与还田稻秸协同增效的小麦专用肥、制备方法及使用方法与流程

本发明涉及农作物种植技术领域，具体涉及一种与还田稻秸协同增效的小麦专用肥、制备方法及使用方法。

背景技术：

水稻、小麦是我国的主要粮食作物，稻麦轮作制度在我国有着悠久的历史，稻麦轮作区域广阔，包含江苏、安徽、河南、鄂北、蜀北、陕南等区域。据国家统计数据，2019年我国水稻种植面积超4.45亿亩，稻谷产量超2亿吨，小麦种植面积超3.5亿亩，小麦产量超1.3亿吨，根据水稻谷草比可计算出每年我国水稻秸秆产量超2.1亿吨。水稻秸秆中富含有机质和氮磷钾等农作物生长必需的营养元素，腐解后可转化为土壤有机质同时提供氮磷钾等养分供作物吸收利用。秸秆还田是秸秆作为肥料利用的主要方式之一，也是近年来秸秆资源化利用比较普遍的方式。国内外研究结果表明：秸秆还田能够有效改善土壤理化性状、提高土壤肥力、提升土壤活性有机质及增加作物产量和肥料利用率。然而我国耕地复种指数高，倒茬时间短，秸秆还田量大，秸秆碳氮比高等因素使得秸秆还田后可能存在影响耕作、影响出苗、烧苗等不良影响。

水稻秸秆粉碎直接还田是目前水稻秸秆利用应用推广的主要途径，稻麦轮作制度中水稻秸秆粉碎还田在小麦栽培中表现出大量稻秸秆在田不能深埋，都浮于土表，小麦播种后，种子不能直接接触土壤，扎根吸水困难，麦种出苗不匀、麦苗根系发黑腐烂、麦苗长势弱等等问题，其原因在于秸秆还田后旋耕深度不够，整地质量不高，水稻秸秆碳氮比高(一般40～48∶1)，远高于适宜微生物生长的碳氮比(25∶1)，使得秸秆腐解过程中出现微生物与小麦争氮现象。此外，水稻秸秆腐解中产生的还原性物质、有机酸类物质等会影响小麦根系生长。小麦苗期一般降水较少，限制小麦出苗生长的同时也限制了水稻秸秆的腐解。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，原料包括含n的第一原料、含p2o5的第二原料、含k2o的第三原料、含cu的第四原料、含mn的第五原料、含zn的第六原料、含b的第七原料、含mo的第八原料、生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯、聚丙烯酰胺、海泡石；每100质量份的所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥中，其成分含量为：n为24～28份、p2o5为8～10份、k2o为8～12份、cu为0.2～0.4份、mn为0.2～0.5份、zn为0.2～0.4份、b为0.1～0.3份、mo为0.1～0.2份、黄腐酸为3～5份、聚谷氨酸为0.3～0.5份、海藻酸为0.2～0.5份、胺鲜酯为0.2～0.4份、聚丙烯酰胺为0.2～0.5份、海泡石为3.7～8.3份。

较佳的，所述第一原料为尿素、氯化铵、磷酸二铵中的至少一种，所述第二原料为磷酸二铵，所述第三原料为氯化钾，所述第四原料为硫酸铜，所述第五原料为氯化锰，所述第六原料为硫酸锌，所述第七原料为硼砂，所述第八原料为钼酸铵。

较佳的，一种所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括如下步骤：

s1，分别将所述第一原料、所述第二原料和所述第三原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将所述第四原料、所述第五原料、所述第六原料、所述第七原料和所述第八原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将所述生化黄腐酸、所述聚谷氨酸、所述海藻酸、所述胺鲜酯和所述第二混合物螯合，获得有机螯合微量元素溶液；

s4，将所述海泡石、所述聚丙烯酰胺、所述有机螯合微量元素溶液分次加入到所述第一混合物中，混合均匀后获得预制肥料；

s5，将所述预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，获得所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

较佳的，所述步骤s3中，按比例将所述生化黄腐酸、所述聚谷氨酸、所述海藻酸、所述胺鲜酯逐次按比例溶于水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将所述第二混合物分次加入反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，所述第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，获得所述有机螯合微量元素溶液。

较佳的，一种所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的使用方法，包括如下步骤：

a1，稻秸粉碎还田：每年水稻成熟后，将稻秸粉碎形成还田稻秸并抛洒在麦田中，所述还田稻秸的稻秸粉碎长度≤7cm，切断长度合格率≥90％，抛撒不均匀率≤20％，水稻残茬高度≤15cm；

a2，腐秆剂施用：

a3，肥料施用：肥料分为两次施用，基肥施用所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，追肥施用氮肥；

a4，旋翻：所述基肥施用后对麦田第一次旋翻，随后浇透水，待小麦播种前进行第二次旋翻。

较佳的，选用温度在10℃～35℃、ph在5.5～8.5能保持高活性的所述腐秆剂，每亩施用1kg～3kg的所述腐秆剂，所述腐秆剂溶于水或与有机肥按1∶5混合均匀后喷施或撒施于所述还田稻秸上。

较佳的，在所述腐秆剂施用后施用所述基肥，所述基肥每亩施用30公斤～60公斤；所述追肥于小麦返青期施用，每亩施用所述追肥10公斤～20公斤。

较佳的，所述第一次旋翻土层深度15cm～20cm，埋茬率为90％以上。

与现有技术比较本发明所述有益效果在于：1，本发明所述的与还田稻秸协同增效的小麦专用肥配方依据申请人团队多年来开展的秸秆还田相关试验结果，综合分析小麦生长需求，土壤养分供应，水稻秸秆养分释放等因素所获得的优化配方。本发明提供的与还田稻秸协同增效的小麦专用肥较常规小麦专用肥n含量增加10％～20％，p2o5含量减少10％～30％，k2o含量减少10％～20％。与常规小麦肥料相比，增加肥料中氮比例，保证小麦与微生物氮素需求，有效避免水稻秸秆腐解前期微生物与小麦争氮的情况，保证小麦的生长的同时促进微生物降解水稻秸秆；根据水稻秸秆中磷、钾养分的含量与释放规律，较常规肥料，本发明减少了肥料中磷、钾比例，避免磷、钾养分浪费，同时降低面源污染风险；2，申请人团队多年研究结果得出适宜浓度的微量元素mn能有效促进秸秆腐解，同时针对小麦生产中极易缺乏的微量元素cu、zn、b、mo和秸秆还田后小麦根系生长不良等因素，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥配方中增加微量元素cu、mn、zn、b、mo和胺鲜酯，通过螯合工艺，使生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯、mn、zn、b分散均匀，同时提高cu、mn、zn、b、mo元素的有效性；3；本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，增加活性有机营养元素生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸组分，提升微生物活性，增加微生物对小麦秸秆的降解效果，生化黄腐酸氨基酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯可以刺激小麦根系生长，有效促进水稻根系微生物活力，聚谷氨酸同时具有良好的保水保肥效果，改善土壤环境的同时促进秸秆腐解，达到协同增效的目的；4，海泡石和聚丙烯酰胺组分具有很强的吸附和中和酸碱、保水保肥、提升土壤缓冲能力的性能，秸秆腐解中有害物质和还原性物质可以得到吸附，其水溶液呈碱性能中和水稻秸秆腐解释放出的有机酸及有毒有害物质，进而保证小麦出苗率，保证小麦和土壤微生物的生长，从侧面促进秸秆腐解，同时还具有增强肥料强度的特点，从而达到协同增效的目的；6，本发明提供的与还田稻秸协同增效的小麦专用肥是一种颗粒强度高的便于机械化施肥的肥料。该制备方法生产工艺简单，容易操作，生产周期短，适宜工业化生产。先将微量元素与生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸等有机物质螯合不仅能提高微量元素的有效性，更易于微量元素均匀分散于肥料颗粒中，分步骤混合各类原料，可以均匀分散各有效成分，减少原料间互相反应降低有效养分，增强肥料颗粒强度，降低了原料吸潮、粘结等发生几率。

附图说明

图1为所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法的示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

实施例一

在本实施例中，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，由如下重量份的原料制成：生化黄腐酸4份、聚谷氨酸0.4份、海藻酸0.3份、胺鲜酯0.3份、聚丙烯酰胺0.5份、海泡石4.2份、尿素48.5份、磷酸二铵19.6份、氯化钾18.4份、一水硫酸铜0.6份、四水氯化锰1.6份、一水硫酸锌0.6份、硼砂0.8份、七水钼酸铵0.2份、水适量。

其中，有效成分含量为：黄腐酸4份、聚谷氨酸0.4份、海藻酸0.3份、胺鲜酯0.3份、聚丙烯酰胺0.5份、海泡石4.2份、n26份、p2o59份、k2o11份、cu0.2份、mn0.5份、zn0.2份、b0.1份、mo0.1份。

如图1所示，图1为所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法的示意图。本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括以下步骤：

s1，分别将含n、p2o5、k2o的原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将含cu、mn、zn、b、mo的原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯逐次按比例溶于适宜的水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将第二混合物加入分次反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，既得有机螯合微量元素溶液。

s4，将海泡石、聚丙烯酰胺、有机螯合微量元素溶液分次加入到第一混合物中，混合均匀后得预制肥料；

s5，将预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，即得与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

实施例二

在本实施例中，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，由如下重量份的原料制成：生化黄腐酸3份、聚谷氨酸0.5份、海藻酸0.4份、胺鲜酯0.2份、聚丙烯酰胺0.3份、海泡石6.2份、尿素53.5份、磷酸二铵17.5份、氯化钾13.4份、一水硫酸铜0.9份、四水氯化锰1份、一水硫酸锌1.2份、硼砂1.5份、七水钼酸铵0.4份、水适量。

其中，有效成分含量为：黄腐酸3份、聚谷氨酸0.5份、海藻酸0.4份、胺鲜酯0.2份、聚丙烯酰胺0.3份、海泡石6.2份、n28份、p2o58份、k2o8份、cu0.3份、mn0.3份、zn0.4份、b0.2份、mo0.2份。

本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括以下步骤：

s1，分别将含n、p2o5、k2o的原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将含cu、mn、zn、b、mo的原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯逐次按比例溶于适宜的水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将第二混合物加入分次反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，既得有机螯合微量元素溶液。

s4，将海泡石、聚丙烯酰胺、有机螯合微量元素溶液分次加入到第一混合物中，混合均匀后得预制肥料；

s5，将预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，即得与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

实施例三

在本实施例中，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，由如下重量份的原料制成：生化黄腐酸5份、聚谷氨酸0.3份、海藻酸0.5份、胺鲜酯0.4份、聚丙烯酰胺0.3份、海泡石3.7份、尿素43.2份、磷酸二铵21.8份、氯化钾20份、一水硫酸铜1.2份、四水氯化锰1.3份、一水硫酸锌0.6份、硼砂1.5份、七水钼酸铵0.2份、水适量。

其中，有效成分含量为：黄腐酸5份、聚谷氨酸0.3份、海藻酸0.5份、胺鲜酯0.4份、聚丙烯酰胺0.3份、海泡石3.7份、n24份、p2o510份、k2o12份、cu0.4份、mn0.4份、zn0.2份、b0.2份、mo0.1份。

本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括以下步骤：

s1，分别将含n、p2o5、k2o的原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将含cu、mn、zn、b、mo的原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯逐次按比例溶于适宜的水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将第二混合物加入分次反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，既得有机螯合微量元素溶液。

s4，将海泡石、聚丙烯酰胺、有机螯合微量元素溶液分次加入到第一混合物中，混合均匀后得预制肥料；

s5，将预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，即得与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

实施例四

在本实施例中，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，由如下重量份的原料制成：生化黄腐酸4份、聚谷氨酸0.5份、海藻酸0.3份、胺鲜酯0.3份、聚丙烯酰胺0.4份、海泡石5.5份、尿素45.5份、磷酸二铵21.8份、氯化钾16.7份、一水硫酸铜0.6份、四水氯化锰0.6份、一水硫酸锌1.2份、硼砂2.2份、七水钼酸铵0.4份、水适量。

其中，有效成分含量为：黄腐酸4份、聚谷氨酸0.5份、海藻酸0.3份、胺鲜酯0.3份、聚丙烯酰胺0.4份、海泡石5.5份、n24份、p2o510份、k2o12份、cu0.2份、mn0.2份、zn0.4份、b0.3份、mo0.2份。

本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括以下步骤：

s1，分别将含n、p2o5、k2o的原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将含cu、mn、zn、b、mo的原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯逐次按比例溶于适宜的水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将第二混合物加入分次反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，既得有机螯合微量元素溶液。

s4，将海泡石、聚丙烯酰胺、有机螯合微量元素溶液分次加入到第一混合物中，混合均匀后得预制肥料；

s5，将预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，即得与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

实施例五

在本实施例中，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，由如下重量份的原料制成：生化黄腐酸3份、聚谷氨酸0.4份、海藻酸0.2份、胺鲜酯0.2份、聚丙烯酰胺0.2份、海泡石8.3份、尿素49.4份、磷酸二铵17.5份、氯化钾16.7份、一水硫酸铜0.6份、四水氯化锰0.9份、一水硫酸锌0.9份、硼砂1.5份、七水钼酸铵0.2份、水适量。

其中，有效成分含量为：黄腐酸3份、聚谷氨酸0.4份、海藻酸0.2份、胺鲜酯0.2份、聚丙烯酰胺0.2份、海泡石4.2份、n26份、p2o59份、k2o11份、cu0.2份、mn0.3份、zn0.3份、b0.2份、mo0.1份。

本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的制备方法，包括以下步骤：

s1，分别将含n、p2o5、k2o的原料破碎并混合均匀，得到第一混合物；

s2，分别将含cu、mn、zn、b、mo的原料粉碎并混合均匀，得第二混合物；

s3，按比例将生化黄腐酸、聚谷氨酸、海藻酸、胺鲜酯逐次按比例溶于适宜的水中，保持反应釜温度在65℃～70℃，搅拌速度在60r/min～100r/min，溶解时间在10min～15min，将第二混合物加入分次反应釜中，每次溶解时间在15min～25min，反应釜温度升高至80℃～90℃，第二混合物溶解完全后螯合45min～60min，既得有机螯合微量元素溶液。

s4，将海泡石、聚丙烯酰胺、有机螯合微量元素溶液分次加入到第一混合物中，混合均匀后得预制肥料；

s5，将预制肥料进行造粒、烘干、冷却、筛分，即得与还田稻秸协同增效的小麦专用肥。

实施例六

本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥的使用方法，包括以下步骤：

a1，稻秸粉碎还田：每年水稻成熟后，选择带有秸秆粉碎及均匀抛洒装置的联合收割机收割水稻，稻秸粉碎长度≤7cm，切断长度合格率≥90％，抛撒不均匀率≤20％，水稻残茬高保持在≤15cm；

a2，腐秆剂施用：选用在温度10℃～35℃、ph在5.5～8.5能保持较高活性的腐秆剂产品，每亩施用腐秆剂1kg～3kg，腐秆剂溶于水或与有机肥按1∶5混合均匀后喷施或撒施于还田稻秸上；

a3，肥料施用：肥料分为两次施用，基肥施用本发明提供的与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，每亩施用30公斤～60公斤，在腐秆剂施用后施用基肥，追肥于小麦返青期施用，每亩施用氮肥10公斤～20公斤。

a4，旋翻：基肥施用后使用旋耕机旋翻，15cm～20cm深的土层，埋茬率达90％左右，随后浇透水，待小麦播种前再浅旋整田，病虫害防治采用常规管理。

实例养分测定结果及田间应用效果

为验证各实施例中养分及物理指标是否国家标准要求，依据gbt8571-2008、gbt8572-2010、gbt8573-2010、gbt8574-2010、gbt8576-2010、gbt24890-2010、gbt24891-2010、nyt1974-2010、nyt1976-2010等国家标准方法测定了各实施例养分及物理指标，从表一数据可以看出各实施例产品测定结果均符合gb15063-2009国家标准中各指标的要求。

表一实例养分及相关指标测定结果

为了探明与还田稻秸协同增效的小麦专用肥及其施用技术对小麦生长及产量的影响，于2018年在安徽省庐江县南圩村开展了与还田稻秸协同增效的小麦专用肥肥效试验。

结合上述实施例，选取实施例一、实施例二、实施例三、实施例五制造的与还田稻秸协同增效的小麦专用肥，供试小麦品种为宁麦13；供试土壤类型为黄褐土。

本肥效试验为田间小区试验，每个小区面积60m2。试验采用单因素完全随机区组设计，试验因素为肥料类型，分别为当地习惯施肥(常规)、小麦专用肥1号(实施例一)、小麦专用肥2号(实施例二)、小麦专用肥3号(实施例三)，小麦专用肥5号(实施例五)，共5个处理，每个处理设三次重复。各处理均为基肥施用，常规处理施肥量750kg/ha，小麦专用肥处理施肥量600kg/ha，分蘖期均追施尿素150kg/ha。

施肥技术及农事管理：前茬水稻收获时粉碎后均匀抛洒还田，每亩施用腐秆剂3kg，腐秆剂有机肥按1∶5混合均匀撒施，腐秆剂施用后撒施基肥旋耕，浇透水，3天后浅旋播种小麦，返青期追施尿素，病虫害防治统一管理。

结果分析：

在小麦收获时考察穗数、每穗粒数、千粒重、结实率、产量等指标，并取为三个小区测定结果的平均值，结果如下表二和表三所示：

表二水稻产量构成结果

由表二结果可知，小麦专用肥1、2、3、5号处理有效穗数、千粒重、产量均高于常规处理。各水稻专用肥处理较常规处理有效穗数高5.34万穗/ha～33.34万穗/ha，千粒重高出0g～1.64g，产量高出100kg/ha～359.09kg/ha。

表三小麦养分吸收累积

表三结果表明，小麦专用肥1、2、3、5号处理较常规处理均提高了氮、磷、钾养分吸收累积。氮素累积提高2.05克/株～4.12克/株，磷素累积提高0.17克/株～1.1克/株，钾素累积提高0.64克/株～3.93克/株。

与常规肥料相比，本发明所述与还田稻秸协同增效的小麦专用肥在减少20％施肥量仍能提高小麦有效穗数、千粒重、产量、提高氮磷钾养分积累量，表明本发明所述小麦专用肥与还田水稻秸秆具有很好的协同增效效果，减少肥料施用的同时改善小麦生长状况，提高水稻产量，其中小麦专用肥1号和2号小麦产量增加最多，较常规肥料产量分别增加8.69％和5.61％，表明该配方产品较其他配方更适宜庐江县稻麦轮作制度水稻秸秆还田后小麦种植使用。

以上所述仅为本发明所述较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明所述保护范围内。