一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区夏玉米分区施氮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业技术领域，具体涉及一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区夏 玉米分区施氮的方法。
【背景技术】
[0002] 众所周知，化肥在保障粮食增产和维护国家粮食安全方面功不可没。但一直以来， 在北京地区夏玉米施肥中存在氮、磷肥施用过量，肥料利用率低（氮素利用率约为30%~ 35%，磷约为10%~20 %，钾约为35%~50% )等突出问题，这导致夏玉米生产成本增加 和生态环境风险加大。具体而言，在北京地区夏玉米轮作体系中农田氮素年输入总量为 669kg/hm 2,年输出总量为583kg/hm2,氮素年盈余量为86kg/hm2。过量施用的氮肥不仅引起 作物贪青晚熟，而且大幅增加深层土壤硝态氮的累积量，进而产生一系列问题，如：地下水 污染、温室气体排放和雾霾产生等。因此，如何确定夏玉米经济效益和生态效益均佳时的施 氮量至关重要。但是，在北京地区，针对不同夏玉米产区土壤、气候特点，在不减产条件下， 如何确定把大气和地下水污染降至最低限度的施氮量鲜见报道，少量报道只集中在某一方 面，且研宄方法陈旧（CN201310060360. 6 ;CN201410574465. 8)。如对产量和土壤硝态氮耦 合的研宄，产量分析采用的是抛物线法，硝态氮测定的是夏玉米收获后土壤中残留的硝态 氮，问题是抛物线法测定产量拐点是靠人的眼睛观察，难以计算出具体数值，会导致误差增 大；而且测定作物收获后土壤中残留的硝态氮不能说明对地下水污染的风险，要计算出作 物生长期内淋失出作物根系以外的硝态氮才具有说服力。
[0003] 因此，如何针对不同产量区土壤肥力、施氮量以及环境风险的不同，研宄确定夏玉 米经济效益、生态效益均佳时的施氮量是亟需进一步解决的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区夏玉米分区施 氮的方法。
[0005] 本发明所提供的方法，包括如下步骤：
[0006] 1)根据北京地区不同区域夏玉米产量水平不同划分中高产区和中低产区，将夏玉 米产量多6800kg/hm 2定义为中高产区，< 6800kg/hm2为定义中低产区；
[0007] 2)对所述中高产区的夏玉米按照100±10Kg N/hm2的施氮量施加氮肥；对所述中 低产区的夏玉米按照135±135Kg N/hm2的施氮量施加氮肥，即可对北京地区夏玉米达到兼 顾区域产量与环境风险的目的。
[0008] 上述方法中，步骤1)中，所述中高产区具体可位于北炜40° 6' 33"、东经 116° 5' 25"的区域。
[0009] 所述中低产区具体可位于北炜39° 4P 57"、东经116° 5' 19"的区域。
[0010] 上述方法中，步骤2)中，所述施氮量是通过采用SPSS (16. 0)或SAS (8.0)中的线 性加平台回归模型来计算产量拐点及与环境的最佳耦合值而得到。
[0011] 所述产量拐点是通过将一系列施氮量（如：200kg/hm2、300kg/hm 2)与其对应的冬 小麦产量采用SPSS(16.0)或SAS(8.0)中的线性加平台回归模型计算得到的。
[0012] 所述氮肥可为本领域技术人员在施加氮肥时常用的含氮肥料，如：尿素（N含量为 46% ) 〇
[0013] 所述氮肥的施加方式可采用本领域技术人员常用氮肥施加方式，具体可将氮肥分 为1/2基施和1/2追施（大喇叭口期肥，撒施）。
[0014] 所述中高产区的夏玉米和中低产区的夏玉米的种植密度具体可为66660株/hm2， 行株距 50cmX 25cm。
[0015] 上述方法中，步骤2)中，还包括对在所述施氮量下施加氮肥的环境风险进行评估 的步骤，具体可分别通过硝态氮淋失动态监测体系和氮素氨挥发动态监测体系对硝态氮淋 失量（地下水的污染风险）和氨挥发量（大气污染的风险）进行评估，以确定环境风险的 程度。
[0016] 所述硝态氮淋失动态监测体系中硝态氮淋失量具体可通过如下公式计算得到：通 过每次取样将硝态氮淋失量进行累加，即可得到作物生长周期内通过2m 土体处的硝态氮 淋失量：
【主权项】
1. 一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区夏玉米分区施氮的方法，包括如下步骤： 1) 根据北京地区不同区域夏玉米产量水平不同划分中高产区和中低产区，将夏玉米产 量>68(K)kg/hm2定义为中高产区，<68(K)kg/hm2为定义中低产区； 2)对所述中高产区的夏玉米按照100+lOKgN/hm2的施氮量施加氮肥；对所述中低产 区的夏玉米按照135 + 13. 5KgN/hm2的施氮量施加氮肥。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤2)中，所述施氮量是通过采用SPSS 或SAS中的线性加平台回归模型来计算产量拐点及与环境的最佳禪合值而得到。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于：步骤2)中，还包括对在所 述施氮量下施加氮肥的环境风险进行评估的步骤：分别通过硝态氮淋失动态监测体系和氮 素氨挥发动态监测体系对硝态氮淋失量和氨挥发量进行评估，W确定环境风险的程度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述硝态氮淋失动态监测体系中硝态氮 淋失量通过如下公式计算得到；通过每次取样将硝态氮淋失量进行累加，即得到作物生长 周期内通过2m±体处的硝态氮淋失量：
式I中，U(t)为某观测时段t内±体2m深处±壤硝态氮质量浓度，mg/L;V(d)为±层1. 8~2m处的非饱和导水率，cm/d斯8。(t)和化〇〇(t)分别为1. 8m和2.Om处的±水势，cm; Q(t)为生长期内±体2m深处±壤硝态氮淋失量，kg/hm2; 所述氮素氨挥发动态监测体系中的氨挥发量是通过间歇密闭抽气法测定。
【专利摘要】本发明涉及一种兼顾区域产量与环境风险的北京地区夏玉米分区施氮的方法，包括如下步骤：1)根据北京地区不同区域夏玉米产量水平不同划分中高产区和中低产区，将夏玉米产量≥6800kg/hm2定义为中高产区，＜6800kg/hm2为定义中低产区；2)对所述中高产区的夏玉米按照100±10Kg N/hm2的施氮量施加氮肥；对所述中低产区的夏玉米按照135±13.5Kg N/hm2的施氮量施加氮肥。采用线性加平台回归方法研究产量拐点、土壤硝态氮淋失动态监测方法和氮素氨挥发动态监测方法三种有机结合确定最佳阈值，促进农业生产与环境保护协调发展，同时达到高产和环境污染的最小化的最佳效果。
【IPC分类】A01C21-00
【公开号】CN104782301
【申请号】CN201510156226
【发明人】肖强, 曹兵, 衣文平, 倪小会, 赵同科, 刘宝存, 李丽霞, 邹国元
【申请人】北京市农林科学院
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月3日