CN103408374B - 一种肥料组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种肥料组合物，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8-16份，麦饭石10-30份，石花菜12-25份，钶矿石14-36份，高岭土20-35份，秸秆0-35份。本发明的肥料组合物能够显著提高土壤肥力、消除土壤中的重金属等污染，并且可为作物提供充足养分。本发明还提供所述肥料组合物的制备方法和应用。

Description

一种肥料组合物及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种可用于农业的肥料组合物，及其制备方法和应用。

背景技术

随着科学技术的飞跃发展，工业化程度及人类生活水平不断提高，对人类生存的地球环境带来了很大的影响，尤其明显地体现在整个生态环境上，生态安全危机越来越严重，如水土流失、土地荒漠化、水体和空气污染严重、生物多样性骤减、区域性病害时常发生等。环境问题已引起全球性关注，我国也将环境问题提到了很高的高度，不断加大科研、治理的投入，强调可持续发展。

我国有机食品经过近30年的发展，有机食品经历了从无到有，从陌生到熟悉的阶段。现在受到越来越多的人关注，成为人类生活第一位大事。近年来，许多科学研究表明，食品中的农药残留对人体有直接或间接的危害，转基因食品的潜在影响也引起人们的担忧。有机食品由于富营养、高品质、无污染等特性备受人们的青睐，说明消费者的观念和生活方式趋于成熟，消费结构正在向着更健康的方向发展。另外，有机食品事业的发展，使人们对食品安全与人体健康的关系有了进一步的认识，在推动农村生态环境保护与经济发展有效结合上产生了积极的作用。随着我国人民生活水平的提高和环境意识的日益增强，有机食品会为更多的消费者认识和接受。有机农业生产和生产有机食品，即生产优质的农产品和食品，是一个复杂的系统工程，对基地的选择，环境质量控制，使用农药、施肥、采收、生产加工等方面应有一整严格和规范的要求，有机食品与无公害食品和绿色食品的最显著差别是，前者在其生产和加工过程中绝对禁止使用农药、化肥、除草剂、合成色素、激素等人工合成物，后者则允许有限制地使用这些物质。因此，有机食品的生产要比其他食品难得多，需要建立全新的生产体系，采用相应的替代技术。

土壤是由气相、液相、固相这三相而构成。土壤改良的目的就是把这三相的比例调整到植物生长发育的最合适状态。本领域技术人员应该明白构成土壤的空气、水和固体的作用及三者之间的关系。土壤里水多了空气相对会减少，这种土壤是缺空气的土壤。相反干燥的空气增多时水分会减少，变成硬土。植物根系的生长受空气和水的变化影响，所以三相的组成十分重要。一般来说对作物种植最适合的土壤三相分布是固相（土壤）40%，气相（空气）30%，液相（水）30%。

土壤的管理状态对土壤的三相比的组成至关重要，并对土壤的物理性、化学性、生物学性质产生重要的影响。目前大部分土壤由于三相比遭到破坏，农业生产性能大大降低。土壤三相比不协调产生的原因主要有三类：①土壤缺少有机物，土壤里有机物含量在3%以上时，土壤里有很大的孔隙度，有机物和土壤粒子能够充分地吸收、保持水分，提高土壤的保水、保肥能力。②化学物质的污染，长期过多地使用化肥和农药对土壤造成了严重的污染，破坏了土壤里生物生存的生态环境，土壤的物理性状、化学性质恶化，致使土壤变硬。其结果搞乱三相比的平衡，这是大自然的法则。③缺少有效微生物，土壤里缺少有机质时微生物种群和数量降低。微生物的活动及其活动过程中所分泌的各种酵素、分泌物降低。微生物对土壤的团粒结构形成和三相组成的作用极差，对农业生产很不利。因为长期使用化肥、农药及各种化学合成物质于农田，使农田土壤里的植物性有机物和动物性有机物降低，就会使得微生物减少，石花菜就增加了微生物生存的空间。④土壤有机物与病虫害的关系，土壤有机物含量达到2%～3%，甚至更高时根系会很发达，养分的吸收和供给能力强，也能改善土壤的物理、化学性质，构成适宜作物生长的土壤环境。其结果是加强植物的抵抗力和免疫力、自身的治愈能力。

为了改良土壤，充分供应植物所需的营养元素，施用各种具有改土供养物质和天然材料是非常有效的方法。改变死板、瘠薄土壤的唯一措施是调整平衡土壤元素。要想能够很自然地调整平衡土壤，让死土、瘠薄的土壤变成肥沃土壤，其有效方法是掌握情况，适时向田里追加各种有机肥料和多元素矿物肥料。

本发明正是基于上述技术背景提出的。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种肥料组合物，能够显著提高土壤肥力、消除土壤中的重金属等污染，并且可为作物提供充足养分。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

提供一种肥料组合物，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8-16份，麦饭石10-30份，石花菜12-25份，钶矿石14-36份，高岭土20-35份，秸秆0-35份。

本发明优选的一种方案中，所述的肥料组合物由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8-12份，麦饭石16-20份，石花菜15-20份，钶矿石32-36份，高岭土30-35份。该配比的肥料非常适合用于轻、中等砂石地和重砂地的旱地。

本发明优选的另一种方案中，所述的肥料组合物由以下重量份的原料制备而成：贝类化石12-15份，麦饭石18-22份，石花菜12-16份，钶矿石18-22份，高岭土22-30份，秸秆30-32份。该配比的肥料非常适合用于黄、黑、红土壤、砂黏土和黏土的水浇地。

本发明优选的再一种方案中，所述的肥料组合物由以下重量份的原料制备而成：贝类化石10-16份，麦饭石20-30份，石花菜20-25份，钶矿石14-16份，高岭土20-26份，秸秆20-26份。该配比的肥料非常适合用于轻、中等砂粘土的菜园地。

本发明最优选的一种方案中，所述的肥料组合物由以下重量份的原料制备而成：

贝类化石10份，麦饭石10份，石花菜15份，钶矿石30份，高岭土30份，秸秆35份。

本发明肥料组合物中，各种原料组分对于土壤调理和促进植物生长都具有显著的作用。

贝类化石在本领域中也可成为“贝石”，是贝类动物的壳在土壤中存在5年以上、经过充分风化后得到的化石。贝类化石是一种碱性物质，这种材料能够把酸性土壤改良成中性土壤，有使土壤微生物持续增殖的效果，提供植物需要的丰富钙素，持续分解、吸收调节一年以上，对土壤改良的效果很好，并含有大量的植物生长所需的营养元素。

麦饭石是高级土壤改良剂，麦饭石含有60多种营养元素，这类物质能促进植物根系发育、抑制病害的发生、迅速分解残留在土壤的有害重金属和化学农药、化肥，并能改良土壤，总之麦饭石对防止植物生理病害及调整土壤具有显著的效果。

石花菜是一种植物有机物的物质。土壤里的有机物由植物有机物和动物有机物两种组成，但植物有机物起重要的作用。土壤中的无机物是有机物质、微生物分解而成，与大气中进行的氧化分解完全不同，因为土壤里氧的供给是不充分的，不可能完全氧化分解，其进行速度也相当缓慢。因为有机物的完全氧化分解是一种无机化的作用，分解后大部分变成二氧化碳、水、氨气和少量的钙、鉮、磷、硫等，其余的是无机固体物质。好气性氧化分解占优势的时候大部分会留下无机化的灰分和少量的中间分解产物，嫌气性还原分解占优势的时候，一部分二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化碳、硫化氢等形式有机酸，大部分变成中间产物。在土壤里添加一克“石花菜”物质，能产生16.73-20.92J的热量，这就是微生物在分解植物有机物时所产生的能量。这个物化过程保护了土壤的气相、液相和固相三相比不被破坏。

钶矿石成分是微生物酶的激活剂。土壤中的微生物能分解有机物，因为土壤有机物是微生物的食物。大部分土壤微生物是有机营养微生物，主要以有机营养物质而生存，微生物的作用有：微生物能分解土壤中的有机物和化学肥料；微生物会分解残留农药和有害重金属；微生物能保护植物的根系；微生物能帮助植物健康生长；对农业生产来说，土壤微生物最为宝贵。土壤微生物的定义是：人们通称“微生物”用肉眼是无法看到的小生物，但是对地球上所有生命体来说，在其维持生命的周期中土壤微生物是不可缺少的十分重要的生物体。土壤微生物的种类很多，从温度方面分类有：低温性微生物、中温性微生物、高温性微生物；从利害方面分类有：有益微生物和有害微生物；从氧气方面分有：好气性微生物和厌气性微生物。微生物是人们生存不可分的一种生命体。每年施到土壤里的有机肥料，成分极为复杂，而一种微生物，往往只能分泌出一种特定的酶，因此说，有机肥料在土壤的分解，并不是哪一种微生物的功劳，而是多种微生物共同完成的。有机肥料在土壤里，被各种各样的微生物进行着极为复杂的改造。概括起来是朝着两个方向进行的。一条途径是有机质在好气性微生物作用下，被彻底分解成二氧化碳、水和无机盐等简单物质。在土壤学上称之为有机质的矿物质化过程。另一个过程是有机质在多种微生物作用下，经过分解又合成的重新改造，形成一种比原来的有机物质构造更为复杂的有机化合物，叫腐殖质，这个过程叫腐殖质化过程。由于矿物质过程和腐殖质化过程的产物不同，因而对庄稼所起的作用也就不一样，矿物质化过程的产物是给庄稼提供可以直接吸收利用的速效性营养物，而腐殖质化过程的产物是腐殖质，而腐殖质对形成良好的土壤结构、改良土壤，提高土壤肥力有极为重要的作用。当我们了解了微生物分解有机物质的这两个过程，又知道这两个过程的产物对庄稼的作用，我们在农业生产中就可以运用相应的技术措施，调节这两个过程，让它为提高农业生产服务。具体来说，当庄稼需要速效性营养时，就可以改善土壤的通气性，促进土壤中好气微生物的活动，加快有机质的矿物质化过程，以便给庄稼提供速效性养料。土壤微生物分泌的酶有以下几种：淀粉转化酶、纤维素水解酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶、脂肪酶、蛋白质酶。钶矿石成分是激活酶的有效物质，本发明肥料中添加了钶矿石后可使酶的合成转化率提高20%以上，从而能够显著提高微生物对土壤中残留农药和有害重金属的分解效力。

另外，高岭土可以使沙粘土壤间的团粒结构更加均匀。秸秆在除了作为填料外，还能够为土壤微生物提供营养物质，增加土壤的腐殖质。

总之，本发明的肥料组合物就是以上述各种原料组分按照特定的比例制备得到的。各种原料组分在其中不仅贡献了各自的调理土壤和促植物生长作用，而且经组合后相辅相成，协同作用，使肥料组合物作为一个整体，在土壤调理和植物生长促进方面发挥了显著的综合作用。

本发明还提供所述的肥料组合物的制备方法，包括以下步骤：

1）将8-16重量份贝类化石粉碎至280-300目，然后在800-1200℃烧结1-1.5小时，得到贝类化石粉备用；

2）将10-30重量份麦饭石粉碎至120-150目，然后在800-1200℃烧结1-1.5小时，然后过120-150目筛，直至得到完全白色的120-150目筛下物麦饭石粉，备用；

3）将12-25重量份石花菜烘干后磨粉，制备成过120-150目筛的石花菜粉，备用；

4）将14-36重量份钶矿石在800-1200℃下烧结1-1.5小时，然后冷却粉碎成过120-150目筛的钶粉备用；

5）将20-35重量份高岭土烘干后粉碎，制备成过120-150目筛的高岭土粉备用；

6）将0-35重量份秸秆干燥后粉碎，制备成过80-120目的秸秆颗粒料备用；

7）将步骤1）到步骤6）得到的物料进行混配，依次在混配容器中加入步骤1）制备的贝类化石粉、步骤2）制备的麦饭石粉、步骤3）制备的石花菜粉、步骤4）制备的钶粉、步骤6）制备的秸秆颗粒料和步骤5）制备的高岭土粉，将所有物料混合均匀，即得到所述的肥料组合物。

本发明所述的肥料组合物还可以进一步按照常规方法制备成农用肥料的各种剂型，例如可以是固体剂型，也可以是液体剂型。

所述的肥料的固体剂型可以是颗粒型或粉末型，这种剂型的肥料有利于运输和存放，通常用作基础肥（或称底肥）、追肥、返青肥或促生长肥。作为底肥和追肥施用时，施用的总量在50kg/亩。所述的肥料的液体剂型是按1kg固体肥料加入3000kg的水配制而成的，用作叶面肥，施用时采用喷洒方式喷施于作物叶面，施用量为200-250kg/亩。

本发明还提供所述的肥料组合物在作物种植中的应用。

所述的作物可以包括水稻、麦子类、豆类、蔬果、油料作物或其他经济作物。

所述的水稻包括含粳稻、早籼稻、糯稻、双季稻、单季稻、南方丝苗米稻、红米稻、紫中籼稻、香米稻或香糯稻。

所述的麦子类包括冬小麦、中麦、冬春麦、晋麦、鲁麦、豫麦、川麦、云麦、克涝五号麦、黑麦、高原602号麦、大麦、硬粒小麦、荞麦或莜麦。

所述的豆类包括蚕豆、扁豆、碗豆、绿豆、四棱豆、刀豆或大豆（黄豆）。

所述的油料作物包括花生、芝麻、胡麻、向日葵等。

所述的蔬果包括油菜、甘蔗、甜菜、苹果、梨、桃、葡萄、柑桔、草莓、杏、枇杷、西瓜、白菜、甘蓝、番茄、甜椒、黄瓜、各种菜豆、茄子、莴笋、冬瓜、西葫芦、芹菜、萝卜等。

所述的其他经济作物包括茶叶、烟草、花卉苗木、牧草等。

本发明所述的肥料组合物及其制剂一方面能够有效分解土壤中的重金属成分、改善土壤肥力，另一方面能够充分供应植物所需的营养元素。生产实践中，可根据不同的土壤类型在本发明所述肥料组合物配方范围内进行合理调整，选择最适用于相应土壤的肥料配比。本发明人通过试种试验发现，施用本发明所述的肥料组合物或其制剂2-3年后，作物的产量能够得到显著提高，同时作物营养元素含量也得到了明显改善，作物防病害能力也获得了有效的提升，试种实验结果如下：

1、水稻田间试种效果：2010年在江西抚州市梅巷村种10亩水稻全程长势，苗期分蘖力中等偏高，抗倒、抗白叶枯病、抗稻瘟病、纹枯病较轻。出穗整齐，穗大粒多，结实率高，分别亩产为445.5公斤和588.0公斤。每公斤含硒440微克、铬260微克、锌695.5微克、镁1088微克。平均增产18-24.9%。

黑龙江水稻田10亩，试种结果：插秧栽培生育期139-135天，株高85厘米，秆粗强，不易倒伏。穗长15厘米，每穗60-70粒，千粒重26克，亩产395-460公斤，耐肥、抗稻瘟病较强。含多种矿物质微量元素：铬166微克/公斤、硒390微克/公斤、镁1800微克/公斤、锌508微克/公斤，锂39微克/公斤。平均增产12-15.5%。

2、小麦原冬3号：千粒重40-48克，粗蛋白质含量13.5-14.6%，容量738-860克/升。中熟分蘖强，成穗率中等，株高85-90厘米。茎秆韧性好，抗倒伏，对条锈病免疫，高抗叶锈和秆锈，抗白粉病。一般亩产350-400公斤，高的可超过500公斤。含各种矿物元素充足，平均增产18.5%。

鲁麦215，重点推广品种，冬性，每穗30粒左右，千粒穗50-55克，粗蛋白质含量14.4%，湿面筋33.1%，株高75-80厘米，株型紧凑，高抗倒伏。高抗条锈病，中抗叶锈病和白粉病。抗干热风。麦粒含矿物元素26种以上，亩产400-500公斤，最高达到600-650公斤。

3、大麦、昆仑10号-青稞麦，青海省农科院试种。青海地区春性二棱皮大麦、春性稞大麦。千粒重45克以上，籽粒硬质，容重822克/升，粗蛋白质13.22%，含淀粉62.49%，出粉率90%。含种种矿物质比常规麦多，株高105厘米，抗倒伏性较好，生长期104天。高抗散黑穗病、抗旱、耐盐碱。平均亩产260.3公斤-380公斤，平均增产12.5%。

4、元麦（莜麦）、荞麦：千粒重12.5%增到15.2%，荞麦千粒重35克，株粒重3-4克，粗蛋白质含量12.5%，粗脂肪2.6%，淀粉69.7%，含多种氨基酸、高抗病性、耐旱性强。平均亩产120公斤-210.5公斤。

5、豆类增产效率都比不用土肥时高出20.1%至33.5%。如吉林24大豆，株高100厘米，百粒重22克左右，东北春大豆、中熟生长期125-128天。杆强，抗倒伏。蛋白质含量42.88%，脂肪含量20.74%，平均亩产240-302.8公斤。比原增产19.92%，各类营养含量高出近二倍。

6、白菜：鲁白1号抗病，不易抽苔，风味品好，生长整齐早熟，生长期60-65天。春季栽培的亩产5600公斤以上，秋季栽培亩产6000公斤左右，平均增产26%左右。

7、番茄：红玛瑙140，植株属有限生长期。果圆型、红色、果肉厚，果实坚，抗裂耐压，加工性能好，早熟，亩产3000-4000公斤，现增至6215公斤，抗病虫害性能好。

具体实施方式

实施例1

一种适用于轻、中等砂石地和重砂地的旱地的肥料组合物，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8份，麦饭石17份，石花菜15份，钶矿石30份，高岭土30份。由以下方法制备：

1）将8份贝类化石粉碎至300目，然后在1000℃烧结1.5小时，得到贝类化石粉备用；

2）将17份麦饭石粉碎至120-150目，然后在1000℃烧结1.5小时，然后过120目筛，直至得到完全白色的120目筛下物麦饭石粉，备用；

3）将15份石花菜烘干后磨粉，制备成过120目筛的石花菜粉，备用；

4）将30份钶矿石在1000℃下烧结1.5小时，然后冷却粉碎成过120目筛的钶粉备用；

5）将30份高岭土烘干后粉碎，制备成过120目筛的高岭土粉备用；

6）将步骤1）到步骤5）得到的物料进行混配，依次在混配容器中加入步骤1）制备的贝类化石粉、步骤2）制备的麦饭石粉、步骤3）制备的石花菜粉、步骤4）制备的钶粉和步骤5）制备的高岭土粉，将所有物料混合均匀，即得到所述的适用于轻、中等砂石地和重砂地的旱地的肥料组合物。

实施例2

一种适用于黄、黑、红土壤、砂黏土和黏土的水浇地的肥料组合物，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石15份，麦饭石18份，石花菜16份，钶矿石18份，高岭土23份，秸秆32份。由以下方法制备：

1）将15份贝类化石粉碎至300目，然后在1200℃烧结1小时，得到贝类化石粉备用；

2）将18份麦饭石粉碎至120-150目，然后在1200℃烧结1小时，然后过150目筛，直至得到完全白色的150目筛下物麦饭石粉，备用；

3）将16份石花菜烘干后磨粉，制备成过150目筛的石花菜粉，备用；

4）将18份钶矿石在1200℃下烧结1小时，然后冷却粉碎成过150目筛的钶粉备用；

5）将23份高岭土烘干后粉碎，制备成过150目筛的高岭土粉备用；

6）将32份秸秆干燥后粉碎，制备成过100目的秸秆颗粒料备用；

7）将步骤1）到步骤6）得到的物料进行混配，依次在混配容器中加入步骤1）制备的贝类化石粉、步骤2）制备的麦饭石粉、步骤3）制备的石花菜粉、步骤4）制备的钶粉、步骤6）制备的秸秆颗粒料和步骤5）制备的高岭土粉，将所有物料混合均匀，即得到所述的适用于黄、黑、红土壤、砂黏土和黏土的水浇地的肥料组合物。

实施例3

一种适用于轻、中等砂粘土的菜园地的肥料组合物，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石10份，麦饭石30份，石花菜25份，钶矿石14份，高岭土20份，秸秆20份。由以下方法制备：

1）将10份贝类化石粉碎至300目，然后在800℃烧结1.5小时，得到贝类化石粉备用；

2）将30份麦饭石粉碎至120-150目，然后在800℃烧结1.5小时，然后过150目筛，直至得到完全白色的150目筛下物麦饭石粉，备用；

3）将25份石花菜烘干后磨粉，制备成过150目筛的石花菜粉，备用；

4）将14份钶矿石在800℃下烧结1.5小时，然后冷却粉碎成过150目筛的钶粉备用；

5）将20份高岭土烘干后粉碎，制备成过150目筛的高岭土粉备用；

6）将20份秸秆干燥后粉碎，制备成过100目的秸秆颗粒料备用；

7）将步骤1）到步骤6）得到的物料进行混配，依次在混配容器中加入步骤1）制备的贝类化石粉、步骤2）制备的麦饭石粉、步骤3）制备的石花菜粉、步骤4）制备的钶粉、步骤6）制备的秸秆颗粒料和步骤5）制备的高岭土粉，将所有物料混合均匀，即得到所述的适用于轻、中等砂粘土的菜园地的肥料组合物。

Claims (8)

1.一种肥料组合物，其特征在于，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8-16份，麦饭石10-30份，石花菜12-25份，钶矿石14-36份，高岭土20-35份，秸秆0-35份。

2.权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石8-12份，麦饭石16-20份，石花菜15-20份，钶矿石32-36份，高岭土30-35份。

3.权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石12-15份，麦饭石18-22份，石花菜12-16份，钶矿石18-22份，高岭土22-30份，秸秆30-32份。

4.权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石10-16份，麦饭石20-30份，石花菜20-25份，钶矿石14-16份，高岭土20-26份，秸秆20-26份。

5.权利要求1所述的肥料组合物，其特征在于，它由以下重量份的原料制备而成：贝类化石10份，麦饭石10份，石花菜15份，钶矿石30份，高岭土30份，秸秆35份。

6.权利要求1所述的肥料组合物的制备方法，包括以下步骤：

1）将8-16重量份贝类化石粉碎至280-300目，然后在800-1200℃烧结1-1.5小时，得到贝类化石粉备用；

2）将10-30重量份麦饭石粉碎至120-150目，然后在800-1200℃烧结1-1.5小时，然后过120-150目筛，直至得到完全白色的120-150目筛下物麦饭石粉，备用；

3）将12-25重量份石花菜烘干后磨粉，制备成过120-150目筛的石花菜粉，备用；

4）将14-36重量份钶矿石在800-1200℃下烧结1-1.5小时，然后冷却粉碎成过120-150目筛的钶粉备用；

5）将20-35重量份高岭土烘干后粉碎，制备成过120-150目筛的高岭土粉备用；

6）将0-35重量份秸秆干燥后粉碎，制备成过80-120目的秸秆颗粒料备用；

7）将步骤1）到步骤6）得到的物料进行混配，依次在混配容器中加入步骤1）制备的贝类化石粉、步骤2）制备的麦饭石粉、步骤3）制备的石花菜粉、步骤4）制备的钶粉、步骤6）制备的秸秆颗粒料和步骤5）制备的高岭土粉，将所有物料混合均匀，即得到所述的肥料组合物。

7.权利要求6所述的制备方法，其特征在于：将步骤7）得到的肥料组合物进一步按照常规方法制备成固体剂型或液体剂型。

8.权利要求1所述的肥料组合物在作物种植中的应用，所述的作物包括水稻、麦子类、豆类、蔬果、油料作物或其他经济作物。