一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法与流程

文档序号:18450552发布日期:2019-08-17 01:14阅读:458来源:国知局

本发明属于水稻种植施肥技术领域,具体涉及一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法。



背景技术:

氮是影响水稻产量最为关键的营养元素之一。然而,由于片面追求高产,农民普遍过量施用氮肥,采用“一炮轰”或重基蘖肥、轻穗粒肥的运筹方式,使我国成为世界上氮肥消耗量大而利用率低的水稻生产大国,既影响水稻增产,浪费肥料资源,又导致生态环境恶化等问题。为此,近十几年来,我国科研工作者研发了几种既减肥又增产增效的水稻氮肥优化施用技术,如精确定量施氮技术、实地氮肥管理技术、三控施肥技术(db44/t969-2011)等。但是,这些技术多以基肥和若干次追肥配合,追肥次数多,一般需要施肥3-4次,包括基肥、分蘖肥、穗肥和粒肥等,费时费力,劳动力成本高,影响种稻经济效益。基蘖肥和穗粒肥的比例一般为5:5-7:3。另一方面,劳动力短缺和种稻效益差是现阶段我国农业生产中面临的重大难题。这就要求我们必须兼顾水稻高产高效和省工省力。因此,在保证水稻高产和氮肥高效的同时,进一步简化氮肥施用方法,是应对农村劳动力短缺问题和节本增效的重要途径。

新型缓/控释肥料使得水稻轻简施肥得以实现,有的作为基肥一次性施入,有的配合速效氮肥分次施用。如中国专利文献cn105660022a公开了“一种水稻高效二次施肥方法”,该方法选用40%尿素+60%缓释肥的配比氮肥,分别作基肥和穗肥施用,比例为60%-70%和30%-40%,但基肥仍需在深耕条件下分二次施用,穗肥一次或二次施入,实际操作仍较繁琐。此外,缓/控释肥价格远高于常用速效氮肥,肥料成本高。在水稻实际生产中,农民偏好施用速效氮肥以节省成本。目前,关于水稻速效氮肥的轻简施用仅有少量研究。如中国专利文献cn102523811a公开了“作物免耕栽培条件下的化学氮肥施用方法”,将尿素和硫酸铵两种化学速效氮肥与交联剂络合后形成络合物,在播种或移栽前1天施用,从而达到养分缓释的目的,虽然减少了施肥次数,但需借助化学试剂,额外增加成本,操作亦不便,且只针对免耕栽培水稻,不适用于占稻田面积绝大多数的常规耕作水稻。中国专利文献cn104145587a“一种南方双季水稻高效利用氮肥的施肥方法”,提供了一种早稻氮肥分基肥和分蘖肥两次施用的方法,比例为7:3,但氮肥全部作为基肥和分蘖肥施用,与水稻对氮素的需求规律不一致,导致产量和氮肥利用率偏低。

以上方法均不能全面兼顾水稻高产高效和减少施氮次数的要求。探索速效氮肥的轻简施用方法,在保证水稻高产和氮肥高效利用的前提下,减少施肥次数,对降低用工成本和提高种稻效益具有重要意义。



技术实现要素:

针对现有氮肥优化施用技术上存在的施肥次数多、劳动力投入多以及缓/控释肥肥料成本高等问题,本发明的目的在于提供一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法。

本发明提供的施氮方法在考虑不同种植方式、品种等的基础上,可以对水稻速效氮肥施用进行合理简化,既能保障水稻高产和氮肥高效,又能减少施肥次数,降低劳动力成本和肥料成本,提高种稻效益。因此,本发明提供的水稻轻简施氮方法具有显著的社会经济效益。

本发明提供的水稻轻简施氮方法是一种减少氮肥施用次数、降低生产成本并同时实现水稻高产高效的速效氮肥施用方法。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法,包括:对于移栽稻,将氮肥分为基肥和穗肥2次施用;对于直播稻,将氮肥分为分蘖肥和穗肥2次施用。

进一步地,对于移栽稻,所述的基肥和穗肥施用量的质量比例为4:6,即氮肥按基肥占氮肥总用量的40%、穗肥占氮肥总用量的60%施用;对于直播稻,所述的分蘖肥和穗肥施用量的质量比例为4:6,即氮肥按分蘖肥占氮肥总用量的40%、穗肥占氮肥总用量的60%施用。

进一步地,对于移栽稻,所述的基肥在水稻移栽前施用;对于直播稻,所述的分蘖肥在水稻生长至4-5叶期施用;无论是移栽稻还是直播稻,所述的穗肥均在水稻幼穗一次枝梗分化期施用。

进一步地,对于移栽稻,所述的基肥施用方法,可在整地时施入,使肥料与土壤混合均匀,保持浅水(例如水层深度1-3厘米)待水稻移栽,也可在移栽前表施,采用人工撒施或机械撒施;对于直播稻,所述的分蘖肥施用方法是在水稻生长至4-5叶期,结合灌溉表施氮肥,将肥料均匀撒施于稻田。

进一步地,所述的穗肥是无论对于移栽稻还是直播稻,均在水稻生长至幼穗一次枝梗分化期,结合灌溉表施氮肥,将肥料均匀撒施于稻田。

进一步地,所述的氮肥为速效氮肥,包括但不限于尿素、碳酸氢铵和复合肥。

进一步地,氮肥总用量根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011)确定。

本发明提供的方法中,除氮肥施用外,品种选择、种植密度、磷肥和钾肥施用、灌溉和病虫害防治均按照广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011)进行。

本发明提供的轻简施氮方法适用于多种水稻种植方式,包括移栽稻和直播稻。

与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:

(1)本发明提供的水稻轻简施氮方法,只需分2次施用氮肥,简便易行;与农民习惯施氮法相比,其氮肥总用量减少,产量和氮肥利用率显著提高;与高产高效施氮方法水稻三控施肥技术相比,氮肥总用量、产量和氮肥利用率均无显著差异,但施肥次数减少1-2次,省工省时,经济效益得以提高;

(2)本发明提供的水稻轻简施氮方法,使用常规速效氮肥,肥料成本低于缓/控释肥;

(3)本发明提供的水稻轻简施氮方法适用范围广,移栽稻和直播稻均可采用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的具体实施作进一步说明,但本发明的实施和保护不限于此。需指出的是,以下若有未特别详细说明之过程,均是本领域技术人员可参照现有技术实现或理解的。

以下实施例所用的速效化肥均为常规市售。所用氮肥为尿素(n≥46%)或快美复合肥(n:p2o5:k2o=24%:7%:19%),钾肥为氯化钾(k2o≥60%),磷肥为过磷酸钙(p205≥12%)。

以下实施例采用大田试验的方法,分别于2018年在广东省广州市白云区、广州市天河区、廉江市营仔镇和阳江市雅韶镇进行,所采用的种植方式包括移栽稻和直播稻。广州市(113°e,23°n)试验地属海洋性亚热带季风气候,年降雨量1500-2000mm,全年平均气温20-22℃;廉江市(110°e,21°n)试验地属于亚热带季风气候,年降雨量1500-1700mm,全年平均气温22-23℃;阳江市(110°e,22°n)试验地属于亚热带季风气候,年降雨量2345mm,全年平均气温23℃。广州市白云区试验田土壤理化性质为:ph5.95,有机质22.5g/kg,全氮1.29g/kg,碱解氮58.0g/kg,有效磷6.49g/kg,速效钾47.0g/kg;广州市天河区试验田土壤理化性质为:ph6.60,有机质19.3g/kg,全氮1.14g/kg,碱解氮92.1mg/kg,有效磷25.8mg/kg,速效钾171.9mg/kg;廉江市营仔镇试验田为中等地力水平,无氮区产量为4050kg/hm2;阳江市雅韶镇试验田为低地力水平,无氮区产量为3000kg/hm2

广州市两个试验点为移栽稻,其中,白云区试验点供试品种为杂交稻天优3618,早季于3月8日播种,4月9日移栽,7月12日收获;晚季于7月21日播种,8月8日移栽,10月29日收获;天河区试验点供试品种为常规稻五山丝苗,7月25日播种,8月13日移栽,10月25日收获。廉江和阳江市两个试验点为直播稻,其中,廉江市试验点供试品种为常规稻百香139,8月1日播种,人工撒播,亩用种量5公斤,11月13日收获;阳江市试验点供试品种为常规稻丰富占,7月27日播种,人工撒播,亩用种量3.5公斤,11月9日收获。除氮肥外,四个试验点磷肥和钾肥施用以及其它栽培管理同水稻三控施肥技术,且同一地点内不同施氮处理间保持一致。以下实施例主要从氮肥施用方面进行详细描述。

实施例1

一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法(在广州市白云区钟落潭镇广东省农科院试验基地实施),包括如下步骤:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定早稻、晚稻氮肥总用量分别为150kg/hm2、180kg/hm2

b.因为是移栽稻,所以将步骤a中的氮肥分为基肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中基肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为基肥的施用量为60kg/hm2(早稻)或72kg/hm2(晚稻),氮肥作为穗肥的施用量为90kg/hm2(早稻)或108kg/hm2(晚稻)。

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期人工撒施。早稻幼穗一次枝梗分化期在移栽后35天,晚稻幼穗一次枝梗分化期在移栽后30天。

实施例1所采用的氮肥为尿素。

分别在早稻、晚稻成熟期,各小区中间实割5m2测定产量,并按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

如表1所示,表1为不同施氮方法的水稻产量和氮肥利用率数据表。按照实施例1中的轻简施氮方法进行操作:施肥次数为2次,早稻产量和氮肥利用率分别为8147kg/hm2和54.3kg/kg,晚稻产量和氮肥利用率分别为6711kg/hm2和37.3kg/kg。

表1

注:同一季节同一列内不同字母表示在0.05水平上差异不显著。数据来源于2018年广州市白云区早季和晚季试验。

实施例2

一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法(在广州市天河区广东省农科院大丰试验基地实施),包括如下步骤:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定氮肥总用量为165kg/hm2

b.因为是移栽稻,所以步骤a中的氮肥分为基肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中基肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为基肥的施用量为66kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为99kg/hm2

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期,即移栽后30天人工撒施。

实施例2所采用的氮肥为尿素。

成熟期,在各小区实割5m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

如表2所示,表2为不同施氮方法的水稻产量和氮肥利用率数据表,按照实施例2中的施氮方法进行操作:施肥次数为2次,水稻产量和氮肥利用率分别为7917kg/hm2和47.8kg/kg。

表2

注:同一列内不同字母表示在0.05水平上差异不显著。“提早追肥轻简施氮”指与本发明相比,穗肥追施时间提早到穗下节间分化期;“推迟追肥轻简施氮”指与本发明相比,穗肥追施时间推迟到幼穗雌雄蕊形成期;数据来源于2018年广州市天河区晚季试验。

实施例3

一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法(在廉江市营仔镇水稻生产田实施),包括如下步骤:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定氮肥总用量为165kg/hm2;考虑到直播稻用种量较高,氮肥总用量在此基础上减10%,即氮肥总用量为150kg/hm2

b.因为是直播稻,所以步骤a中的氮肥分为分蘖肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中分蘖肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为分蘖肥的施用量为60kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为90kg/hm2

分蘖肥在水稻4叶期,即播种后15天人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期,即播种后60天人工撒施。

实施例3所采用的氮肥为水稻快美复合肥。

成熟期,在各小区中间实割15m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

如表3所示,表3为不同施氮方法的水稻产量和氮肥利用率数据表,按照实施例3中的施氮方法进行操作:施肥次数为2次,水稻产量和氮肥利用率分别为6822kg/hm2和45.5kg/kg。

表3

注:同一列内不同字母表示在0.05水平上差异不显著;数据来源于2018年廉江晚季试验。

实施例4

一种基于速效氮肥的水稻轻简施氮方法(在阳江市雅韶镇水稻生产田实施),包括如下步骤:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定氮肥总用量为150kg/hm2;考虑到直播稻用种量较高,氮肥总用量在此基础上减10%,即氮肥总用量为135kg/hm2

b.因为是直播稻,所以步骤a中的氮肥分为分蘖肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中分蘖肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为分蘖肥的施用量为54kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为81kg/hm2

分蘖肥在水稻4叶期,即播种后15天人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期,即播种后60天人工撒施。

实施例4所采用的氮肥为尿素。

成熟期,在各小区中间实割15m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

如表4所示,表4为不同施氮方法的水稻产量和氮肥利用率数据表,按照实施例4中的施氮方法进行操作:施肥次数为2次,水稻产量和氮肥利用率分别为6105kg/hm2和45.2kg/kg。

表4

注:同一列内不同字母表示在0.05水平上差异不显著;数据来源于2018年阳江晚季试验。

对比例1

一种农民习惯施氮方法(在广州市白云区钟落潭镇广东省农科院试验基地实施),步骤如下:

a.根据广州当地农民习惯施氮方法,以纯氮量计,早稻、晚稻氮肥总用量分别为180kg/hm2、210kg/hm2,代表当地多数农民施氮水平。

b.步骤a中的氮肥分基肥、回青肥、促蘖肥和长粗肥4次施用。

c.步骤b中基肥、回青肥、促蘖肥和长粗肥施用量的比例为3:2:3:2,即氮肥作为基肥的施用量为54kg/hm2(早稻)或63kg/hm2(晚稻),氮肥作为回青肥的施用量为36kg/hm2(早稻)或42kg/hm2(晚稻),氮肥作为促蘖肥的施用量为54kg/hm2(早稻)或63kg/hm2(晚稻),氮肥作为长粗肥的施用量为36kg/hm2(早稻)或42kg/hm2(晚稻)。

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,回青肥在水稻移栽后5天人工撒施,促蘖肥在水稻移栽后10天人工撒施,长粗肥在水稻移栽后20天人工撒施。

对比例1所采用的氮肥为尿素。

分别在早稻、晚稻成熟期,各小区中间实割5m2测定产量,并按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表1可以看出,与对比例1的农民习惯施氮方法相比,实施例1提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其早稻和晚稻的氮肥总用量分别减少16.7%和14.3%,施肥次数均减少2次,早稻产量、晚稻产量分别增加11.6%、4.5%,早稻和晚稻的氮肥利用率均显著提高。

对比例2

一种高产高效施氮方法(在广州市白云区钟落潭镇广东省农科院试验基地实施),步骤如下:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定早稻、晚稻氮肥总用量分别为150kg/hm2、180kg/hm2

b.步骤a中的氮肥分基肥、保蘖肥、穗肥和粒肥4次施用。

c.步骤b中基肥、保蘖肥、穗肥和粒肥施用量的比例为4:2:3:1,即氮肥作为基肥的施用量为60kg/hm2(早稻)或72kg/hm2(晚稻),氮肥作为保蘖肥的施用量为30kg/hm2(早稻)或36kg/hm2(晚稻),氮肥作为穗肥的施用量为45kg/hm2(早稻)或54kg/hm2(晚稻),氮肥作为粒肥的施用量为15kg/hm2(早稻)或18kg/hm2(晚稻)。

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,保蘖肥在水稻移栽后15天人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期人工撒施,粒肥在水稻抽穗期人工撒施。

对比例2所采用的氮肥为尿素。

分别在早稻、晚稻成熟期,各小区中间实割5m2测定产量,并按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表1可以看出,与水稻三控施肥技术(对比例2的高产高效施氮方法)相比,实施例1提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其早稻、晚稻氮肥总用量相同,施肥次数减少2次,早稻与晚稻的产量和氮肥利用率均无显著差异。

对比例3

一种提早追肥的轻简施氮方法(在广州市天河区广东省农科院大丰试验基地实施),步骤如下:

a.基于实施例2中的本发明施氮方法,将追施穗肥时间提前到穗下节间分化期,即提早追肥的轻简施氮方法,氮肥总用量的确定同实施例2中的步骤a,以纯氮量计,氮肥总用量为165kg/hm2

b.步骤a中的氮肥分为基肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中基肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为基肥的施用量为66kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为99kg/hm2

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,穗肥在水稻穗下节间分化期,即移栽后25天人工撒施。

成熟期,在各小区中间实割5m2测定产量,并按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表2可以看出,与对比例3的提早追肥的轻简施氮方法相比,实施例2提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其产量和氮肥利用率均显著增加,增幅为7.6%。

对比例4

一种推迟追肥的轻简施氮方法(在广州市天河区广东省农科院大丰试验基地实施),步骤如下:

a.基于实施例2的本发明施氮方法,将追施穗肥时间推迟到水稻幼穗雌雄蕊分化期,即推迟追肥的轻简施氮方法,氮肥总用量的确定同实施例2中的步骤a,以纯氮量计,确定氮肥总用量为165kg/hm2

b.步骤a中的氮肥分为基肥和穗肥2次施用;

c.步骤b中基肥和穗肥施用量的比例为4:6,即氮肥作为基肥的施用量为66kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为99kg/hm2

基肥在大田翻耕后、水稻移栽前人工撒施,穗肥在水稻幼穗雌雄蕊分化期,即移栽后37天人工撒施。

对比例4所采用的氮肥为尿素。

成熟期,在各小区中间实割5m2测定产量,并按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表2可以看出,与对比例4的推迟追肥的轻简施氮方法相比,实施例2提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其产量和氮肥利用率均显著增加,增幅为9.2%。

对比例5

一种农民习惯施氮方法(在廉江市营仔镇水稻生产田实施),步骤如下:

a.根据廉江当地农民习惯施氮方法,以纯氮量计,氮肥总用量为240kg/hm2,代表当地多数农民施氮水平;

b.步骤a中的氮肥分为基肥、促蘖肥和保蘖肥3次施用;

c.步骤b中基肥、促蘖肥和保蘖肥施用量的比例为2.6:4.4:3,即氮肥作为基肥的施用量为62.4kg/hm2,氮肥作为促蘖肥的施用量为105.6kg/hm2,氮肥作为保蘖肥的施用量为72kg/hm2

基肥在播种前、耙田时施入,促蘖肥在播种后10天人工撒施,保蘖肥在播种后25天人工撒施。

基肥所采用的氮肥为尿素,促蘖肥所采用的氮肥为30%尿素+70%快美复合肥。

成熟期,在各小区中间实割15m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表3可以看出,直播条件下,与对比例5的农民习惯施氮方法相比,实施例3提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其氮肥总用量减少33.3%,施肥次数减少1次,但产量和氮肥利用率均显著提高,增幅为27.1%。

对比例6

一种高产高效施氮方法(在廉江市营仔镇水稻生产田实施),步骤如下:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定氮肥总用量为165kg/hm2

b.步骤a中的氮肥分为基肥、保蘖肥和穗肥3次施用;

c.步骤b中基肥、保蘖肥和穗肥施用量的比例为5:2:3,即氮肥作为基肥的施用量为82.5kg/hm2,氮肥作为保蘖肥的施用量为33kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为49.5kg/hm2

基肥在播种前、耙田时施入,保蘖肥在播种后25天人工撒施,穗肥在水稻幼穗一次枝梗分化期,即播种后60天人工撒施。

对比例6所采用的氮肥为水稻快美复合肥。

成熟期,在各小区中间实割15m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表3可以看出,直播条件下,与水稻三控施肥技术(对比例6的高产高效施氮方法)相比,实施例3提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其施肥次数减少2次,产量和氮肥利用率均无显著差异。

对比例7

一种高产高效施氮方法(在阳江市雅韶镇水稻生产田实施),步骤如下:

a.根据广东省地方标准《水稻三控施肥技术规程》(db44/t969-2011),以纯氮量计,确定氮肥总用量为150kg/hm2

b.步骤a中的氮肥分为分蘖肥、保蘖肥、穗肥和粒肥4次施用;

c.步骤b中分蘖肥、保蘖肥、穗肥和粒肥施用量的比例为4:2:3:1,即氮肥作为分蘖肥的施用量为60kg/hm2,氮肥作为保蘖肥的施用量为45kg/hm2,氮肥作为穗肥的施用量为30kg/hm2,氮肥作为粒肥的施用量为15kg/hm2

分蘖肥在水稻4叶期,即播种后15天人工撒施,保蘖肥、穗肥和粒肥分别在播种后25天、水稻幼穗一次枝梗分化期(播种后60天)和抽穗期人工撒施。

对比例7所采用的氮肥为尿素。

成熟期,在各小区中间实割15m2测定产量,按照公式:氮肥偏生产力(kg/kg)=产量/总施氮量,计算并表征氮肥利用率。

由上面的表4可以看出,直播条件下,与水稻三控施肥技术(对比例7的高产高效施氮方法)相比,实施例4提供的基于速效氮肥的轻简施氮方法,其施肥次数减少2次,产量和氮肥利用率均无显著差异。

以上实施例仅为本发明较优的实施方式,仅用于解释本发明,而非限制本发明,本领域技术人员在未脱离本发明精神实质下所作的改变、替换、修饰等均应属于本发明的保护范围。

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