一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法与流程

本发明主要属于农作物种植技术领域，具体涉及一种减少磷肥使用提高旱地玉米磷肥利用效率的方法。

背景技术：

磷是植物生长不可缺少的必需营养元素，是玉米产量形成的重要基础；因磷素易被固定，磷肥被大量使用，我国农田每公顷平均用量达到了120kgp2o5以上，远超过了农作物的实际需求，是世界磷肥平均使用量（30kgp2o5/ha）的4倍以上，导致磷素矿石资源的快速消耗，严重影响了磷肥的可持续性开发与使用。

我国北方玉米主产区主要分布在石灰性土壤区，石灰性土壤高ph、高碳酸盐含量、低土壤有机质含量、土壤水分缺乏等因素严重影响肥料磷素的有效使用，为了获得高产，农民不得不大量使用磷肥，进而导致了磷肥的利用效率低（10.7%），且远低于国际平均水平（>20%）。

长期的大量磷肥使用导致土壤积累了大量的磷素，据统计从1980年开始，目前我国农田土壤磷素累积量已经达到了2000kgp2o5/ha以上，土壤中的有效磷含量达到了25mg/kg以上，理论上可以满足5～12年作物生长的需求，这为减少化学磷肥使用量提供了基础。

西北旱地是我国重要的农业生产区，农作物播种面积2014年超过1654万公顷，磷肥使用量超过了168万吨（p2o5），其中玉米播种面积达到339.1万公顷，占全国面积的9.1%。玉米生产中磷肥的不合理使用加剧了磷肥资源的消耗，而积累在土壤中的磷素亦因水土流失而进入水体，引起磷素的面源污染和水体富营养化。目前，玉米生产实际中存在一些技术可以实现玉米高产和磷肥的高效使用，但还缺乏一种行之有效的整套技术方案与方法。因此有必要提供一种更为适宜的方法，降低该区域玉米生产中的化学磷肥使用量，有效提高磷肥利用效应，既保障粮食安全，又能推动国家实现化肥零增长计划。

技术实现要素：

针对西北旱地玉米磷肥使用量过大，导致磷肥利用效率低的问题，同时结合土壤有效磷含量较之前大幅提高的实际，本发明提供旱地玉米种植中一种减少化学磷肥使用量和提高磷肥利用效率的方法。本发明通过合理选择肥料用量与品种、全膜双垄沟播种技术、肥料定位施用技术，能有效降低化学磷肥使用量，提高磷肥利用效率，维持玉米产量。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

1）确定肥料用量：根据生产区域气候条件和玉米目标产量确定氮、磷、钾肥用量，即利用玉米目标产量乘以氮、磷、钾施肥系数确定氮、磷、钾肥用量；

2）整地：玉米播前按照所述钾肥用量撒施钾肥后旋地平整田块，并按照玉米双垄沟覆膜栽培模式进行起垄；

3）施肥：按照所述步骤1）确定的磷肥和氮肥用量，将一半用量的氮肥、全部磷肥施入垄侧沟内，深度为10cm；

4）覆膜：采用宽为150cm、厚度为0.01mm的地膜覆盖垄及垄间土壤，并在膜上覆盖少量土以压膜、防风；

5）播种：将选用的优良玉米品种播种在垄侧；

6）追肥：在玉米拔节期，于玉米根系旁追施另一半用量的氮肥；

7）田间管理：根据当地气候条件浇水、除草，适时收获。

进一步地，所述磷肥是水溶性磷肥过磷酸钙或重过磷酸钙中的任一种；所述氮肥是水生理酸性氮肥硫酸铵。

进一步地，所述减少磷肥使用提高旱地玉米磷肥利用效率的方法具体步骤为：

1）确定肥料用量：根据生产区域气候条件和玉米目标产量确定氮磷钾肥用量，即利用玉米目标产量乘以氮磷钾施肥系数确定用量。其中氮施肥系数为0.025，磷施肥系数为0.008，钾施肥系数为0.011。

2）整地：玉米播前按照所述钾肥用量撒施钾肥后利用农机旋地平整田块，并按照玉米双垄沟覆膜栽培模式进行起垄，即在每米宽的地块上第80cm处为中心起垄，垄高20cm，垄间距100cm。

3）施肥：按照所述磷肥和氮肥用量将一半用量的氮肥、全部磷肥施入垄侧沟内，深度为10cm。

4）覆膜：采用宽为150cm、厚度为0.01mm的地膜覆盖所述垄及垄间土壤，并在垄侧膜上覆盖少量土以压膜、防风。

5）播种：选用优良玉米品种，利用农用手提式玉米播种器在垄侧播种玉米，行距40或60cm，株距为27～31cm，播种密度每公顷6.5～7.5万株。

6）追肥：在玉米拔节至大喇叭口期，于玉米根系旁利用农用手提式肥料追施器追施所述另一半用量的氮肥。

7）田间管理：遵循当地最佳田间管理，及时除草，适时收获。

本发明一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法有益效果在于：本发明通过合理选择肥料用量与品种、双垄沟覆膜栽培技术、肥料定位施用技术，能有效降低玉米生产中化学磷肥使用量40%以上，提高磷肥利用效率20%以上。

附图说明

图1是本发明一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法的操作流程图。

图2是本发明一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法的播种结构示意图。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进一步的详细说明。

实施例1

一种提高旱地玉米磷肥利用效率的方法，该方法具体包括以下步骤：

1）确定肥料用量：根据生产区域气候条件和玉米目标产量确定氮、磷、钾肥用量，即利用玉米目标产量乘以氮、磷、钾施肥系数确定氮、磷、钾肥用量；

2）整地：玉米播前按照所述钾肥用量撒施钾肥后旋地平整田块，并按照玉米双垄沟覆膜栽培模式进行起垄；

3）施肥：按照所述步骤1）确定的磷肥和氮肥用量，将一半用量的氮肥、全部磷肥施入垄侧沟内，深度为10cm；

4）覆膜：采用宽为150cm、厚度为0.01mm的地膜覆盖垄及垄间土壤，并在膜上覆盖少量土以压膜、防风；

5）播种：将选用的优良玉米品种播种在垄侧；

6）追肥：在玉米拔节期，于玉米根系旁追施另一半用量的氮肥；

7）田间管理：根据当地气候条件浇水、除草，适时收获。

步骤1）所述氮施肥系数为0.025，磷施肥系数为0.008，钾施肥系数为0.011。

步骤2）所述起垄方法为在每米宽的地块上第80cm处为中心起垄，垄高20cm，垄间距100cm。

步骤3）所述播种玉米方法为行距40cm，株距为31cm，播种密度每公顷6.5万株。

试验例１

本实例于2017年、2018年，在陕西省长武县进行试验。试验地土壤性质如下：土壤有机质含量16.5g/kg，速效磷含量10.5mg/kg，硝态氮含量15.5mg/kg，速效钾含量133mg/kg，ph8.25，容重1.25g/cm³。具体试验内容如下：

大田试验共设四个处理：对照（不施用磷肥），农户模式（施磷120kgp2o5/ha，施肥方式为撒施），减磷优化模式1（施磷72kgp2o5/ha，施肥方式为条施）、减磷优化模式2（施磷72kgp2o5/ha，氮肥以硫酸铵替代尿素，施肥方式为条施）。每个处理同时施用氮肥（尿素或硫酸铵）225kgn/ha、钾肥（硫酸钾）100kgk2o/ha。每个处理均采用双垄沟覆膜模式种植玉米。重复3次，随机区组排列。玉米于每年的4月25日-30日间播种，9月25日-30日收获。

本试验采用了图1的操作流程和图２的播种结构示意图，具体步骤如下：

1）确定肥料用量：根据生产区域气候条件，确定玉米目标产量为9t/ha，进而根据施肥系数确定氮磷钾肥用量分别为氮肥225kgn/ha、磷肥72kgp2o5/ha、钾肥100kgk2o/ha。

2）整地：玉米播前利用农机旋地平整田块。

3）施肥：对照和农户模式处理中，磷肥、钾肥一次性全部基施，氮肥一半用量作为基肥，施肥方式为撒施。减磷优化模式1处理中，钾肥全部作为基肥，氮肥一半用量（122.5kgn/ha）作为基肥，撒施。减磷优化模式2处理中，磷肥和钾肥全部作为基肥一次性撒施施入土壤，氮肥基肥按照一半用量（122.5kgn/ha）施用。除垄侧沟内要施用的氮肥和磷肥外，所有撒施肥料均与土壤混合。

4）起垄、施肥与覆膜：并按照玉米双垄沟覆膜栽培模式进行起垄，垄间距100cm，即在每米宽的地块上第80cm处为中心起垄。起垄后，将减磷优化模式1的磷肥、减磷优化模式2处理中的氮肥（全部用量的一半）分别施入垄侧沟内，深度10cm，覆土。然后采用宽为150cm、厚度为0.01mm的地膜覆盖所述垄及垄间土壤，并在垄侧膜上覆盖少量土以压膜、防风。

5）播种：选用优良玉米品种（先玉335），利用农用手提式玉米播种器在垄侧播种玉米，行距40或60cm，株距31cm，密度6.5万株/ha。

6）田间管理：按照当地玉米种植管理田间试验。

7）追肥：在玉米拔节至大喇叭口期，于玉米根系旁利用农用手提式肥料追施器追施所述另一半用量的氮肥（122.5kgn/ha）。

8）收获：按照当时习惯，收获玉米、测产，并按照试验规范取样用作室内化学分析用。

结果：

上述试验例1中采集的样品，利用常规方法分析，所得结果如表1所示：

表1磷肥优化施用试验对玉米产量及磷肥效应的影响

从表1中可以看出，相比较于农户模式处理，减磷优化模式处理能在降低化学磷肥用量40%的基础上显著增加磷肥利用效率，其中磷肥偏生产力提高38.8～74%，磷肥回收利用效率提高40.6～103%，而玉米产量与农户模式无显著差异。说明这种方法可以显著减少化学磷肥的使用和提高肥料利用效率。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定方法及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。