盐碱地玉米专用肥及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种盐碱地玉米专用肥及其制备方法。该肥料配方包括以下重量份数比的组分：N23-25份，P2O511-13份，K2O5-7份，腐殖酸7-9份，Zn3-5份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。本发明具有以下优点:1.能有效降低盐碱地土壤pH值，改善土壤结构，减轻土壤表面盐类积聚，活化土壤养分；2.添加的植物生理调节剂前体物质能促进盐碱地玉米根系生长，提高玉米根系活力，起到促根、壮根的作用；3.能有效解决玉米苗期缺磷问题，保证玉米生长后期的氮素供应，避免后期脱氮和养分不平衡等问题；4.产品兼具速效氮肥和缓效氮肥成分，生产成本相对市场普通缓控释产品较低。
【专利说明】盐碱地玉米专用肥及其制备方法【技术领域】
[0001]本发明涉及化肥及其制备方法，特别是涉及一种适合于我国内陆盐碱地玉米一次性施肥的专用肥及其制备方法。
【背景技术】
[0002]我国有盐碱地9913.3万公顷，其中盐碱耕地达到600万公顷。合理开发利用盐溃土耕地资源，对我国耕地扩增，粮食增产具有极为重要的意义。
[0003]盐碱土含有过多的可溶性盐类，它们会增高土壤溶液的渗透压而引起植物产生生理干旱，影响作物根系发育和生长。大量可溶性盐类导致土壤理化性质恶化，抑制作物正常生长。传统的改良盐碱地措施包括两方面:一方面，应用水利措施采取灌溉冲洗措施去除土壤中盐分的表聚；另一方面，运用生物措施和化学改良措施改善土壤理化性质，提高土壤肥力，改善作物生长的土壤环境。
[0004]传统的盐碱地改良技术采用大水漫灌洗盐，大量使用石膏、牛粪以及高氮型复合肥等化学和生物改良剂对盐碱土壤整个剖面实施改良措施，投入成本高，效果缓慢，高浓度肥料一次性施入会加剧盐碱土壤苗期根区养分浓度过高抑制幼苗生长。
[0005]例如，中国专利“有机无机抗盐碱长效玉米专用肥”(CN 101948353 A)公开了一种有机无机抗盐碱长效玉米专用肥，其主要特点是养分齐全，含有20多种元素，采用了大量元素、中微量元素、腐殖酸以及长效剂。但是，从植物营养学的角度分析，作物对养分的需求既要考虑作物养分吸收规律也要考虑土壤养分的供应规律，不是说施入的养分越齐全就越好。而且，大量的养分元素简单混在一起容易发生化学反应，造成肥料的结块，施入土壤中有些元素之间会发生拮抗作用，降低肥效。另外，专利中添加了长效剂，一般都是脲酶抑制剂或硝化抑制剂。大量的研究结果表明，脲酶抑制剂或硝化抑制剂的一致效果很难超过2个月，同时应用效果极不稳定。
【发明内容】
[0006]本发明为了解决目前盐碱地玉米专用肥存在的上述问题，提供了一种适合于我国内陆盐碱地玉米一次性施肥的专用肥。
[0007]本发明是采用如下技术方案实现的:
一种盐碱地玉米专用肥，包括如下重量份数的组分:N 23-25份，P2O5 11-13份，K2O5-7份，腐殖酸7-9份，Zn 3-5份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸I份。
[0008]上述盐碱地玉米专用 肥采用常规制备方法添加液体粘结剂制备而成，在次不赘述。氮肥、磷肥、钾肥、锌肥的种类也很多，本领域技术人员通过简单的计算就可满足其中N、Ρ205、Κ20、Ζη的比例含量需求。
[0009]上述盐碱地玉米专用肥主要针对盐碱地上玉米苗期根系常常因高盐分浓度危害，根生长受抑制，根弱小的问题，开发出了一种添加植物生理调节剂(激素)前体物质的新型盐碱地玉米专用肥。该前体物质可以借助土壤根界面的微生物转化为植物生长素，促进盐碱地玉米根系的生长发育，增加玉米根系抗盐碱能力，从而提高作物对土壤和肥料养分的利用率。
[0010]优选地，上述玉米专用肥中所述P2O5来自于磷酸一铵或磷酸二铵；所述K2O来自于硫酸钾；腐殖酸选用颗粒硝基腐殖酸；所述Zn来自于大颗粒硫酸锌；所述N来自于普通大粒尿素、60-90天释放的硫包膜控释尿素和磷酸一铵或磷酸二铵中的氮素。
[0011]所述普通大粒尿素和磷酸一铵或磷酸二铵中的氮素与60-90天释放的硫包膜控释尿素中氮素的比例为1:2。
上述玉米专用肥的制备方法如下:
(I )、植物生理调节剂前体物质L-色氨酸和L-苯丙氨酸与普通大粒尿素混匀，采用滚筒造粒法添加液体粘结剂使L-色氨酸和L-苯丙氨酸均匀包裹在普通尿素外表面；
(2)、将步骤(1)所得L-色氨酸和L-苯丙氨酸包裹型普通尿素和60-90天释放的硫包膜控释尿素以及所选用磷肥、钾肥、腐殖酸、锌肥充分混匀，得到肥料产品。
[0012]上述玉米专用肥所选用的氮肥主要以尿素为主，在深入研究盐碱土壤玉米养分需求和土壤供肥能力的基础上，确定普通尿素(速效组分)和硫包膜控释尿素(缓效组分)的比例。经分析，玉米在生长发育过程中，从播种到大喇叭口期所需的氮素占玉米一生所需氮素的1/3，从大喇叭口到成熟期所需的氮素占玉米一生所需氮素的2/3，为此，盐碱地玉米专用肥中氮素总量的1/3选用普通尿素，以供应玉米从播种-大喇叭口期对氮素的需求，而氮素总量的2/3选用释放期为60-90天的硫包膜尿素供应玉米从大喇叭口期到成熟期对氮素的需求，这样，通过速效氮素和控释氮素的合理搭配，就可以满足玉米全生育期对氮素的需求，不会出现后期早衰脱氮问题。考虑配方中若选用磷酸一铵或磷酸二铵，会添加一部分速效氮素，由此，本申请盐碱地玉米专用肥料`中普通尿素中的氮含量和硫包膜控释尿素中的氮含量比例确定为1: 2。利用现代控释技术按照要求制成专用控释肥，通过养分的缓慢释放可以解决玉米根层盐分和养分浓度过高的问题。因此，通过盐碱地作物根层土壤改良，改善盐碱土壤微区域环境，达到以肥抑盐，活化根际养分，提高了农作物抗盐耐盐能力和肥料的施用效果。
[0013]上述盐碱地玉米专用肥针对我国内陆盐碱地玉米种植中受盐胁迫导致根系发育不良以及盐碱地施肥不足玉米后期脱肥、施肥过多又导致盐害加剧等问题，开发出了一种添加植物生理调节剂(激素)前体物质的新型盐碱地玉米专用缓控释肥，具有以下优点:
1、添加了两种植物生理调节剂前体物质L-色氨酸和L-苯丙氨酸，这两种前体物质可以借助土壤根界面的微生物转化为植物生长素，促进盐碱地玉米根系的生长发育，增加玉米根系抗盐碱能力，从而提高作物对土壤和肥料养分的利用率。
[0014]2、添加了释放期60-90天的硫包膜控释尿素，形成氮素二级释放，在满足玉米整个生育期对氮素需求的同时，氮的缓慢释放还可以解决普通高氮型复合肥一次性施用导致的根系盐害问题。而且，避免了普通高氮复合肥在玉米苗期供氮过多、后期供氮不足的弊端。硫包膜控释尿素采用的包膜材料为硫磺，硫磺在盐碱地上施用，有效降低土壤pH，起到活化盐碱地土壤难溶性磷、锌、锰等养分，提高玉米对这些养分利用的有效性，尤其是提高玉米苗期对磷的有效利用。
[0015]3、添加了颗粒硝基腐殖酸，同样具有降低pH的功效，还可以调节玉米根系免遭生理性干旱危害，同时长期施用能增加土壤有机质，提高土壤肥力。
[0016]4、肥料兼有速效氮肥和缓效氮肥成分，生产成本相对市场普通缓控释产品较低，一次性施用该肥料省工省时，有利于农民增产增收，降低生产成本。
[0017]本发明设计合理，为我国内陆盐碱区域玉米的科学施肥、盐碱土壤改良提供了一条有效的解决途径，具有较高的实用价值，市场前景广阔。
【具体实施方式】
[0018]下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
[0019]实施例1
一种盐碱地玉米专用肥，包括如下重量份数的组分:N 24份，P2O5 12份，K2O 6份，腐殖酸8份，Zn 4份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。
[0020]本实施例中取1份为10kg，即N为240kg，P2O5为120kg，K2O为60kg，腐殖酸80kg，Zn为40kg,植物生理调节剂前体物质L-色氨酸IOkg份，L-苯丙氨酸10kg。
[0021]所述磷肥选用磷酸一铵或磷酸二胺；所述钾肥为硫酸钾或氯化钾；腐殖酸选用颗粒硝基腐殖酸；所述Zn肥为大颗粒硫酸锌；氮肥由普通尿素(包括磷肥中的普通尿素)和60-90天释放的硫包膜控释尿素组成。
[0022]上述盐碱地玉米专用肥的制备方法如下: (I)称取普通大粒尿素(N:46%)80kg,L-色氨酸IOkg和L-苯丙氨酸IOkg,采用滚筒造粒法添加液体粘结剂使L-色氨酸和L-苯丙氨酸均匀包裹在普通尿素外表面。
[0023](2)称取60-90天释放的硫包膜控释尿素430kg (可从江苏汉枫集团购买，N:37%，S: 17%)，磷酸二铵(N: 18%，P2O5:46%) 250kg,颗粒硫酸钾(K20:60%) 100kg,颗粒锌肥 40kg，颗粒硝基腐植酸80kg，以及步骤(1)所得L-色氨酸和L-苯丙氨酸包裹型普通尿素IOOkg机械混合，得到盐碱地玉米专用肥1000kg。
[0024]上述肥料氮肥中普通尿素(包括普通大粒尿素和磷肥中的普通尿素)和硫包膜控释尿素的混合比例确定为1:2, BP 80X46%+250X 18%:430X37%=1:2?
[0025]根据山西省朔州市应县义井乡义井村的玉米盆栽和大田试验结果，确定L-色氨酸和L-苯丙氨酸的最佳用量均为7.5kg/hm2，针对盐碱地土壤氮、磷、钾养分供应能力相对较低的状况，玉米对氮、磷、钾养分的需求和大量田间肥料试验结果，按平均目标产量9000-12000kg/hm2计算，确定氮肥中的氮素、磷肥中的P2O5和钾肥中的K2O用量分别为172.5-187.5kg/hm2、82.5-97.5kg/hm2、37.5-52.5kg/hm2。
[0026]所以，本实施例制备的1000kg专用肥可以应用于1.33公顷。
[0027]上述盐碱地玉米专用肥肥效监测如下:
用上述盐碱地玉米专用肥，施用于pH值8.7的轻度盐碱土壤，进行了以下施用效果的验证试验。
[0028]试验地点:山西省朔州市应县义井乡义井村；
试验处理如下:
1)对照:传统施肥模式；
2)处理:应用本发明的盐碱地玉米专用肥，施用量:50kg/亩。
[0029]小区面积:667m2/区。[0030]玉米品种:先玉335。
[0031]田间管理如下:
基肥:播种前进行土地耕翻平整，然后进行施肥，对照田施用碳酸氢铵50kg/亩、普通过磷酸钙50kg/亩。处理田应用本发明的盐碱地玉米专用肥,一次性施用量50kg/亩。
[0032]播种日期:5月I日。
[0033]追肥:对照田即传统施肥模式在玉米大喇叭口期追施尿素25 kg/亩。
[0034]收获:10月I日-5日。
[0035]田间调查结果如下:
苗期调查:出苗率比对照高15%，株高比对照高3.5cm，茎粗比对照增加1.5cm ;单株地下部根重量比对照增重21.2%，根系活力比对照田提高34.3%。
[0036]土壤理化性状调查:处理田玉米收获后0-20cm根层土壤pH比播前基础土下降
0.68，盐分(Ec值)降低23.5%。玉米根际土壤有效磷含量比根区增加2.3ppm,促进根系磷吸收，苗期缺磷现象得到有效矫正。
[0037]产量结果:籽粒产量处理区达695kg/亩，对照区为523kg/亩，处理区籽粒产量比对照区增加32.9%。
实施例2
一种盐碱地玉米专用肥，包括如下重量份数的组分:N 23份，P2O5 13份，K2O 5份，腐殖酸7份，Zn 5份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。
[0038]本实施例中取1份为5kg,即N为115kg, P2O5为65kg, K2O为25kg,腐殖酸35kg,Zn为25kg,植物生理调节剂前体物质L-色氨酸5kg份，L-苯丙氨酸5kg。
[0039]根据大同市天镇县兰玉堡乡兰玉堡村的玉米盆栽和大田试验结果，确定L-色氨酸和L-苯丙氨酸的最佳用量均为5kg/hm2，所以，本实施例制备的专用肥可以应用于I公顷。
[0040]上述盐碱地玉米专用肥肥效监测如下:
用上述盐碱地玉米专用肥，施用于pH值9.4的中度盐碱土壤，进行了以下施用效果的验证试验。
[0041]试验地点:山西省大同市天镇县兰玉堡乡兰玉堡村。
[0042]试验处理如下:
1)对照:传统施肥模式；
2)处理:应用本发明的盐碱地玉米专用肥，施用量:50kg/亩。
[0043]小区面积:667m2/区。
[0044]玉米品种:先玉335。
[0045]田间管理如下:
基肥:播种前进行土地耕翻平整，然后进行施肥，对照田施用碳酸氢铵50kg/亩、普通过磷酸钙50kg/亩。处理田应用本发明的盐碱地玉米专用肥,一次性施用量50kg/亩。
[0046]播种日期:5月6日。
[0047]追肥:对照田大喇叭口期追施尿素25 kg/亩。
[0048]收获:10月I日-5日。
[0049]田间调查结果:苗期调查:出苗率比对照高25%，株高比对照高4.2cm，茎粗比对照增加1.9cm ;单株地下部根重量比对照增重25.5%，根系活力比对照田提高46.8%。
土壤理化性状调查:处理田玉米收获后0-20cm根层土壤pH比播前基础土下降1.48，盐分(Ec值)降低25.5%。玉米根际土壤有效磷含量比根区增加2.lppm，促进根系磷吸收，苗期缺磷现象得到有效矫正。
[0050]产量结果:籽粒产量处理区达584kg/亩，对照区为420kg/亩，处理区籽粒产量比对照区增加39%。
[0051]实施例3
一种盐碱地玉米专用肥，包括如下重量份数的组分:N 25份，P2O5 11份，K2O 7份，腐殖酸9份，Zn 3份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。
[0052]本实施例中取1份为7kg，即N为175kg，P2O5为77kg，K2O为49kg，腐殖酸63kg，Zn为21kg,植物生理调节剂前体物质L-色氨酸7kg份，L-苯丙氨酸7kg。
[0053]根据大同市浑源县荆庄乡荆庄村的玉米盆栽和大田试验结果，确定L-色氨酸和L-苯丙氨酸的最佳用量均为7kg/hm2，所以，本实施例制备的专用肥可以正好应用于I公顷。
[0054]上述盐碱地玉米专用肥肥效监测如下:
用上述盐碱地玉米专用肥，施用于pH值8.9的中度盐碱土壤，进行了以下施用效果的验证试验。
[0055]试验地点:山西省大同市浑源县荆庄乡荆庄村。
[0056]试验处理:
1)对照:传统施肥模式；
2)处理:应用本发明的盐碱地玉米专用肥，施用量:50kg/亩。
[0057]小区面积:667m2/区。
[0058]玉米品种:先玉335。
[0059]田间管理如下:
基肥:播种前进行土地耕翻平整，然后进行施肥，对照田施用碳酸氢铵50kg/亩、普通过磷酸钙50kg/亩。处理田应用本发明的盐碱地玉米专用肥,一次性施用量50kg/亩。
[0060]播种日期:4月28日。
[0061]追肥:对照田大喇叭口期追施尿素25 kg/亩。
[0062]收获:9月30日-10月2日。
[0063]田间调查结果如下:
苗期调查:出苗率比对照高19%，株高比对照高3.0cm，茎粗比对照增加2.1cm ;单株地下部根重量比对照增重20.5%，根系活力比对照田提高31.5%。
土壤理化性状调查:处理田玉米收获后0-20cm根层土壤pH比播前基础土下降1.08，盐分(Ec值)降低28.2%。玉米根际土壤有效磷含量比根区增加1.5ppm，促进根系磷吸收，苗期缺磷现象得到有效矫正。
[0064]产量结果:籽粒产量处理区达628kg/亩，对照区为486kg/亩，处理区籽粒产量比对照区增加29%。
【权利要求】
1.一种盐碱地玉米专用肥，其特征在于:包括如下重量份数的组分:N 23-25份，P2O511-13份，K2O 5-7份，腐殖酸7-9份，Zn 3-5份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。
2.根据权利要求1所述的盐碱地玉米专用肥，其特征在于:还包括液体粘结剂。
3.根据权利要求1或2所述的盐碱地玉米专用肥，其特征在于:N24份，P2O5 12份，K2O6份，腐殖酸8份，Zn 4份，植物生理调节剂前体物质L-色氨酸1份，L-苯丙氨酸1份。
4.根据权利要求1或2所述的盐碱地玉米专用肥，其特征在于:所述P2O5来自于磷酸一铵或磷酸二铵；所述K2O来自于硫酸钾；腐殖酸选用颗粒硝基腐殖酸；所述Zn来自于大颗粒硫酸锌；所述N来自于普通大粒尿素、60-90天释放的硫包膜控释尿素和磷酸一铵或磷酸二铵中的氮素。
5.根据权利要求4所述的盐碱地玉米专用肥，其特征在于:所述普通大粒尿素和磷酸一铵或磷酸二铵中的氮素与60-90天释放的硫包膜控释尿素中氮素的比例为1:2。
6.根据权利要求5所述的盐碱地玉米专用肥的制备方法，其特征在于；包括步骤如下: (1)、植物生理调节剂前体物质L-色氨酸和L-苯丙氨酸与氮肥中的普通大粒尿素混匀，采用滚筒造粒法添加液体粘结剂使L-色氨酸和L-苯丙氨酸均匀包裹在普通大粒尿素外表面； (2)、将步骤(1)所得L-色氨酸和L-苯丙氨酸包裹型普通尿素和氮肥中的60-90天释放的硫包膜控释尿素以及所选用 磷肥、钾肥、腐殖酸、锌肥充分混匀，得到肥料产品。
【文档编号】C05G3/00GK103483097SQ201310478394
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】张强, 杨治平 申请人:山西省农业科学院农业环境与资源研究所, 山西强业农业科技有限公司