一种利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法
【专利摘要】本发明属于农业污染控制领域，公开了一种高效益、低污染的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法及其应用。该方法包括以下具体步骤：确定最佳施肥量；采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素为氮素总量的100％，施加磷素为磷素总量的85～95％，施加钾素为钾素总量的90～95％，其中氮素由有机肥全部提供，有机肥提供不足的磷素、钾素由磷肥、钾肥进行补充；底肥采用深施覆盖的方式施肥；追肥：余下的磷肥、钾肥作为追肥一次施用，追肥采用叶面喷施的方式进行。本发明方法在不影响作物产量的前提下，能使氮素径流流失减少60～80％，磷元素流失减少65～85％，钾元素流失减少35～55％。
【专利说明】一种利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业污染控制领域，特别涉及一种高效益、低污染的利用有机肥与化 肥混施降低旱地种植排污的施肥方法及其应用。
【背景技术】
[0002] 化肥作为一种重要的现代化学投入要素，对我国的农业生产起了很大的作用。目 前，中国已经成为世界上最大的化肥生产国，而且也是世界上最大的化肥消费国。在过去的 20多年中，全国化肥的施用量从1990年的2590万t增加到2007年的5108万t，占全世界 平均消费量的1/3,用量已接近400kg/hm 2。可我国每年农田养分被植物利用的部分很少， 氮肥的利用率仅为30?35%，约为发达国家的1/2,磷肥为10?20%，钾肥35?50%，我 国化肥的平均施用量是发达国家化肥安全施用上限的2倍，平均利用率仅为35%左右。化 肥的不当施用给我国环境带来了巨大压力，主要体现为三个方面：一是大量的氮、磷营养元 素通过地表径流、土壤渗滤进入水体，导致江河湖泊水体的富营养化。二是经多年种植，菜 地土壤的氮素出现明显的富集，尤以Ν0 3-Ν含量大幅度提高为显著特征，且种植蔬菜年限越 长，菜地土壤的Ν03-Ν含量累积越多；菜地附近地下水的硝酸盐污染及蔬菜硝酸盐超标累积 问题已相当严重。三由于只注重施用见效快的氮肥，导致养分供应失衡，影响作物正常吸收 利用，导致土壤盐分过剩而积累。
[0003] -方面是化肥大量施用对环境造成的污染。另一方面，随着我国畜禽养殖业的发 展，畜禽粪便大量产生，调查结果表明，2003年我国畜禽养殖业共产生31. 90亿t粪便，是当 年工业产生固体废物的3. 2倍。畜禽粪便中含有大量的N、P等营养物质，是营养丰富的有 机肥源。因此，利用畜禽粪便堆怄而制成有机肥，将此种有机肥和无机肥配施，既可以充分 发挥畜禽粪便粪肥肥效长、可以提高粮食品质、改良土壤肥力和结构的优点，又能够发挥速 效化肥迅速供给满足生物生长期对N肥需求量大的优点，同时能减轻化肥的大量施用与畜 禽粪便对环境的压力。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种高效益、 低污染的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法。
[0005] 本发明另一目的在于提供上述高效益、低污染的利用有机肥与化肥混施降低旱地 种植排污的施肥方法在控制农业环境污染中的应用。
[0006] 本发明的目的通过下述方案实现：
[0007] -种高效益、低污染的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，包 括以下具体步骤：
[0008] (1)确定最佳施肥量；
[0009] ⑵采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素为氮素总量的100%，施 加磷素为磷素总量的85?95%，施加钾素为钾素总量的90?95%，其中氮素由有机肥全 部提供，有机肥提供不足的磷素、钾素由磷肥、钾肥补充；底肥采用深施覆盖的方式施肥； [0010] (3)追肥：余下的磷肥、钾肥作为追肥一次施用，追肥采用叶面喷施的方式进行。 [0011] 步骤（1)所述确定最佳施肥量指按当地作物平均产量由目标产量法计算营养元 素需求量，由此确定所需有机肥、磷肥、钾肥用量。
[0012] 具体为：根据作物的目标产量，算出作物的肥料需求量，然后减去土壤养分供应 量，最后除以所施肥料的当季利用率得出作物的最佳施肥量（参照蔬菜营养与施肥技术， 陈伦涛，2002)。
[0013] 最佳施肥量中所需的氮素全部由有机肥提供，有机肥提供不足的磷素、钾素由磷 月巴、钾肥进行补充。
[0014] 磷肥、钾肥的施入量根据有机肥中所提供的当季磷素和钾素与该阶段磷、钾施入 比例之间差值大小来确定。
[0015] 步骤（2)所述有机肥指经过发酵堆制的农家肥，同时所述磷肥和钾肥也一起混入 农家肥进行堆制。
[0016] 所述底肥的施肥深度距土壤表面20?25cm，施肥距离距作物根部5?10cm。
[0017] 步骤（2)所述的磷肥可为常用的磷肥中任意一种，优选为钙镁磷肥。
[0018] 步骤（2)所述的钾肥可为常用的钾肥中任意一种，优选为氯化钾。
[0019] 所述底肥施入农田5?7天之后浇水灌溉。
[0020] 优选地，步骤（3)所述追肥施用时期一般在作物抽穗前期3?7天内完成。
[0021] 步骤（3)所述的磷肥可为常用速效磷肥中的任意一种，优选为磷酸二氢钾等速效 肥；
[0022] 步骤（3)所述的钾肥可为常用的钾肥中任意一种，优选为氯化钾等速效肥。
[0023] 为了保证喷施均匀，所述的叶面喷施的方式指把钾肥和磷肥兑水后喷施于叶面， 喷洒浓度为0.6?1%。
[0024] 上述方法的使用地优选为旱地，更优选为以玉米、小麦作物种植为主的旱地。
[0025] 上述利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法可应用于控制农业环 境污染中。
[0026] 本发明的机理为：
[0027] 以玉米、小麦为主的旱地作物，对肥料的吸收利用大致表现为拔节期显著增加，孕 穗到抽穗期达到最高峰（如小麦对氮的吸收主要表现在出苗到孕穗开花阶段，吸收氮占总 氮量的70?80%左右，对磷的吸收以孕穗到成熟期吸收最多，约占总吸收量的40%左右， 对钾的吸收以拔节到孕穗、开花期为最多，占总吸收量的60%左右）。通过掌握各作物生长 所需肥料，利用有机肥提供作物生长所需的氮肥（利用化肥补充磷素和钾素的不足），以减 少化肥（尤其是氮肥）使用量的方式降低肥料流失风险。同时结合施用有机肥，在改善土 壤性质的同时，利用有机肥中元素的缓释型可以降低土壤中氮、磷、钾的流失量。
[0028] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0029] 与现有施肥方法相比，本施肥方法能同时达到充分利用畜禽粪便、提高肥料利用 率和减少环境污染的最佳效果。通过大量实验证明，此施肥方法和常规化肥施用相比，作物 的产量并没有显著差别，但能使氮素径流流失减少60?80 %，磷元素流失减少65?85 %， 钾元素流失减少35?55 %左右。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
[0031] 最佳施肥量具体计算过程参照《蔬菜营养与施肥技术》（陈伦涛，2002)中关于目 标产量法的基本原理：
[0032] 最佳施肥量=[(目标产量X单位产量的养分吸收量）_ 土壤养分供应量V(所 施肥料的养分含量X肥料当季利用率） （公式1)
[0033] 土壤养分供应量=土壤养分测定值X0. 15 (每667平方米的换算系数）X 土壤养 分校正系数 （公式2)
[0034] 土壤养分校正系数=(不施肥区亩产量X单位产量养分吸收量V (土壤养分测 定值X 0.15) (公式3)
[0035] 目标产量：是根据当地温度条件、栽培品种、管理水平及栽培者预期目标而定；
[0036] 土壤养分测定值通过采样分析得来。
[0037] 实施例1
[0038] 在江西省鹰潭市余江县刘家站选取有一定坡度的地块耕整，每试验小区面积为 10父10!11 2，在小区一角挖一长、宽、深为150〇11\100〇11\80〇11的径流收集池。下雨产生的径 流进入径流收集池、采集水样进行分析测定。种植作物为小麦。依据施肥方式不同共设置 3个不同处理组，分别为1个试验组、1个对照组、1个空白组。实验组施肥方式为有机肥提 供氮素占总施肥量的100%，有机肥中提供的磷素、钾素不足部分由化肥进行补充；对照组 施肥方式为全部施用化肥；空白组不施加任何肥料，其目的是测定土壤养分校正系数。
[0039] 据目标产量法（当地小麦亩产210kg)计算出试验组所需猪粪（含水率60 %左 右）366. 7kg、钙镁磷肥0. 44kg、磷酸二氢钾0. 09kg和氯化钾1. 33kg，施肥前先将全部的钙 镁磷肥和1. 01kg氯化钾混入猪粪堆制得到有机肥，其中钙镁磷肥和氯化钾用于补充猪粪 中不足的磷素和钾素；对照组所需尿素4. 14kg、钙镁磷肥3. 93kg、磷酸二氢钾0. 09kg和氯 化钾 3. 19kg。
[0040] 底肥采用深施覆盖的方法，施用深度距地面20?25cm左右，施肥距离距作物根部 5?10cm。试验组底肥为上述与钙镁磷肥和氯化钾混合堆制的有机肥；对照组化肥施用量 为尿素4. 14kg、钙镁磷肥3. 93kg、氯化钾2. 87kg。施肥后整地、灌水、播种，底肥施入农田 5?7天之后浇水灌溉。
[0041] 在小麦抽穗前期开始追肥，采用叶面喷施方式，喷洒浓度为0.6%，试验组和对照 组施肥量均为磷酸二氢钾0. 09kg、氯化钾0. 32kg。
[0042] 空白组不使用任何肥料，其他田间管理同试验组和对照组一致。
[0043] 通过测定作物的产量发现：采用施加有机肥与化肥搭配的试验田的小麦产量 202kg与对照组产量198kg相比，基本持平；通过监测灌溉和降雨后径流中的氮、磷、钾元素 流失情况，结果显示：试验组的氮磷钾损失量分别为〇. 25kg、0. 35kg和0. 56kg，而对照组 元素损失为氮素0. 83kg、磷素1. 44kg、钾素0. 94kg，试验组氮磷钾元素分别减排69. 8%、 75. 7%和40. 4%，达到了理想的效果。
[0044] 实施例2
[0045] 在江西省鹰潭市余江县刘家站选取有一定坡度的地块耕整，每试验小区面积为 10父10!112，在小区一角挖一长、宽、深为150〇11\100〇11\80〇11的径流收集池。下雨产生的径 流进入径流收集池、采集水样进行分析测定。种植作物为玉米。依据施肥方式不同共设置 3个不同处理组，分别为1个试验组、1个对照组、1个空白组。实验组施肥方式为有机肥提 供氮素占总施肥量的100%，有机肥中提供的磷素、钾素不足部分由化肥进行补充；对照组 施肥方式为全部施用化肥；空白组不施加任何肥料，其目的是测定土壤养分校正系数。
[0046] 据目标产量法（当地玉米亩产420kg)计算出试验组所需猪粪（含水率60%左 右）736. 2kg、钙镁磷肥0. 31kg、磷酸二氢钾0. 12kg和氯化钾1. 87kg，施肥前先将全部的钙 镁磷肥和1. 68kg氯化钾混入猪粪堆制有机肥，其中钙镁磷肥和氯化钾用于补充猪粪中不 足的磷素和钾素；对照组所需尿素6. 87kg、钙镁磷肥4. 07kg、磷酸二氢钾0. 12kg和氯化钾 6. 23kg〇
[0047] 底肥采用深施覆盖的方法，施用深度距地面20?25cm左右，施肥距离距作物根部 5?10cm。试验组底肥为上述与钙镁磷肥和氯化钾混合堆制的有机肥；对照组化肥施用量 为尿素6. 87kg、钙镁磷肥4. 07kg、氯化钾5. 6kg。施肥后整地、播种，底肥施入农田5?7天 之后浇水灌溉。
[0048] 在玉米抽穗期间开始追肥，采用叶面喷施方式，喷洒浓度为1%，试验组和对照组 施肥量均为磷酸二氢钾〇. 12kg、氯化钾0. 63kg。
[0049] 空白组不使用任何肥料，其他田间管理同试验组和对照组一致。
[0050] 通过测定作物的产量发现：采用施加有机肥与化肥搭配的试验田的玉米产量 430kg与对照组产量428kg相比，基本一致；通过监测灌溉和降雨后径流中的氮、磷、钾元 素流失情况，结果显示试验组的氮磷钾损失量分别为1.25kg、1.01kg和1. 16kg，而对照组 元素损失为氮素2. 13kg、磷素1.88kg、钾素1.74kg，试验组氮磷钾元素分别减排70. 4%、 85. 1 %和50. 0%，达到了理想的效果。
[0051] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特征在于包括以下具 体步骤： (1) 确定最佳施肥量； (2) 采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素为氮素总量的100%，施加磷 素为磷素总量的85?95%，施加钾素为钾素总量的90?95%，其中氮素由有机肥全部提 供，有机肥提供不足的磷素、钾素由磷肥、钾肥补充；底肥采用深施覆盖的方式施肥； (3) 追肥：余下的磷肥、钾肥作为追肥一次施用，追肥采用叶面喷施的方式进行。
2. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（2)所述有机肥指经过发酵堆制的农家肥；所述磷肥和钾肥混入农家肥进行 堆制。
3. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（2)所述底肥的施肥深度距土壤表面20?25cm，施肥距离距作物根部5? 10cm〇
4. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（2)所述的磷肥为钙镁磷肥；所述的钾肥为氯化钾。
5. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（2)所述底肥施入农田5?7天之后浇水灌溉。
6. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（3)所述追肥施用时期在作物抽穗前期3?7天。
7. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（3)所述的磷肥为磷酸二氢钾；所述的钾肥为氯化钾。
8. 根据权利要求1所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥方法，其特 征在于：步骤（3)所述的叶面喷施的方式指把钾肥和磷肥兑水后喷施于叶面，喷洒浓度为 0· 6 ?1%。
9. 根据权利要求1?8任一项所述的利用有机肥与化肥混施降低旱地种植排污的施肥 方法在控制农业环境污染中的应用。
【文档编号】C05G1/00GK104145584SQ201410373267
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月31日 优先权日:2014年7月31日
【发明者】吴根义, 佘磊, 龙雯琪, 李巧巧, 易湘琳 申请人:湖南农业大学