本发明涉及农业生产技术领域，具体来说是一种水稻机插一次施肥方法。
背景技术：
水稻是我国最主要的粮食作物之一，面对当前人口增长、耕地减少、粮食消费需求快速增长的局面，提高水稻产量势在必行。施氮是水稻增产的重要手段之一，近五十年来全世界粮食产量大幅上涨，部分原因就在于肥料特别是氮肥投入的增加。目前我国稻田单季氮肥用量平均为180kg/hm2，比世界单位面积用量高出75％。现有施肥手段以人工抛洒表施为主，另有机械开沟覆泥深施、液态肥注射深施等方式，但在水稻全生育期均需多次施肥。多次施肥不仅费时费工，而且由于在土壤-水系统中氨的挥发、反硝化作用、表面流失以及渗漏作用等造成氮肥的大量损失，导致氮肥利用率相对偏低；为了达到预期产量目标，又会进一步增加施肥量，造成施肥过量，加大环境负荷。同时，随着机械化水平的发展和人工成本的快速上涨，分次且大量施肥已不符合目前水稻生产发展的要求。
氮肥深施和使用缓/控释肥料技术是目前提高淹水稻田氮肥利用率的最有效的途径。目前水稻机插已成我国水稻栽培主要趋势，机插面积已达1.8亿亩。机插的同时，在秧苗附近混施速效肥且深施由不同肥效期的树脂包衣复合肥混配的控释复混肥，前者满足水稻秧苗前期分蘖养分需要，后者缓慢释放满足水稻植株全生育期营养需求，且深施15cm能促进根系深扎，全生育期随秧苗机插一次施肥，不再追施肥料，实现稻田省工节本、肥料高效利用、环保高收益的目的。
公开号CN103922853A(申请号201410175904.8)的中国专利申请文件提供了一种将树脂包衣复合肥、树脂包衣二胺、树脂包衣氯化钾与不同释放率的树脂包衣尿素进行复配制得的适合水稻机插的缓释复合肥，肥料直接随秧苗施入土壤3～5cm处，但仍需追施分蘖肥。公开号CN103396243A(申请号201310344054.5)的中国专利申请文件公开了一种全程一次性施用的棉花专用控释肥及其制备方法和应用，利用了包衣肥料和颗粒硼肥、锌肥进行复配制得，肥料于移栽时直接打洞施用于幼苗营养钵底部，全程一次性施肥，无需追肥，但此肥料属棉花专用肥，且水稻移栽时田面有水层，此方法并不适宜水稻机械化操作。公开号CN201182072Y(申请号200820089772.7)的中国专利申请文件提供了一种气吹式侧深施肥水稻插秧机装置，采用气体将肥料从输肥管中吹出，避免排肥口堵塞；公开号CN103931318A(申请号201410108410.8)的中国专利申请文件提供了一种水稻机插定点定量深施肥装置，采用气枪原理将大颗粒尿素直接打入秧苗附近的泥浆中，避免输肥管与泥浆接触，达到定点、定量、深施肥的效果，但两者均需要多次追肥。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有施肥方法存在的全生育期需多次施肥、肥料养分供应不符合水稻生长需求规律、不能满足水稻全生育期营养需求等问题，提供一种适合于水稻机插的全生育期一次施肥方法。本发明依据目前普遍种植的籼型、籼粳型水稻全生育期养分吸收特征配制控释复混肥，插秧机前端在秧行中间位置深施控释复混肥，深度15cm，同时插秧机尾部在秧行中间位置表层混施速效肥并抹平田面，施肥与机插同步。速效肥表层混施满足水稻秧苗前期分蘖养分需要，控释复混肥深施缓慢释放肥力，满足水稻植株全生育期营养需求，且深施15cm促进根系深扎。全生育期随机插一次施肥，不再追施肥料，实现稻田省工节本、肥料高效利用、环保高收益的目的。
本发明的目的通过以下技术方案实施：一种水稻机插一次施肥方法，插秧机前端在秧行中间利用开沟器开深度为15cm沟施控释复混肥，插秧机尾部在秧行中间位置通过带硬毛刷转轮表层混施速效肥，并抹平田面。
进一步的，按含氮量计，所述速效肥和控释复混肥重量比为45％:55％。
进一步的，所述混施速效肥组分为复合肥，其氮、磷、钾的质量百分比为15％：15％：15％。
进一步的，当水稻为单季籼稻时，所述控释复混肥由速效氮肥、45天控释肥和75天控释肥制备而成，其重量比为20％：50％：30％；
进一步的，所述45天控释肥中氮质量百分比为14～16％、磷质量百分比为14～16％、钾质量百分比为14～16％，养分供应期或者肥效期为42～48天。
进一步的，所述75天控释肥中氮质量百分比为19～21％、钾质量百分比为19～21％，养分供应期或者肥效期为47～53天。
进一步的，当水稻为单季籼粳杂交稻时，所述控释复混肥由速效氮肥、50天控释肥和90天控释肥制备而成，其重量比为20％：30％：50％。
进一步的，所述50天控释肥中氮质量百分比为14～16％，磷质量百分比为14～16％，钾质量百分比为14～16％，养分供应期或者肥效期为72～78天
进一步的，所述90天控释肥中氮质量百分比为19～21％、磷质量百分比为10～15％、钾质量百分比为19～21％，养分供应期或者肥效期为85～95天。
本发明控释复混肥中的深施速效氮肥组分为颗粒性尿素，为市售产品；控释肥均为树脂包衣复合肥，以N、P、K的质量百分比(以氮、五氧化二磷、氧化钾计)表示包膜控释组分核芯肥料中养分含量。
本发明施肥方法全生育期提供的养分比例为1：0.4～0.6：0.9～1.2(指氮、五氧化二磷、氧化钾的质量比例)，肥料养分释放与水稻生长全生育期营养吸收规律同步。
本发明用于水稻机插的控释复混肥的制备方法，是按照上述比例将各组分充分搅拌并混匀制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)现有水稻生产无论人工撒施、机插深施或适用机插的缓/控释肥，在水稻全生育期均需多次施肥。部分机插缓/控释肥技术，也侧重于通过延长养分供应期以满足水稻后期生长营养需求，在分蘖期仍需追肥。本发明不仅在水稻全生育期持续供应养分，而且依据目前普遍种植的籼稻、籼粳型单季稻全生育期养分吸收特征配制控释复混肥，将速效肥表层混施与控释复混肥深施相结合，通过速效肥与控释复混肥的养分有效供应期搭配，从而实现全生育期肥料养分释放与水稻营养吸收同步。
(2)与插秧机配套，全程机械化操作，不需追肥，节省人工成本。本发明速效肥混施和控释复混肥深施与机插同步进行，一次施肥满足水稻全生育期营养需求，极大节约了施肥人工成本，提高了经济效益。
(3)本发明可实现水稻增产且提高氮肥利用率的目的，与常规机插多次施肥方法相比，本发明施肥技术可达到增产9.96～12.75％，氮肥利用效率提高53.86％～54.20％的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1
水稻全生育期氮素吸收曲线和本发明机插一次施肥方法氮素释放曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请人于2015年在中国水稻所试验场以本发明水稻机插一次施肥方法进行大田试验，以机插同时人工多次施用常规水溶性速效肥作为对照例。
1、试验品种：中浙优1号(单季籼稻)，甬优538(单季籼粳杂交稻)
2、施肥方案：
实施例：
本实施例表层混施所用速效肥组分为复合肥，氮、磷、钾的质量百分比(以氮、五氧化二磷、氧化钾计)为15％：15％：15％，市售产品。深施所用控释复混肥组分比例如下：
单季籼稻：
速效氮肥、45天控释肥(15-15-15)、75天控释肥(20-0-20)的氮素比例为20％：50％：30％。
单季粳稻：
速效氮肥、50天控释肥(15-15-15)、90天控释肥(20-0-20)的氮素比例为20％：30％：50％。
以上各组分括号内的数值为控释肥中核芯肥料养分含量常用标识，即N、P、K的质量百分比(以氮、五氧化二磷、氧化钾计)，所述45天控释肥的养分供应期为42～48天，所述75天控释肥的养分供应期为72～78天，所述50天控释肥的养分供应期为47～53天，所述90天控释肥的养分供应期为85～95天。
本实施例总施氮量为12kg/亩，混施所用速效肥、深施所用控释复混肥适宜比例为45％：55％(按含氮量计)，即混施所用速效肥施氮量为5.4kg/亩，深施所用控释复混肥施氮量为6.6kg/亩。本实施例所用全部肥料的养分比例为1：0.5：0.9(即氮、五氧化二磷、氧化钾的质量比例)。
本实施例施肥方式为：水稻秧苗机插与速效肥表层混施、控释复混肥深施同步进行；控释复混肥通过插秧机前端的开沟器施入秧行正中间、土壤12～15cm深处；速效肥通过插秧机尾部的带硬毛刷转轮与稻田表层泥混合施入，同时将田面泥层抹平；对秧苗无损伤，全生育期不再追肥。
对照例：秧苗机插，人工施肥。施肥方式为：水稻秧苗移栽前1天施入基肥，移栽后一周施入分蘖肥，分别于倒4叶、倒2叶期追施促花肥、保花肥，四次施肥施氮量之比为基肥：分蘖肥：促花肥：保花肥＝4：3：1.5：1.5，总施氮量12kg/亩。全生育期氮、磷、钾比例为1：0.5：0.9(即氮、五氧化二磷、氧化钾的质量比例)。磷肥均作为基肥撒施，钾肥于基肥、促花肥分两次撒施。对照例四次施肥均为人工撒施于稻田土壤表层。
对照例所用氮、磷、钾肥均为市售产品，氮肥为颗粒型尿素，含氮量46％；磷肥为过磷酸钙，含五氧化二磷12％；钾肥为氯化钾，含氧化钾60％。
在设置实施例与对照例的同时，设置不施肥料的空白处理。
3、试验结果测定：于成熟期随机取3个点，每个点连续50穴查苗，记录有效穗数，计算全田有效穗数，计算平均每穴有效穗数，按平均每穴有效穗数取3穴合并作为一个样本，实施例和对照例各取3个样本，考种测定每份样本的每穗粒数、结实率、千粒重，计算产量。
生物量测定：对照例、实施例和空白按照上述方法各取3个样本，3次重复，将穗部和茎叶分开，105℃杀青30分钟后，70℃烘干至恒重，称重得穗部干物重和茎叶总干物重。
植株氮素含量测定：将烘干后的各处理穗部和茎叶样品分别粉碎，凯氏定氮法测定获得穗部氮含量和茎叶总氮含量。
计算公式：产量＝有效穗数×每穗粒数×结实率×千粒重。
吸氮量＝茎叶总氮含量×茎叶总干物重+穗部氮含量×穗部干物重
氮肥吸收利用率RE(％)＝(施氮区吸氮量-空白区施氮量)/施氮量×100％
试验结果见表1所示。
表1机插水稻一次施肥方法对水稻产量及氮肥吸收利用率的影响
考察控释复混肥氮素释放率和水稻全生育期氮素吸收情况(图1)，水稻氮素吸收曲线由不同时期水稻植株氮素吸收量占总吸收量的百分比绘制，氮素释放曲线由不同时期控释复混肥氮素释放累计百分比绘制。
控释复混肥氮素释放曲线由田间埋植取样测定。具体方法：按所述比例制得控释复混肥，准确称取5.00g并与100g大田土混匀，缝合在透析袋内，播种当天埋植于机插稻田秧行正中间位置，深度15cm左右，插牌标示。分别于移栽后0、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120(单季籼稻)、130、140(单季籼粳杂交稻)取样测定总氮含量，重复5次，计算氮素累计释放率。
水稻氮素吸收曲线由田间取样测定。具体方法：分别于移栽后0、6、12、18、24、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120(单季籼稻)、130、140d(单季籼粳杂交稻)取植株样本测定氮素吸收量，计算各时期氮素吸收占总吸收量的百分比。
综上结果表明：机插时表层混施速效肥，肥效快速发挥，起到基肥作用，满足秧苗机插后短期内氮素线性吸收需求；单季籼稻深施控释复混肥中的速效氮肥成分、45天控释肥成分和75天控释肥成分，单季籼粳杂交稻深施控释复混肥中的速效氮肥成分、50天控释肥成分和90天控释肥成分，依次释放养分，在水稻分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗扬花期持续发挥肥效，满足水稻各生育阶段养分吸收需求，起到分蘖肥、穗肥作用。
与对照例常规人工多次撒施速效肥方法相比，实施例水稻机插一次施肥方法能很好地吻合水稻全生育期养分需求，真正实现植株氮素吸收与肥料养分释放同步，水稻产量和吸氮量显著增长，并具有较高的氮肥吸收利用率。与对照例相比，实施例单季籼稻增产9.96％，氮肥利用率提高54.20％，单季籼粳杂交稻增产12.75％，氮肥利用率提高53.86％。说明本发明不仅极大简化了机插水稻施肥技术，节约日益昂贵的人工成本，还能保证水稻高产增产，有效提高肥料利用率，减少肥料浪费，减轻水土污染风险。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。