本發(fā)明涉及農作物肥料領域，特別是一種使用于小麥種植的復合肥。

背景技術：

小麥是重要的糧食作物和經濟作物,統(tǒng)計顯示其產量和種植面積僅次于水稻,居世界第二位.在民生和經濟中占有重要的地位,有效利用有限的土地資源,提高小麥作物的產量和品質,無論對我國的糧食安全還是食品安全都有重要的意義,也一直是科學工作者追求的目標。

小麥在生長和發(fā)育的過程中需要吸收的營養(yǎng)元素達20多種，主要有氮、磷、鉀三種大量元素；硫、鈣、鎂等常量元素和鐵、錳、鋅、硼、鉬等微量元素，這些元素主要來自肥料,小麥生長過程中從土壤中吸收得到。

在小麥種植的過程中長期大量的施用單一的無機肥料會對土壤產生嚴重的影響：

1、重金屬和有毒元素增加：

產生污染的重金屬主要有zn、cu、co和cr，從化肥的原料開采到加工生產,總是給化肥帶進一些重金屬元素或有毒物質，其中以磷肥為主，目前我國小麥施用的化肥中,磷肥約占20％,磷肥的生產原料為磷礦石,它含有大量有害元素f和as,同時磷礦石的加工過程還會帶進其它重金屬cd、hg、as、f,特別是cd；另外,利用廢酸生產的磷肥中還會帶有三氯乙醛,對作物造成毒害，研究表明,無論是酸性土壤、微酸性土壤還是石灰性土壤,長期施用化肥會造成土壤中重金屬元素的富集，直接危害人體健康，比如,長期施用硝酸銨、磷酸銨、可使土壤中as的含量達50～60mg/kg，同時,隨著進入土壤cd的增加,土壤中有效cd含量也會增加,作物吸收的cd量也增加。

2、微生物活性降低,物質難以轉化及降解：

土壤微生物是個體小而能量大的活體,它們既是土壤有機質轉化的執(zhí)行者,又是植物營養(yǎng)元素的活性庫,具有轉化有機質、分解礦物和降解有毒物質的作用，中科院南京土壤研究所的試驗表明,施用不同的肥料對微生物的活性有很大的影響,土壤微生物數(shù)量、活性大小的順序為:有機肥配施無機肥>單施有機肥>單施無機肥；目前,我國施用的化肥中以氮肥為主,而磷肥、鉀肥和有機肥的施用量低,這會降低土壤微生物的數(shù)量和活性。

3、養(yǎng)分失調,硝酸鹽累積：

目前,我國施用的化肥以氮肥為主,而磷肥、鉀肥和復合肥較少,長期施用造成土壤營養(yǎng)失調,加劇土壤p、k的耗竭,導致no3-n累積，no3-n本身無毒,但若未被作物充分同化可使其含量迅速增加,攝入人體后被微生物還原為no2-,使血液的載氧能力下降,誘發(fā)高鐵血紅蛋白血癥,嚴重時可使人窒息死亡；同時,no3-n還可以在體內轉變成強致癌物質亞硝胺,誘發(fā)各種消化系統(tǒng)癌變,危害人體健康，在保護地栽培條件下,即使是以施用有機肥為主100cm土層中no3-n累積量也在240～740kg/hm2。

4、酸化加劇,ph變化大：

長期施用化肥加速土壤酸化，一方面與氮肥在土壤中的硝化作用產生硝酸鹽的過程相關。首先是銨轉變成亞硝酸鹽,然后亞硝酸鹽再轉變成硝酸鹽,形成h+,導致土壤酸化，另一方面,一些生理酸性肥料,比如磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨在植物吸收肥料中的養(yǎng)分離子后,土壤中的h+增多,許多耕地土壤的酸化和生理性肥料長期施用有關；同時,長期施用kcl,因作物選擇吸收所造成的生理酸性的影響,能使緩沖性小的中性土壤逐漸變酸，此外,氮肥在通氣不良的條件下,可進行反硝化作用,以nh3、n2的形式進入大氣,大氣中的nh3、n2可經過氧化與水解作用轉化成hno3,降落到土壤中引起土壤酸化?；适┯么龠M土壤酸化現(xiàn)象在酸性土壤中最為嚴重。土壤酸化后可加速ca、mg從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。

由于現(xiàn)在農業(yè)的現(xiàn)代化水平越來越高，有機食品越來越受到了人們的重視。因而有效的利用土地,改善小麥的種植環(huán)境,提高小麥的產量和品質是人們努力的方向。

技術實現(xiàn)要素：

針對小麥對肥料的需求特點，我國現(xiàn)有小麥種植施肥的現(xiàn)狀，施用單一肥料的危害，本發(fā)明的目的就是提供一種用于小麥種植的復合肥，在增強土壤肥力的同時，可以改善土壤結構，降低農藥殘留，同時很好的克服單一施肥帶來的對土壤及作物的危害。

其解決問題的技術方案是：

一種用于小麥種植的復合肥：由以下重量分數(shù)的褐煤30-40份、尿素30-40份、磷酸一銨20-25份、氯化鉀10-15份、枯草芽孢桿菌3-5份制成：其制備方法是把以上組分混合、粉碎、攪拌、造粒、烘干、篩分、包裝即可。

配方中總養(yǎng)分(n、p、k)的質量分數(shù)≥30％，有機質的質量分數(shù)≥20％，每克中含有不少于2000萬個活性菌。

與單質肥相比，本發(fā)明肥料具有以下優(yōu)點：1、是養(yǎng)分齊全，副成分少：本發(fā)明肥料含有多種營養(yǎng)元素，這些營養(yǎng)元素都是小麥生長必需的營養(yǎng)成分，可滿足小麥不同生長時期對各種養(yǎng)分的需求,同時，由于復合肥副成分少，可減少甚至消除副成分帶來的不良影響；2、是理化性狀好：本發(fā)明肥料經過造粒，肥料的溶解速度降低，肥料因淋溶、滲透、揮發(fā)、反硝化等造成的損失大大減少，延長了肥效，同時，單質肥料的腐蝕性、吸濕性、揮發(fā)性等不良性狀也得到改良，肥料不易結塊，肥料的利用率提高；3、是有利于科學施肥的實現(xiàn)：目前，我國大部分農民的科技素質還較低，測土配方科學用肥要真正落實，還有相當大的難度,本發(fā)明肥料的應用，可改變偏施氮肥的不良習慣，避免氮素資源浪費及環(huán)境污染，與單質肥相比生產成本減少，勞動強度降低，小麥產量有保證。

具體實施方式

以下結合實施例對本發(fā)明作出詳細說明

實施例一

一種用于小麥種植的復合肥：由以下重量分數(shù)的褐煤40份、尿素30份、磷酸一銨20份、氯化鉀15份、枯草芽孢桿菌5份制成：其制備方法是把以上組分混合、粉碎、攪拌、造粒、烘干、篩分、包裝即可。

實施例二

一種用于小麥種植的復合肥：由以下重量分數(shù)的褐煤30份、尿素40份、磷酸一銨20份、氯化鉀10份、枯草芽孢桿菌3份制成：其制備方法是把以上組分混合、粉碎、攪拌、造粒、烘干、篩分、包裝即可。

實施例三

一種用于小麥種植的復合肥：由以下重量分數(shù)的褐煤35份、尿素35份、磷酸一銨25份、氯化鉀13份、枯草芽孢桿菌4份制成：其制備方法是把以上組分混合、粉碎、攪拌、造粒、烘干、篩分、包裝即可。

本發(fā)明中組分：

尿素

是一種高濃度氮肥，屬中性速效肥料，尿素能促進細胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂,尿素是有機態(tài)氮肥，經過土壤中的脲酶作用，水解成碳酸銨或碳酸氫銨后，才能被作物吸收利用；尿素在轉化前是分子態(tài)的，不能被土壤吸附，會隨水流失；轉化后形成的氨也易揮發(fā)，同時由于尿素在土壤中轉化可積累大量的銨離子，會導致ph升高2-3個單位，再加上尿素本身含有一定數(shù)量的縮二脲，其濃度在500ppm時，便會對作物幼根和幼芽起抑制作用因此其他施用期的尿素含量也不宜過多或過于集中。

磷酸一銨

磷酸一銨(map)是一種水溶性速效復合肥，有效磷(ap2o5)與總氮(tn)含量的比例約5.44:1，是高濃度磷復肥的主要品種之一。該產品廣泛適用于水稻、小麥、玉米、高粱、棉花、瓜果等各種糧食作物和經濟作物；廣泛適用于紅壤、黃壤、棕壤、黃潮土、黑土、褐土、紫色土、白漿土等各種土質；尤其適合于我國西北、華北、東北等干旱少雨地區(qū)施用；磷酸銨在土壤中呈酸性，與種子過于接近會產生不良影響，不宜與堿性肥料混合使用。

氯化鉀

氯化鉀是強酸強堿鹽，主要能補充植物的鉀元素，鉀主要能促進植物開花結果和枝葉生長的剛度、強度，也能提高植物的抗病能力，適宜用于缺鉀土壤及水稻、小麥、棉花、玉米、高粱等大田作物；氯化鉀施入土壤之后，k+很易被土壤膠體粒子所吸持，也易被作物根系吸收，而使相對較多的cl-殘留在土壤中，并與土壤膠體粒子上的ca2+，mg2+等陽離子交換出的h+相互作用，形成移動性強的cacl2，mgcl2或hcl，使施肥點周圍土壤中的鈣、鎂等鹽基向下淋溶，有酸化土壤的副作用。故在酸性土壤上使用kcl時，須配施一定量的石灰或含鈣鎂的肥料，氯化鉀中含氯45％-47％，但作物需要量小，在連續(xù)大量使用kcl時，肥料中含有大量的氯離子，會影響種子的發(fā)芽和幼苗的生長；作物易于吸入過多cl-，影響一些經濟作物的產品質量。土壤中鹽基的持續(xù)向下淋溶，會使一些土壤或局部土層出現(xiàn)鹽基不飽和狀態(tài)，引起其物理性狀的改變甚至惡化，故應注意配施一定量含鹽基的肥料。使用氯化鉀肥料時應與氮肥、磷肥配合施用，可以更好地發(fā)揮其肥效；透水性差的鹽堿地不宜施用氯化鉀，否則會增加對土壤的鹽害；砂性土壤施用氯化鉀時，要配合施用有機肥。氯化鉀容易引起土壤板結。

腐植酸(humicacid,ha)

腐植酸(humicacid,ha)，又稱胡敏酸，一種天然有機高分子化合物，是腐殖質的主要組成部分，廣泛存在于泥炭、褐煤中；泥炭等物質是植物殘體經過長期生物和物理作用而形成的有機礦體，其內含有大量的腐殖酸，腐殖酸是一大類多環(huán)、稠環(huán)有機化合物,這類物質對增強土壤肥力和改善土壤結構具有良好的作用；腐植酸不是一個單一的酸，而是一個復雜的含有基、酚羥基等官能團的混合物，該混合物表現(xiàn)出二元酸或偶爾三元酸的性質，腐植酸在自然界中通常與離子形成絡合物；腐植酸大分子的基本結構是芳環(huán)和脂環(huán)，環(huán)上連有羧基、羥基、羰基、醌基、甲氧基等官能團，與金屬離子有交換、吸附、絡合、螯合等作用；在分散體系中作為聚電解質、有凝聚、膠溶、分散等作用；其與氮、磷、鉀等元素結合制成的腐植酸類肥料，具有肥料增效、改良土壤、刺激作物生長、改善農產品質量等功能；腐植酸和除草醚、莠去津等農藥混用，可以提高藥效、抑制殘毒；本發(fā)明中利用褐煤中含有的大量腐殖酸可減少土壤對可溶性磷的固定提高磷肥利用率,促使土壤微量元素的活化、通常土壤中ca3(po4)2很難溶于水,能非常緩慢地溶解于土壤里的多酸中，肥效慢，擁有抗凝、緩沖、水分保持等多種功能,而加入腐殖酸發(fā)生反應后所形成的磷酸氫鹽和磷酸二氫鹽都溶于水能被作物吸收磷酸鈣；可與一些難容鹽形態(tài)存在的微量元素如fe、al、cu、mg、zn等形成絡合物,溶于水被作物吸收，這些微量元素的商品化螯合微肥價格昂貴,而腐殖酸可作為源廣價廉的天然螯合劑與微量元素螯合使其易被吸收。

枯草芽孢桿菌及尿素、磷酸一銨、氯化鉀與褐煤混合后制成的復合肥料含有大量的腐殖酸等有效養(yǎng)分,可以改善土壤結構

1、促進土壤團粒的形成：

腐殖酸銨能夠促進土壤團粒結構的形成,這主要是通過土壤微生物緩慢的轉化,如果經常使用腐殖酸類肥料就會加速這種轉化過程.

2、有利于土壤中水、肥、氣、熱狀況的調節(jié)：

當土壤中的團粒結構變好時其容重降低、孔隙度增大具備了良好的通途性。又因腐殖酸類肥料顏色深有利于對太陽熱能的吸收。當腐殖酸類肥料受到微生物的分解作用時放出熱量尤其是早春季節(jié)作物幼苗剛出土時能使地溫提高,而起到抗春寒作用。

3、改造貧瘠土壤及鹽堿地：

長期堅持施用腐殖酸肥料會從根本上把貧瘠的土壤改造為良田，由于腐殖酸的酸性可與鹽堿土的堿性中和,所以腐殖酸可調節(jié)土壤的酸堿度(ph)達到治理鹽堿的效果。

4、促進土壤微生物的活性：

在土壤中施用腐殖酸類肥料后,對土壤中微生物活動有促進作用,尤其是土壤中自生固氮菌顯著增多,使硝酸鹽的含量明顯增大,豐富了土壤的氮素營養(yǎng)，改良了作物根系的營養(yǎng)條件。

由于褐煤含有大量的有機質及有效養(yǎng)分；具有增加土壤的有機質的無機養(yǎng)分含量、提高化肥的有效利用率及提高小麥產量,改善小麥品質等作用，不僅富含小麥生長所必需的氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵等營養(yǎng)元素,而且溶解能力強,極易被植物葉面吸收,能促進小麥生長尤其能適當控制小麥葉面氣孔的開放度,減少蒸騰,提高抗逆能力,提高各種酶活性,增加葉綠素含量,且移動性大,能有效提高根系活力,防止早衰。

枯草芽孢桿菌能分泌合成多種有機酸、酶、生理活性物質等；可利用蛋白質、多種糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。不僅對有機物料有強大腐熟作用，而且在發(fā)酵過程中還繁殖大量功能細菌并產生多種特效代謝產物，從而刺激作物生長發(fā)育，促進作物生長，成熟，降低成本、增加產量，提高收入；提高作物抗病、抗旱、抗寒能力，功能細菌進入土壤后，可固氮、解磷、解鉀，增加土壤養(yǎng)分、改良土壤結構、提高化肥利用率；可處理多種有機物料，無毒、無害、無污染；物料經過礦質化，養(yǎng)分由無效態(tài)和緩效態(tài)變?yōu)橛行B(tài)和速效態(tài)；經過腐殖化，產生大量腐殖酸，刺激作物生長。

枯草芽孢桿菌為革蘭氏陽性桿狀細菌，可產生內生芽孢，耐熱抗逆性強，在土壤和植物的表面普遍存在，是植物體內常見的一種內生菌，對人畜無毒無害，不污染環(huán)境，生長速度快、營養(yǎng)需求簡單，在植物的表面易于存活、定殖與繁殖，是一種理想的生防微生物。

枯草芽孢桿菌對植物病菌的作用機制和方式是多樣的，主要包括競爭作用、抗生作用、溶菌作用和促進植物生長等幾個方面。

1.1競爭作用

競爭方式：主要包括營養(yǎng)競爭和位點競爭。營養(yǎng)和空間位點的競爭是指存在于同一微小生物環(huán)境中的兩個或兩個以上微生物之間爭奪這一環(huán)境內的空間、營養(yǎng)、氧氣等的現(xiàn)象?？莶菅勘U菌具有較強的競爭和定殖能力，從而搶占病原菌的侵染位點，消耗其周圍養(yǎng)分，阻止和干擾病原菌對植物葉面和其他器官的侵染，起到防病抑菌的作用。

1.2抗生作用

枯草芽孢桿菌的抗生作用是指通過產生代謝產物多種有效的抗菌物質在低濃度下就能夠對病原微生物的生長和代謝產生抑制作用，從而來影響病原微生物的生存和活動。

1.3溶菌作用

枯草芽孢桿菌的溶菌作用主要表現(xiàn)在是通過吸附在病原菌的菌絲上，并隨著菌絲生長而生長，而后產生溶菌物質造成原生質泄露使得菌絲體斷裂；或者是產生抗菌物質通過溶解病原菌孢子的細胞壁或細胞膜，致使細胞壁穿孔、畸形等現(xiàn)象從而抑制孢子萌發(fā)。

1.4誘導植物產生抗性及促進植物生長

枯草芽孢桿菌不但能夠抑制植物病原菌，而且還能夠誘發(fā)植物自身抗病機制從而增強植物的抗病性能的作用。枯草芽孢桿菌能夠產生類似細胞分裂素、植物生長激素的物質，促進植物的生長使植物抵抗病原菌的侵害。當作用于作物或土壤時.能夠在作物根際或體內定殖，并起到特定肥料效應。

土壤呼吸強度作為土壤生物活性指標之一，能夠在一定程度上反應土壤營養(yǎng)物的轉化和供應能力，其呼吸速率變化及變化方向也反應了生態(tài)系統(tǒng)對脅迫的敏感程度和響應模式，是環(huán)境安全評價的一項重要指標，當土壤受到外來污染物污染時，微生物為了維持生存可能需要更多的能量，而使土壤微生物的代謝活性發(fā)生不同程度的響應。研究表明各質量分數(shù)處理的枯草芽孢桿菌均表現(xiàn)為對土壤呼吸作用的刺激效應，并且土壤中枯草芽孢桿菌質量分數(shù)越大，對土壤呼吸強度的刺激作用越大，即刺激強度和施藥質量分數(shù)呈正相關。

脲酶屬于一種水解酶類，是惟一對尿素在土壤中轉化及尿素利用率有重大影響的酶，尿素施人土壤后.在脲酶的催化作用下，迅速分解成二氧化碳和氨，所以土壤脲酶活性的降低，不僅可使尿素水解減緩，令其水解產物更多地被土壤吸附而有效減少尿素水解產物氨的揮發(fā)損失，也可能相應減少水解產物nh硝化作用潛勢，枯草芽孢桿菌處理過的土壤對土壤脲酶均表現(xiàn)出刺激效應?？莶菅挎邨U菌對脲酶刺激的機理，可能是由于微生物農藥的加人為微生物的生長提供了碳源和營養(yǎng)，從而使產生該種酶的微生物數(shù)量增長，活性增強，因而土壤中脲酶的活性也相應增強。

土壤內鹽分積累危害土壤結構黏滯，通氣性差，容重高，土溫上升，好氣性微生物活動差，養(yǎng)分釋放慢，滲透系數(shù)低，毛細作用強等，導致表層土壤鹽漬化進一步加劇，造成土壤冷、硬、板現(xiàn)象。過多的可溶性鹽類，可提高土壤溶液的滲透壓，引起植物的干旱。干旱季節(jié)，表土層鹽分過量積聚易傷下胚軸。在高ph值下，還會導致oh一對植物的直接毒害。植物組織內鹽分過量積聚，會使原生質受害，蛋白質合成受阻，含氮的中間代謝產物積累，造成細胞中毒。由于交換性na+的競爭，使植物對鉀、磷和其他營養(yǎng)元素的吸收減少，磷的轉移也會受到抑制，從而影響植物的營養(yǎng)狀況，影響植物的氣空開閉。在高濃度鹽類作用下，氣孔保衛(wèi)細胞內的淀粉形成受到阻礙，使細胞不能關閉，植物容易干旱枯萎。用枯草芽孢桿菌優(yōu)勢菌株，生產出生物有機肥，用于植物生產，在投入成本相同的情況下，植物生長發(fā)育良好，產量增加，而且鹽堿地土壤理化性狀得到改善，土壤微生物數(shù)量增多。

本發(fā)明所用小麥復合肥的肥效驗證實驗

實驗設在洛陽汝陽縣大安區(qū)，實驗品種為周麥26號，供試驗用土壤為粘土，海拔355米，實驗土地肥力中等，微堿性，有灌溉條件，實驗區(qū)面積60㎡，設三次重復區(qū)排列取平均值，連續(xù)三年實驗數(shù)據(jù)取平均值。

施肥方法：按照等價投入原則，實驗組1、2、3組分別使用實施例1-3制備的小麥專用復合肥，每畝施用100千克；對照組使用氮磷鉀質量比為15-5-5的復合肥，每畝施用量80千克；對照組2每畝施用尿素50千克，過磷酸鈣60千克，同時以未施用肥料、未耕種地作為空白對照，然后測定小麥的產量，并用重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質含量，電位法測定土壤ph值、微生物生物量碳測定法測定土壤微生物，和利用環(huán)刀法計算土壤孔隙度和土壤毛管孔隙度，結果如表一所示。

表一、施用小麥專用復合肥結果：

注：土壤取樣采用s形7點取樣

由表一可知，施用本發(fā)明的小麥專用復合肥，小麥產量得到明顯提高，并且土壤團粒結構如土壤總孔隙度，和土壤毛細管孔隙度均得到改善，同時土壤有機質含量、土壤微生物含量碳和土壤ph值均得到提高而有機質的微生物活性呈正相關，土壤總孔隙度和吸光度、氧氣密度呈正相關，吸光度和微生物量碳、量氮呈正相關，毛管孔隙度與保水、透氣性及導電率呈正相關。因此本發(fā)明制備的小麥專用復合肥料具有改善土壤團粒結構，增加土壤有機物含量，減少土壤污染等功能，能廣泛用于小麥種植。