一種基于降低稻田氮、磷面源污染的化肥減量深施方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及農(nóng)作物施肥技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于降低稻田氮、憐面源污染的 化肥減量深施方法，適用于我國(guó)南方雙季稻連年化肥減施與保持產(chǎn)量穩(wěn)定前提下降低稻田 氮、憐面源污染。
【背景技術(shù)】
[0002] 水稻是我國(guó)重要的糧食作物。目前我國(guó)水稻種植面積約占世界水稻種植面積的 20 %，而水稻氮肥用量占全球水稻氮肥總用量的37 %。我國(guó)稻田單季氮肥用量平均高達(dá) 180kghm2,運(yùn)一用量比世界稻田氮肥單位面積平均用量大約高出75%左右。然而，過(guò)高的 化肥用量在滿足高產(chǎn)需求的同時(shí)，也帶來(lái)了嚴(yán)重的問(wèn)題。一方面過(guò)量施用化肥導(dǎo)致肥料利 用率降低，±壤結(jié)構(gòu)惡化，水稻產(chǎn)量不穩(wěn)定；另一方面化肥的大量損失加劇農(nóng)業(yè)面源污染和 水體富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)。如何提高化肥利用效率、減少由肥料損失帶來(lái)的農(nóng)業(yè)面源污染是長(zhǎng)期 W來(lái)我國(guó)糧食安全和生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域科學(xué)家關(guān)注的重要課題。
[0003] 目前，我國(guó)稻田施肥技術(shù)主要有測(cè)±配方施肥、平衡施肥、水肥禪合、前氮后移和 緩控施肥等，極大推動(dòng)了我國(guó)施肥技術(shù)的進(jìn)步。此外，針對(duì)我國(guó)人多地少、經(jīng)營(yíng)分散、田塊面 積小等實(shí)際情況，朱兆良院壬提出了 "區(qū)域用量控制與田塊微調(diào)相結(jié)合推薦施肥"和"±壤 養(yǎng)分分區(qū)管理和分區(qū)平衡施肥技術(shù)"的理念，用來(lái)指導(dǎo)區(qū)域上養(yǎng)分利用效率的提高。運(yùn)些施 肥技術(shù)為提高我國(guó)肥料利用率和保障糧食安全做出了重要貢獻(xiàn)。
[0004] 研究表明，除過(guò)量施用化肥外，施肥方式不當(dāng)是導(dǎo)致當(dāng)前肥料利用效率下降和農(nóng) 田面源污染加劇的另一重要因素。在實(shí)際生產(chǎn)中，肥料撒施的現(xiàn)象仍較常見(jiàn)，尤其是在水稻 種植過(guò)程中，撒施化肥易隨稻田排水及地表徑流損失。另有研究指出，將化肥撒施改為深 施，可顯著提高稻田肥料利用效率和降低稻田面源污染。但目前少有結(jié)合化肥深施W進(jìn)一 步提高肥料利用效率和降低農(nóng)田面源污染風(fēng)險(xiǎn)的施肥技術(shù)。 陽(yáng)〇化]在我國(guó)南方雙季稻區(qū)，化肥高投入和撒施極為普遍，且稻季降雨充沛，水稻施肥期 間降雨頻繁，稻田排水和地表徑流導(dǎo)致的化肥損失較為嚴(yán)重，并污染臨近水體或引起水體 富營(yíng)養(yǎng)化。因此，在不降低水稻產(chǎn)量的前提下，通過(guò)合理降低化肥投入和改變施肥方式是解 決該地區(qū)稻田施肥對(duì)環(huán)境不良影響及提高肥料利用效率的有效途徑之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于降低稻田氮、憐面源污 染的化肥減量深施方法，該方法可較大限度降低稻田面源污染風(fēng)險(xiǎn)，提高氮肥利用效率， 在生產(chǎn)中可操作性強(qiáng)，投入成本低，推廣應(yīng)用價(jià)值極高。
[0007] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為：
[0008] 一種基于降低稻田氮、憐面源污染的化肥減量深施方法，包括如下步驟：
[0009] 1)確定水稻的化肥減量深施方法的目標(biāo)產(chǎn)量：
[0010] 目標(biāo)產(chǎn)量確定為當(dāng)?shù)厮镜竟惹唉昶骄a(chǎn)量的110% -115% ; W11]。確定目標(biāo)產(chǎn)量下的N、P、Κ養(yǎng)分需求量：
[0012]目標(biāo)產(chǎn)量下的Ν、Ρ、Κ養(yǎng)分需求量可W根據(jù)如下公式求得：
[001 引NRn'p'k - YX GNC N, P, K+SYX SNCn, P, K;
[0014] 式中：NRw,p,K為目標(biāo)產(chǎn)量下水稻的N、p或Κ養(yǎng)分需求量，Υ為目標(biāo)產(chǎn)量，GNCw,p,K為 目標(biāo)產(chǎn)量下水稻稻谷的N、P或K養(yǎng)分含量，SY為目標(biāo)產(chǎn)量下水稻賴桿干物質(zhì)量，SNCwak為 目標(biāo)產(chǎn)量下水稻賴桿干物質(zhì)的N、P或K養(yǎng)分含量，其中Y、GNCw,P,K、SY和SNCw,P,K均可W在 水稻收獲后實(shí)測(cè)獲得； 陽(yáng)015] 3)確定目標(biāo)產(chǎn)量下的施肥量：
[0016] 依據(jù)作物施肥基本原理"養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)"，作物收獲后帶走的養(yǎng)分要W施肥的方式 歸還，W維持±壤養(yǎng)分平衡，因此，目標(biāo)產(chǎn)量下的施肥量可W根據(jù)如下公式求得：
[0017] AFn,p,k -NR N, P, k/NCn, P, K;
[001引式中：AFw,p,K為目標(biāo)產(chǎn)量下的N、p或Κ肥的施用量，NRw,p,K為步驟。中所獲得的 目標(biāo)產(chǎn)量下的養(yǎng)分需求量，Ν(；,ρ,κ為肥料中的N、P或K的含量，其中肥料中的N、P或K含量 可根據(jù)肥料的說(shuō)明書(shū)獲得；
[0019] 4)施用化肥：
[0020] 早、晚稻的肥料均按提苗肥和基肥施用，早稻提苗肥：氮肥用量30-3化gN/ha、憐 肥用量25-30kgPzOs/ha，晚稻提苗肥：氮肥用量25-30kgN/ha，早、晚稻的基肥用量均等于 早、晚稻目標(biāo)產(chǎn)量下的施肥量減去早、晚稻提苗肥，早、晚稻的提苗肥均在插秩前撒施，基肥 先做成肥球，然后在插秩后深施。
[0021] 對(duì)上述方法進(jìn)行改進(jìn)，所述的氮肥為硫酸錠，憐肥為憐酸二氨錠，鐘肥為氯化鐘； 步驟4)中，基肥做成肥球的方法為：先將確定施肥重量的氮、憐和鐘肥充分混勻，再加入過(guò) 2-3毫米篩后的粘±，充分混勻得混合肥料，然后噴水至混合肥料用手可W捏成團(tuán)為止，放 置10-15分鐘后用手捏成直徑為1-1. 5cm的肥球；所述的粘±為雙季稻種植區(qū)的紅壤；基 肥深施可人工進(jìn)行，深施深度為5-7cm，隔行點(diǎn)狀深施。
[0022] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果和優(yōu)點(diǎn)在于： 陽(yáng)023] 1、該方法在確定區(qū)域產(chǎn)量的情況下，依據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量法確定施肥量，施肥方式由傳 統(tǒng)的撒施改為深施，并提供了具體實(shí)施方案。
[0024] 2、該方法在確保水稻產(chǎn)量不減產(chǎn)的前提下減少化肥施用量，并且采用深施的施肥 方式，可較大限度的提高肥料利用效率，降低由施肥造成的農(nóng)田氮憐面源污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在 連年減施化肥的情況下仍能維持稻田±壤肥力。
[00巧]3、該方法所設(shè)及的肥球制作方法簡(jiǎn)單易行，所需的輔助工具極少。
[00%] 4、該方法中基肥可在插秩后進(jìn)行深施，深施操作簡(jiǎn)便，額外增加的勞動(dòng)力極少，且 深施后不需要后期追肥，便于田間管理。
[0027]
[0028]
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。 陽(yáng)〇3〇] 實(shí)施例1
[0031] 一種基于降低稻田氮、憐面源污染的化肥減量深施方法，其步驟是：
[0032] 1)確定水稻的化肥減量深施方法的目標(biāo)產(chǎn)量：
[0033]W中國(guó)科學(xué)院桃源農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站為試驗(yàn)區(qū)，該試驗(yàn)區(qū)近Ξ年來(lái)早、晚稻平均產(chǎn) 量分別為4500-4800kg/ha和4700-5000kg/ha左右，因此，確定該試驗(yàn)區(qū)今年水稻的目標(biāo)產(chǎn) 量是 5250kg/ha。
[0034] 2)目標(biāo)產(chǎn)量下的N、P、K養(yǎng)分需求量可W根據(jù)如下公式求得： 陽(yáng) 03 引 NRn,p,k=YXGNCn,p,k+SYXSNCn,p,k;
[0036] 式中：NRw,p,κ為目標(biāo)產(chǎn)量下水稻的N、P或Κ養(yǎng)分需求量化g/ha)，Υ為目標(biāo)產(chǎn)量 化g/ha)，GNCw,p,i(為目標(biāo)產(chǎn)量下水稻稻谷的Ν，Ρ或Κ養(yǎng)分含量化g/kg)，SY為目標(biāo)產(chǎn)量下水 稻賴桿干物質(zhì)量化g/ha)，SNCw,p,i<為目標(biāo)產(chǎn)量下水稻賴桿干物質(zhì)的N，P或K養(yǎng)分含量化g/ kg)。根據(jù)調(diào)研和取樣分析結(jié)果得出，早稻賴桿干物質(zhì)量約為5000kg/ha，晚稻賴桿干物質(zhì)量 約為5100kg/ha，早稻賴桿干物質(zhì)中N、P和K的含量分別為0. 88、0. 18和1. 23%，早稻稻谷 中N、P和K的含量分別為1. 10、0. 31和0. 09%，晚稻賴桿干物質(zhì)中N、P和K的含量分別 為0. 90、0. 19和1. 26%，晚稻稻谷中N、P和K的含量分別為1. 12、0. 32和0. 09%。根據(jù)養(yǎng) 分需求量公式計(jì)算得出目標(biāo)產(chǎn)量下早稻的N、P和K需求量分別為102、25和66kg/ha，晚稻 的N、P和K需求量分別為104、26和69kg/ha。
[0037] 3)確定目標(biāo)產(chǎn)量下的施肥量：
[0038] 依據(jù)作物施肥基本原理"養(yǎng)分歸還學(xué)說(shuō)"，作物收獲后帶走的養(yǎng)分要W施肥的方式 歸還，W維持±壤養(yǎng)分平衡，因此，目標(biāo)產(chǎn)量下的施肥量可W根據(jù)如下公式求得：
[0039] AFn,p,k=NRn,p,k/NCn,p,k; W40] 式中：AFw,P,K為目標(biāo)產(chǎn)量下的N、P或K肥的施肥量化g/ha)，NRP,K為步驟。中 所獲得的目標(biāo)產(chǎn)量下的養(yǎng)分需求量化g/ha)，NCw,P,I(為肥料中的N、P或K的含量化g/kg)。 該方法中所用的N肥為硫酸錠，純N含量為21 %，P肥為憐酸二氨錠，P2〇e含量為49 %，純 N含量為11.8%，K肥為氯化鐘，Κ2〇含量為60%。根據(jù)步驟2)確定的早、晚稻的N、P和K 的需求量，W及施肥量的計(jì)算公式，可W計(jì)算得出目標(biāo)產(chǎn)量下早稻的施肥量分別為硫酸錠 420kg/ha，憐酸二氨錠116kg/ha，氯化鐘133kg/ha，晚稻的施肥量分別為硫酸錠42化g/ha， 憐酸二氨錠12化g/ha，氯化鐘138kg/ha。 陽(yáng)〇W 4)化肥施用： 陽(yáng)0創(chuàng)早、晚稻的肥料均按提苗肥和基肥施用，早稻提苗肥：硫酸錠108kg/ha和憐酸二 氨錠61kg/ha，晚稻提苗肥：硫酸錠143kg/ha。早、晚稻的基肥用量均等于早、晚稻目標(biāo)產(chǎn)量 下的施肥量減去早、晚稻提苗肥。經(jīng)計(jì)算，早稻的基肥：硫酸錠3^kg/ha、憐酸二氨錠55kg/ ha、氯化鐘133kg