專利名稱：一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)環(huán)境保育與修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及的是一種可有效降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，同時(shí)還涉及一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥的制備方法，適于廣大重金屬污染地區(qū)尤其是輕度鎘鉛污染地區(qū)的玉米生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)化和城市化的不斷推進(jìn)，我國(guó)土壤重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越受到人們的高度重視。據(jù)相關(guān)資料報(bào)道，上世紀(jì)80年代初期我國(guó)受鎘、鉛、汞、砷、鉻、鎳等重金屬污染的耕地面積僅267萬(wàn)hm2，1988年時(shí)便增加到667萬(wàn)hm2，到上世紀(jì)末已超過(guò)1000萬(wàn)hm2，目前已突破2000萬(wàn)hm2、約占全部耕地面積的20 %。更為嚴(yán)重的是，我國(guó)基本農(nóng)田的重金屬污染也相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)部近年對(duì)30萬(wàn)hm2基本農(nóng)田保護(hù)區(qū)土壤有害重金屬的抽樣監(jiān)測(cè)結(jié)果，已發(fā)現(xiàn)3. 6萬(wàn)hm2的土壤重金屬含量超標(biāo)，超標(biāo)率高達(dá)12. 1%。土壤重金屬的污染，直接導(dǎo)致了農(nóng)產(chǎn)品重金屬含量的超標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)已公開的文獻(xiàn)資料報(bào)道，杭州市近郊蔬菜鎘、銅、汞、鋅的超標(biāo)率分別為^^^15^^59%和4% ；長(zhǎng)沙市蔬菜重金屬的超標(biāo)率為50% ；沈陽(yáng)近郊大白菜鉛和鎘的超標(biāo)率分別為100%和58%，黃瓜鎘、 汞、鉛超標(biāo)率分別為73^^27%和18% ；天津市郊蔬菜鎘的超標(biāo)率為40% ；南寧市蔬菜鎘和汞的超標(biāo)率分別為92%和50%;上海寶山區(qū)蔬菜鉛和鎘的超標(biāo)率分別高達(dá)82%和溫州市蔬菜鎘的含量超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1. 7倍，水果為1. 6倍；成都市9種蔬菜鉛和鎘的超標(biāo)率分別為22%和重慶市水稻鎘、鉛超標(biāo)率為25-50%，玉米鉛含量超標(biāo)率為22-66%、鎘和汞的超標(biāo)率為11%;湖南境內(nèi)湘江流域的大宗蔬菜鎘、鉛超標(biāo)率均超過(guò)了 10%，珠三角灘涂圍墾農(nóng)區(qū)稻米鎳、鉛、鉻、鎘的超標(biāo)率分別達(dá)48. 3%、28. 9%、12. 3%與2. 6%。另?yè)?jù)中國(guó)農(nóng)科院茶葉研究所和農(nóng)業(yè)部等單位的測(cè)定結(jié)果，近年來(lái)主要產(chǎn)茶區(qū)的茶葉鉛超標(biāo)率呈增加趨勢(shì)。1999年茶葉樣品鉛超標(biāo)率為12. 5%,2001年則上升到25%。目前，我國(guó)土壤重金屬的污染狀況已嚴(yán)重影響到了耕地質(zhì)量、食品安全乃至人類的身體健康。在中國(guó)環(huán)境與發(fā)展國(guó)際合作委員會(huì)(簡(jiǎn)稱“國(guó)合會(huì)”)舉辦的2010年年會(huì)上， 國(guó)合會(huì)“中國(guó)土壤環(huán)境保護(hù)政策研究”項(xiàng)目組提交的專題報(bào)告特別提醒廣大民眾和相關(guān)部門土壤重金屬污染已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)被國(guó)家嚴(yán)重關(guān)注的關(guān)鍵點(diǎn)，需要立即采取緊急和長(zhǎng)期的治理行動(dòng)。至于具體行動(dòng)方案，一般是根據(jù)土壤的不同污染程度，按照“輕度污染農(nóng)藝調(diào)控-中度污染鈍化處理-重度污染切斷(食物鏈)改制”的總體思路，全面進(jìn)行重金屬污染土壤的綜合治理與改良利用?？v觀輕度污染農(nóng)田的綜合治理實(shí)踐，大多是通過(guò)改革水肥管理方式、調(diào)整耕作制度等農(nóng)藝措施來(lái)實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的農(nóng)業(yè)安全利用。但輕度污染農(nóng)田施用海泡石、鈣鎂磷肥、高嶺土等土壤重金屬鈍化劑的研究報(bào)道甚為少見。究其原因有三一是輕度污染農(nóng)田所引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題未能引起廣泛重視；二是目前的土壤重金屬鈍化技術(shù)基本上是一次性儲(chǔ)備施用技術(shù)，即一次性大量施用(少則數(shù)百公斤，多則2-3t) 土壤重金屬鈍化劑，因成本過(guò)高，農(nóng)民不易接受；三是輕度污染農(nóng)田的界定在實(shí)際操作中難以把握。
土壤重金屬鈍化劑在中度和重度污染土壤上的研究與應(yīng)用已受到廣泛關(guān)注，并初步形成了粘土礦物、磷肥類物質(zhì)、鐵錳氧化物、硅素類物質(zhì)、微量元素肥料、鐵錳氧化物等堿性類物質(zhì)、有機(jī)物料和復(fù)合鈍化劑等八大類別的土壤重金屬鈍化劑。常用的粘土礦物類的土壤重金屬鈍化劑包括海泡石、蒙脫石、斑脫石、白云石、凹凸棒石和含粘土礦物較多的高嶺土、膨潤(rùn)土等。最常用的磷肥類的土壤重金屬鈍化劑是鈣鎂磷肥，其它的還有鋼渣磷肥、 磷礦粉、磷酸鐵鋁鹽等。海泡石是一種纖維狀的含水硅酸鎂礦物，它的標(biāo)準(zhǔn)晶體化學(xué)式為 Mg · 8 (H2O)4[Si6O1J2 (OH)4 · 8H20，其 SiO2 含量一般在 54-60%之間、MgO 含量多在 21-25% 的范圍內(nèi)，硬度為2-2. 5°，密度為1-2. 2g/cm3,比表面積大，具有極強(qiáng)的吸附能力與陽(yáng)離子交換性能，其造型性、抗鹽度等都非常好，在農(nóng)業(yè)上的用途十分廣泛。本發(fā)明申請(qǐng)者自2006 年承擔(dān)中央環(huán)保專項(xiàng)基金、國(guó)家支撐計(jì)劃等相關(guān)項(xiàng)目以來(lái)，系統(tǒng)開展了海泡石對(duì)鎘的吸附解吸特征及其影響因素等的研究，以及將其應(yīng)用于重金屬污染土壤的原位修復(fù)技術(shù)等的攻關(guān)。研究結(jié)果表明(1)海泡石對(duì)鎘的吸附是一個(gè)快速的過(guò)程，其最大吸附量為2290mg/kg， 吸附過(guò)程以物理吸附和離子交換吸附為主。當(dāng)溶液PH <4時(shí)，pH值降低會(huì)明顯減少海泡石對(duì)鎘的吸附量；PH >4時(shí)，pH值對(duì)海泡石吸附量的影響較小。陪伴離子強(qiáng)度(Na+和N03_) 的增大會(huì)抑制海泡石對(duì)鎘的吸附。( 添加海泡石能有效增強(qiáng)土壤對(duì)鎘的吸附容量和強(qiáng)度 (增加17-60% )，降低其吸附鎘的解吸率(最高達(dá)25% )，其效果隨海泡石添加量的增大而增強(qiáng)。( 添加海泡石可有效鈍化土壤中的活性態(tài)鎘含量(DTPA提取鎘降低7-59%)，其效果隨海泡石添加量的增大而增強(qiáng)，并受土壤水分條件的影響較大。在45% WHC和110% WHC 兩種水分條件下，添加海泡石使土壤中交換態(tài)鎘的含量顯著降低(最大降幅達(dá))，碳酸鹽結(jié)合態(tài)和鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鎘含量顯著增加(最大增幅分別達(dá)232%與3 % )。(4)添加海泡石可顯著提高土壤的PH值、降低其H1值，是引起土壤中鎘形態(tài)變化的重要原因。(5) 施用海泡石可顯著降低輕度污染土壤中鎘的有效性和農(nóng)產(chǎn)品中鎘的含量。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，施用海泡石和鐵錳氧化物使土壤PH值提高0. 3-2. 0，酸提取態(tài)鎘的比例降低3-15 %，可還原態(tài)鎘和殘?jiān)鼞B(tài)的比例相應(yīng)提高。土壤鎘形態(tài)的變化有效抑制了作物對(duì)鎘的吸收水稻地上各部分鎘的含量顯著降低，糙米降低了 15. 0-48.8%、稻殼降低了 25. 0-60.2%、稻草降低了 19. 0-53. 4%，蘿卜莖和蘿卜葉的鎘含量分別降低10. 0-58. 3%和10. 8-50. 0%。其效果是海泡石+鐵錳氧化物>海泡石>鐵錳氧化物，其效果均隨用量的增加而增強(qiáng)。(6)施海泡石和鐵錳氧化物對(duì)水稻、蘿卜的產(chǎn)量、生物量，以及鎘在水稻和蘿卜體內(nèi)的分布規(guī)律沒(méi)有顯著影響。此外，本發(fā)明申請(qǐng)者還系統(tǒng)研究了鈣鎂磷肥等改良利用重金屬污染土壤的效應(yīng)及其作用機(jī)理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在于提供了一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥。它是在合理配置氮(N)、磷(P205)、鉀(K2O)等養(yǎng)分?jǐn)?shù)量與比例的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮鈣鎂磷肥、高嶺土、膨潤(rùn)土、電廠爐渣等物料在本發(fā)明中的多重功能，盡可能多的選用海泡石、鈣鎂磷肥、 高嶺土、膨潤(rùn)土、電廠爐渣等有效降低土壤活性態(tài)鎘鉛含量的物料作為鈍化劑，既具有肥料的生產(chǎn)功能(Ν+Ρ205+Κ20的總養(yǎng)分含量為25% )，又具有原位鈍化土壤活性態(tài)鎘鉛的環(huán)境保育與修復(fù)功能(海泡石+鈣鎂磷肥+高嶺土 +膨潤(rùn)土 +電廠爐渣等土壤重金屬鈍化劑的總量達(dá)38. 5-47%)，配方科學(xué)、合理，使輕度污染農(nóng)田的土壤活性態(tài)鎘、鉛含量分別下降了 48. 8-M. 2%與38. 1-44. 7%,同時(shí)亦使玉米籽粒中的鎘、鉛含量分別下降了 44. 3-49. 3% 與43. 4-45. 4%，并基本控制在國(guó)家《食品中污染物限量(GB^72-2005)》標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，在廣大重金屬污染地區(qū)尤其是輕度鎘鉛污染地區(qū)具有巨大的推廣應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明所述的輕度污染農(nóng)田，是指土壤的活性態(tài)鎘含量(以交換態(tài)Cd計(jì))< 0. 60mg/kg、活性態(tài)鉛含量(以交換態(tài)1 計(jì))< 400mg/kg的旱地和稻田(下同)；所述的土壤活性態(tài)鎘鉛含量和玉米籽粒鎘鉛含量的降低率，由公式“(1-施用本發(fā)明產(chǎn)品后的土壤活性態(tài)鎘鉛(或籽粒鎘鉛)含量+不施用本發(fā)明產(chǎn)品的土壤活性態(tài)鎘鉛(或籽粒鎘鉛)含量)X 100%”計(jì)算得出。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供了一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥的制備方法，操作簡(jiǎn)單，方法易行，工藝成熟，不需添置新的設(shè)備(施)即可在現(xiàn)有復(fù)混肥料生產(chǎn)廠家進(jìn)行規(guī)模生產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)與任務(wù)，本發(fā)明采用了以下技術(shù)措施一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成
原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)/ %尿素4.5 —11.5氯化銨2.0-.5.5硫酸銨2.0-8.0硝酸銨7.5 —16.0磷酸二銨7.5 —11.5硝酸磷鉀肥3.0-15.0鈣鎂磷肥7.5 —12.5氯化鉀6.5 —10.0硫酸鋅0.7 —1.5農(nóng)用硝酸稀土0.8 —1.5海泡石25.0--32.5高嶺土2.1-2.4膨潤(rùn)土0.5 —0.7電廠爐渣1.9-.2.3。本發(fā)明所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量復(fù)混肥的優(yōu)選方案(范圍) 為
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權(quán)利要求
1.一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，它由以下原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)制成 原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素4.5 — 11.5氯化銨2. O — 5. 5硫酸銨2. O — 8. O硝酸銨7. 5 — 16. O磷酸二銨7. 5 — 11. 5硝酸磷鉀肥 3. O — 15. O 鈣鎂磷肥7. 5 — 12. 5氯化鉀6. 5 — 10. 0硫酸鋅0. 7 — 1. 5農(nóng)用硝酸稀土 0. 8 — 1. 5 海泡石25. 0 - 32. 5高嶺土2. 1 — 2. 4膨潤(rùn)土0. 5 — 0. 7電廠爐渣1. 9 - 2. 3所述的海泡石，是一種比表面積大的含水硅酸鎂礦物，化學(xué)式為 Mg*8 (H2O)4 [Si6O1J2 (OH) 4·8Η20，其 Si02、MgO 的含量分別為 54 — 60% 與 21 — 25% ； 所述的硫酸鋅，是一種常用的微量營(yíng)養(yǎng)元素肥料；所述的農(nóng)用硝酸稀土，是由一種含鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、 銩、鐿、镥的天然礦物經(jīng)硝化工藝加工成的商品肥料，其化學(xué)式為R(N03)n*4H20 ；所述的高嶺土、膨潤(rùn)土和電廠爐渣三種原料，為一種復(fù)混肥的造粒成型調(diào)理劑，它占質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在5%以內(nèi)，其中高嶺土為復(fù)混肥造粒成型的粘結(jié)劑，膨潤(rùn)土和電廠爐渣分別為復(fù)混肥造粒成型的潤(rùn)滑劑與增強(qiáng)一干燥劑；同時(shí)，高嶺土、膨潤(rùn)土和電廠爐渣這三種原料，有效降低土壤活性態(tài)鎘鉛含量的常用鈍化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素8. 5—10.0氯化銨3. 0 — 4. 5硫酸銨2. 0 — 4. 0硝酸銨12. 5 - 14. 0磷酸二銨8. 5 — 10. 5硝酸磷鉀肥 4. 0 — 6. 0 鈣鎂磷肥7. 5-10.0氯化鉀8. 5 — 10. 0硫酸鋅0. 7 — 1. 2農(nóng)用硝酸稀土 0. 8 — 1. 3 海泡石30. 0 - 32. 5高嶺土2. 1 — 2. 3膨潤(rùn)土0. 5 — 0. 7電廠爐渣2. 1 — 2.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素9. 5氯化銨3. 5硫酸銨2. 5硝酸銨13. 5磷酸二銨10. 0硝酸磷鉀肥4. 5鈣鎂磷肥7. 5氯化鉀10. 0硫酸鋅0. 7農(nóng)用硝酸稀土0. 8海泡石32. 5高嶺土2. 2膨潤(rùn)土0. 5電廠爐渣2. 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素4. 5氯化銨5. 0硫酸銨6. 0硝酸銨12. 0磷酸二銨10. 0硝酸磷鉀肥7. 5鈣鎂磷肥12. 5氯化鉀9. 5硫酸鋅1. 5農(nóng)用硝酸稀土1. 5海泡石25. 0高嶺土2. 4膨潤(rùn)土0. 7電廠爐渣1. 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素6.0氯化銨4.0硫酸銨3.0硝酸銨12.0磷酸二銨10. 5硝酸磷鉀肥8. 0鈣鎂磷肥10. 0氯化鉀9. 5硫酸鋅1.0農(nóng)用硝酸稀土1. 0海泡石30.0高嶺土2. 1膨潤(rùn)土0.6電廠爐渣2.3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素5.0氯化銨4.0硫酸銨5.0硝酸銨13. 5磷酸二銨7. 5硝酸磷鉀肥13. 5鈣鎂磷肥10. 0氯化鉀8. 5硫酸鋅1. 5農(nóng)用硝酸稀土1. 5海泡石25.0高嶺土2.4膨潤(rùn)土0. 7電廠爐渣1.9。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素8.5氯化銨4. 5硫酸銨5. 5硝酸銨12.0磷酸二銨10. 0硝酸磷鉀肥5. 0鈣鎂磷肥7. 5氯化鉀10. 0硫酸鋅1. 0農(nóng)用硝酸稀土1. 0海泡石30. 0高嶺土2. 1膨潤(rùn)土0. 6電廠爐渣2. 3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素8. 5氯化銨4. 5硫酸銨3. 0硝酸銨13. 0磷酸二銨8. 0硝酸磷鉀肥12. 0鈣鎂磷肥9. 0氯化鉀7. 0硫酸鋅1. 2農(nóng)用硝酸稀土1. 3海泡石27. 5高嶺土2. 2膨潤(rùn)土0. 6電廠爐渣2. 2。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥，其特征在于原料質(zhì)量分?jǐn)?shù)％尿素11,氯化銨2.丨硫酸銨2.丨硝酸銨16,磷酸二銨10硝酸磷鉀肥3.鈣鎂磷肥8.氯化鉀8.硫酸鋅0.農(nóng)用硝酸稀土0. 8海泡石32. 5高嶺土2. 2膨潤(rùn)土0. 5電廠爐渣2.3。
10.權(quán)利要求1所述的一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量復(fù)混肥的制備方法，其步驟是A.海泡石制備選用海泡石原礦經(jīng)球磨過(guò)110- 140目篩備用；所述的海泡石原礦，其含有的海泡石含量達(dá)80 - 99%、重金屬鎘和鉛的含量分別以Cd、Pb計(jì)< 5mg/kg、水分含量以H2O計(jì)彡1. 5% ；B.高嶺土制備選用高嶺土原礦經(jīng)球磨過(guò)110— 140目篩備用；所述的高嶺土原礦，其含有的高嶺土含量達(dá)80 - 99%、重金屬鎘和鉛的含量分別以Cd、Pb計(jì)< 5mg/kg、水分含量以H2O計(jì)彡2. 5% ；C.膨潤(rùn)土制備選用膨潤(rùn)土原礦經(jīng)球磨過(guò)110— 140目篩備用；所述的膨潤(rùn)土原礦，其含有的蒙脫石含量須達(dá)80 - 99%、重金屬鎘和鉛的含量分別以Cd、Pb計(jì)< 5mg/kg、水分含量以H2O計(jì)彡2. 5% ；D.電廠爐渣制備收集火力發(fā)電廠的爐渣經(jīng)球磨過(guò)20- 40目篩備用；所述的火力發(fā)電廠的爐渣，其含有的SiO2含量在60 - 70%之間、CaO + MgO + MnO2 + Fe2O3四者之和達(dá) 15 - 20%、重金屬鎘和鉛的含量分別以Cd、Pb計(jì)彡5mg/kg、水分含量以H2O計(jì)彡1. 0% ；E.將步驟(A、B、C、D)制備的原料與尿素、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸二銨、硝酸磷鉀月巴、鈣鎂磷肥、氯化鉀、硫酸鋅和農(nóng)用硝酸稀土按比例混合均勻，通過(guò)擠壓造粒的復(fù)混肥工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)加工，為一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低輕度污染農(nóng)田玉米鎘鉛含量的復(fù)混肥及制備方法。它由尿素、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸二銨、硝酸磷鉀肥、鈣鎂磷肥、氯化鉀、硫酸鋅、農(nóng)用硝酸稀土、海泡石、高嶺土、膨潤(rùn)土和電廠爐渣按比例配制，其步驟A.海泡石制備；B.高嶺土制備；C.膨潤(rùn)土制備；D.電廠爐渣制備；E．將步驟制備的原料與尿素、氯化銨、硫酸銨、硝酸銨、磷酸二銨、硝酸磷鉀肥、鈣鎂磷肥、氯化鉀、硫酸鋅和農(nóng)用硝酸稀土混合，加工，為復(fù)混肥料。能有效降低土壤活性態(tài)鎘鉛與玉米鎘鉛含量，使輕度污染農(nóng)田的土壤活性態(tài)鎘、鉛含量分別下降了48.8－54.2%與38.1－44.7%，玉米鎘、鉛含量亦下降了44.3－49.3%與43.4－45.4%，適于廣大重金屬污染區(qū)推廣。
文檔編號(hào)C05G3/04GK102180750SQ20111005161
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月4日
發(fā)明者劉守龍, 周斌, 曹曉玲, 朱奇宏, 朱昌宇, 盛良學(xué), 羅尊長(zhǎng), 陳焱國(guó), 雷敏, 饒中秀, 黃道友 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所, 湖南省土壤肥料研究所