本發(fā)明涉及一種改良板結(jié)土壤的混合肥及其制作方法。
背景技術(shù)：
肥料是植物的糧食。我國是一個農(nóng)業(yè)大國，肥料作為重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。有機(jī)肥料的使用，在我國有著幾千年的歷史。1949年以前，我國主要靠有機(jī)肥料改良土壤，培肥地力，生產(chǎn)糧食，化肥施用總量不超300萬t(實物)。解放初期，我國有機(jī)肥的施用量不斷增加，而后隨著我國化肥工業(yè)的迅速發(fā)展，化肥的用量不斷增加，從1971～1980年的10年間，化肥產(chǎn)量由299.4萬t(養(yǎng)分，下同)，1987年化肥總產(chǎn)量達(dá)1612.2萬t，到2000年，作物生長所需養(yǎng)分絕大部分靠化肥來提供，化肥施用量占肥料投入量的70％以上；大量的化肥投入，會導(dǎo)致土壤堿性過重，微生物菌種和蚯蚓、螞蟻等有益生物大量減少，最終造成土壤養(yǎng)分減少、板結(jié)和通透氣降低，大大地抑制了農(nóng)作物產(chǎn)量。常規(guī)的解決方案有四種，一是將秸稈埋藏在土壤中，通過微生物的自然處理，恢復(fù)土壤的生態(tài)系統(tǒng)，其存在起效慢的缺點；二是將化肥改為有機(jī)肥，其缺點為：由于農(nóng)作物經(jīng)過幾十年的化肥馴化，其對化學(xué)肥料的依賴性高，改用有機(jī)肥造成產(chǎn)量不高；三是采用微生物和化學(xué)肥料混合制作的氮磷鉀混合肥，其缺點是化學(xué)肥料中氮肥、鉀肥或磷肥中的部分成分顯堿性，導(dǎo)致微生物的活性被抑制或者是直接被殺死，導(dǎo)致效果較低；第四種為采用土壤修復(fù)劑處理土壤，目前，浙江林學(xué)院的研究人員采用植物炭粉、大量元素、中量元素、微量元素、植物生長調(diào)節(jié)劑、表面活性劑和植醋液組成的肥料改良土壤(CN200810162766.4)，該方法比上述幾種都好，但是土壤中缺少微生物、蚯蚓生長的有機(jī)物，造成土壤的生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)緩慢。
因此，提供一種既能解決土壤板結(jié)，恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)，又能保證農(nóng)作物產(chǎn)量的土壤土壤改良技術(shù)是本發(fā)明研究的主題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種改良板結(jié)土壤的混合肥及其制作方法，具體方案如下：
一種改良板結(jié)土壤的混合肥，該混合肥包括以下重量份的組分：腐植酸類肥料5-15份，水溶性氮肥20-35份，水溶性磷肥18-25份，水溶性鉀肥20-28份，微量元素肥0.1-0.5份、半焦化生物質(zhì)10～40份、高壓熟化生物質(zhì)5～15份；
所述的半焦化生物質(zhì)為秸稈經(jīng)過320～360℃碳化處理1.5～2h得到的產(chǎn)物；
所述的高壓熟化生物質(zhì)為秸稈經(jīng)過1～1.5MPa的高壓鍋爐內(nèi)煮沸30～50min得到的產(chǎn)物。
本發(fā)明中，使用水溶性的腐植酸類肥料與水溶性的氮肥、磷肥、鉀肥混合作為植物生長的最主要的營養(yǎng)供給，其水溶性的特點能夠提高肥效的利用率；
混合肥中使用的半焦化生物質(zhì)，通過檢測，其pH值為8～8.5，有機(jī)質(zhì)含量為60～65％(理論依據(jù)：玉米秸稈炭與碳化溫度和時間的關(guān)系，牛明芬等，安慰農(nóng)業(yè)科學(xué))；其作用是能夠為土壤長期提供給有機(jī)質(zhì)，保證微生物和蚯蚓等動物的生長需要，半焦化生物質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松，施入土壤中，能夠提高土壤的通氣能力，其弱堿性相較于草木灰或者化學(xué)肥，能夠減少肥料施用對土壤的pH值的變化，進(jìn)一步遏制土壤板結(jié)；
混合肥中使用的高壓熟化生物質(zhì)，纖維素被高溫高壓分解成較小鏈條的大分子物質(zhì)，能夠保證施入土壤中后，能夠使土壤中的微生物快速增長，快速恢復(fù)土壤的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，該混合還包括以下重量份的組分：含有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、放線菌和乳酸菌的微生物載體5～10份，每種微生物的活菌數(shù)為1×106cfu/g以上，所述的載體為蚯蚓糞；該微生物載體的加入，能夠保證土壤微生物的快速恢復(fù)，
進(jìn)一步的，所述的水溶性氮肥為硫酸銨、碳酸氫銨中的至少一種；所述的水溶性磷肥為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀中的至少一種；所述的鉀肥為硝酸鉀、硫酸鉀中的至少一種。進(jìn)一步的，對水溶性氮肥和水溶性磷肥選擇，使得混合肥的pH值處于6.5～7.5之間。該pH值能夠能夠保證大部分微生物存活，最小限度的影響土壤的微生物系統(tǒng)。
進(jìn)一步的，所述的微量元素肥中含有硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉中的一種或一種以上混合物。
進(jìn)一步的，所述的腐植酸類肥料為腐植酸銨、腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸鉀、腐植酸鈉其中的一種與硝基腐植酸的組合。
同時，本發(fā)明還提供了一種改良板結(jié)土壤的混合肥的制作方法，包括以下步驟：
1)將生物質(zhì)處理
a、半焦化生物質(zhì)：將秸稈置于碳化爐中，經(jīng)過320～360℃碳化處理1.5～2h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高壓熟化生物質(zhì)：將秸稈置于高壓鍋中，經(jīng)過1～1.5MPa的高壓鍋爐內(nèi)煮沸30～50min；然后打磨成漿，在60～80℃噴霧干燥成粉粒；
2)腐植酸類肥料與化肥混合：選擇腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥的各物質(zhì)組成，然后按照比例將腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥置于攪拌機(jī)中，加入0.5倍重量的水，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
3)生物質(zhì)加入：將半焦化生物質(zhì)和高壓熟化生物質(zhì)按照比例與步驟2)得到物料加入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
4)測定pH值，測定步驟3)得到物料的pH值；pH值處于6.5～7.5之間的物料為合格物料；
5)加入微生物載體，按照比例將微生物載體與步驟4)檢驗合格物料混合，并攪拌均勻；
6)造粒烘干；將步驟5)得到的物料放入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，然后再放入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干得到該混合肥。
進(jìn)一步的，所述的烘干溫度不超過70℃，烘干后的的混合肥含水率為13～15％；干燥溫度能夠保證混合肥中的微生物不被殺死，干燥后的含水率能夠使微生物處理半休眠狀態(tài)，當(dāng)儲存時，其活性小，分解有機(jī)物緩慢，當(dāng)施入土壤中后，微生物可以迅速被激活，快速增長。
本發(fā)明的有益效果在于：使用本發(fā)明生產(chǎn)的混合肥處理板結(jié)土壤，能夠快速恢復(fù)土壤生態(tài)系統(tǒng)，并且保證當(dāng)年農(nóng)作物產(chǎn)量。本發(fā)明具有長效時間，簡單易行，便于大規(guī)模實施，成本低、對環(huán)境友好等優(yōu)點。
具體實施方式
下面進(jìn)一步描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護(hù)的范圍并不局限于所述。
實施例一
本發(fā)明提供了一種改良板結(jié)土壤的混合肥，該混合肥包括以下組分：腐植酸類肥料5kg，水溶性氮肥20kg，水溶性磷肥18kg，水溶性鉀肥20kg，微量元素肥0.1kg、半焦化生物質(zhì)10kg、高壓熟化生物質(zhì)5kg，含有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、放線菌和乳酸菌的微生物載體5kg；
其中的腐植酸類肥料為腐植酸銨、腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸鉀、腐植酸鈉其中的一種與硝基腐植酸的組合；本是實施例選擇等量的腐植酸銨與硝基腐植酸；
水溶性氮肥為硫酸銨、碳酸氫銨中的至少一種；本實施例選擇碳酸氫銨；
水溶性磷肥為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀中的至少一種；本實施例選擇磷酸二氫鉀；
鉀肥為硝酸鉀、硫酸鉀中的至少一種；本實施例選擇硝酸鉀；
微量元素肥中含有硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉中的一種或一種以上混合物；本實施例選擇等量的硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉；
微生物載體中每種微生物的活菌數(shù)為1×106cfu/g以上，所述的載體為蚯蚓糞。
其制作方法包括以下步驟：
1)將生物質(zhì)處理
a、半焦化生物質(zhì)：將秸稈置于碳化爐中，經(jīng)過320℃碳化處理2h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高壓熟化生物質(zhì)：將秸稈置于高壓鍋中，經(jīng)過1MPa的高壓鍋爐內(nèi)煮沸50min；然后打磨成漿，在80℃噴霧干燥成粉粒；
2)腐植酸類肥料與化肥混合：選擇腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥的各物質(zhì)組成，然后按照比例將腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥置于攪拌機(jī)中，加入0.5倍重量的水，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
3)生物質(zhì)加入：將半焦化生物質(zhì)和高壓熟化生物質(zhì)按照比例與步驟2)得到物料加入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
4)測定pH值，測定步驟3)得到物料的pH值；pH值處于6.5～7.5之間的物料為合格物料；
5)加入微生物載體，按照比例將微生物載體與步驟4)檢驗合格物料混合，并攪拌均勻；
6)造粒烘干；將步驟5)得到的物料放入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，然后再放入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干得到該混合肥；所述的烘干溫度不超過70℃，烘干后的的混合肥含水率為13～15％。
實施例二
本發(fā)明提供了一種改良板結(jié)土壤的混合肥，該混合肥包括以下組分：腐植酸類肥料15kg，水溶性氮肥35kg，水溶性磷肥25kg，水溶性鉀肥28kg，微量元素肥0.5kg、半焦化生物質(zhì)40kg、高壓熟化生物質(zhì)15kg，含有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、放線菌和乳酸菌的微生物載體10kg；
其中的腐植酸類肥料為腐植酸銨、腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸鉀、腐植酸鈉其中的一種與硝基腐植酸的組合；本是實施例選擇等量的腐植酸銨與硝基腐植酸；
水溶性氮肥為硫酸銨、碳酸氫銨中的至少一種；本實施例選擇碳酸氫銨；
水溶性磷肥為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀中的至少一種；本實施例選擇磷酸二氫鉀；
鉀肥為硝酸鉀、硫酸鉀中的至少一種；本實施例選擇硝酸鉀；
微量元素肥中含有硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉中的一種或一種以上混合物；本實施例選擇等量的硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉；
微生物載體中每種微生物的活菌數(shù)為1×106cfu/g以上，所述的載體為蚯蚓糞。
其制作方法包括以下步驟：
1)將生物質(zhì)處理
a、半焦化生物質(zhì)：將秸稈置于碳化爐中，經(jīng)360℃碳化處理1.h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高壓熟化生物質(zhì)：將秸稈置于高壓鍋中，經(jīng)1.5MPa的高壓鍋爐內(nèi)煮沸30min；然后打磨成漿，在60～80℃噴霧干燥成粉粒；
2)腐植酸類肥料與化肥混合：選擇腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥的各物質(zhì)組成，然后按照比例將腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥置于攪拌機(jī)中，加入0.5倍重量的水，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
3)生物質(zhì)加入：將半焦化生物質(zhì)和高壓熟化生物質(zhì)按照比例與步驟2)得到物料加入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
4)測定pH值，測定步驟3)得到物料的pH值；pH值處于6.5～7.5之間的物料為合格物料；
5)加入微生物載體，按照比例將微生物載體與步驟4)檢驗合格物料混合，并攪拌均勻；
6)造粒烘干；將步驟5)得到的物料放入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，然后再放入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干得到該混合肥，所述的烘干溫度不超過70℃，烘干后的的混合肥含水率為13～15％。
實施例三
本發(fā)明提供了一種改良板結(jié)土壤的混合肥，該混合肥包括以下組分：腐植酸類肥料10kg，水溶性氮肥28kg，水溶性磷肥22kg，水溶性鉀肥26kg，微量元素肥0.3kg、半焦化生物質(zhì)25kg、高壓熟化生物質(zhì)10kg，含有光合細(xì)菌、芽孢桿菌、放線菌和乳酸菌的微生物載體7kg；
其中的腐植酸類肥料為腐植酸銨、腐植酸鎂、腐植酸鋅、腐植酸鉀、腐植酸鈉其中的一種與硝基腐植酸的組合；本是實施例選擇等量的腐植酸銨與硝基腐植酸；
水溶性氮肥為硫酸銨、碳酸氫銨中的至少一種；本實施例選擇碳酸氫銨；
水溶性磷肥為磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀中的至少一種；本實施例選擇磷酸二氫鉀；
鉀肥為硝酸鉀、硫酸鉀中的至少一種；本實施例選擇硝酸鉀；
微量元素肥中含有硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉中的一種或一種以上混合物；本實施例選擇等量的硫酸亞鐵、硫酸錳、硫酸鋅、鉬酸銨、硫酸銅、硼砂、硼酸、鉬酸鈉；
微生物載體中每種微生物的活菌數(shù)為1×106cfu/g以上，所述的載體為蚯蚓糞。
其制作方法包括以下步驟：
1)將生物質(zhì)處理
a、半焦化生物質(zhì)：將秸稈置于碳化爐中，經(jīng)過340℃碳化處理1.5h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高壓熟化生物質(zhì)：將秸稈置于高壓鍋中，經(jīng)過1.2MPa的高壓鍋爐內(nèi)煮沸40min；然后打磨成漿，在60～80℃噴霧干燥成粉粒；
2)腐植酸類肥料與化肥混合：選擇腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥的各物質(zhì)組成，然后按照比例將腐植酸類肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性鉀肥和微量元素肥置于攪拌機(jī)中，加入0.5倍重量的水，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
3)生物質(zhì)加入：將半焦化生物質(zhì)和高壓熟化生物質(zhì)按照比例與步驟2)得到物料加入攪拌機(jī)中，攪拌均勻，然后常溫常壓下密封放置1～3天；
4)測定pH值，測定步驟3)得到物料的pH值；pH值處于6.5～7.5之間的物料為合格物料；
5)加入微生物載體，按照比例將微生物載體與步驟4)檢驗合格物料混合，并攪拌均勻；
6)造粒烘干；將步驟5)得到的物料放入造粒機(jī)中進(jìn)行造粒，然后再放入烘干機(jī)中進(jìn)行烘干得到該混合肥；所述的烘干溫度不超過70℃，烘干后的的混合肥含水率為13～15％。
為了證明本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明還提供了以下實施例：
選擇一塊連續(xù)5年只施用化肥的土地，檢測土壤中的微生物含量，然后將選擇五塊1畝的土地作為實驗對象；選擇三塊分別施用實施例一～三的混合肥，選擇一塊施用草木灰，選擇一塊施用氮磷鉀化肥，混合肥與氮磷鉀化肥的施用量相同，草木灰施用量為氮磷鉀化肥的五倍；五塊土地上種植相同品種的玉米；玉米收割后統(tǒng)計玉米產(chǎn)量，并且檢測土壤中微生物的含量，觀察土壤的板結(jié)程度；如表1所示，可以表明本發(fā)明的混合肥能夠明顯改善土壤的生態(tài)系統(tǒng)，并且能夠保證弄作為產(chǎn)量。