专利名称：粳稻三因养分管理方法
技术领域：
本发明属于农业技术领域，用于水稻高产养分高效利用栽培，具体涉及一种粳稻 氮、磷、钾施肥方法。
背景技术：
水稻肥料投入量大、利用效率低是我国水稻生产的突出问题。我国目前水稻平 均氮肥施用量为180kg hm-2，高出世界水稻氮肥平均施用量的75%。在江苏省的部分县 (市)，水稻氮肥施用量超过300kg hm-2。氮肥的过量施用造成了氮素利用率大幅度下 降。我国水稻氮肥吸收利用率仅为30 35%，比发达国家低15 20个百分点。氮素的 过量施用造成水稻倒伏、病虫害发生严重和降低稻米品质，还会造成严重的环境污染。为 提高氮肥利用效率，各地研发了“氮肥总量控制与作物分生育期调控相结合的氮素管理技 术”(张福锁，马文奇，陈新平.2006.养分资源综合管理理论与技术概论.北京中国农业 大学出版社，48-58.)、“实地养分管理技术” (Peng SB, Huang JL, Zhong XH，Yang JC，Wang GH, Zou YB, Zhang FS, Zhu QS. Buresh RJ, Witt C. 2002. Challenge and opportunity of in improving fertilizer-nitrogen use efficiency of irrigated rice in China. Agricultural Science of China,1 :776_785.)(Peng SB, Buresh RJ, Huang JL, Yang JC, Zou YB, Zhong XH, Wang GH, Zhang FS. 2006. Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China.Field Crops Research,96 :37_47.)、“水稻精确施肥技术”(凌启鸿.2007.水稻精确定量栽培理论与技 术，北京中国农业出版社.)和“测土配方施肥”等(张福锁，2006)。这些技术大多集中在 保持目前产量水平前提下提高肥料利用效率。国际水稻研究所研究开发的水稻实地养分管 理技术(SSNM)在东南亚国家和我国南方推广应用，取得了明显的节氮效果，但这一技术主 要在双季稻区的籼稻上应用，对于单季粳稻的实地养分管理技术研究很少，增产效果不明 显；凌启鸿先生等研发的精确定量施用技术，主要根据施肥公式[施氮量=(目标产量的需 氮量_ 土壤的供氮量)/氮肥的当季利用率]进行计算总量，然后确定基蘖肥和穗肥的施用 比例，没有考虑水稻类型的差异，难以实现高产、优质、养分高效利用的协调发展。
发明内容
确定肥料的总施用量、根据水稻长势长相进行合理的追肥、根据品种产量形成特 点合理施用穗肥，这是实行水稻精确定量施肥、实现水稻高产与养分高效利用需要解决的3 个关键技术问题。本发明提供的“三因”养分管理方法，依据目标产量(希望收到的产量)、 土壤供肥能力(基础地力产量)和肥料农学利用率(施用单位氮、磷、钾后增加的产量)确 定总施肥量范围；依据水稻叶色与需氮量的关系，确定不同籼、粳稻品种主要生育期施氮的 叶绿素测定仪(SPAD)和叶色卡(LCC)指标值；依据不同类型品种产量形成特点，确定穗肥 施用的策略穗数型品种(每穗颖花数< 130粒)重施促花肥；大穗型品种(每穗颖花数 彡160粒)采用保(花肥)、粒(肥)结合；中穗型品种(130粒<每穗颖花数< 160粒)采
5用促(花肥)、保(花肥)结合。磷、钾肥施用量按照氮(N) P2O5= 1 0.3、N K2O = 1 0.5确定。本发明所采用的技术方案是，一种水稻三因养分管理方法，包括以下步骤(一 )施肥总量确定(1)施用氮肥总量=(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率；其中目标产量按正常栽培下当地或田块收到的实际产量的1. 1倍计；基础地力产量按以下确定①当正常栽培下产量彡7. 5丨/11￡1，而< 9. Ot/ha时，基础地力等级为中等，基础地 力产量为4. 95t/ha，；②当正常栽培下产量彡9. Ot/ha时，基础地力等级为高，基础地力产量为6. 30t/ ha,；氮肥农学利用率为15kg/kg N ；(2)磷、钾肥施用量按照 N P2O5 = 1 0. 3、N K2O = 1 0. 5 确定；( 二 )确定叶色用叶绿素仪测定水稻SPAD值，或者是测定叶色卡值(LCC)；(三)确定品种穗型每穗颖花数<130粒的为小穗型品种，每穗颖花数> 160粒 的为大穗型品种，130粒<每穗颖花数< 160粒的为中穗型品种；(四)根据上述三步确定的施肥总量、基础地力、叶色和稳型按表1来进行施肥期 和施肥比例的管理表1粳稻品种施肥期和施肥比例的确定 分蘖肥在移栽后7 10天施用；促花肥在叶龄余数为3. 5时施用；保花肥在叶龄 余数1. 5时施用，粒肥在穗抽出10%时施用。SPAD 叶绿素测定仪测定值；LCC 叶色卡测定值。本发明方法建立的粳稻高产“三因”养分管理方法在苏南、苏中和苏北30个农户 进行了大田对比试验，田的一半为当地高产施肥法(对照)，另一半应用“三因”养分管理方法，见图1)。对照与“三因”养分管理方法除施肥方法不同外，其余栽培措施相同。结果表 明，与对照(当地高产施肥法)相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了 15 22%，产量增加了 6. 6 10. 6%，氮肥的农学利用率提高了 47 53%，氮肥偏生产力提高 了 30 33%。
图1是本发明“三因”养分管理方法与当地高产栽培施肥方法的对比试验照片图2是地力中等，产量目标> 9t/ha大穗型粳稻品种养分管理模式3是地力中等，产量目标> 9t/ha中穗型粳稻品种养分管理模式4是地力高，产量目标> 9t/ha小穗型粳稻品种养分管理模式图
具体实施例方式实施例一粳稻品种(产量目标> 9t/ha)施肥管理< 一 > 土壤基础地力中等(氮肥空白区产量彡4. 95t/ha)1、氮、磷、钾施用总量(1)氮肥(N)总量=(目标产量_基础地力产量)/氮肥农学利用率= (9-4. 95)/15 = 270kg/ha(2)磷肥(P2O5)总量N P2O5 = 1 0. 3 ；磷肥(P2O5) = 270X0. 3 = 90kg/ha(3)钾月巴(K2O)总量N K2O = 1 0. 5 ；钾肥(K2O) = 270X0. 5 = 135kg/ha2、施肥时期与施肥量1)基肥(移栽前1天施用)基肥氮肥占总施氮量的50% (120kgN/ha)，磷肥全部作基肥(90kg P205/ha)，钾肥 60 70% 作基肥(90kg K20/ha)，30 40% 作拔节促花肥(45kg K20/ha)。2)分蘖肥<1>中、大苗手插秧(分蘖肥仅施1次，于移栽后7 10天施用)叶绿素测定仪测定值(SPAD)彡40，或叶色卡比色值(LCC4)彡4，施N 45kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 60kg/ha。<2>小苗机插秧或抛秧(分蘖肥分两次施用)第一次施分蘖肥(移栽后5 7天)，施N 15kg/ha。第二次施分蘖肥(移栽后14 16天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。3)穗、粒肥(1)大穗型品种(每穗颖花数彡160粒，以武粳15为例)(养分管理如图2)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占总施钾量的30 40% (45kgK20/ha)；氮肥
SPAD 彡 40，或 LCC 彡 _说 明 书_4/9 页
4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75 80天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。(2)中穗型品种(130粒<每穗颖花数< 160粒，以淮稻11为例)(养分管理如图 3)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占占总施钾量的30 40% (45kgK20/ha)；氮肥SPAD 彡 40,或 LCC 彡 4,施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75 80天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N Okg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 15kg/ha。(3)小穗型品种(每穗颖花数< 130粒，以淮稻11为例)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占占总施钾量的30 40% (45kgK20/ha)；氮肥SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 45kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 60kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75 80天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N Okg/ha ；SPAD < 40,或 LCC < 4,施 N 15kg/ha。< 二 > 土壤基础地力高(氮肥空白区产量彡6. 30t/ha)1、氮、磷、钾施用总量(1)氮肥(N)总量=(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率=(9-6. 3)/15 =180kg/ha(2)磷肥(P2O5)总量N P2O5 = 1 0. 3 ；磷肥(P2O5) = 180X0. 3 = 54kg/ha
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(3)钾肥(K2O)总量N K2O = 1 0. 5 ；钾肥(K2O) = 180X0. 5 = 90kg/ha2、施肥时期与施肥量1)基肥(移栽前1天施用)基肥氮肥占总施氮量的40 45% (75kgN/ha)，磷肥全部作基肥(54kgP205/ha)， 钾肥60 70%作基肥(60kgK20/ha)，30 40%作拔节促花肥(30kgK20/ha)。2)分蘖肥<1>中、大苗手插秧(分蘖肥仅施1次，于移栽后7 10天施用)叶绿素测定仪测定值(SPAD)彡40，或叶色卡比色值(LCC4彡4，施N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<2>小苗机插秧或抛秧(分蘖肥分两次施用)第一次施分蘖肥(移栽后5 7天)，施N 15kg/ha。第二次施分蘖肥(移栽后14 16天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。3)穗、粒肥(1)大穗型品种(每穗颖花数彡160粒，以武粳15为例)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占占总施钾量的30 40% (30kgK20/ha)；氮肥SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N Okg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 15kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75 80天)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。(2)中穗型品种(130粒<每穗颖花数< 160粒，以淮稻11为例)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占占总施钾量的30 40% (30kgK20/ha)；氮月巴SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 30kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 45kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 30kg/ha。<3>粒肥(抽稳始期施用，移栽后75 80天)SPAD彡40，或LCC彡4，施N Okg/ ha ；
SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 15kg/ha。(3)小穗型品种(每穗颖花数彡130粒，以淮稻11为例)(养分管理如图4)<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35 40天施，机插秧移栽后40 45天施)钾肥占占总施钾量的30 40% (30kg K20/ha)；氮月巴SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 45kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 60kg/ha。<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50 55天施，机插秧移栽后45 60天施)SPAD 彡 40，或 LCC 彡 4，施 N 15kg/ha ；SPAD < 40，或 LCC < 4，施 N 15kg/ha。<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75 80天)一般不施用粒肥。实施例二 建立的粳稻高产“三因”养分管理方法在苏南、苏中和苏北30个农户进 行了大田对比试验，田的一半为当地高产施肥法(对照，图1右)，另一半应用实施例一“三 因”养分管理方法，见图1左)。其他栽培措施相同，为1、机插秧技术技术要点(1)精播勻播、软盘旱育秧。每盘播干谷100克、秧大田比1 80 ； (2) 秧龄控制在20天内，栽足基本苗，株行距30cmX 11. 7cm,每亩1. 6 1. 8万穴，每穴3_4苗 左右，每亩基本苗7 8万。2、麦秸秆全量还田技术技术要点收割机收割麦子时将秸秆切碎并均勻铺撒在田里，上水后用拖拉机将 秸秆旋入土中，耱平后用插秧机插秧。3、灌溉技术技术要点移栽到返青田间保持水层，无效分蘖期和拔节初多次轻搁田，其余时期 间隙湿润灌溉，移栽前5 7天断水。4、病虫害防治根据水稻病虫害区域性预测预报，使用低毒、低残留、高效、安全、环保型化学农药 与生物农药。结果表明对照与“三因”养分管理方法除施肥方法不同外，其余栽培措施相同。结 果表明，与对照(当地高产施肥法)相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了 15 22%，产量增加了 6. 6 10. 6%，氮肥的农学利用率提高了 47 53%，氮肥偏生产力 提高了 30 33% (附表2-4)。表2无锡市阳山镇农户“三因”养分管理方法的对比试验(品种武粳15，大穗型品种，每穗颖花数>165粒) 农户4、5、7、9、10的氮肥空白区产量因管理不当，故按照其他5个农户氮肥空白区 的平均产量(5. 16t/ha)计算。AE 氮肥农学利用率；PFP 氮肥偏生产力。数字后不同字母者表示在P = 0. 05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施 相同。表3邗江区泰安乡农户“三因”养分管理方法的对比试验(品种皖稻54，中穗型品种，每穗颖花数>130粒，< 160粒) AE 氮肥农学利用率；PFP 氮肥偏生产率。数字后不同字母者表示在P = 0. 05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施 相同。表4东海县张湾乡农户“三因”养分管理方法的对比试验(品种徐稻3号，小穗型品种，每穗颖花数<130粒)
12 农户F3、F6、F8、F9的氮肥空白区产量因管理不当，故产量按照其他6个农户氮肥 空白区的平均产量(5. 71t/ha)计算。AE 氮肥农学利用率；PFP 氮肥偏生产率。数字后不同字母者表示在P = 0. 05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施 相同。
1权利要求
一种粳稻三因养分管理方法，包括以下步骤(一)施肥总量确定(1)施用氮肥总量＝(目标产量 基础地力产量)/氮肥农学利用率；其中目标产量按正常栽培下当地或田块收到的实际产量的1.1倍计；基础地力产量按以下确定①当正常栽培下产量≥7.5t/ha，而＜9.0t/ha时，基础地力等级为中等，基础地力产量为4.95t/ha，；②当正常栽培下产量≥9.0t/ha时，基础地力等级为高，基础地力产量为6.30t/ha，；氮肥农学利用率为15kg/kg N；(2)磷、钾肥施用量按照N∶P2O5＝1∶0.3、N∶K2O＝1∶0.5确定；(二)确定叶色用叶绿素仪测定水稻SPAD值，或者是测定叶色卡值；(三)确定品种穗型每穗颖花数≤130粒的为小穗型品种，每穗颖花数≥160粒的为大穗型品种，130粒＜每穗颖花数＜160粒的为中穗型品种；(四)根据上述三步确定的施肥总量、基础地力产量、叶色和穗型按下述来进行施肥管理A.当基础地力等级为中等时(1)基肥氮肥占总施氮量的50％，磷肥全部作基肥，钾肥60～70％作基肥，(2)分蘖肥当叶绿素测定仪测定值≥40，或叶色卡比色值≥4时，施N总量的1/6；当叶绿素测定仪测定值小于40，或叶色卡比色值小于4时，施N总量的2/9；(3)穗、粒肥根据穗型、叶色确定施肥量其中，若为大穗型品种，则<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施其中钾肥占总施钾量的30～40％；氮肥若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；<3>粒肥，抽穗始期施用，即移栽后75～80天施若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；如果为中穗型品种，则<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施其中钾肥占总施钾量的30～40％；氮肥若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；<3>粒肥于抽穗始期施用，即移栽后75～80天施若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/18；如果为小穗型品种，则<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施其中，钾肥占占总施钾量的30～40％)；氮肥若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 2/9；<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；<3>粒肥于抽穗始期施用，即移栽后75～80天若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/18；B、当基础地力等级为高时(1)基肥，移栽前1天施用基肥氮肥占总施氮量的40～45％，磷肥全部作基肥；钾肥60～70％作基肥，30～40％作拔节促花肥；(2)分蘖肥若叶绿素测定仪测定值≥40，或叶色卡比色值≥4，施N 1/6；若叶绿素测定仪测定值＜40，或叶色卡比色值＜4，施N 1/4；(3)穗、粒肥根据穗型、叶色确定施肥量如果是大穗型品种，则<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施钾肥占占总施钾量的30～40％；氮肥SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12；<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/4；<3>粒肥于抽穗始期施用，移栽后75～80天)SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；如果是中穗型品种则<1>促花肥于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施钾肥占占总施钾量的30～40％；氮肥SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/4；<2>保花肥于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；<3>粒肥于抽穗始期施用，移栽后75～80天SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12；如果是小穗型品种，则<1>促花肥于大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施钾肥占总施钾量的30～40％；氮肥SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/4；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/3；<2>保花肥于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12。
全文摘要
本发明属于农业技术领域，用于水稻高产养分高效利用栽培，具体涉及一种粳稻氮、磷、钾施肥方法。该方法包括以下步骤施肥总量确定；确定叶色；确定品种穗型；根据确定的施肥总量、基础地力、叶色和穗型来进行相应的施肥管理。本发明方法建立的粳稻高产“三因”养分管理方法与当地高产施肥法相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了15～22％，产量增加了6.6～10.6％，氮肥的农学利用率提高了47～53％，氮肥生产力提高了30～33％。
文档编号A01G16/00GK101911881SQ20101024568
公开日2010年12月15日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者刘立军, 杨建昌, 王志琴 申请人:扬州大学