[发明专利]一种新型含糖含磷肥料

说明书

本发明公开了一种新型含糖含磷肥料。所述新型含糖含磷肥料的成分组成及其碳磷比特征如下：按碳、磷元素的质量计，新型含糖含磷肥料的碳磷比为1～15:1，分为低碳型(碳磷比为1～4:1)和高碳型(碳磷比为4～15:1)两种；所述碳源含有葡萄糖、蔗糖、甘蔗糖蜜、甜菜糖蜜的任意一种或几种。本发明的新型含糖含磷肥料通过滴施或条施的方式施入土壤，通过调控土壤中固有的解磷微生物活性提高作物的磷利用效率。在多个试验地点，使用本发明的新型含糖含磷肥料后，土壤呼吸增强、磷酸酶活性显著提高，土壤水溶性磷浓度显著增加，作物显著增产。

技术领域

本发明属于农业种植和化肥技术领域，具体涉及一种新型含糖含磷肥料。

背景技术

土壤微生物在土壤磷素活化、利用过程中发挥着重要作用。微生物可以迅速将施入土壤中的磷肥固定在体内形成微生物生物量磷；在微生物生物量磷周转过程中，这部分磷又可以被释放到土壤中(Gyaneshwar et al.2002)成为土壤有效磷的重要来源(Richardson et al.2009)。解磷微生物分泌的磷酸酶可将有机磷水解成正磷酸盐供植物吸收利用；微生物分泌的有机酸阴离子可以螯合被金属阳离子沉淀的磷酸根；微生物分泌质子以及通过呼吸作用释放的CO₂，也能降低根际土壤pH值，从而促进难溶性磷酸盐的溶解(Meyer et al.2019)。然而，对土壤微生物生长来说，农田土壤是一个碳限制的环境，绝大多数微生物处于“碳饥饿”状态(Demoling et al.,2007；Groffman and Fisk,2011)，土壤微生物往往只有5％左右处于活性状态。因此，通过添加适宜的碳源促进微生物代谢活性，强化微生物对磷的转化与周转，降低磷肥施入土壤后的有效性损失、提高磷肥利用效率就成了土壤肥料领域的理论研究的热点和难点问题。

碳磷比是调节土壤微生物对磷的生物活化与周转的关键因素。从原理上，人们认识到在碳源相对匮乏的环境中，提高土壤碳磷比能够增加碱性磷酸酶活性以及含有phoD的细菌功能群的丰度和多样性(Luo et al.2017)，促进土壤微生物对有机磷的活化(Spohnet al.2013；Zhnag et al.2014；Zhang et al.2016)。同时，提高碳磷比还可以增加土壤呼吸速率、促进土壤局部微域的酸化，进而增加难溶性无机磷的生物有效性(Meyer etal.2019)。然而，过量的碳输入也会导致施入土壤中的磷肥被大量固定在微生物体内(Zhang et al.2018)，造成土壤有效磷含量降低，抑制作物生长。因此，适宜的碳、磷投入比例是发挥微生物解磷功能、提高磷利用效率的关键。但是，迄今为止，还没有一个关于肥料产品中有机碳与磷酸盐碳磷元素化学计量比的具体技术参数。

检索专利文库发现，有一部分肥料配方的专利中涉及到含碳化合物的添加。在已公开的专利中，葡萄糖、蔗糖、糖蜜等含碳化合物都是作为生物有机肥发酵、微生物菌肥生产的过程中的一种添加剂，其作用是为微生物菌种扩大繁殖提供碳源，并没有考虑和涉及肥料的碳元素与磷元素化学计量比的问题。我们以“磷肥”和“碳磷比”、“碳磷比”和“磷利用效率”为关键词进行检索，未检索到相关的专利文献。我们以“肥料”和“碳磷比”为关键词，搜索到一份相关的专利，其内容是关于碳磷比调节有机肥发酵过程的(一种利用农业废弃物制备生物有机肥及生物有机无机复混肥的生产方法，CN201910338236.9)。

基于上述科研论文和专利文献分析可以认为：第一、就如何激发和促进农田土壤土著解磷功能微生物活性和功能的技术而言，前人对于如何控制肥料中的含碳化合物和磷酸盐的碳磷元素质量比没有形成具体和明确的技术参数；第二、对于含碳化合物和磷酸盐的配制方式和比例也没有形成相关的技术和产品。

发明内容

本发明为了解决生产中磷肥利用率低的问题，提供了一种调控土著微生物活性、提高磷肥利用率的新型含糖含磷肥料。

本发明提供的含糖含磷肥料，由水溶性含碳化合物与含磷化合物组成；

所述水溶性含碳化合物中的碳元素与所述含磷化合物中的磷元素的质量比为1～15:1。