專利名稱：一種北方刈割草地專用配方肥及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及土壤肥料技術(shù)，具體為一種北方刈割草地專用配方肥及其使用方法。
背景技術(shù)：
我國實施圍欄禁牧政策以來，劉割成為北方最主要的草地利用方式。在氣候條件相對較好、植被生產(chǎn)力相對較高的草地系統(tǒng)，適宜頻次和強度的刈割能夠刺激植物的補償甚至超補償生長，從而獲得更高的植物生產(chǎn)力。近年國外研究者對刈割時期、劉割頻次、劉割間隔等對草地群落組成、生產(chǎn)力和草群質(zhì)量的影響研究發(fā)現(xiàn)，劉割可以明顯提高牧草質(zhì)量，有利于動物利用。然而，劉割的頻次和強度過大，會對草地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及草地生產(chǎn)力有較大的負面影響。高強度或長時間的刈割可導致土壤水分狀況、土壤通透性等物理性狀變差，生態(tài)系統(tǒng)大量的物質(zhì)輸出與物質(zhì)輸入的不平衡，導致土壤氮、磷、鉀等大量元素，以及硫、鋅、硼等中微量元素過度消耗，從而導致草地生產(chǎn)力下降。我國學者對北方草地刈割對草地生產(chǎn)力影響的試驗表明，與常規(guī)的放牧草地相比，由于刈割得不到牲畜糞尿等對土壤養(yǎng)分的補充，連續(xù)刈割6年，草地生產(chǎn)力開始下降，土壤養(yǎng)分狀況變差；長時間刈割，或能導致地上部分多樣性降低。養(yǎng)分是生產(chǎn)力形成和提升的物質(zhì)基礎。禾本科牧草常常受到氮素的限制，而大部分豆科牧草的生長受到磷素的限制。草地生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力不僅受氮、磷、鉀等大量元素的影響，許多中量元素(如硫)和微量元素(如硼和鋅)的作用也不可忽視，因此，草地生態(tài)系統(tǒng) 養(yǎng)分的均衡利用是保持生產(chǎn)力和生態(tài)功能的基礎。在溫帶草原生態(tài)系統(tǒng)氮素添加實驗結(jié)果表明，施氮平均提高牧草生產(chǎn)力50%。在我國北方典型草原進行的研究表明，為期4年的氮素添加可以顯著提高退化草地地上初級生產(chǎn)力，最高可達2. 7倍(Bai等，2010)。由此可見，氮素供給狀況的改變對于我國北方草地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的提升將具有重要意義。天然草地施磷的試驗表明，單獨施磷肥對地上部分生產(chǎn)力的作用遠小于氮肥，但施磷有利于保持草地生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增強生態(tài)系統(tǒng)對極端氣候條件的適應能力。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，地上植被多為一種或幾種作物，生長季后收獲作物，施肥和土地管理的主要目的是生產(chǎn)糧食、油料或飼料，同時要保持土地的可持續(xù)利用和環(huán)境安全，對地上部分而言，不涉及生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能及生物多樣性方面的內(nèi)容。而在天然的草地生態(tài)系統(tǒng)，施肥可能會引起生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的變化。在成熟的天然草地群落中，大量和長期的氮素添加會導致物種多樣性的降低；在退化群落中，氮素添加可極大的提高地上生產(chǎn)力，而對物種多樣性影響很小。不僅如此，放牧、劉割等草地利用措施因增加系統(tǒng)的氮輸出而削弱甚至消除氮素添加對生物多樣性帶來的負面影響。我國90%以上的北方草地處于不同退化狀態(tài)，在圍封草地上也因刈割導致氮素等養(yǎng)分逐漸匱乏，通過適時適量的外源養(yǎng)分添加提升草地生產(chǎn)力是提高草地生產(chǎn)力和防止草地生態(tài)系統(tǒng)退化的重要技術(shù)措施。另外，農(nóng)田施肥可根據(jù)作物不同生育期的養(yǎng)分需求，多以基肥和追肥方式，可結(jié)合翻耕一次基肥或多次施肥，施肥量相對較大；而對于天然草地，不能照搬農(nóng)田施肥方式和施肥量，只能通過撒施一定數(shù)量的肥料，肥料配方和用量均需要結(jié)合刈割草地生產(chǎn)的實際情況。
由于我國北方天然草地屬粗放型的管理，傳統(tǒng)的管理方式不涉及施肥，也基本不涉及刈割。隨著圍欄禁牧政策的實施，劉割才成為一種主要的草地利用方式。由于我國大面積草地刈割的歷史相對較短，有關(guān)刈割草地的科學管理尚缺乏系統(tǒng)的理論與實踐。文獻檢索發(fā)現(xiàn)，我國目前尚無天然草地專用肥料方面的專利及相關(guān)的技術(shù)，有關(guān)草地肥料及施肥方法基本針對的是人工草地或草坪。如中國發(fā)明專利授權(quán)公告號CN101165013B公布了一種有機無機復合型草坪專用肥及制備工藝；CN101638344B公布了一種草坪養(yǎng)護專用肥料及其制備方法；CN101759505B公布了一種利用污泥、食用菌渣、微生物發(fā)酵菌劑發(fā)酵腐熟后再加入無機化肥生產(chǎn)的草坪專用有機無機復合肥及其制備方法；CN100448805公布了一種樹脂包膜草坪專用控釋肥及其制備方法；CN100336784公布了一種冷季型草坪草肥料等；還有一些利用生活垃圾、農(nóng)作物秸桿、污泥等制作草坪肥的專利技術(shù)(如CN101218929B、CN101073311B、CN101423428B)。上述有關(guān)人工草地或草坪的肥料配方及使用與種植業(yè)無顯著的差別，由于人工草地或草坪地上植被多為單一品種，基本不會涉及到生物多樣性保護和生態(tài)系統(tǒng)功能。因此，相關(guān)的技術(shù)不能直接在天然草地應用。綜上所述，根據(jù)北方刈割草地土壤肥力變化特征，結(jié)合土壤養(yǎng)分供應和牧草生長·發(fā)育的養(yǎng)分需求，研制開發(fā)刈割草地專用配方肥及使用方法，對于促進北方刈割草地生產(chǎn)力提升，推進北方天然草地生態(tài)功能保護具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種北方刈割草地專用配方肥及其使用方法。為實現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種北方刈割草地專用配方肥，按重量百分比計，尿素占27. 8 - 31. 3%，磷酸二氫銨10. O — 13. 3%，硫酸鉀20. O — 28. 0%，七水硫酸鋅1.8 — 2. 7%，十水四硼酸鈉2. 7 — 4. 5%，二氰二胺 O. I — O. 15%,輔料褐煤 20. 05 - 37. 6%。配方肥各種原料按重量百分比加入到混拌機械中，混合均勻，分裝得成品；專用配方肥的主要營養(yǎng)成分分別占專用配方肥的重量百分比為，氮占專用配方肥的總重量的14 - 16%，五氧化二磷占專用配方肥的總重量的6 - 8%，氧化鉀占專用配方肥的總重量的10 - 14%，硼占專用配方肥的總重量的O. 3 — O. 5%，鋅占專用配方肥的總重量的O. 4 — O. 6%，硫占專用配方肥的總重量的4 一 5. 4%，二氰二胺占專用配方肥的總重量的O. I - O. 15%。所述配方肥各種原料按重量百分比加入到混拌機械中，混合均勻，分裝得成品。所述褐煤為腐植酸重量含量30%以上,硫含量O. 5 — I. 2%的土狀褐煤。所述配方肥適用于我國北方圍欄禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公頃用量75 — 225千克。技術(shù)原理本發(fā)明專用配方肥的各配方成分均為目前常見品種，其基本成分與現(xiàn)有肥料專利有部分重疊，因此各成分本身并不具創(chuàng)新性；但目前的肥料專利或肥料品種針對的施肥對象多為農(nóng)田、果樹、人工草地或草坪，肥料中的氮、磷、鉀等大量元素以及硫、鋅、硼等中微量元素的配伍不能適用于天然草地。通過近十年在天然草地長期定位施肥的試驗發(fā)現(xiàn)(I)高氮可提高草地地上部分生物產(chǎn)量，但提高產(chǎn)量的同時，造成地上部分植物多樣性降低，優(yōu)質(zhì)牧草所占比重大幅度降低；(2)長期高氮導致土壤pH下降，土壤硝態(tài)氮含量顯著增加，而土壤交換性鉀含量顯著降低；土壤交換性陽離子組成變化和陽離子交換總量顯著下降，以及土壤通透性變差；(3)磷肥施用可提高草地生產(chǎn)的穩(wěn)定性，適量的氮、磷、鉀配合施用，在提高產(chǎn)量的同量，可維持天然草地的特種組成及地上部分生物多樣性；(4)北方刈割草地牧草生長對硫、鋅、硼等中微量元素較為敏感，適量添加可大幅度提高生產(chǎn)力，并及時補充土壤中微量元素。綜上所述，本發(fā)明采用的技術(shù)原理是針對我國北方刈割草地土壤肥力變化特征，結(jié)合土壤養(yǎng)分供應和牧草生長發(fā)育的養(yǎng)分需求，研制開發(fā)的專用配方肥及使用方法，以提高草地生產(chǎn)力和保護草地生物多樣性為切入點，在肥料養(yǎng)分含量配伍和施用方法方面具有創(chuàng)新性。本發(fā)明具有如下優(yōu)點 I.本發(fā)明工藝簡單，容易實施，所選用配方原料均為市售肥料或工業(yè)原料，對土壤和牧草無污染，施入土壤后無殘毒。2.本發(fā)明中的原料配方合理。根據(jù)我國刈割草地土壤肥力變化特征，結(jié)合土壤養(yǎng)分供應和牧草生長發(fā)育的養(yǎng)分需求，補充因刈割造成的草地土壤營養(yǎng)元素損失，在提高草地生產(chǎn)力的同時，有效保護草地生物多樣性。3.本發(fā)明中脲酶抑制劑二氰二胺和輔料褐煤，可有效降低肥料氮的揮發(fā)和反硝化損失，活化土壤磷素，提高肥料氮和磷的利用率，達到一次施用，滿足牧草生長發(fā)育需求。4.本發(fā)明專用配方肥具有極強的針對性，在配方上與農(nóng)田肥料、人工草地肥料存在較大差別，在施用量上針對不同草地的刈割強度和刈割年限，施肥量兼顧到有效養(yǎng)分的補充強度，在不影響地上部分多樣性的前提下定量施肥，可大幅度提高地上部分生物量。
具體實施例方式實施例I :本實施例中，配方肥原料組成包括普通尿素29. 55wt%，磷酸二氫銨11. 65wt%,硫酸鉀24wt%，七水硫酸鋅2. 25wt%，十水四硼酸鈉3. 6wt%，二氰二胺O. 12wt%，褐煤28. 83wt % ο將上述原料按重量百分比加入到混拌機械中，混合均勻，分裝得成品。該實施例配方肥養(yǎng)分含量按重量百分比計，氮占15wt%，五氧化二磷占7wt%，氧化鉀占12wt%,硼占O. 4wt%,鋅占O. 5wt%,硫占4. 7wt%, 二氰二胺O. 12wt% ;其中氮磷鉀總含量為34wt%。實施例2 — 10 :與實施例I不同之處在于原料的配比有所差別(表1)，具體實施方式
同實施例1，各實施例配方肥主要養(yǎng)分含量重量百分比見表2。表I配方肥原料組成重量百分比(wt %)
權(quán)利要求
1.一種北方刈割草地專用配方肥，其特征在于按重量百分比計，尿素占27. 8 —31. 3%，磷酸二氫銨10. O — 13. 3%，硫酸鉀20. O — 28. 0%，七水硫酸鋅I. 8 — 2. 7%，十水四硼酸鈉 2. 7 - 4. 5%, 二氰二胺 O. I - O. 15%,輔料褐煤 20. 05 — 37. 6%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的北方刈割草地專用配方肥，其特征在于專用配方肥的主要營養(yǎng)成分分別占專用配方肥的重量百分比為，氮占專用配方肥的總重量的14 - 16%，五氧化二磷占專用配方肥的總重量的6 - 8%，氧化鉀占專用配方肥的總重量的10 - 14%，硼占專用配方肥的總重量的O. 3 — O. 5%，鋅占專用配方肥的總重量的O. 4 — O. 6%，硫占專用配方肥的總重量的4 一 5. 4%，二氰二胺占專用配方肥的總重量的O. I — O. 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的北方刈割草地專用配方肥，其特征在于所述配方肥各種原料按重量百分比加入到混拌機械中，混合均勻，分裝得成品。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的北方刈割草地專用配方肥，其特征在于所述褐煤為腐植酸重量含量30%以上，硫含量O. 5 — I. 2%的土狀褐煤。
5.一種權(quán)利要求I所述的北方刈割草地專用配方肥的使用方法，其特征在于所述配方肥適用于我國北方圍欄禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公頃用量75 - 225千克。
全文摘要
本發(fā)明涉及土壤肥料技術(shù)，具體為一種北方刈割草地專用配方肥及其使用方法。按重量百分比計，尿素占27.8－31.3%，磷酸二氫銨10.0－13.3%，硫酸鉀20.0－28.0%，七水硫酸鋅1.8－2.7%，十水四硼酸鈉2.7－4.5%，二氰二胺0.1－0.15%，輔料褐煤20.05－37.6%。本發(fā)明配方肥使用方法，適用于我國北方圍欄禁牧的天然刈割草地，5月中下旬或6月上旬降雨后撒施，每公頃用量75－225kg。本發(fā)明適用于北方刈割草地，平衡養(yǎng)分，提高草地生產(chǎn)力，維持草地生態(tài)系統(tǒng)功能和生物多樣性。
文檔編號C05G1/06GK102875220SQ20121033487
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者姜勇, 張玉革, 徐柱文 申請人:中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所