一种长效有机复合肥及其制备方法 本发明是一种含有有机肥、无机肥、微生物、中微量元素和激活物质的有机复合肥及其制备方法。
众所周知，除气候和病虫灾害外，作物能否最大限度地表现出物种优势，取决于土壤、品种和肥料三者协调作用的结果。千百年来，土壤被人们长期种植利用，可供作物吸收的自然养份越来越少，肥料便成为补充植物所需养料的主要来源。有机肥中的人畜粪料，曾是我国农业用肥的主体，施用有机肥的土壤团粒结构得到改善，有机质积累增加，产品质量好，不足之处是资源有限，肥效慢，体积大，运输不便；无机化肥含氮、磷、钾有效成份高，可单用或混施，肥效快，肥力强，不足之处是易被雨水淋失，有效利用率低，肥效短，长期施用土壤板结，作物品质较差；细菌肥多见于叶面喷施，用于土壤可起到固氮或从矿物料中分解释放出被固定的肥素，补充植物所需的N、P2O5、K2O等养份，半个世纪以来，施用无机肥占主导地位，常因非科学用肥，大量元素被固定在土壤里，只要营造适宜细菌生长的土栖环境，不断人工施入解钾、解磷、解氮益菌数量，菌肥的长效作用可以得到充分的发挥，但功能微生物制剂的生产技术难度较大，菌肥贮藏期短，细菌活力及生物效应受环境影响大，肥效不高，只能作为辅助肥源。植物生长除三种最基本的大量元素外，还离不开锰、铁、锌、钼、硼等中微量元素和硅、钴、硒等有益元素。实践证明，钼酸铵等微肥以极低的浓度施入土壤后，豆科作物就可获显著增产；土壤缺锰，作物叶绿素减少，体内多种酶的活性降低，氮素利用和蛋白质合成受到影响；钴和稀土等对三羧酸循环系统和多种酶地形成至关重要；腺嘌呤类细菌代谢物质，对植物根系的促长与吸收，活性极强。中微量元素肥和激活物质，对作物生长是不可缺少的，但只能作补充肥源，要科学慎用。如何克服上述肥料的缺陷或减少长期不合理施肥带来的副作用，正是肥料专家、环境生态学者和广大农业科技人员共同关心及进行研究解决的问题。
本发明的目的是提供一种含有机物料、无机肥、中微量元素、菌肥和激活物质的肥效长、肥力高、能改善作物品质和土壤结构的长效有机复合肥及其制备方法。
本发明的主要技术方案：将一定量的有机肥、无机肥、中微量元素、微生物和激活物质通过粉碎、发酵、混合、造粒、干燥、筛分，制得颗粒状产品。
本发明的复合肥的组成及其含量(按重量份数计)：
有机物料 15～30份
无机肥料 50～55份
功能微生物0.3～0.5份
中微量元素0～2.5份
激活剂 0.1～0.3份
粘合剂 10～18份。
本发明的复合肥的制备方法，包括以下步骤：
1.将功能微生物、激活剂、有机物料按配比混合均匀后置于发酵池中，用塑料薄膜密封，在20～25℃下发酵25～30天，加工成每克含0.3～0.5亿个功能微生物有机物料；
2.将(1)步含功能微生物有机物料与经粉碎的无机肥料、中微量元素及粘合剂混合，搅拌均匀，再经造粒、在70～80℃下干燥、筛分即得到含水量为5～8％(重量)、抗压力4～5牛顿、直径为1.00～4.75mm的粒状长效有机复合肥产品。
本发明所述的有机物料，包括菜籽饼、棉籽饼、油桐籽饼、黄腐酸原料、蟹贝壳粉中的一种、两种或两种以上混合物，所述的黄腐酸原料包括风化煤、泥炭、草炭或褐煤。黄腐酸原料是功能微生物生存与繁殖的载体，其水溶液是黄腐酸，在酸性土壤中形成的沉淀物为褐腐酸，它具有有机肥兼植物生长调节的功能，可刺激作物生长，提高多种酶的活性和叶绿素含量，增强作物同化作用及抗病抗逆能力，此外还能络合多种微量元素供根系吸收。
本发明所述的无机肥，可根据作物的品种及其不同生育期的要求，选自包括尿素、硝酸铵、氯化铵、磷酸铵、钙镁磷肥、过磷酸钙、重钙、氯化钾、硫酸钾中的一种、两种或两种以上的混合物。上述无机肥均可从市场上购得。
本发明所述的功能微生物是选自兼具有固氮、解钾、解磷能力的多元固氮菌类即硅酸盐细菌(Bacillus mucilaginosus subsp.nova siliceus)和/或地衣芽胞杆菌〔Bacillus licheniformis(Weigmann)Chester emend.cibson〕，两种功能微生物可以耐60～80℃温度，固体培养物中活菌每克不少于2亿个，菌株的提纯、保存和液体多级培养、固体吸收等微生物制剂技术是已知技术。硅酸盐细菌保存于农科院农业微生物菌种保藏管理中心，保藏号ACCC10014〔陈延伟等，微生物，2(3)，1960]；地衣芽胞杆菌保存于中科院微生物所普通微生物菌种保藏管理中心，保藏号AS1.518。该两种细菌除了能分解出被固定的三种大量元素外，其中固氮芽胞肝菌还代谢产生赤霉素类物质，刺激作物根系生长；地衣芽胞细菌可产生玉米素、细胞分裂素、碱性磷酸酶、蛋白酶等激活物质和多酞类抗生素，抗生素对土壤中的植被病原真菌及常见病原细菌有强抑制作用，致使本发明的肥料具有一定的防病效果。
本发明所述中微量元素是根据作物品种来选择，可选自包括十水硼酸钠、七水硫酸锌、七水硫酸锰、五水硫酸铜、七水硫酸亚铁、四水钼酸铵或一水钼酸钠中的一种、两种或两种以上的混合物。
本发明所述的激活剂包括农用稀土、硝酸钴、二氯化钴、腺嘌呤类、磷酸一氢钾中两种或三种以上及功能微生物在发酵过程的代谢产物包括玉米素、细胞分裂素、赤霉素或碱性磷酸酶。激活剂可促进植物生长或对功能微生物起活性作用，其中K2HPO4可增强功能微生物的繁殖活性，腺嘌呤类可刺激根的生长和吸收功能，稀土和氯化钴等是刺激植物体内物质循环的活化剂。
本发明所述的粘合剂为制陶用的粘土或/和黄色粘土150～200目的干粉，主要作用是用于肥料的粘结和增强肥料颗粒的硬度。
本发明所述的发酵池是一种由多个“冂”型的单池联建的，单池高2.0～2.5m、宽3.0～3.5m，底部与侧壁间距1.5m且建有通气升温凹槽，其底槽深15cm、宽10cm、壁槽深10cm，槽内置一根加热暧管，槽面铺盖带孔的透气铁板，加热暖管与1.5吨容积的锅炉相配套。每次发酵结束取出物料后，发酵池应及时清扫干净。
本发明的复合肥的优点和效果：
本发明生产的长效有机复合肥，先后在贵州、云南、四川、广东、山东、湖北等省的近百个点上对不同作物所作的试验、示范表明：与常规无机化肥同肥份、同重量、同价格比较，一致表现出肥效长、肥力高、增产效果显著、施用后土壤有机质含量增加、土传病害危害程度减轻，作物产品质量好等强势。本长效有机复合肥产品与三元无机复合肥比较，可使烟草烘烤叶之上等叶级别提高26.4～52.5％，中等级叶提高12.3～38.7：可使小麦增产6.2～14.1％：西瓜糖份可提高0.6～2.0度；大棚蔬菜增产6.1～12.5％。
现有的有机复合肥技术中，有如下例子：
公开号为CN1124237A(96年6月12日公开)的说明书中，申请人提出了一种生物有机复合肥。它是从辽南菜田中分离出的强活力硅酸盐解钾菌，单一菌种培养成生物制剂，用40-60％的褐煤作载体，复混20-40％的无机肥制成产品。这种生物肥的特征体现在“菌肥”功能上，无机肥功能相对较弱。
本发明由于加入激活剂，有效促进作物根系生长和吸收，促进作物体内物质循环，并在保持无机复合肥优点的前提下，克服其不足，同时融入有机肥、菌肥、中微量元素和激活物质的综合优势。
下面通过具体实例进一步说明本发明的特点。
实例1
称量85公斤油菜籽粉、30公斤蟹贝壳粉、100公斤风化煤、4公斤硅酸盐细菌生产种、1公斤地衣芽胞杆菌生产种、0.5公斤农用稀土、0.5公斤二氯化钴、1公斤腺嘌呤和1公斤K2HPO4，充分搅匀后置于发酵池中，用塑料薄膜覆盖，发酵28天，得到每克含0.4亿个功能微生物菌种的发酵有机混合物料；
称量尿素85公斤、硝铵125公斤、重钙50公斤、氯化钾45公斤、硫酸钾240公斤、磷酸铵132公斤和白色陶土100公斤分别粉碎后与发酵有机混合物料充分混合均匀，经造粒后在75±5℃下干燥至颗粒水含量为5％，再经筛分即得到抗压力为5N的粒状产品A。
实例2
本实例所用的成份(按重量份数计)：尿素26、硝铵6.5、重钙19、氯化钾12、风化煤10、桐油籽饼粉10、蟹壳粉0.6、硅酸盐细菌0.3、地衣芽胞杆菌0.1、农用稀土0.05、二氯化钴0.05、腺嘌呤0.05、磷酸一氢钾0.05、白色陶土13.4、七水硫酸锌1.5、五水硫酸铜0.5。
实验过程和条件同实例1，得到抗压力5N的产品B。
实例3
本实例所用的成份(按重量份数计)：尿素15.5、硝铵6、氯化钾7、硫酸钾6、重钙5、钙镁磷肥15、褐煤12、油菜籽饼粉8、蟹贝壳粉10、硫酸锌1、硫酸锰1、十水硼酸钠0.5、硅酸盐细菌0.2、地衣芽胞杆菌0.1、农用稀土0.025、二氯化钴0.025、腺嘌呤0.05、水和粘合剂(黄色粘土)12.6。
实验过程和条件同实例1。得到抗压力4N的产品C。
下面为本发明的复合肥料的使用试验情况。
实例4
本实例是实例1产品A用于种植烤烟试验。
试验地区：贵州麻江县，试验条件：20亩烟地，每亩追肥50公斤；试验结果：烘烤出的烟叶中上等级别占40.8％、中等级别30.2％、下等和等外级占29％
在同样的条件下施用都匀科技实验厂生产的“科园”牌三元无机复合肥(其养分含量：N＝8％、P2O5＝8％、K2O＝16％)，其结果是：上等级19.4％、中等级26.5％、下等和等外级54.1％。两者相比，使用本发明的复合肥比常规的三元无机复合肥要增产23.08％。
在贵州瓮安县示范15亩，亩施肥100kg。用长效有机复合肥的农户亩产干烟123.3～282.4斤，其中上等级烟叶53.59～72.51％，中等级烟叶10.63～32.24％，下等级烟14.17～16.86％；施三元无机复合肥农户亩产烟叶104～175斤上等级烟占39.42～52.85％，中等级烟占11.5～19.75％，下等和等外级烟27.4～49.04％。两者相比，施用本发明的复合肥经济效益显著。
实例5
本实例是实例2产品B用于种植小麦、玉米试验。
1.玉米试验地区：贵州都匀市。试验条件：玉米地(此前种植过烤烟)，每亩施肥50公斤。试验结果：玉米株高195厘米、茎粗2.3厘米、雌穗长15.1厘米、每穗有玉米16.6行，穗粗5.7厘米、亩产435.0公斤。
在同样条件下施用贵州黔南州农业局土肥站自用技术配套复合肥厂生产的无机复合肥(N＝10％、P2O5＝10％、K2O＝10％)试验结果：株高174厘米，茎粗1.8厘米，穗长13.8厘米，每穗15.4行、穗粗5.1厘米，亩产324.0公斤。
2.同年在山东安丘市对小麦作肥效试验和示范，与当地市场畅销的无机复合肥作等养份、等重量、等价值对比观测。在大面积示范地，施用本发明产品B的肥料，平均每亩产量为408.5公斤，施用秦皇岛复合肥厂生产的“撒可富”牌无机肥(N＝15％、P2O5＝15％、K2O＝15％)肥料平均亩产量为386.5公斤，而施用本发明的长效有机复合肥，小麦植株后期不早衰，长势旺，肥效持久，供肥稳定；根的周围土壤有机质增加0.02～0.03％；碱解氮增加8.6～28.7mg/kg；速效磷增加0.8～2.5mg/kg；速效钾增加3.5～8.2mg/kg；纯N.P2O5.K2O的利用率与施用对照的无机复合肥料相比分别高出4.9％、9.9％和21.5％。长效有机复合肥比等价无机复合肥亩产小麦25.7kg，增收37.01元。
实例6
本实例是用实例3产品C肥料用于蔬菜肥效试验。
在深圳市种植蔬菜试验，并与当地进口的德国生产的“狮马”牌的无机复合肥(N＝15％、P2O5＝15％、K2O＝15％)相比，上海青增产21.3％、黑叶白的增产7.1％。同年在山东省安丘市大棚蔬菜试验，施用产品C肥料与施等养份无机复合肥(采用秦皇岛复合肥厂生产的“撒可富”牌无机复合肥，养份含量：N＝15％、P2O5＝15％、K2O＝15％)相比，芸豆亩增产164.3kg、增产6.8％；青椒亩增产272kg，增产16.5％；茼蒿亩增产166.6kg，增产6.9％；西红柿亩增产169.4kg，增产7.8％；黄瓜亩增产274.8kg，增产9.6％ 同价值对比试验，施本发明的长效有机复合肥比无机复合肥亩增芸豆157kg，增产率6.1％，增收392.5元；亩增茼蒿150kg，增产率6.3％，增收570.0元；亩增西红柿104.2kg，增产率4.6％，增收218.8元；亩增青椒221kg，增产率12.5％，增收442元；亩增黄瓜254.3kg，增产率8.6％，增收508.6元.此外，施用本发明的肥料土壤有机质由原来的1.43％增至1.45％，碱解氮由原来的58.6mg/kg增至60.4mg/kg，速效磷由89.5mg/kg增至89.6mg/kg，速效钾由144.2mg/kg增至145mg/kg，说明土壤肥力增加，理化性状有了较大改善。