劉 丹,竇興霞,胡 睿,胡連弟
(1.眉山市金威特化肥有限公司 四川眉山 620020; 2.臨沂市檢驗檢測中心 山東臨沂 276000)
針對我國農業生產過程中存在的化學肥料有效養分利用率低、環境污染、土壤退化、農產品質量差等問題,眉山市金威特化肥有限公司在低塔式強制風冷熔體造粒工藝復合肥生產裝置上,研發了一種既含有植物營養所需的生物、無機、有機成分,又含有滿足植物一個生長周期的速效和緩效養分的新型塔式熔體造粒氨基酸生物有機復合肥,并獲得了國家知識產權局頒發的發明專利證書“一種富含氨基酸生物有機肥及其制備方法”(ZL201510984956.4)。以玉米為試驗對象的田間試驗結果表明,該肥料不但可增加植物養分的供應量、促進植物生長、提高植物免疫力、改善農產品品質及農業生態環境,而且具有顯著提高肥料利用率、改良土壤、恢復地力、防控土壤和農作物病害的作用,與傳統肥料相比,可增產11.62%。
首先采用氨基酸、腐殖酸、尿素、氯化鉀等原料在低塔式強制風冷熔體造粒工藝復合肥裝置上制得粒狀氨基酸有機復合肥料,然后對該顆粒肥料采用復合微生物菌劑、脲甲醛溶液進行菌肥一體化包膜復合處理,得到集生物、無機、有機成分和速效、緩效養分于一體的氨基酸生物有機復合肥。
生產原料:尿素、氯化鉀、腐殖酸、氨基酸、復合微生物菌劑、脲甲醛溶液,其中復合微生物菌劑由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌和膠質芽孢桿菌組成。
生產配方(質量比):尿素∶硫酸鉀∶腐殖酸∶氨基酸∶微生物菌劑∶脲甲醛溶液=54∶10∶20∶12∶5∶4。
產品規格和主要技術指標:N-P2O5-K2O=25-0-5,w(N+P2O5+K2O)≥30%,w(有機質)=20%,w(氨基酸)=6%,有效活菌數≥0.4億個/g,粒度2.0~4.5 mm質量分數≥80%,pH 7.1;無害化技術指標符合國家標準《農用微生物菌劑》(GB 20287—2006)的要求。
按配方將尿素在尿素熔融器中采用導熱油于125~130 ℃[1]進行熔化;在塔下將定量的氯化鉀、腐殖酸、氨基酸混合后加熱至50~65 ℃輸送至塔頂[2]并加入加熱混合器中,與定量的尿素熔融液混合并加熱,加熱溫度控制在125~128 ℃;加熱混合后的物料進入高速剪切機進行充分剪切、混合,以打碎料漿中的顆粒,形成流動性能良好的造粒料漿;造粒料漿依靠重力進入造粒器中進行噴淋造粒,造粒溫度控制在120~125 ℃;噴淋出的液滴在塔內降落過程中與冷卻風機送入的冷空氣進行對流換熱并固化形成顆粒,冷卻風量控制在塔底顆粒物料溫度為50~60 ℃;塔底得到的粒狀氨基酸有機復合肥料收集后用皮帶輸送機輸送至篩分機中進行篩分,合格物料粒度控制在Ф 2~4 mm,篩分后的余料經粉碎返回配料工序。
按配方將溫度50~60 ℃篩分后的粒狀氨基酸有機復合肥料輸送至轉鼓包膜機中;在包膜劑熔解槽中將脲甲醛溶液加熱至70~75 ℃后定量噴入轉鼓包膜機內,定量的復合微生物菌劑在該轉鼓包膜機內對已噴涂脲甲醛的包膜顆粒物料進行撲粉覆膜處理,使微生物菌劑與顆粒肥料復合一體化,從而制得顆粒氨基酸生物有機復合肥。
為了驗證氨基酸生物有機復合肥在大田作物提高產量、改善品質、降低成本、增加收入和減少肥料浪費等方面的作用,總結典型模式,規范應用技術,提高農戶對節水農業新技術、新產品的認識,開展了大田試驗。
4.1.1 試驗材料
試驗設在四川省眉山市東坡區永壽鎮永新村,供試玉米品種為登海3521。供試土壤為黃淀潮土,其基本理化性狀:全磷0.799 g/kg,全鉀24.540 g/kg,全氮0.861 g/kg,堿解氮71.75 mg/kg,有效磷9.67 mg/kg,速效鉀127.91 mg/kg,有機質13.400 g/kg。
供試肥料:氨基酸生物有機復合肥,N-P2O5-K2O=25-0-5;復合肥,N-P2O5-K2O=15-15-15。
4.1.2 試驗方法
試驗小區長6 m、寬5 m,面積30 m2,種植密度49 500株/hm2,試驗地周圍設1~2 m保護行,保護行不施任何肥料。試驗共設2個處理,不設重復,其中:處理1,試驗小區施復合肥2.0 kg;處理2,試驗小區施氨基酸生物有機復合肥1.8 kg。試驗采用全膜雙壟集雨溝播栽培模式,于2018年3月25日起壟覆膜,4月20日播種,9月28日收獲。除了施肥外,各處理其他生產管理措施一致。
4.2.1 不同處理對玉米經濟性狀的影響
從表1可看出:處理2的玉米各種經濟性狀較好,千粒重比處理1增加0.012 kg,增長率為4.6%。
表1 不同處理玉米經濟性狀調查結果

處理株高/cm穗位高/cm穗長/cm穗粗/cm雙穗率/%穗行數/行行粒數/粒千粒重/kg處理1231.595.618.24.6016.044.30.261處理2254.193.420.25.2315.344.70.273
4.2.2 不同處理對玉米生育期的影響
由表2可看出,不同處理對玉米的生育進程影響很大,生育期相差4 d左右,處理2的玉米成熟期比處理1明顯提前。
表2 不同處理對玉米生育期的影響

處理播種期出苗期拔節期抽雄期灌漿期成熟期生育期/d天處理104-2004-2805-2407-1508-0109-26156處理204-2004-2805-2207-1307-2809-22152
4.2.3 不同處理對玉米產量的影響
如表3所示,與處理1相比,處理2的玉米折合產量為8 791.8 kg/hm2,增產915.3 kg/hm2,增產率為11.62%。
表3 不同處理對玉米產量的影響

處理折合產量/(kg·hm-2)增產/(kg·hm-2)增產率/%處理17876.5處理28791.8915.311.62
試驗結果表明:施用氨基酸生物有機復合肥的玉米產量最高,達到8 791.8 kg/hm2,較對照增產915.3 kg/hm2,增產幅度達到11.62%;施用氨基酸生物有機復合肥的玉米各種經濟性狀較好,生育期比對照縮短4 d左右。
氨基酸生物有機復合肥作為底肥一次施入,在玉米關鍵生育時期能夠發揮較好的作用,后期無需追肥,剩余肥力可以補充到來年植物的生長,減少農業污染,省時省力。因此,全膜雙壟集雨溝播栽培結合氨基酸生物有機復合肥底肥一次施入是值得推廣的玉米種植模式。
氨基酸生物有機復合肥中的氨基酸是作為構成蛋白質的最小分子存在于肥料中,有易于被作物吸收的特點,亦有提高施肥對象抗病性、改善施肥作物品質的功能。氨基酸生物有機復合肥可直接補充植物必需的氨基酸,刺激和調節植物快速生長,促使植物生長健壯,促進對營養物質的吸收,增強植物的代謝功能,提高光合作用,促進植物根系發達,加快植物生長繁殖。
氨基酸生物有機復合肥中添加的枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌不但能夠提高土壤肥力、促進作物生長、改善作物品質,而且還具有拮抗病原菌、防控植物害蟲的作用,提升植物的抗逆能力。
氨基酸生物有機復合肥中的巨大芽孢桿菌與膠質芽孢桿菌混合施入土壤后,在繁殖生長過程中產生有機酸和碳酸,加速了土壤中的磷灰石、鉀長石等礦物質的分解,提高了土壤可溶性磷、鉀的含量。同時,細菌繁衍產生的生長刺激素和抗生素還能激發植物生長和抗病能力,對植物種子發芽、生根、生長發育有刺激作用,表現出發芽快、生根多、生長健壯、開花成熟提前、增產增質的效果。