一种基于降低稻田氮、磷面源污染的化肥减量深施方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及农作物施肥技术领域，具体设及一种基于降低稻田氮、憐面源污染的 化肥减量深施方法，适用于我国南方双季稻连年化肥减施与保持产量稳定前提下降低稻田 氮、憐面源污染。
【背景技术】
[0002] 水稻是我国重要的粮食作物。目前我国水稻种植面积约占世界水稻种植面积的 20 %，而水稻氮肥用量占全球水稻氮肥总用量的37 %。我国稻田单季氮肥用量平均高达 180kghm2,运一用量比世界稻田氮肥单位面积平均用量大约高出75%左右。然而，过高的 化肥用量在满足高产需求的同时，也带来了严重的问题。一方面过量施用化肥导致肥料利 用率降低，±壤结构恶化，水稻产量不稳定；另一方面化肥的大量损失加剧农业面源污染和 水体富营养化风险。如何提高化肥利用效率、减少由肥料损失带来的农业面源污染是长期 W来我国粮食安全和生态环境等领域科学家关注的重要课题。
[0003] 目前，我国稻田施肥技术主要有测±配方施肥、平衡施肥、水肥禪合、前氮后移和 缓控施肥等，极大推动了我国施肥技术的进步。此外，针对我国人多地少、经营分散、田块面 积小等实际情况，朱兆良院壬提出了 "区域用量控制与田块微调相结合推荐施肥"和"±壤 养分分区管理和分区平衡施肥技术"的理念，用来指导区域上养分利用效率的提高。运些施 肥技术为提高我国肥料利用率和保障粮食安全做出了重要贡献。
[0004] 研究表明，除过量施用化肥外，施肥方式不当是导致当前肥料利用效率下降和农 田面源污染加剧的另一重要因素。在实际生产中，肥料撒施的现象仍较常见，尤其是在水稻 种植过程中，撒施化肥易随稻田排水及地表径流损失。另有研究指出，将化肥撒施改为深 施，可显著提高稻田肥料利用效率和降低稻田面源污染。但目前少有结合化肥深施W进一 步提高肥料利用效率和降低农田面源污染风险的施肥技术。 阳〇化]在我国南方双季稻区，化肥高投入和撒施极为普遍，且稻季降雨充沛，水稻施肥期 间降雨频繁，稻田排水和地表径流导致的化肥损失较为严重，并污染临近水体或引起水体 富营养化。因此，在不降低水稻产量的前提下，通过合理降低化肥投入和改变施肥方式是解 决该地区稻田施肥对环境不良影响及提高肥料利用效率的有效途径之一。
【发明内容】
[0006] 为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于降低稻田氮、憐面源污 染的化肥减量深施方法，该方法可较大限度降低稻田面源污染风险，提高氮肥利用效率， 在生产中可操作性强，投入成本低，推广应用价值极高。
[0007] 实现本发明上述目的所采用的技术方案为：
[0008] 一种基于降低稻田氮、憐面源污染的化肥减量深施方法，包括如下步骤：
[0009] 1)确定水稻的化肥减量深施方法的目标产量：
[0010] 目标产量确定为当地水稻稻谷前Ξ年平均产量的110% -115% ; W11]。确定目标产量下的N、P、Κ养分需求量：
[0012]目标产量下的Ν、Ρ、Κ养分需求量可W根据如下公式求得：
[001 引NRn'p'k - YX GNC N, P, K+SYX SNCn, P, K;
[0014] 式中：NRw,p,K为目标产量下水稻的N、p或Κ养分需求量，Υ为目标产量，GNCw,p,K为 目标产量下水稻稻谷的N、P或K养分含量，SY为目标产量下水稻賴杆干物质量，SNCwak为 目标产量下水稻賴杆干物质的N、P或K养分含量，其中Y、GNCw,P,K、SY和SNCw,P,K均可W在 水稻收获后实测获得； 阳015] 3)确定目标产量下的施肥量：
[0016] 依据作物施肥基本原理"养分归还学说"，作物收获后带走的养分要W施肥的方式 归还，W维持±壤养分平衡，因此，目标产量下的施肥量可W根据如下公式求得：
[0017] AFn,p,k -NR N, P, k/NCn, P, K;
[001引式中：AFw,p,K为目标产量下的N、p或Κ肥的施用量，NRw,p,K为步骤。中所获得的 目标产量下的养分需求量，Ν(；,ρ,κ为肥料中的N、P或K的含量，其中肥料中的N、P或K含量 可根据肥料的说明书获得；
[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、晚稻目标产量下的施肥量减去早、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] 对上述方法进行改进，所述的氮肥为硫酸锭，憐肥为憐酸二氨锭，钟肥为氯化钟； 步骤4)中，基肥做成肥球的方法为：先将确定施肥重量的氮、憐和钟肥充分混匀，再加入过 2-3毫米筛后的粘±，充分混匀得混合肥料，然后喷水至混合肥料用手可W捏成团为止，放 置10-15分钟后用手捏成直径为1-1. 5cm的肥球；所述的粘±为双季稻种植区的红壤；基 肥深施可人工进行，深施深度为5-7cm，隔行点状深施。
[0022] 本发明与现有技术相比，其有益效果和优点在于： 阳023] 1、该方法在确定区域产量的情况下，依据目标产量法确定施肥量，施肥方式由传 统的撒施改为深施，并提供了具体实施方案。
[0024] 2、该方法在确保水稻产量不减产的前提下减少化肥施用量，并且采用深施的施肥 方式，可较大限度的提高肥料利用效率，降低由施肥造成的农田氮憐面源污染风险，同时在 连年减施化肥的情况下仍能维持稻田±壤肥力。
[00巧]3、该方法所设及的肥球制作方法简单易行，所需的辅助工具极少。
[00%] 4、该方法中基肥可在插秩后进行深施，深施操作简便，额外增加的劳动力极少，且 深施后不需要后期追肥，便于田间管理。
[0027]
[0028]
【具体实施方式】
[0029] 下面结合具体实施例对本发明进行具体说明。 阳〇3〇] 实施例1
[0031] 一种基于降低稻田氮、憐面源污染的化肥减量深施方法，其步骤是：
[0032] 1)确定水稻的化肥减量深施方法的目标产量：
[0033]W中国科学院桃源农业生态试验站为试验区，该试验区近Ξ年来早、晚稻平均产 量分别为4500-4800kg/ha和4700-5000kg/ha左右，因此，确定该试验区今年水稻的目标产 量是 5250kg/ha。
[0034] 2)目标产量下的N、P、K养分需求量可W根据如下公式求得： 阳 03 引 NRn,p,k=YXGNCn,p,k+SYXSNCn,p,k;
[0036] 式中：NRw,p,κ为目标产量下水稻的N、P或Κ养分需求量化g/ha)，Υ为目标产量 化g/ha)，GNCw,p,i(为目标产量下水稻稻谷的Ν，Ρ或Κ养分含量化g/kg)，SY为目标产量下水 稻賴杆干物质量化g/ha)，SNCw,p,i<为目标产量下水稻賴杆干物质的N，P或K养分含量化g/ kg)。根据调研和取样分析结果得出，早稻賴杆干物质量约为5000kg/ha，晚稻賴杆干物质量 约为5100kg/ha，早稻賴杆干物质中N、P和K的含量分别为0. 88、0. 18和1. 23%，早稻稻谷 中N、P和K的含量分别为1. 10、0. 31和0. 09%，晚稻賴杆干物质中N、P和K的含量分别 为0. 90、0. 19和1. 26%，晚稻稻谷中N、P和K的含量分别为1. 12、0. 32和0. 09%。根据养 分需求量公式计算得出目标产量下早稻的N、P和K需求量分别为102、25和66kg/ha，晚稻 的N、P和K需求量分别为104、26和69kg/ha。
[0037] 3)确定目标产量下的施肥量：
[0038] 依据作物施肥基本原理"养分归还学说"，作物收获后带走的养分要W施肥的方式 归还，W维持±壤养分平衡，因此，目标产量下的施肥量可W根据如下公式求得：
[0039] AFn,p,k=NRn,p,k/NCn,p,k; W40] 式中：AFw,P,K为目标产量下的N、P或K肥的施肥量化g/ha)，NRP,K为步骤。中 所获得的目标产量下的养分需求量化g/ha)，NCw,P,I(为肥料中的N、P或K的含量化g/kg)。 该方法中所用的N肥为硫酸锭，纯N含量为21 %，P肥为憐酸二氨锭，P2〇e含量为49 %，纯 N含量为11.8%，K肥为氯化钟，Κ2〇含量为60%。根据步骤2)确定的早、晚稻的N、P和K 的需求量，W及施肥量的计算公式，可W计算得出目标产量下早稻的施肥量分别为硫酸锭 420kg/ha，憐酸二氨锭116kg/ha，氯化钟133kg/ha，晚稻的施肥量分别为硫酸锭42化g/ha， 憐酸二氨锭12化g/ha，氯化钟138kg/ha。 阳〇W 4)化肥施用： 阳0创早、晚稻的肥料均按提苗肥和基肥施用，早稻提苗肥：硫酸锭108kg/ha和憐酸二 氨锭61kg/ha，晚稻提苗肥：硫酸锭143kg/ha。早、晚稻的基肥用量均等于早、晚稻目标产量 下的施肥量减去早、晚稻提苗肥。经计算，早稻的基肥：硫酸锭3^kg/ha、憐酸二氨锭55kg/ ha、氯化钟133kg