一种减少水稻种植排污的施肥方法和应用的制作方法
【专利摘要】本发明属于农业污染系统控制领域，公开了一种高效益、低排放、少污染的减少水稻种植排污的施肥方法。该方法为：确定最佳施肥量；底肥采用有机肥和化肥混合施用，施加氮素总量的35～45％，施加磷素总量的90～95％，施加钾素总量的25～35％，有机肥和化肥均匀施于稻田，再采用肥料深耕入土的耕作方式；第一次蘖肥施加氮素总量的30～40％；第二次蘖肥施加氮素总量的10～20％、施加钾素总量的35～45％，采用田间抛洒的方式；穗肥施加氮素总量的5～10％、施加磷素总量的5～10％、施加钾素总量的20～30％，采用叶面喷施的方式。采用本发明可实现肥料利用率最大化和环境污染最小化的最佳效果。
【专利说明】一种减少水稻种植排污的施肥方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业污染系统控制领域，特别涉及一种高效益、低排放、少污染的减少 水稻种植排污的施肥方法。
【背景技术】
[0002] 在水稻种植过程中，随化肥使用量增加，水稻单产确实得到一定程度提高，农民收 入也随之增加；但同时由于盲目施用和过量投入，给生态环境带来了严重的影响及破坏。特 别是在我国，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：一是氮素 进入大气环境，增加了"温室气体"，导致全球气温变暖；二是氮磷元素随径流进入水体系 统，造成水体"富营养化";三是土壤中单一营养元素过剩，造成土壤对其他营养元素的吸收 效率降低，破坏了土壤的内在平衡。
[0003] 究其原因，我国水稻种植施肥方法存在如下问题：一是过分依赖化肥，不注重有机 肥的施用，这样大量的化肥元素流失不仅影响了稻田肥力还对环境造成严重损害。二是仍 延续过时的施肥理念，即按经验盲目施肥，不讲究施肥比例，追求施肥量的最大化等。施肥 比例的失调造成了我国大多数稻田"多氮少磷缺钾"，为环境污染埋下隐患。另外大多数农 民在给作物追肥时仍采用传统人工撒施然后趟地的办法，虽然省工省力，但极易造成化肥 的挥发和流失。
【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、 低排放、少污染的减少水稻种植排污的施肥方法，该方法能同时达到肥料利用率的最大化 和环境污染的最小化的最佳效果。
[0005] 本发明另一目的在于提供上述高效益、低排放、少污染的减少水稻种植排污的施 肥方法在控制农业污染中的应用。
[0006] 本发明的目的通过下述方案实现：
[0007] -种高效益、低排放、少污染的减少水稻种植排污的施肥方法，包括以下操作步 骤：
[0008] (1)确定最佳施肥量；
[0009] ⑵施加底肥：采用有机肥和化肥混合施用，施加氮素为氮素总量的35?45%，施 加磷素为磷素总量的90?95%，施加钾素为钾素总量的25?35%，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，所述有机肥和化肥均匀施于 稻田，再采用肥料深耕入土的耕作方式；
[0010] ⑶蘖肥：第一次蘖肥施加氮肥，施加氮素为氮素总量的30?40%;第二次蘖肥施 加氮肥和钾肥，施加氮素为氮素总量的10?20%、施加钾素为钾素总量的35?45%，所述 氮肥、钾肥采用田间抛洒的方式；
[0011] (4)穗肥：施加氮肥、钾肥和磷肥，施加氮素为氮素总量的5?10%;施加磷素为磷 素总量的5?10% ;施加钾素为钾素总量的20?30%，所述氮肥、钾肥和磷肥采用叶面喷 施的方式。
[0012] 步骤（2)所述有机肥指经过发酵堆制的农家肥；
[0013] 所述的氮肥为本领域常用氮肥中的任意一种即可，优选为尿素或碳铵；
[0014] 所述的磷肥为本领域常用磷肥中的任意一种即可，优选为钙镁磷肥；
[0015] 所述的钾肥为本领域常用钾肥中的任意一种即可，优选为氯化钾。
[0016] 所述施加底肥的施肥深度为距土壤表面15?20cm。
[0017] 所述有机肥的施入量以施加氮素为氮素总量的35?45%。
[0018] 优选地，步骤（3)所述第一次施用蘖肥时期为秧苗入田后5?7d，第二次蘖肥施用 时期为第一次蘖肥施用后9?lid。蘖肥施肥于土壤表面或田面水中。
[0019] 步骤（3)所述的氮肥为本领域常用氮肥中的任意一种即可，优选为尿素或碳铵；
[0020] 所述的钾肥为本领域常用钾肥中的任意一种即可，优选为氯化钾等速效肥。
[0021] 步骤（4)所述穗肥施用时期一般从幼穗开始分化到抽穗的时间，早稻为27?30 天，中稻为35?40天，晚稻为42?47天。
[0022] 所述的氮肥为本领域常用氮肥中的任意一种即可，优选为尿素或碳铵；
[0023] 所述的磷肥为本领域常用磷肥中的任意一种即可，优选为磷酸二氢钾等速效肥；
[0024] 所述的钾肥为本领域常用钾肥中的任意一种即可，优选为氯化钾等速效肥。
[0025] 为了保证喷施均匀，所述的叶面喷施的方式指把氮肥、钾肥和磷肥兑水后喷施于 叶面，喷洒浓度为0.8?1%。
[0026] 步骤（1)所述确定最佳施肥量指按当地水稻平均产量结合目标产量法计算营养 元素需求量，由此确定最佳施肥量。
[0027] 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。
[0028] 上述方法主要适用于水稻种植中。
[0029] 上述减少水稻种植排污的施肥方法在控制农业污染中的应用。
[0030] 本发明的机理为：
[0031] 水稻的整个生育过程分为营养生长期和生殖生长期。营养生长期主要是营养体 根、茎、叶的生长，以氮磷旺盛吸收和同化作用为主导，同时钾的吸收量也在分蘖期达到了 高峰，此期间蘖肥的施用在于促进分蘖，形成壮苗，确保单位面积有足够的穗数。生殖生长 期主要是生殖器官的形成、长大和开花结实，此期间穗肥的施用目的以促进穗大、粒多、粒 饱为中心。因此，掌握水稻各生育阶段的生长和营养特点及其与环境之间的相互关系，然后 分阶段合理施肥，才能获得高产的同时降低肥料流失量；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氮磷钾的流失量。
[0032] 本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
[0033] 本发明施肥方法操作简单，能同时达到提升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，此施肥方法能使氮素流失减少65?70%，磷素流失减少40? 50%，钾素流失减少30?35 %左右。
【具体实施方式】
[0034] 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。
[0035] 最佳施肥量具体计算过程参照《蔬菜营养与施肥技术》中关于目标产量法的基本 原理：
[0036] 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)
[0037] 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)
[0038] 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)
[0039] 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；
[0040] 单位产量的养分吸收量：根据有关资料，水稻每形成l〇〇kg稻谷需吸收氮 (N) 1. 7 ?2. 0kg、磷（P) 0· 7 ?1. 2kg、钾（K) 1. 8 ?3. 6kg ;
[0041] 土壤养分测定值通过采样分析得来。
[0042] 肥料当季利用率：经堆怄的有机肥中一般氮磷钾的当季利用率在20?30%之间， 尿素的当季利用率为40?50%，碳铵的当季利用率为40?55%，钙镁磷肥的当季利用率 为20?25%，氯化钾的当季利用率为50?60%。
[0043] 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。
[0044] 有机肥中氮、磷、钾含量数据由采样实验分析后得来。
[0045] 实施例1
[0046] 在海南省文昌市锦山镇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200〇11\100〇11\90〇11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；
[0047] 共设置3个处理组，分别为1个实验组、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35%，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；空白组不施用任何肥料，其目的是测定土壤养分校 正系数。
[0048] 结合当地实际情况设置每100m2产量为60kg，利用公式1、2分别计算出水稻 各阶段的施肥量，底肥施用258. 7kg堆怄的有机肥，其中，有机肥提供磷素为磷素总量的 55. 8%、提供钾素为钾素总量的13. 9%，4. 08kg钙镁磷肥和1. 0kg氯化钾补充不足的磷素 和钾素，有机肥、钙镁磷肥和氯化钾均匀施用后，马上覆盖深埋，肥料深耕为15?20cm ;在 水稻分蘖期和抽穗期分三次用化肥追肥，前两次在分蘖期，第三次在抽穗期。第一次蘖肥追 肥尿素施用量为1. 7kg,第二次蘖肥追肥为：尿素0. 6kg和氯化钾1. 2kg,追肥方式为撒施 趟地，施肥之后灌溉；穗肥追肥为：尿素0. 28kg，磷酸二氢钾0. 05kg和氯化钾2. 2kg，兑水 16kg后采用叶面喷施的方式。
[0049] 对照的处理为全部采用单元素化肥施肥，即尿素5. 5kg，过磷酸钙11. 1kg，氯化钾 6. 2kg ;其中化肥总量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都为撒施趟 地，施肥之后马上灌溉；
[0050] 空白组不适用任何肥料，由公式3可得氮磷钾的土壤养分校正系数分别为为 0· 71、0· 51、0· 55。
[0051] 通过测定灌溉和降雨后径流中的氮、磷、钾元素，结果发现：采用减排施肥的试验 田的氮磷钾损失分别为：〇. 7kg、1. 2kg和0. 8kg，而对照的营养元素损失为氮素2. 18kg，磷 素为2. 3kg，钾素为1. 2kg，本发明施肥方法的氮、磷、钾分别相对减排68%、46%和33. 3%， 达到了理想的效果。
[0052] 实施例2
[0053] 在海南省文昌市锦山镇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200〇11\100〇11\90〇11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；
[0054] 共设置3个处理组，分别为1个实验组、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40%，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；空白组不施用任何肥料，其目的是测定土壤养分校 正系数。
[0055] 结合当地实际情况设置每100m2产量为60kg，利用公式1、2分别计算出水稻 各阶段的施肥量，底肥施用295. 6kg堆怄的农机肥，其中，有机肥提供磷素为磷素总量的 63. 7%、提供钾素为钾肥总量的15. 9%，3. 5kg钙镁磷肥和0. 9kg氯化钾补充不足的磷素和 钾素，有机肥、钙镁磷肥和氯化钾均匀施用后，马上覆盖深埋，肥料深耕为15?20cm ;在水 稻分蘖期和抽穗期分三次用化肥追肥，前两次在分蘖期，第三次在抽穗期。第一次蘖肥追 肥尿素施用量为1. 9kg,第二次蘖肥追肥为：尿素0. 8kg和氯化钾1. 5kg,追肥方式为撒施 趟地，施肥之后灌溉；穗肥追肥为：尿素0. 38kg，磷酸二氢钾0. 07kg和氯化钾2. 5kg，兑水 17kg后采用叶面喷施的方式。
[0056] 对照的处理为全部采用单元素化肥施肥，即尿素5. 5kg，过磷酸钙11. 1kg，氯化钾 6. 2kg ;其中化肥总量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都为撒施趟 地，施肥之后马上灌溉；
[0057] 空白组不适用任何肥料，由公式3可得氮磷钾的土壤养分校正系数分别为为 0. 70、0. 49、0. 56。
[0058] 通过测定灌溉和降雨后径流中的氮、磷、钾元素，结果发现：采用减排施肥的试验 田的氮磷钾损失分别为：1. 2kg、1. 5kg和0. 6kg，而对照的营养元素损失为氮素3. 9kg，磷素 为2. 7kg，钾素为0. 7kg，本发明施肥方法的氮、磷、钾分别相对减排69%、44%和30%，达到 了理想的效果。
[0059] 实施例3
[0060] 在湖南省长沙县罗豆镇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200〇11\100〇11\90〇11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；
[0061] 共设置3个处理组，分别为1个实验组、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45%，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；空白组不施用任何肥料，其目的是测定土壤养分校 正系数。
[0062] 结合当地实际情况设置每100m2产量为62kg，利用公式1、2分别计算出水稻各阶 段的施肥量，底肥施用33. 3kg堆怄的农机肥，其中，有机肥提供磷素为磷素总量的71. 7%、 提供钾素为钾素总量的17. 9 %，2. 8kg钙镁磷肥和0. 8kg氯化钾补充不足的磷肥和钾肥，有 机肥、钙镁磷肥和氯化钾均匀施用后，马上覆盖深埋，肥料深耕为15?20cm ;在水稻分蘖期 和抽穗期分三次用化肥追肥，前两次在分蘖期，第三次在抽穗期。第一次蘖肥追肥尿素施用 量为2. 2kg，第二次蘖肥追肥为：尿素1. lkg和氯化钾1. 9kg，追肥方式为撒施趟地，施肥之 后灌溉；穗肥追肥为：尿素〇. 55kg，磷酸二氢钾0. 09kg和氯化钾2. 8kg，兑水18kg后采用叶 面喷施的方式。
[0063] 对照的处理为全部采用单元素化肥施肥，即尿素5. 6kg，过磷酸钙11. 3kg，氯化钾 6. 3kg ;其中化肥总量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都为撒施趟 地，施肥之后马上灌溉；
[0064] 空白组不适用任何肥料，由公式3可得氮磷钾的土壤养分校正系数分别为为 0. 74、0. 53、0. 58。
[0065] 通过测定灌溉和降雨后径流中的氮、磷、钾元素，结果发现：采用减排施肥的试验 田的氮磷钾损失分别为：〇. 78kg、1. 3kg和0. 7kg，而对照的营养元素损失为氮素2. 5kg， 磷素为2. 0kg，钾素为1. lkg，本发明施肥方法的氮、磷、钾分别相对减排68. 4%、36. 5%和 32. 7%，达到了理想的效果。
[0066] 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. 一种减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于包括以下操作步骤： (1) 确定最佳施肥量； (2) 施加底肥：采用有机肥和化肥混合施用，施加氮素为氮素总量的35?45 %，施加磷 素为磷素总量的90?95%，施加钾素为钾素总量的25?35%，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，所述有机肥和化肥均匀施于稻田， 再采用肥料深耕入土的耕作方式； (3) 蘖肥：第一次蘖肥施加氮肥，施加氮素为氮素总量的30?40% ;第二次蘖肥施加 氮肥和钾肥，施加氮素为氮素总量的10?20%、施加钾素为钾素总量的35?45%，所述氮 月巴、钾肥采用田间抛洒的方式； (4) 穗肥：施加氮肥、钾肥和磷肥，施加氮素为氮素总量的5?10%;施加磷素为磷素总 量的5?10% ;施加钾素为钾素总量的20?30%，所述氮肥、钾肥和磷肥采用叶面喷施的 方式。
2. 根据权利要求1所述的减少水稻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；所述的氮肥为尿素或碳铵；所述的磷肥为钙镁磷肥；所 述的钾肥为氯化钾。
3. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（2)所述 施加底肥的施肥深度为距土壤表面15?20cm。
4. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（2)所述 有机肥的施入量以施加氮素为氮素总量的35?45%。
5. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（3)所述 第一次施用蘖肥时期为秧苗入田后5?7d，第二次蘖肥施用时期为第一次蘖肥施用后9? lid ;蘖肥施肥于土壤表面或田面水中。
6. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（4)所述 穗肥施用时期从幼穗开始分化到抽穗的时间，早稻为27?30天，中稻为35?40天，晚稻 为42?47天。
7. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（4)所述 的氮肥为尿素或碳铵；所述磷肥为磷酸二氢钾；所述的钾肥为氯化钾。
8. 根据权利要求1所述的减少水稻种植排污的施肥方法，其特征在于：步骤（4)所述 的叶面喷施的方式指把氮肥、钾肥和磷肥兑水后喷施于叶面，喷洒浓度为0. 8?1%。
9. 根据权利要求1?8任一项所述的减少水稻种植排污的施肥方法在控制农业污染中 的应用。
【文档编号】A01C21/00GK104145585SQ201410375064
【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】许振成, 贺德春, 吴根义, 佘磊, 虢清伟 申请人:环境保护部华南环境科学研究所