本发明涉及一种改良板结土壤的混合肥及其制作方法。
背景技术：
肥料是植物的粮食。我国是一个农业大国，肥料作为重要的农业生产资料之一，在农业生产中发挥着至关重要的作用。有机肥料的使用，在我国有着几千年的历史。1949年以前，我国主要靠有机肥料改良土壤，培肥地力，生产粮食，化肥施用总量不超300万t(实物)。解放初期，我国有机肥的施用量不断增加，而后随着我国化肥工业的迅速发展，化肥的用量不断增加，从1971～1980年的10年间，化肥产量由299.4万t(养分，下同)，1987年化肥总产量达1612.2万t，到2000年，作物生长所需养分绝大部分靠化肥来提供，化肥施用量占肥料投入量的70％以上；大量的化肥投入，会导致土壤碱性过重，微生物菌种和蚯蚓、蚂蚁等有益生物大量减少，最终造成土壤养分减少、板结和通透气降低，大大地抑制了农作物产量。常规的解决方案有四种，一是将秸秆埋藏在土壤中，通过微生物的自然处理，恢复土壤的生态系统，其存在起效慢的缺点；二是将化肥改为有机肥，其缺点为：由于农作物经过几十年的化肥驯化，其对化学肥料的依赖性高，改用有机肥造成产量不高；三是采用微生物和化学肥料混合制作的氮磷钾混合肥，其缺点是化学肥料中氮肥、钾肥或磷肥中的部分成分显碱性，导致微生物的活性被抑制或者是直接被杀死，导致效果较低；第四种为采用土壤修复剂处理土壤，目前，浙江林学院的研究人员采用植物炭粉、大量元素、中量元素、微量元素、植物生长调节剂、表面活性剂和植醋液组成的肥料改良土壤(CN200810162766.4)，该方法比上述几种都好，但是土壤中缺少微生物、蚯蚓生长的有机物，造成土壤的生态系统恢复缓慢。
因此，提供一种既能解决土壤板结，恢复土壤生态系统，又能保证农作物产量的土壤土壤改良技术是本发明研究的主题。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种改良板结土壤的混合肥及其制作方法，具体方案如下：
一种改良板结土壤的混合肥，该混合肥包括以下重量份的组分：腐植酸类肥料5-15份，水溶性氮肥20-35份，水溶性磷肥18-25份，水溶性钾肥20-28份，微量元素肥0.1-0.5份、半焦化生物质10～40份、高压熟化生物质5～15份；
所述的半焦化生物质为秸秆经过320～360℃碳化处理1.5～2h得到的产物；
所述的高压熟化生物质为秸秆经过1～1.5MPa的高压锅炉内煮沸30～50min得到的产物。
本发明中，使用水溶性的腐植酸类肥料与水溶性的氮肥、磷肥、钾肥混合作为植物生长的最主要的营养供给，其水溶性的特点能够提高肥效的利用率；
混合肥中使用的半焦化生物质，通过检测，其pH值为8～8.5，有机质含量为60～65％(理论依据：玉米秸秆炭与碳化温度和时间的关系，牛明芬等，安慰农业科学)；其作用是能够为土壤长期提供给有机质，保证微生物和蚯蚓等动物的生长需要，半焦化生物质结构疏松，施入土壤中，能够提高土壤的通气能力，其弱碱性相较于草木灰或者化学肥，能够减少肥料施用对土壤的pH值的变化，进一步遏制土壤板结；
混合肥中使用的高压熟化生物质，纤维素被高温高压分解成较小链条的大分子物质，能够保证施入土壤中后，能够使土壤中的微生物快速增长，快速恢复土壤的微生物生态系统。
进一步的，该混合还包括以下重量份的组分：含有光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的微生物载体5～10份，每种微生物的活菌数为1×106cfu/g以上，所述的载体为蚯蚓粪；该微生物载体的加入，能够保证土壤微生物的快速恢复，
进一步的，所述的水溶性氮肥为硫酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；所述的水溶性磷肥为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾中的至少一种；所述的钾肥为硝酸钾、硫酸钾中的至少一种。进一步的，对水溶性氮肥和水溶性磷肥选择，使得混合肥的pH值处于6.5～7.5之间。该pH值能够能够保证大部分微生物存活，最小限度的影响土壤的微生物系统。
进一步的，所述的微量元素肥中含有硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠中的一种或一种以上混合物。
进一步的，所述的腐植酸类肥料为腐植酸铵、腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钠其中的一种与硝基腐植酸的组合。
同时，本发明还提供了一种改良板结土壤的混合肥的制作方法，包括以下步骤：
1)将生物质处理
a、半焦化生物质：将秸秆置于碳化炉中，经过320～360℃碳化处理1.5～2h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高压熟化生物质：将秸秆置于高压锅中，经过1～1.5MPa的高压锅炉内煮沸30～50min；然后打磨成浆，在60～80℃喷雾干燥成粉粒；
2)腐植酸类肥料与化肥混合：选择腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥的各物质组成，然后按照比例将腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥置于搅拌机中，加入0.5倍重量的水，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
3)生物质加入：将半焦化生物质和高压熟化生物质按照比例与步骤2)得到物料加入搅拌机中，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
4)测定pH值，测定步骤3)得到物料的pH值；pH值处于6.5～7.5之间的物料为合格物料；
5)加入微生物载体，按照比例将微生物载体与步骤4)检验合格物料混合，并搅拌均匀；
6)造粒烘干；将步骤5)得到的物料放入造粒机中进行造粒，然后再放入烘干机中进行烘干得到该混合肥。
进一步的，所述的烘干温度不超过70℃，烘干后的的混合肥含水率为13～15％；干燥温度能够保证混合肥中的微生物不被杀死，干燥后的含水率能够使微生物处理半休眠状态，当储存时，其活性小，分解有机物缓慢，当施入土壤中后，微生物可以迅速被激活，快速增长。
本发明的有益效果在于：使用本发明生产的混合肥处理板结土壤，能够快速恢复土壤生态系统，并且保证当年农作物产量。本发明具有长效时间，简单易行，便于大规模实施，成本低、对环境友好等优点。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
本发明提供了一种改良板结土壤的混合肥，该混合肥包括以下组分：腐植酸类肥料5kg，水溶性氮肥20kg，水溶性磷肥18kg，水溶性钾肥20kg，微量元素肥0.1kg、半焦化生物质10kg、高压熟化生物质5kg，含有光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的微生物载体5kg；
其中的腐植酸类肥料为腐植酸铵、腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钠其中的一种与硝基腐植酸的组合；本是实施例选择等量的腐植酸铵与硝基腐植酸；
水溶性氮肥为硫酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；本实施例选择碳酸氢铵；
水溶性磷肥为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾中的至少一种；本实施例选择磷酸二氢钾；
钾肥为硝酸钾、硫酸钾中的至少一种；本实施例选择硝酸钾；
微量元素肥中含有硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠中的一种或一种以上混合物；本实施例选择等量的硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠；
微生物载体中每种微生物的活菌数为1×106cfu/g以上，所述的载体为蚯蚓粪。
其制作方法包括以下步骤：
1)将生物质处理
a、半焦化生物质：将秸秆置于碳化炉中，经过320℃碳化处理2h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高压熟化生物质：将秸秆置于高压锅中，经过1MPa的高压锅炉内煮沸50min；然后打磨成浆，在80℃喷雾干燥成粉粒；
2)腐植酸类肥料与化肥混合：选择腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥的各物质组成，然后按照比例将腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥置于搅拌机中，加入0.5倍重量的水，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
3)生物质加入：将半焦化生物质和高压熟化生物质按照比例与步骤2)得到物料加入搅拌机中，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
4)测定pH值，测定步骤3)得到物料的pH值；pH值处于6.5～7.5之间的物料为合格物料；
5)加入微生物载体，按照比例将微生物载体与步骤4)检验合格物料混合，并搅拌均匀；
6)造粒烘干；将步骤5)得到的物料放入造粒机中进行造粒，然后再放入烘干机中进行烘干得到该混合肥；所述的烘干温度不超过70℃，烘干后的的混合肥含水率为13～15％。
实施例二
本发明提供了一种改良板结土壤的混合肥，该混合肥包括以下组分：腐植酸类肥料15kg，水溶性氮肥35kg，水溶性磷肥25kg，水溶性钾肥28kg，微量元素肥0.5kg、半焦化生物质40kg、高压熟化生物质15kg，含有光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的微生物载体10kg；
其中的腐植酸类肥料为腐植酸铵、腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钠其中的一种与硝基腐植酸的组合；本是实施例选择等量的腐植酸铵与硝基腐植酸；
水溶性氮肥为硫酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；本实施例选择碳酸氢铵；
水溶性磷肥为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾中的至少一种；本实施例选择磷酸二氢钾；
钾肥为硝酸钾、硫酸钾中的至少一种；本实施例选择硝酸钾；
微量元素肥中含有硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠中的一种或一种以上混合物；本实施例选择等量的硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠；
微生物载体中每种微生物的活菌数为1×106cfu/g以上，所述的载体为蚯蚓粪。
其制作方法包括以下步骤：
1)将生物质处理
a、半焦化生物质：将秸秆置于碳化炉中，经360℃碳化处理1.h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高压熟化生物质：将秸秆置于高压锅中，经1.5MPa的高压锅炉内煮沸30min；然后打磨成浆，在60～80℃喷雾干燥成粉粒；
2)腐植酸类肥料与化肥混合：选择腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥的各物质组成，然后按照比例将腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥置于搅拌机中，加入0.5倍重量的水，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
3)生物质加入：将半焦化生物质和高压熟化生物质按照比例与步骤2)得到物料加入搅拌机中，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
4)测定pH值，测定步骤3)得到物料的pH值；pH值处于6.5～7.5之间的物料为合格物料；
5)加入微生物载体，按照比例将微生物载体与步骤4)检验合格物料混合，并搅拌均匀；
6)造粒烘干；将步骤5)得到的物料放入造粒机中进行造粒，然后再放入烘干机中进行烘干得到该混合肥，所述的烘干温度不超过70℃，烘干后的的混合肥含水率为13～15％。
实施例三
本发明提供了一种改良板结土壤的混合肥，该混合肥包括以下组分：腐植酸类肥料10kg，水溶性氮肥28kg，水溶性磷肥22kg，水溶性钾肥26kg，微量元素肥0.3kg、半焦化生物质25kg、高压熟化生物质10kg，含有光合细菌、芽孢杆菌、放线菌和乳酸菌的微生物载体7kg；
其中的腐植酸类肥料为腐植酸铵、腐植酸镁、腐植酸锌、腐植酸钾、腐植酸钠其中的一种与硝基腐植酸的组合；本是实施例选择等量的腐植酸铵与硝基腐植酸；
水溶性氮肥为硫酸铵、碳酸氢铵中的至少一种；本实施例选择碳酸氢铵；
水溶性磷肥为磷酸二氢铵、磷酸二氢钾中的至少一种；本实施例选择磷酸二氢钾；
钾肥为硝酸钾、硫酸钾中的至少一种；本实施例选择硝酸钾；
微量元素肥中含有硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠中的一种或一种以上混合物；本实施例选择等量的硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸锌、钼酸铵、硫酸铜、硼砂、硼酸、钼酸钠；
微生物载体中每种微生物的活菌数为1×106cfu/g以上，所述的载体为蚯蚓粪。
其制作方法包括以下步骤：
1)将生物质处理
a、半焦化生物质：将秸秆置于碳化炉中，经过340℃碳化处理1.5h，然后粉碎成1～3mm的粉粒；
b、高压熟化生物质：将秸秆置于高压锅中，经过1.2MPa的高压锅炉内煮沸40min；然后打磨成浆，在60～80℃喷雾干燥成粉粒；
2)腐植酸类肥料与化肥混合：选择腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥的各物质组成，然后按照比例将腐植酸类肥料、水溶性氮肥、水溶性磷肥、水溶性钾肥和微量元素肥置于搅拌机中，加入0.5倍重量的水，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
3)生物质加入：将半焦化生物质和高压熟化生物质按照比例与步骤2)得到物料加入搅拌机中，搅拌均匀，然后常温常压下密封放置1～3天；
4)测定pH值，测定步骤3)得到物料的pH值；pH值处于6.5～7.5之间的物料为合格物料；
5)加入微生物载体，按照比例将微生物载体与步骤4)检验合格物料混合，并搅拌均匀；
6)造粒烘干；将步骤5)得到的物料放入造粒机中进行造粒，然后再放入烘干机中进行烘干得到该混合肥；所述的烘干温度不超过70℃，烘干后的的混合肥含水率为13～15％。
为了证明本发明的技术效果，本发明还提供了以下实施例：
选择一块连续5年只施用化肥的土地，检测土壤中的微生物含量，然后将选择五块1亩的土地作为实验对象；选择三块分别施用实施例一～三的混合肥，选择一块施用草木灰，选择一块施用氮磷钾化肥，混合肥与氮磷钾化肥的施用量相同，草木灰施用量为氮磷钾化肥的五倍；五块土地上种植相同品种的玉米；玉米收割后统计玉米产量，并且检测土壤中微生物的含量，观察土壤的板结程度；如表1所示，可以表明本发明的混合肥能够明显改善土壤的生态系统，并且能够保证弄作为产量。