施稻草土壤氮素增效剂及制备方法

摘要

本发明公开一种施稻草土壤氮素增效剂及制备方法，它由下述原料一定配比制成：放线菌酮或纳他霉素、四环素或土霉素、链霉素、二氧化硅、湿润剂NNO和拉开粉。其步骤是：A.将放线菌酮或纳他霉素、四环素或土霉素、链霉素、二氧化硅按比例进行预混合；B.将所得的混合物加入湿润剂NNO和拉开粉进行二次混合；C.将所得的混合物在一定条件下烘干，粉碎，过筛，包装。方法简单，耗能少，对环境无污染，保质期长，使用方便、操作安全；成本低，对人和动植物无毒副作用，对生态环境安全；使施稻草土壤有效氮含量提高增加50％－120％，减轻施稻草时作物病害的发生。适合于不同类型土壤中各种作物秸秆还田或还土时提高土壤有效氮中应用。

说明书

技术领域

本发明涉及土壤养分和肥料有效性技术领域，更具体涉及一种施稻草土壤氮素增效剂。还涉及到一种制备施稻草土壤氮素增效剂的方法，适合于农业生产中施稻草等秸秆时提高土壤和肥料氮的有效性。

背景技术

氮素是植物生长和发育必需的大量元素之一。施用氮肥是提高土壤供氮能力和保持作物高产的关键技术措施。然而，化学氮肥的长期大量施用对土壤物理化学性质、农产品质量安全以及生态环境造成的不利影响日益严重。秸秆还田和施用有机肥不仅可减少化肥施用，而且对于改善土壤物理结构、提高土壤有机质含量和磷钾养分的有效性以及改善农产品质量、提高产量等方面都具有重要作用。王玄德等2005年报道长期配施稻草与氮、磷、钾化肥能维持或提高紫色水稻土的生产力和土壤肥力，可使水稻获得了持续高产，提高土壤有机质和全氮含量，增加土壤磷素的有效性。但是，稻草还田(或还土)存在的主要问题是，施入稻草后土壤中微生物大量生长和繁殖，由于稻草的碳氮比高，造成土壤氮素被微生物固定，降低了土壤有效氮的含量，造成作物氮素养分缺乏，特别是在稻草施入初期这种现象尤为严重。彭娜等2007年研究表明稻田土壤中施稻草在培养14-20天时土壤氮的有效性明显降低，而且干湿交替时施稻草土壤的氮素有效性降低更明显。同时稻草还田使作物病原微生物的生长和繁殖加速，造成作物病害发生严重。目前还未发现防止施稻草时土壤有效氮含量降低的方法。因此，建立提高施稻草土壤有效氮含量的技术对于稻草等秸秆还田技术的推广应用具有重要实际价值。

发明内容

本发明的目的是在于提供了一种施稻草土壤氮素增效剂，该氮素增效剂效果好、成本低、使用方便、实用性广，广泛适合于稻草等秸秆还田或还土时提高土壤有效氮含量中应用。

本发明的目的另一个目的是在于提供了一种制备施稻草土壤氮素增效剂的方法，该制备方法生产工艺简单，成本低，耗能少，对环境无污染，产品为可湿性粉剂，运输贮存方便，保质期长。

为了实现上述目的，本发明的施稻草土壤氮素增效剂，以重量百分比的含量计算，由5％-10％的放线菌酮或纳他霉素、0.5％-1％的四环素或土霉素、5％-10％的链霉素、73％-86.5％的二氧化硅、2％-4％的湿润剂NNO和1％-2％的拉开粉配制而成。

一种施稻草土壤氮素增效剂的配比是，以重量百分含量计算，其优选范围是：

      原料                     重量百分比(％)

放线菌酮或纳他霉素                 6-9

四环素或土霉素                     0.6-0.9

链霉素                             6-9

二氧化硅                           75-82

湿润剂NNO                          2.5-3.5

拉开粉                             1.2-1.8

一种施稻草土壤氮素增效剂的配比是，以重量百分含量计算，其最好范围是：

      原料                     重量百分比(％)

放线菌酮或纳他霉素                  7-8

四环素或土霉素                      0.7-0.8

链霉素                              7-8

二氧化硅                            77-80

湿润剂NNO                           2.9-3.2

拉开粉                              1.4-1.6

本发明所述的施稻草土壤氮增效剂的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将放线菌酮或纳他霉素、四环素或土霉素、链霉素、二氧化硅按预定比例进行预混合，得到混合物；

(2)将步骤(1)中所得的混合物中再加入预定比例的湿润剂NNO和拉开粉，并进行二次混合；

(3)将步骤(2)所得的混合物在46-50℃条件下烘干，粉碎，过筛，得到施稻草土壤氮增效剂；

(4)检验；

(5)包装。

本发明还提供了施稻草土壤氮素增效剂的使用方法：将氮素增效剂稀释500-1000倍喷施于稻草中，氮素增效剂的施用量为稻草的0.2％-1％，然后将喷施氮增效剂的稻草施入土壤中。也可以将喷施氮素增效剂的稻草与氮、磷、钾化肥同时施入土壤。

本发明具有以下优点：

1.使用本发明的土壤氮素增效剂，可防止施稻草后土壤有效氮含量的降低，使施稻草土壤有效氮含量提高50％-120％，有利于保持土壤供氮能力和促进作物生长与发育；

2.由于稻草碳氮比高，通常施用稻草后土壤微生物快速繁殖而消耗土壤有效氮，使用本发明的氮素增效剂可抑制土壤微生物快速繁殖，但并不降低土壤中原有微生物分解和转化稻草的生物活性；

3.本发明的施稻草土壤氮素增效剂，不仅可提高施稻草土壤氮素有效性，而且抑制作物病源菌的大量繁殖，减少作物病害发生，提高作物产量；

该施稻草土壤氮素增效剂，对人和动植物无毒副作用，有利于土壤生态环境的保护；使用本发明的氮增效剂可以使施稻草土壤有效氮含量提高增加50％-120％，同时可减轻施稻草时作物病害的发生。

4.该施稻草土壤氮素增效剂成本低，制备工艺简单，耗能少，对环境无污染，产品为可湿性粉剂，运输贮存方便，保质期长，使用方便、操作安全；

5.实用性广，适合于各种类型的稻田、旱地和设施园艺土壤中施稻草时提高土壤有效氮中应用，适合于不同类型土壤中各种作物秸秆还田或还土时提高土壤有效氮中应用。

附图说明

图1是本发明施稻草土壤氮增效剂的生产流程图。

图2氮增效剂对施稻草红壤旱土团聚体可提取氮含量的影响

图3氮增效剂对施稻草和化肥氮红壤旱土团聚体可提取氮含量的影响

具体实施方式

实施例1：

一种施稻草土壤氮素增效剂，其配比如下：制备施稻草土壤氮增效剂所用原料及质量百分比含量为：

原料         重量百分比(％)

放线菌酮         7

四环素           0.8

链霉素           8.2

二氧化硅         78

湿润剂NNO        4

拉开粉           2

本发明所述的施稻草土壤氮增效剂的制备方法，具体包括如下步骤：

(A)将放线菌酮或纳他霉素、四环素或土霉素、链霉素、二氧化硅1按预定比例进行预混合；

(B)将步骤(1)所得的混合物中再加入预定比例的湿润剂NNO和拉开粉，并进行二次混合2；

(C)将步骤(2)所得的混合物在50℃条件下烘干，粉碎，过筛3；

(D)检验4；

(E)包装，成品5。

实施例2：

制备施稻草土壤氮增效剂所用原料及质量百分比含量为：

原料          重量百分比(％)

放线菌酮          8

四环素            0.8

链霉素            8.2

二氧化硅          78

湿润剂NNO         3.5

拉开粉            1.5

其实施步骤与实施例1相同。

实施例3：

制备施稻草土壤氮增效剂所用原料及质量百分比含量为：

原料           重量百分比(％)

放线菌酮           6.5

土霉素             0.7

链霉素             7.8

二氧化硅           81

湿润剂NNO          2.8

拉开粉             1.2

其具体操作步骤与实  施例1相同。

实施例4：

制备施稻草土壤氮增效剂所用原料及质量百分比含量为：

原料        重量百分比(％)

纳他霉素           9

四环素             0.6

链霉素             7.4

二氧化硅           77

湿润剂NNO          3.7

拉开粉             2.3

其具体操作步骤与实施例1相同。

实施例5：

制备施稻草土壤氮增效剂所用原料及质量百分比含量为：

原料        重量百分比(％)

纳他霉素         6

土霉素           0.7

链霉素           7.3

二氧化硅         81.3

湿润剂NNO        2.9

拉开粉           1.8

其具体操作步骤与实施例1相同。

本发明还提供了施稻草土壤氮素增效剂的使用方法：将氮素增效剂稀释500-1000倍喷施于稻草中，氮素增效剂的施用量为稻草的0.2％-1％，然后将喷施氮增效剂的稻草施入土壤中。也可以将喷施氮素增效剂的稻草与氮、磷、钾化肥同时施入土壤。

以下是有关模拟培养条件下施稻草红壤旱土团聚体使用氮增效剂的效果比较试验：

(1)土壤前处理与团聚体分离

采集红壤旱地表层(0-20厘米)土壤50公斤，尽量避免挤压以保持土壤原状结构。在室内将土壤沿自然结构轻轻地剥开，使其成为直径10-12毫米的小土块，操作时防止其结构变形，剔去粗根、石块及动植物残体。将土样摊平，置于透气通风处，让其自然风干。用湿筛法分离出粒径为0.2-2毫米的红壤旱旱土团聚体25公斤，风干备用。

(2)稻草处理

采集成熟期的稻草1公斤，70℃下烘干，粉碎，过筛(孔径60目)，密封保存备用。

(3)试验处理

试验一、氮增效剂对施稻草红壤旱土团聚体可提取氮含量的影响

处理1：对照(旱土团聚体)；

处理2：添加稻草；

处理3：添加稻草+放线菌酮；

处理4：添加稻草+四环素+链霉素

处理5：添加稻草+放线菌酮+四环素+链霉素

稻草的添加量为每公斤旱土团聚体加12克，放线菌酮的添加量为每公斤旱土团聚体加200毫克，四环素的添加量为每公斤旱土团聚体加10毫克，链霉素的添加量为每公斤旱土团聚体加200毫克。每个处理4次重复。

试验二、氮增效剂对施稻草和化肥氮红壤旱土团聚体可提取氮含量的影响

处理1：对照(旱土团聚体)；

处理2：添加稻草；

处理3：添加稻草+放线菌酮；

处理4：添加稻草+四环素+链霉素

处理5：添加稻草+放线菌酮+四环素+链霉素

稻草、放线菌酮、四环素、链霉素的加入量同试验一，不同的是每个处理(处理1至处理5)均施入硫酸铵，硫酸铵的施入量相当于每公斤红壤旱土团聚体施入50毫克氮。每个处理4次重复。

(4)培养试验操作步骤

将上述红壤旱土团聚体用蒸馏水调节其含水量至大约相当于饱和持水量(WHC)的40％，在25℃、100％湿度和黑暗条件下，预培养7-15天。称取经预培养相当于500g烘干重的旱土团聚体样品40份。先将稻草与团聚体彻底混匀，再分别加入所需要量的放线菌酮、链霉素、四环素溶液；其中，试验二的各处理补充1％硫酸铵溶液(氮加入量为50mgkg^-1)，再用蒸馏水调节各处理旱土团聚体的含水量至饱和持水量(WHC)45％。分别装入1L塑料瓶，再置于50L带密封盖的塑料桶(底部有少量水和1小杯1mol L^-1氢氧化钠以保持100％湿度和吸收二氧化碳)，密闭后于25℃培养室中培养，培养期间每3天通风换气一次以保证土壤微生物生长正常氧气供应。试验一于培养的第0、4、8、12、16、24和32天每个重复分别取样25克，试验二于培养的第0、5、10、20、30和50天每个重复取样25克，用0.5mol L^-1硫酸钾溶液提取(土水比为1：4)，提取液经消化后，溶液中的氨态氮采用流动注射仪测定。