1～2份、微量元素肥料0.5～1份、预糊化淀粉3～5份。
本发明中的胡萝卜籽精油具有高渗透率，能够引导营养组分更快速地被植物吸收，并且能在植物种子表面以及根系表面铺展开，扩大吸收面积。贝壳粉、麸皮、豆粕和预糊化淀粉一方面为植物提供所需营养，另一方面使肥料成型性提高，其中麸皮和豆粕能够将其他营养成分锁住，并随着时间的变化而降解，逐渐释放营养成分，预糊化淀粉和生物质炭粉在最外层形成包覆，并可随时间变化逐渐降解。
为了提高生物质炭粉的纯度，所述生物质炭粉为生物质残渣经过450～500℃绝氧热解得到，所述生物质残渣包括：玉米秸秆渣0.5～0.7份、甘蔗渣0.2～0.7份、酒糟0.1～0.6份、咖啡渣0～0.4份。
进一步地，所述生物质炭粉为生物质残渣经过绝氧热解时间为3～4h，升温速率为5～8℃/min。玉米秸秆渣、甘蔗渣、酒糟和咖啡渣混合后互相促进热解反应，将反应时间缩短，得到热解完全的生物质炭粉。
为了使缓释肥料的降解速率适宜，预糊化淀粉采用如下工艺制备：玉米淀粉、地瓜淀粉、木薯淀粉混合后加水均匀搅拌，然后升温至135～140℃加热2～5h，然后急速降温至0～5℃，置入粉碎机中粉碎。
淀粉加水在135～140℃加热再急速降温，淀粉颗粒的内部结构变为疏松状态，淀粉体积膨胀，在粉碎机中粉碎后，变为较小的颗粒，颗粒具有孔隙，吸水后成团。在上述方案的基础上，所述玉米淀粉、地瓜淀粉、木薯淀粉的质量比为4～6:1～2:1。按此配比后的预糊化淀粉孔隙密度合理，不至于使缓释肥料降解速率过快。
在上述方案的基础上，所述玉米淀粉、地瓜淀粉、木薯淀粉的加水量按质量计为总淀粉质量的20～25％。加水量在20～25％之间，使预糊化淀粉中水活度适宜，吸水性适宜，缓慢吸收水分并留存在缓释肥料内部。如果加水量低于20％，预糊化淀粉的吸水性过强，主动吸取土壤中的水分并使包覆层密度增大，降解速率变慢，如果加水量高于25％，则影响淀粉膨化效果。
在上述方案的基础上，所述粉碎机转速为2500～2800转/分钟。降低预糊化淀粉的粒径，使其包覆肥料后结构致密，避免粒径过大而使包覆层易碎，从而导致养分提早散失。
在上述方案的基础上，还包括橙花精油，所述橙花精油与胡萝卜籽精油的质量比为1:2。适当的橙花精油与胡萝卜籽精油进行配比，使肥料的吸收利用率提高。另外，水稻种子在其生长期和收获贮藏期间，常感染和携带多种病原菌，如水稻恶苗病和干尖线虫病、稻瘟病、白叶枯病、细菌性条斑病、稻曲病等病菌，其中一些病原菌是田间发病的初次侵染源，含有橙花精油和胡萝卜籽精油的缓释肥料可明显推迟这些病害的田问初见期和减轻这些病害的发生。
本发明中使用的微量元素肥料由硝酸钙、硫酸镁、氯化锌、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化锰按照3:3:2:1:0.5:0.5:0.2的重量比组成。
本发明的有益效果是：
(1)本发明配方富含多种种子发育所需的营养成分，各成分之间作用相辅相成，能够促进水稻种子对营养成分的充分吸收利用和转化，并提高水稻的单位面积穗数、穗粒数和粒重，使水稻增产。
(2)本发明在缓释肥料中添加了胡萝卜籽精油、橙花精油，对肥料具有引导作用，且胡萝卜籽精油和橙花精油的高渗透性能够促进种子对肥料的吸收利用，提高营养组分的吸收利用率，且对农作物安全友好。
(3)本发明中的预糊化淀粉、生物质炭粉在肥料表面形成包覆层，随着时间的流逝可降解，降解产物对环境无害。包覆层包覆在肥料颗粒外部，遇水后吸水，水分进入内部后，可被麸皮、豆粕锁住，吸收持久，持水性优良，并可缓慢释放水分与营养物质供水稻种子吸收利用，缓释效果好，营养物质不易流失，而且不污染环境。预糊化淀粉和生物质炭粉可改善土壤透气性，并减缓肥料释放和肥料流失。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、胡萝卜籽精油0.1份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。
生物质残渣为玉米秸秆渣0.5份、甘蔗渣0.2份、酒糟0.1份、咖啡渣0.2份，逐渐升温至450～500℃，绝氧热解5h，升温速率为8℃/min。
预糊化淀粉为玉米淀粉2份、地瓜淀粉0.5份、木薯淀粉0.5份混合后加水搅拌，加水量按质量计为总淀粉质量的25％，然后升温至135℃加热3h，再急速降温至5℃，置入粉碎机中粉碎，粉碎机转速2500转/分钟。
实施例2
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、胡萝卜籽精油0.3份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。其余条件同实施例1。
实施例3
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、胡萝卜籽精油0.5份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。其余条件同实施例1。
实施例4
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、橙花精油0.1份、胡萝卜籽精油0.2份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。其余条件同实施例1。
对比例1
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。其余条件同实施例1。
将实施例1～4和对比例1的水稻育种专用增产缓释肥料用于水稻育种阶段，施肥、灌溉、施药防治病虫草害及其他田间管理措施按常规进行，在拔节期测定不同病虫害的穴发病数，不同处理对水稻拔节期发病率的影响如下：
实施例5
水稻育种专用增产缓释肥料，包括如下重量份数的组分：硝态氮肥30份、沉淀磷酸钙5份、氯化钾4份、胡萝卜籽精油0.3份、贝壳粉1份、麸皮1份、豆粕1份、生物质炭粉1份、微量元素肥料0.5份、预糊化淀粉3份。
生物质残渣为玉米秸秆渣0.5份、甘蔗渣0.2份、酒糟0.1份、咖啡渣0.2份，逐渐升温至450～500℃，绝氧热解5h，升温速率为8℃/min。
预糊化淀粉为玉米淀粉2份、地瓜淀粉0.5份、木薯淀粉0.5份混合后加水搅拌，加水量按质量计为总淀粉质量的20％，然后升温至135℃加热3h，再急速降温至5℃，置入粉碎机中粉碎，粉碎机转速2500转/分钟。
对比例2
预糊化淀粉为玉米淀粉2份、地瓜淀粉0.5份、木薯淀粉0.5份混合后加水搅拌，加水量按质量计为总淀粉质量的15％。其余条件同实施例5。
实施例6
预糊化淀粉为玉米淀粉2份、地瓜淀粉0.5份、木薯淀粉0.5份混合后加水搅拌，加水量按质量计为总淀粉质量的20％，然后升温至135℃加热3h，再急速降温至3℃，置入粉碎机中粉碎，粉碎机转速2500转/分钟。其余条件同实施例5。
对比例3
预糊化淀粉为玉米淀粉2份、地瓜淀粉0.5份、木薯淀粉0.5份混合后加水搅拌，加水量按质量计为总淀粉质量的20％，然后升温至135℃加热3h，再急速降温至-3℃，置入粉碎机中粉碎，粉碎机转速2500转/分钟。其余条件同实施例5。
将实施例5～6、对比例2～3的水稻育种专用增产缓释肥料施加至水稻田中，测定氮肥利用率如下表所示。
分别施加了实施例1～6和对比例1～3的缓释肥后，各水稻经济形状比较如下：
由表中数据可以看出，添加了精油后，水稻的成穗率、穗长、穗率数、结实率均有显著提升，尤其是当橙花精油和胡萝卜籽精油复配后，增产效果最好，同时精油还能有效抑制多种水稻病虫害的发生。预糊化淀粉的制备工艺能够影响其缓解的速率，进一步影响肥料的释放速度，合适的预糊化淀粉结构状态能够减少肥料浪费，使水稻增产效果更好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。