一种玉米根区一次施肥方法与流程

本发明属于农业施肥技术领域，具体地说，涉及一种玉米根区一次性施肥、无需追肥的施肥方法。

背景技术：

玉米是我国重要的粮食、饲料和工业原料作物，种植面积和总产均列农作物第一位。由于施肥方法不当，肥料利用率偏低，导致我国玉米生产中普遍存在肥料过量施用的现象，在农业集约化生产程度高的地区氮素施用过量的现象更严重。张福锁等对我国玉米主产区的调查统计发现，玉米的肥料施用量普遍过高，肥料利用率偏低，氮肥、磷肥和钾肥利用率平均值分别为26％、10％和27％，这显然难以实现“绿色农业”、“化肥零增长”的战略目标。

长期以来国内外就如何提高肥料利用率开展了大量的研究，并指出正确的施肥位置对于提高肥料利用率是至关重要的，最佳的施肥位置是肥料养分扩散的动态范围与根系伸展的动态范围达到最佳匹配，养分供应的浓度、用量、空间和时间与植株养分需求高度匹配。在探索了众多的肥料施用技术的基础上，为了实现肥际养分迁移距离与根际吸收范围的最佳匹配，申请人王火焰和周健民提出了根区施肥模式。经过一系列探索研究，初步证实了普通肥料根区一次施肥模式能够显著增加作物产量，长三角稻麦轮作区水稻可平均增产30％，小麦增产10％，华北小麦增产5％～7％，东北春玉米增产11％。根区施肥技术将肥料施在作物根系附近，更利于植物吸收利用；提高肥料在土壤中的集中度，能够减缓肥料被分解或硝化的进程，使普通肥料具有缓释肥的效果。因此，适宜深度和距离的根区一次施肥理论上可以取代多次施肥，但相关技术还需进一步探讨和研发。

中国专利(专利号CN 102612909 B)公开了一种玉米专用种肥局部调控施肥方法，该专利技术将玉米专用种肥条施在播种行的一侧，对种肥进行局部调控。中国专利(专利号CN 101720609 B)公开了一种潮土区高产夏玉米的氮肥施用方法，该技术减少前期的氮肥用量，适宜的氮肥后移，从而使玉米施肥时期和玉米需肥规律相一致。但是以上两种技术在玉米生长期仍然需要追肥，施肥次数多，机械操作困难，难以大面积推广应用。中国专利(专利号CN 102775232 B)公开了玉米专用一次性机施肥料的制备方法，该技术采用高塔造粒的复合肥作为核心肥料，通过双层包膜制成能够实现玉米全生育期一次性机施的专用肥料，但是生产流程复杂、生产成本相对较高，并不是普通农用肥料的一次性施用。

目前，玉米的施肥方法普遍采用“基肥+追肥”相结合的方式，施肥次数2-4次不等。该方法施肥需要大量的劳动力，而农村劳动力缺乏，追肥通常施于土壤表面，不仅造成玉米产量低，肥料利用率低下，而且带来了严重的环境污染问题。因此，针对农村劳动力不足，机械化追肥困难的现状，研究出一种节省劳力、提高施肥效益，玉米高产稳产，环境污染少的普通肥料根区一次性施用的方法具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本发明提供一种玉米根区一次施肥方法，能够实现普通农用肥料一次性施入土壤，后期不再追肥。具体的：一方面充分考虑玉米需肥特性，将肥料集中施在根区附近，使肥料养分扩散与根系伸展范围相匹配，提高作物养分吸收、减少损失；另一方面可以极大程度简化施肥次数，机械化操作简单易行，能有效解决农业生产用工难的问题。

为实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种玉米根区一次施肥方法，其在玉米播种时将玉米全生育期所需肥料一次性施入土壤中，且施肥位置集中于玉米根区范围内。

作为本发明的一种优选技术方案，施肥方式为点施即施肥位置集中于玉米根区的一个或多个位点。

作为本发明的一种优选技术方案，施肥方式为段施即施肥位置集中于玉米根区的一段或多段的位置。

效果较好的，所述点施的位点直径为1-3cm。

效果较好的，所述段施的施肥段长度为5-15cm。

进一步的，所述施肥位置与播种种子的水平距离为5-15cm，与地面的垂直距离为5-20cm。

进一步的，所述的肥料为普通农用化肥。

进一步的，所述普通农用化肥包括：氮肥、磷肥和钾肥；且氮肥的纯N用量为9-18kg/亩，磷肥的P₂O₅用量为6-15kg/亩，钾肥的K₂O用量为9-18kg/亩。

进一步的，该方法应用于中国黄淮海玉米种植区的土壤上。

本发明重点围绕我国玉米肥料用量大、肥料利用率低、追肥次数多、机械化操作困难等问题，提出了一种玉米根区一次施肥方法，能够减少肥料投入、提高利用率，能最大限度的减少施肥的劳务用工，为玉米全程机械化生产提供技术支撑。

总之，本发明根据玉米的生长特性和需肥特点，将普通农用化肥一次性集中施在根区位置，较传统分次施肥节省劳务用工，提高肥料利用率，减少损失，增加产量。本发明突出施肥位置的重要性，立足机械化一次施肥，为实现玉米高产高效栽培提供了一种科学的施肥技术，具有显著的节肥增效作用。本发明提供的普通肥料一次性施用技术，随着种肥一体机的优化和玉米生产全程机械化的推进，将具有广泛的应用价值和市场前景。

附图说明

图1为本发明的玉米根区一次施肥方法的一个施肥位点的示意图；

图2为本发明的玉米根区一次施肥方法的一个施肥段的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种玉米根区一次施肥方法，其在播种时用施肥器或种肥一体机将玉米全生育期所需肥料一次性施入土壤中，且施肥位置集中于玉米根区范围内，后期不再追肥。

上述的肥料一次性施入土壤中，施肥方式为点施，即施入的肥料集中于玉米根区的一个或多个位点，且该位点的直径为1-3cm。

此外，施肥方式也可以为段施，即施入的肥料集中于玉米根区的一段或多段的位置，且该施肥段的长度为5-15cm。

其中，肥料位置与播种种子的水平距离为5-15cm，与地面的垂直距离为5-20cm。

肥料一次性一个位点施肥如图1所示，肥料一次性一段施肥如图2所示。

所述的肥料为普通农用化肥，如农用复合肥、尿素、磷铵、钙镁磷肥、氯化钾等。氮肥(N)用量为9-18kg/亩，磷肥(P₂O₅)施用量为6-15kg/亩，钾肥(K₂O)施用量为9-18kg/亩。如所施用的氮肥品种为含氮量46％的尿素则用量为20-40kg/亩；如所施磷肥为过磷酸钙(含P₂O₅为12％)，其用量则为50-125kg/亩；如所施钾肥为氯化钾(含K₂O为60％)，其用量则为15-30kg/亩。

本发明提供的方法可应用在我国黄淮海平原玉米种植区的土壤上。

现通过几个实施例对本发明进行进一步论证和说明：

实施例1

黄淮海夏播玉米区是我国玉米生产最集中的地区，2016年5月至10月选择安徽省阜阳市作为典型代表，在太和县“农业部粮食增产模式攻关展示区”开展玉米根区一次施肥的试验示范，氮肥、磷肥和钾肥均一次施用，施肥方式为点施(种子两侧点施)。

本实施例设试验组和对照组2个处理，每个处理重复4次。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm，尿素用量26kg/亩(纯氮12kg/亩)，每株尿素用量为6.5g。磷肥(P₂O₅)施用量为12kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，每亩用量为100kg，每株用量为25g；钾肥(K₂O)施用量为12kg/亩，钾肥品种为氯化钾(K₂O含量为60％)，每亩用量为20kg，每株用量为5g。

试验组采用一次施用的方式，在播种时将称量好的氮肥、磷肥和钾肥一次性施入土壤，施肥方式为点施，即在与播种行种子的水平距离为15cm的两侧分别打一个直径为2cm的施肥孔，且施肥孔与地面的垂直距离为15cm，将上述称好的肥料分成两份分别施入打好的两个施肥孔中，然后用表土填埋轻轻压实。对照组的磷肥全部作为基肥在整地时施入土壤，氮肥和钾肥则采用分次撒施的方式，即在播种时将全生育期一半的尿素(13kg/亩)和一半氯化钾(10kg/亩)施入土壤，在玉米大喇叭口期(播种后45天)将另一半的尿素(13kg/亩)和一半氯化钾(10kg/亩)作为追肥施入土壤。期间试验组和对照组的水分管理、除草和农药使用等田间操作完全一致。玉米正常成熟后，分小区采收，计算产量。

由表1可见，通将玉米全生育期所需要的全部氮肥、磷肥和钾肥一次施入土壤，与对照相比，一次施肥玉米理论产量和实际产量分别增加36.4kg/亩和42.4kg/亩，理论产量和实际产量的增产率均分别为4％和5％。

表1玉米根区一次施肥对产量及其构成要素的影响(两侧点施)

实施例2

2016年5月至10月在安徽省阜阳市太和县“农业部粮食增产模式攻关展示区”开展玉米根区一次施肥的试验示范，氮肥、磷肥和钾肥均一次施用，施肥方式为段施(每株两段施肥)。

本实施例设试验组和对照组2个处理，每个处理重复4次。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm。尿素用量20kg/亩(纯氮9N kg/亩)，每株尿素用量为5g；磷肥(P₂O₅)施用量为6kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，每亩用量为50kg，每株用量为12.5g；钾肥(K₂O)施用量为9kg/亩，钾肥品种为氯化钾(K₂O含量为60％)，每亩用量为15kg，每株用量为3.75g。

试验组采用一次施用的方式，在播种时将称量好的肥料一次性施入土壤，施肥方式为段施(施肥段长度为5cm)，即在与播种种子的水平距离为15cm、与地面的垂直距离为5cm处开两段长为5cm的沟，每段间隔5cm，将氮肥、磷肥和钾肥施入其中，然后用表土填埋轻轻压实。对照组的磷肥全部作为基肥在整地时施入土壤，氮肥和钾肥则采用分次撒施的方式，即在播种时将全生育期一半的尿素(10kg/亩)和一半氯化钾(7.5kg/亩)施入土壤，在玉米大喇叭口期(播种后45天)将另一半的尿素(10kg/亩)和一半氯化钾(7.5kg/亩)作为追肥施入土壤。期间试验组和对照组的水分管理、除草和农药使用等田间操作完全一致。玉米正常成熟后，分小区采收，计算产量。

由表2可见，通过段施的方式一次施入玉米全生育期所需要的全部氮肥、磷肥和钾肥。与对照相比，一次施肥玉米理论产量和实际产量分别增加31.7kg/亩和34.5kg/亩，增产率均达到4％。

表2玉米根区一次施肥对产量及其构成要素的影响(两段施肥)

实施例3

2016年5月至10月在安徽省阜阳市太和县“农业部粮食增产模式攻关展示区”开展玉米根区一次施肥的试验示范，氮肥、磷肥和钾肥均一次施用，施肥方式为段施(一段施肥)。

本实施例设试验组和对照组2个处理，每个处理重复4次。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm。尿素用量40kg/亩(纯氮18kg/亩)，每株尿素用量为10g；磷肥(P₂O₅)施用量为9kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，每亩用量为75kg，每株用量为18.75g；钾肥(K₂O)施用量为12kg/亩，钾肥品种为氯化钾(K₂O含量为60％)，每亩用量为20kg，每株用量为5g。

试验组肥料采用一次施用的方式，在播种时将称量好的肥料一次性施入土壤，施肥方式为段施(施肥段长度为15cm)，即在与播种行种子的水平距离为5cm、与地面的垂直距离为20cm处开一长为15cm的沟，将氮肥、磷肥和钾肥施入其中，然后用表土填埋轻轻压实。对照组的磷肥全部作为基肥在整地时施入土壤，氮肥和钾肥则采用分次撒施的方式，即在播种时将全生育期一半的尿素(20kg/亩)和一半氯化钾(10kg/亩)施入土壤，在玉米大喇叭口期(播种后45天)将另一半的尿素(20kg/亩)和一半氯化钾(10kg/亩)作为追肥施入土壤。期间试验组和对照组的水分管理、除草和农药使用等田间操作完全一致。玉米正常成熟后，分小区采收，计算产量。

由表3可见，与对照分次施肥相比，一次施肥玉米理论产量和实际产量分别增加32.8kg/亩和41.8kg/亩，增产率分别为4％和5％。

此外，通过对土壤氮素含量的测定发现，尿素在土下20cm点施条件下，养分的横向移动距离为5～8cm，垂直方向上主要集中在6～25cm的土层范围。说明生育期内通过点施的氮素能够有效移动到根区的附近，并且损失较少。

表3玉米根区一次施用对产量及其构成要素的影响(一段施肥)

实施例4

2015年选择安徽省阜阳市太和县作为典型代表，开展玉米根区一次施肥的试验示范，肥料一次施用方式为点施(1个位点施肥)。

玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm，氮肥品种为尿素，用量为20kg/亩(纯氮为9kg/亩)，经计算每株尿素用量为5g。磷肥(P₂O₅)施用量为9kg/亩，钾肥(K₂O)施用量为12kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，钾肥品种为农用氯化钾(K₂O含量为60％)。

本实施例设试验组和对照组2个处理，每个处理重复4次。试验组氮肥采用一次施用的方式，在播种时将称量好的尿素一次性施入土壤，施肥方式为点施，即在与播种行种子的水平距离为5cm、与地面的垂直距离为20cm处打一个直径为1cm的孔，将尿素放入其中，然后用表土填埋轻轻压实。对照组尿素采用分次撒施的当前常规施肥方式，即在播种时将全生育期一半的尿素(10kg/亩)施入土壤，在玉米大喇叭口期(播种后45天)将另一半的尿素(10kg/亩)作为追肥施入土壤。试验组和对照组的磷肥和钾肥均在整地时随旋耕机均匀的一次性施入土壤，并与耕层土壤充分混匀。期间试验组和对照组的水分管理、除草和农药使用等田间操作完全一致。

玉米正常成熟后，分小区采收，计算产量和地上部生物量，测定土壤无机氮含量、玉米籽粒和秸秆含氮量，计算氮肥利用率和损失率。

由表4可见，在同等氮肥施肥量的条件下，氮肥通过一次集中施用在玉米的根区，与对照组相比玉米的产量增加22.2kg/亩，氮肥利用率比对照提高17％、损失率比对照降低27％，籽粒和秸秆含氮量均有所增加。

表4玉米根区一次施肥效果分析(1个位点施肥)

实施例5

2015年5月至10月在安徽省阜阳市太和县“农业部粮食增产模式攻关展示区”开展玉米根区一次施肥的试验示范，氮肥一次施用方式为点施(1个位点施肥)。

本实施例设试验组和对照组2个处理，每个处理重复4次。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm，尿素用量26kg/亩(纯氮12kg/亩)，每株尿素用量为6.5g。试验组氮肥采用一次施用的方式，在播种时将称量好的尿素一次性施入土壤，施肥方式为点施，即在与播种行种子的水平距离为5cm、与地面的垂直距离为12cm处打一个直径为3cm的孔，将尿素放入其中，然后用表土填埋轻轻压实。对照组尿素采用分次撒施的方式，即在播种时将全生育期一半的尿素(13kg/亩)施入土壤，在玉米大喇叭口期(播种后45天)将另一半的尿素(13kg/亩)作为追肥施入土壤。试验组和对照组的磷肥和钾肥均在整地时随旋耕机均匀的一次性施入土壤，并与耕层土壤充分混匀，磷肥(P₂O₅)施用量为9kg/亩，钾肥(K₂O)施用量为12kg/亩。期间试验组和对照组的水分管理、除草和农药使用等田间操作完全一致。

玉米正常成熟后，分小区采收，计算产量和地上部生物量，测定玉米籽粒和秸秆含氮量，计算氮肥利用率和损失率。

由表5可见，在尿素施用量均为26kg/亩(纯氮12kg/亩)的条件下，氮肥通过一次集中施用在玉米的根区，与对照组相比玉米的产量增加20.8kg/亩，氮肥利用率比对照提高17％、损失率比对照降低26％，籽粒和秸秆含氮量均有所增加，并且施肥次数仅为1次，全生育期不需要追肥。

表5玉米根区一次施肥效果分析(氮肥一个位点施肥)

实施例6

玉米全生育期氮肥、磷肥和钾肥根区一次施肥采用点施的方式(每株4点施肥)。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm，尿素用量33kg/亩(纯氮15kg/亩)，每株尿素用量为8.25g。磷肥(P₂O₅)施用量为15kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，每亩用量为125kg，每株用量为31.25g；钾肥(K₂O)施用量为18kg/亩，钾肥品种为氯化钾(K₂O含量为60％)，每亩用量为30kg，每株用量为7.5g。肥料一次性施用的具体方法是，在播种时将称量好的氮肥、磷肥和钾肥一次性施入土壤，施肥方式为4个位置点施，即在与播种种子的水平距离为10cm在种子周围均匀的打4个直径为2cm的施肥孔，并且施肥孔与地面的垂直距离为20cm，将称好的肥料分成四份分别放入4个施肥孔中，然后用表土填埋轻轻压实。

实施例7

玉米全生育期氮肥、磷肥和钾肥根区一次施肥方式为段施(种子同侧3段施肥)。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm。尿素用量26kg/亩(纯氮12kg/亩)，每株尿素用量为6.5g；磷肥(P₂O₅)施用量为12kg/亩，磷肥品种为钙镁磷肥(P₂O₅含量为12％)，每亩用量为100kg，每株用量为25g；钾肥(K₂O)施用量为15kg/亩，钾肥品种为氯化钾(K₂O含量为60％)，每亩用量为25kg，每株用量为6.25g。在播种时将称量好的肥料一次性施入土壤，施肥方式为段施(施肥段长度为5cm)，即在与播种行种子的水平距离为5cm、与地面的垂直距离为12cm处开3段长为5cm的施肥沟，每段施肥沟间隔3cm，将上述的氮肥、磷肥和钾肥分成三份分别施入三段施肥沟中，然后用表土填埋轻轻压实。

实施例8

玉米全生育期氮肥、磷肥和钾肥根区一次施肥方式为段施(种子两侧段施)。玉米种植密度为4000株每亩，行株距为60cm×28cm。肥料采用三元复合肥(15∶15∶15)40kg/亩，含氮量46％的尿素20kg/亩，氯化钾(K₂O含量为60％)用量为10kg/亩。即纯氮为15kg/亩，磷肥(P₂O₅)为6kg/亩，钾肥(K₂O)为12kg/亩。经计算每株复合肥为10g，尿素为5g，氯化钾为2.5g。在播种时将称量好的肥料一次性施入土壤，施肥方式为段施(施肥段长度为10cm)，即在与播种行种子的水平距离为10cm的两侧分别开长为10cm的施肥沟，且施肥沟与地面的垂直距离为20cm，将称好的肥料分成两份分别施入两段施肥沟中，然后用表土填埋轻轻压实。

上述部分实施例(一个位点的点施和一个施肥段的段施)已经可以通过种肥一体机进行机械化一次施肥，如实施例3、实施例4和实施例5均可以通过种肥一体机在播种的同时一次性施肥，其中机械的播种口和施肥口的距离、肥料用量均可以根据实施例参数进行设置。另外部分实施例(尤其是多个位点施肥和多个分段施肥)则需要结合根区施肥的具体参数对施肥机械进行改进，以便机械化的实施。如实施例6和实施例7则需要进一步掌握精确的参数，然后进行施肥机械的改进来实现机械化。总而言之，本发明能够为玉米全程机械化生产提供机械化一次性施肥的技术措施，并且具有很好的推广应用价值。

我们的实施例中还发现，将玉米生育期所需的肥料一次性点施或者段施在玉米的根区范围，根据肥料养分的迁移扩散，能够有效被玉米根系吸收利用，早期不会导致浓度过高而烧苗，后期因肥料集中施用养分逐渐释放能持久供应，使普通肥料具有缓控释肥的效果，从而满足玉米全生育期的氮素需求。

综上所述，在玉米播种时通过点施或者段施的方式将全生育期所需的肥料一次性施在与播种行的水平距离为5-15cm的一侧，与地面的垂直距离为5-20cm的位置，能够实现根际和肥际的匹配，与传统分次施肥(基肥+追肥)相比，玉米增产达到5％，料利用率显著提高，损失率显著减少，达到玉米高产稳产、肥效显著提高的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。