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1、顆粒生物復(fù)混肥生產(chǎn)及其養(yǎng)分釋放研究 胡 偉 導(dǎo) 師: 李華興 教授華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室主要內(nèi)容1、研究背景、目的與意義2、顆粒生物復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)路線(xiàn)3、顆粒生物復(fù)混肥生產(chǎn)工藝4、顆粒生物復(fù)混肥養(yǎng)分釋放研究華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室1、研究背景、目的與意義 倡導(dǎo)新型農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)等中國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)用肥現(xiàn)狀化肥使用過(guò)量、搭配不科學(xué)、利用率低 有機(jī)肥養(yǎng)分低、施用難度大、含有害物質(zhì) 微生物肥料不能完全取代化肥 可能導(dǎo)致的問(wèn)題地力的普遍退化生態(tài)環(huán)境的惡化食品安全問(wèn)題 阻礙了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)的健康反思解決方案華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室2 技術(shù)路
2、線(xiàn)堆肥用菌劑選擇堆肥原料選擇堆肥過(guò)程控制有機(jī)肥制作有機(jī)、無(wú)機(jī)混配研究生物菌劑添加工藝研究顆粒狀生物復(fù)混肥實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)對(duì)作物的影響對(duì)土壤的影響抑病作用研究養(yǎng)分?jǐn)U散研究肥料殘留研究顆粒生物復(fù)混肥料實(shí)用性信息反饋華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室3 顆粒生物復(fù)混肥生產(chǎn)工藝研究 本試驗(yàn)采用的二次圓盤(pán)造粒工藝工藝流程如下: A 第一次圓盤(pán)造粒-有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥(核心肥)造粒過(guò)程 B 干燥 C 第二次圓盤(pán)造粒-微生物肥包裹華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室水分(%)有機(jī)肥含量(%)有機(jī)肥含量(%)706050706050一次成粒率(%)一次顆粒合格率(%)3317.62.11a(c)24.43.2a(
3、d)76.71.08a(f)12.11.64a(a)16.02.10a(b)64.90.93a(e)3728.51.67b(a)54.82.15b(d)97.70.19b(f)23.11.23b(a)47.91.49b(c)79.10.56b(e)4161.30.79c(a)86.11.7c(e)963.26b(f)53.70.97c(b)72.90.31c(d)6.133.33c(a)4584.90.55d(a)96.20.3d(e)1000b(f)65.50.25d(c)36.90.14b(b)00c(a)不同有機(jī)肥和水分含量條件下肥料一次成粒率和顆粒合格率 4.1.3 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大
4、學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室3.1.2最佳水分及最佳有機(jī)原料用量確定3.1.2.1 供試材料 內(nèi)層原料:無(wú)機(jī)肥部分,將尿素、氨化過(guò)磷酸鈣、氯化鉀按養(yǎng)分N:P2O5:K2O=1:0.5:3.5混合均勻; 有機(jī)肥部分,同2.3.1.1; SN填充劑;ST粘結(jié)劑。3.1.2.2 研究方法 研究方法:試驗(yàn)采用二因素二次旋轉(zhuǎn)回歸設(shè)計(jì)(茆詩(shī)松,2003),二元二次旋轉(zhuǎn)回歸設(shè)計(jì)表及各處理設(shè)置見(jiàn)表5。二因素分別指450克內(nèi)層原料造粒時(shí)水添加量(簡(jiǎn)稱(chēng)水分),每450克內(nèi)層原料中有機(jī)肥料添加量(簡(jiǎn)稱(chēng)有機(jī)肥),各處理每450克原料中包含200克無(wú)機(jī)肥,不足部分用SN填充劑來(lái)補(bǔ)充,造粒方法同2.4.1.4。華南農(nóng)業(yè)大
5、學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室3.2 干燥 經(jīng)第一次圓盤(pán)造粒后形成的顆粒含水量較高,需經(jīng)干燥過(guò)程降低水分,提高顆粒硬度。 在此過(guò)程中,干燥時(shí)間和干燥溫度對(duì)肥料的養(yǎng)分含量、硬度等指標(biāo)影響最為重要。3.2.1烘干過(guò)程中肥料水分含量變化 3.2.2 干燥溫度及干燥時(shí)間對(duì)肥料養(yǎng)分影響的研究3.2.2.1供試材料 供試肥料:按2.4.3得出的最佳配方制成的顆粒生物復(fù)混肥,粒徑2-3mm。水分30%,全氮3.64%,全磷2.9%,全鉀8.1%。 干燥設(shè)備:烘箱。3.2.2.2研究方法 共設(shè)三種溫度水平:150、200、250。分別在三種溫度水平下,將供試顆粒有機(jī)無(wú)機(jī)肥平鋪放入鼓風(fēng)烘箱中,每隔5min取樣,共
6、取4次樣,檢測(cè)顆粒的水分含量和N、P、K等養(yǎng)分的損失量。3.2.2.3養(yǎng)分損失計(jì)算方法 N、P、K養(yǎng)分損失量=(t+1時(shí)刻N(yùn)、P、K養(yǎng)分含量-t時(shí)刻N(yùn)、P、 K養(yǎng)分含量)/t時(shí)刻肥料質(zhì)量。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室5、顆粒生物復(fù)混肥養(yǎng)分釋放研究5.1 生物復(fù)混肥N、K養(yǎng)分淋出特性試驗(yàn)5.1.1 供試材料供試肥料:自制顆粒生物復(fù)混肥,N-P2O5-K2O=3.5-5.5-7,有機(jī)質(zhì)為205g/kg,粒徑1-3mm;自制粉狀生物復(fù)混肥,N-P2O5-K2O=3.5-5.5-7,有機(jī)質(zhì)為205 g/kg,20目;自制粉狀生物有機(jī)肥N-P2O5-K2O=1.5-3.5-2.4,有機(jī)質(zhì)為33
7、 0g/kg,20目;尿素,氨化過(guò)磷酸鈣,氯化鉀。供試土壤:采自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)場(chǎng)的旱地土壤.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室處理處理設(shè)置顆粒生物復(fù)混肥(g)有機(jī)肥(g)尿素(g)過(guò)磷酸鈣(g)氯化鉀(g)養(yǎng)分量N-P2O5-K2OT1CK(無(wú)肥)000000-0-0T2顆粒生物復(fù)混肥400000.2-0.31-0.4T3粉狀生物復(fù)混肥02.480.2210.370.2-0.31-0.4T4與T2等總養(yǎng)分化肥000.301.730.470.2-0.31-0.4T5與T2等無(wú)機(jī)氮化肥000.2210.370.14-0.19-0.31T6與T2等有機(jī)質(zhì)生物有機(jī)肥02.480000.06-0.1
8、2-0.09 淋溶試驗(yàn)方案 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室b b aaaaaaabbbbbbbbbccccca 5.1.4 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室淋溶次數(shù)CK(無(wú)肥)顆粒生物復(fù)肥等無(wú)機(jī)氮化肥等有機(jī)質(zhì)生物有機(jī)肥等無(wú)機(jī)氮化肥+等有機(jī)質(zhì)生物有機(jī)肥第一次1.140.01a6.160.02a6.10.01b1.20.01a7.30.01bc第二次0.540.16a13.511.57b18.90.4c0.90.18a19.80.3c第三次0.260.08a4.720.49b4.10.44b0.60.1a4.70.46b第四次0.260.06a3.770.605d2.30.2
9、2bc0.80.07ab3.10.28c第五次0.80.16a5.250.991b1.20.12a0.70.14a1.90.12a第六次0.530.11a2.610.091c0.80.09ab0.80.07ab1.60.108b第七次0.140.03a1.290.06c0.50.11b0.690.09b1.230.11c第八次0.710.06a1.390.18b0.640.07a0.70.03a1.30.05b累積總量4.37538.735.2246.3940.93均值4.83b4.4b0.79a5.11b不同肥料淋溶過(guò)程中氮的淋出量 單位:mg 5.1.4 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生
10、物肥料研究室淋溶次數(shù)處 理CK顆粒生物復(fù)混肥粉狀生物復(fù)混肥等養(yǎng)分化肥等無(wú)機(jī)氮化肥等有機(jī)質(zhì)有機(jī)肥第一次1.320.22a12.970.86b12.250.49b19.820.27d14.570.16c0.890.03a第二次0.380.03a7.910.68c10.60.95d3.60.49b4.20.76b0.540.03a第三次0.290.02a8.760.89d3.480.54c2.4350.12b0.910.13a0.250.01a第四次0.160.01a1.660.69b0.860.05a0.150.04a0.620.22a0.150.001a第五次0.10.001a0.620.07b
11、0.080.01a0.170.13a0.080.04a0.090.004a第六次0.090.02a0.140.14a0.090.02a0.030a0.070.02a0.130.02a累積量2.3432.0627.3626.30520.442.05淋溶液中銨態(tài)氮含量 淋溶次數(shù)處 理CK顆粒生物復(fù)混肥粉狀生物復(fù)混肥等養(yǎng)分化肥等無(wú)機(jī)氮化肥等有機(jī)質(zhì)有機(jī)肥第一次0.310.01a0.260.01a0.280.01a0.30.02a0.310.03a0.280.02a第二次0.140.03ab0.110.01ab0.140.02ab0.240.01c0.170.03bc0.070.04a第三次0.320.
12、01a0.850.11bc0.640.09ab1.790.11c1.460.26c0.190.01a第四次0.170.06a0.660.07ab0.720.02b1.650.3c1.220.15c0.290.03ab第五次0.180.03a0.620.02b0.630.05b2.120.13d1.210.13c0.360.04a第六次0.960.44ab0.570.07ab0.440.07a1.370.33b0.680.08ab0.360a累積量2.083.072.857.475.051.55淋溶液中硝態(tài)氮含量 5.1.4 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室淋溶次數(shù)處 理CK(無(wú)肥
13、)顆粒生物復(fù)混肥粉狀生物復(fù)混肥等總養(yǎng)分化肥等無(wú)機(jī)氮化肥等有機(jī)質(zhì)生物有機(jī)肥第一次7.940.33a14.330.61b15.30.32b18.8 1.68c15.2 0.38b8.530.04a第二次1.720.12a 6.71 1.64b11 1.82c7.14 2.52b5.8 0.24b2.66.12ab第三次1.070.09a 2.35 0.31ab5.760.96b14.782.4c2.6 0.69ab0.94.045a第四次0.630.05a1.63 0.33a5.650.77c8.3 0.94d3.48 0.38b0.710a第五次2.620.73a5.9 0.82a21.73.2
14、3c23.3 3.54c15.44 1.1b2.180.04a第六次0.880.12a2.83 0.67a9.221.95b10.1 1.97b7.43 0.2b1.090.09a第七次1.520.12a12.1 1.12b12.9 2.1b12 2.58b9 1.12b2.230.15a第八次0.720.07a6.310.1b5.431.6bc8.08 1.26c8.35 0.22c0.980.08a均值2.14a6.53ab10.89bc12.83c8.43bc2.42a累積量17.1152.2087.12102.667.4319.32不同肥料處理K釋放量 5.1.4 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
15、資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室處理有效N(mg/kg)有效K(mg/kg)有效P(mg/kg)上層土壤下層土壤上層土壤下層土壤上層土壤下層土壤CK54.50.43a54.30.31b42.151.8a57.850.93a5.450.39a5.330.66a顆粒生物復(fù)混肥61.71.09b51.81.23b154.79.1c260.376.71d13.731.54bc5.670.38a粉狀生物復(fù)混肥62.10.74b58.90.45a142.90.0c203.5710.67c13.631.05bc4.830.54a等總養(yǎng)分化肥55.20.36a53.11.44b56.64.68a22015.89c1
16、1.851.88b5.950.66a等無(wú)機(jī)氮化肥55.11.24a54.40.94b115.711.4b256.6310.18d10.831.23b5.750.14a等有機(jī)質(zhì)生物有機(jī)肥57.70.40b53.90.58b61.23.1a112.153.63b7.100.41a6.250.18a 淋溶柱土壤中殘留養(yǎng)分 5.1.4 研究結(jié)果華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室5.2 生物復(fù)混肥中磷遷移特性試驗(yàn)5.2.1 供試材料供試肥料:與2.5.1.1相同。供試瓊脂:4%瓊脂溶液,滅菌。供試土壤:與2.5.1.1同。5.2.2 研究方法 試驗(yàn)設(shè)6個(gè)處理,分別是顆粒生物復(fù)混肥,粉狀生物復(fù)混肥,已滅菌顆粒生物復(fù)混肥,已滅菌粉狀生物復(fù)混肥,氨化過(guò)磷酸鈣和對(duì)照(無(wú)肥)。肥料用量以5克顆粒生物復(fù)混肥中磷含量(5.5%)為準(zhǔn),各處理均為等磷量,每處理4次重復(fù)。試驗(yàn)操作如下:將50ml4%瓊脂溶液倒入直徑為10cm的滅菌培養(yǎng)皿中,凝固后在中心挖一個(gè)直徑為1cm的圓環(huán),放入肥料,分別于24h、48h、72h在距肥料邊緣1cm、2cm、3cm處采2g瓊脂塊測(cè)定速效磷含量,測(cè)定方法采用碳酸氫鈉浸提分光光度計(jì)法測(cè)定(魯如坤,2000) 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院生物肥料研究室(4)核心肥料造粒時(shí),每450克內(nèi)層原料組成中加入237克有機(jī)肥料(約53%),加入
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