一种新型稻田专用肥料及其施用方法与流程

本发明属于稻田肥料技术领域，尤其涉及一种新型稻田专用肥料及其施用方法。

背景技术：

油菜秸秆翻埋还田是当前油稻两熟区秸秆还田的主要方式之一。然而受作物茬口衔接的影响，秸秆翻埋后1-2天内，水稻就被移栽到大田中，在这种操作模式下，1)水稻返青期与秸秆快速腐解期重叠，秧苗受土壤还原性环境的影响容易产生坐蔸现象。2)油菜秆翻埋后，在厌氧条件下腐解，土壤氧气含量迅速下降，土壤还原性物质含量显著提高，土壤氧化还原电位显著降低，土壤有毒性物质如h2s，fe²⁺，mn²⁺等含量增加，这不利于水稻根系生长和前期分蘖的形成。3)油菜秸秆翻埋条件下，微生物腐解油菜秸秆需消耗大量氮素，容易因生物争氮效应而导致水稻前期缺氮，生长缓慢。4)当前氮肥管理措施大多沿用秸秆不还田条件下的氮肥管理，水稻生长需氮规律和土壤有效氮供应规律不吻合，水稻产量增加不显著。当前，亟待探索一种调节土壤环境促进水稻生长的技术措施。

综上所述，现有技术存在的问题是：油菜秸秆翻埋条件下，秸秆快速腐解期与水稻秧苗返青期重叠；土壤氧化还原电位过低，稻田还原性物质含量偏高，不利于水稻返青，容易坐蔸；油菜秸秆还田后的肥料调控不合理，油菜秸秆翻埋后的土壤有效氮供应规律与水稻需氮规律吻合度较差，水稻生长缓慢。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种秸秆还田专用肥料和一套适宜油菜秸秆翻埋技术的田间管理措施。

采用生育期较短的油菜和水稻品种，油菜早收几天，水稻晚移栽几天，将油菜秸秆快速腐解期和水稻返青期错开；采用增氧性肥料(cao2和碱式碳酸锌等)缓解油菜秸秆翻埋后稻田土壤氧气含量不足，氧化还原电位过低，还原性物质含量过高的问题；通过水稻移栽前的二次旋耕释放土壤中的有毒气体，为水稻秧苗返青创造良好的土壤环境条件。将传统的稻田管理措施(基肥，分蘖肥和穗肥，氮肥一般为4:3:3，磷肥一般做基肥一次性施入)分为翻埋肥、插秧肥，分蘖肥和穗肥，将氮肥适当前移，缓解了水稻移栽后秧苗与微生物争氮的矛盾。

本发明是这样实现的

一种专用肥料包括翻埋肥，插秧肥，分蘖肥和穗肥。一套田间管理措施包括：选用生育期较短的油菜品种和水稻品种，油菜提早收获，水稻延迟移栽；秸秆翻埋后先促进其快速腐解，然后通过插秧肥和插秧前的旋耕，改善稻田土壤环境；水稻返青后通过分蘖肥促进秸秆养分释放和水稻分蘖形成；后期通过穗肥提高单株水稻结实率。

所述翻埋肥是一种专用油菜秸秆腐解剂i和相应肥料的混合物：自制油菜秸秆快速腐熟剂(枯草芽孢杆菌、毛壳菌、木根霉菌、绿色木霉菌、漆斑菌和镰孢菌等的混合微生物菌群)500g/亩，尿素12kg/亩，过磷酸钙15kg/亩；该肥料可以大幅度提高油菜秸秆腐解速率。其实现原理是：通过添加有益于油菜秸秆腐解的微生物菌群，促进秸秆快速腐解；增加秸秆翻埋后的氮肥投入，调节土壤c/n比，促进微生物活动，进而提高秸秆腐解速率。

所述插秧肥：cao22kg/亩，碱式碳酸锌0.5kg/亩，尿素2kg/亩；该肥料可以缓解稻田还原性物质含量过高的问题。其作用机理是：增氧性肥料(cao2和碱式碳酸锌等)，在水解过程中能够释放大量氧气，进而增加土壤氧气含量，中和秸秆快速腐解所产生的还原性物质，提高稻田土壤氧化还原电位，进而为秧苗迅速返青提供良好土壤条件。

所述分蘖肥：自制油菜秸秆快速腐熟剂ii(脱硫微菌、微秆菌、枯草芽孢杆菌、丛毛单孢菌、热带假丝酵母菌和链霉菌的混合物)500g/亩，尿素5kg/亩，过磷酸钙15kg/亩，kcl5kg/亩；该肥料可以促进秸秆养分释放，提高水稻分蘖成穗率。其作用机理是：在秸秆腐熟剂ii的作用下，油菜秸秆进一步腐解，秸秆养分释放加速，促进分蘖，增加一定的外源磷肥供应，提高水稻分蘖成穗率，进而增加单株有效穗数。

所述穗肥：尿素1kg/亩，kh2po40.5kg/亩。

所述田间管理措施的实施步骤是：

步骤一，选用生育期较短的油菜作为水稻前茬，选用生育期较短的水稻品种作为油菜后茬作物。

步骤二，油菜机械收获后，翻埋肥撒施地表，用旋耕机旋地2次，旋耕深度20-30cm，将油菜秸秆翻埋入土，秸秆与土壤充分混匀；灌溉，保持地表湿润，田间无积水。

步骤三，秸秆翻埋后10-12d，插秧肥撒施地表，旋耕机旋耕1-2次，旋耕深度10-20cm；用插秧机移栽水稻；

步骤四，水稻返青后，分蘖肥撒施稻田；

步骤五，水稻齐穗后根据水稻生长情况和土壤肥力情况，追施穗肥

进一步

所述油菜品种为德优杂188或者德名优1号；水稻品种为内5优768，旌优127；油菜收获日期为5月上中旬；水稻收获日期为9月底10月初。

所述秸秆翻埋后促进秸秆快速腐解的措施是1)施用翻埋肥，增加秸秆腐解有益微生物含量，增加氮肥施用量，改善土壤c/n比。2)秸秆翻埋后保持土壤湿润，而不是大水漫灌，更不是田间积水。

改善水稻移栽前稻田土壤环境的措施是：1)施用插秧肥，增加土壤氧气含量，降低土壤还原性物质含量；2)通过插秧前的二次旋耕(旋耕深度0-20cm)释放土壤中的有毒气体，为秧苗返青提供良好的土壤环境。

所述促进秸秆养分释放和水稻分蘖形成的措施是：1)施用分蘖肥中的专用腐熟剂ii提高秸秆养分释放速率；2)通过施用分蘖肥追加一定的外源氮肥和磷肥促进水稻分蘖形成。

所述提高水稻单株结实率的方法是：在土壤肥力较低的情况下，后期适当施用穗肥提高水稻单株结实率。

进一步，所述油菜收获机械自带秸秆粉碎功能，粉碎后秸秆长度为3-5cm。

本发明克服了水稻返青与秸秆腐解期重叠的问题，提高了水稻移栽前稻田土壤的氧化还原电位和土壤氧气含量，改善了水稻秧苗返青期的稻田土壤环境；缓解了秸秆翻埋田秧苗和微生物争氮的矛盾；解决了秸秆还田条件下水稻根系生长缓慢甚至坐蔸的问题；提高了油稻两熟秸秆全量翻埋田稻谷产量。

附图说明

图1是本发明实施例提供的新型稻田专用肥料的施用方法流程图。

图2是本发明实施例提供的不同施肥方案对油菜秸秆腐解速率的影响图。

图中：a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂；

图3是本发明实施例提供的不同施肥方案对稻田土壤环境的影响图。

图中：a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂；

(a)、不同施肥方案的稻田土壤氧化还原电位比较图；(b)、不同施肥方案的稻田土壤还原性物质总量比较图。

图4是本发明实施例提供的不同施肥方案对水稻根系生长的影响图。

图中：图中：a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂；

(a)、不同施肥方案的水稻根系数量动态变化图；(b)、不同施肥方案的水稻根长度动态变化图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的新型稻田专用肥料促进油菜秸秆快速腐解；提高土壤氧气浓度，提高土壤ph值和eh值，改善土壤环境；加快秸秆腐解及养分释放；促进水稻生殖生长。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

本发明实施例提供的新型稻田专用肥料由翻埋肥、插秧肥、分蘖肥和穗肥组成。

翻埋肥：自制油菜秸秆快速腐熟剂i500g/亩，尿素12kg/亩，过磷酸钙15kg/亩。

插秧肥：cao22kg/亩，碱式碳酸锌0.5kg/亩，尿素2kg/亩。

分蘖肥：自制油菜秸秆快速腐熟剂ii500g/亩，尿素5kg/亩，过磷酸钙15kg/亩，kcl5kg/亩。

穗肥：尿素1kg/亩，kh2po40.5kg/亩。

如图1所示，本发明实施例提供的新型稻田专用肥料的施用方法包括以下步骤：

s101：油菜机械收获(自带秸秆粉碎3-5cm)后，翻埋肥均匀撒施地表，用旋耕机旋地2次，旋耕深度20-30cm，将油菜秸秆翻埋入土，秸秆与土壤充分混匀；适当灌溉，保持地表湿润即可；

s102：秸秆翻埋后10-12d，插秧肥均匀撒施地表，旋耕机旋耕1-2次，旋耕深度10-20cm，淹水继续旋耕直至土地平整适宜移栽为止。用插秧机移栽水稻；

s103：水稻返青后，将分蘖肥均匀撒施稻田；水稻齐穗后根据水稻生长情况确定是否将穗肥撒施稻田。

稻田农药和其他水分管理与常规稻田相同。

下面结合实验对本发明的应用原理作进一步的描述。

1试验设计：

为验证本发明的效果，2016-2017年在龙门试验基地展开相关肥料试验。设计两种肥料施用方案。

a：按照本发明的配方和方法施入化肥。

ck1(传统施肥方法)：尿素(n46.4％)22.5kg/亩；复合肥(金正大n：p：k＝15:15:15)40kg/亩。复合肥作为基肥随土地旋耕一次性施入，尿素以1:1的比例分别作为分蘖肥和穗肥施入。

ck2：传统施肥方法的基础上施入秸秆腐熟剂1kg/亩，尿素22.5kg/亩；复合肥(金正大n：p：k＝15:15:15)40kg/亩。肥料施用方法为：秸秆腐熟剂(市售)和复合肥一次性施入，翻埋后进行水稻移栽，尿素以1:1的比例分别作为分蘖肥和穗肥施入。

油菜秸秆翻埋后10d，按照设计方案处理土壤并移栽水稻，秧龄45d。

2田间取样与分析

油菜秸秆翻埋后，每隔5d测定0-10cm土层土壤氧化还原电位和还原性物质总量一次；每隔10d测定秸秆腐解速率一次；秸秆翻埋后10d按照设计方案施肥处理土壤并移栽水稻；水稻移栽后每隔5d测定水稻根系总数和根系总长度1次；水稻成熟后考种测产。

3试验结果

3.1不同施肥方案对油菜秸秆腐解速率的影响

如图2所示，a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂。

与ck1和ck2相比，经过a方案处理的油菜秸秆腐解速率显著提高。油菜秸秆翻埋后0-10d，ck1，ck2和a方案处理的油菜秸秆腐解速率分别为4.6％，2.3％和3.5％，油菜秸秆翻埋后10-20d，其油菜秸秆分解速率分别为8.6％，6.2％和5.1％，表明，本发明在传统施肥方法的基础上加入油菜专用腐解剂可以迅速提高油菜秸秆腐解速率。

3.2不同施肥方案对稻田土壤环境的影响

如图3所示，a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂。

与ck1和ck2相比，经过插秧肥和二次旋耕处理后，a方案的土壤氧化还原电位迅速提高(图3a)，土壤还原性物质总量迅速降低(图3b)，尤其是在秸秆翻埋后15d以后。表明本发明的插秧肥和旋耕处理显著改善了秸秆快速腐解期的土壤环境。ck2和ck1在水稻移栽至返青(油菜秸秆翻埋后10～20d)稻田土壤氧化还原电位处于-80～-100mv的较低水平，还原性物质总量处于2.0～2.5cmol/kg的较高水平，不利于水稻返青。a方案在水稻移栽至返青(油菜秸秆翻埋后10～20d)稻田土壤氧化还原电位较高(-20～-40mv)，还原性物质总量较低(1.0～1.5cmol/kg)，对水稻秧苗返青影响显著降低。表明本发明的施肥方案有利于改善水稻移栽至返青期的土壤环境，缓解了土壤环境对水稻返青的影响。

与ck1相比，ck2和a方案的土壤还原性物质总量在油菜秸秆翻埋后0-10d内迅速升高，土壤氧化还原电位迅速降低。表明，添加油菜秸秆腐熟剂后油菜秸秆腐解速率显著加快。

3.3不同施肥方案对水稻根系生长的影响

如图4所示，a表示本发明所提出的施肥方案；ck1表示传统稻田施肥方案；ck2为传统施肥方案加市售秸秆腐熟剂。

与ck1和ck2相比，a方案的水稻根系总数量(图4中的图(a))和总长度(图4中的图(b))均显著提高。在水稻移栽至返青期间(油菜秸秆翻埋后10～20d)，根系能够快速生长，这有利于水稻快速返青。与ck1相比，ck2和a方案的水稻根系总量和根系长度在水稻移栽后45～50d较高，表明，添加油菜秸秆腐熟剂有利于后期秸秆养分释放，进而促进了水稻根系生长。

3.4不同施肥方案对水稻产量的影响

与ck1和ck2相比，a方案条件下，水稻返青天数缩短1.7～2.5d，坐蔸率降低10～14％，最高分蘖数增加1.5～2.2个，有效分蘖增加1.9～2.1个，产量增加22～34kg/亩。表明本发明的肥料配方和施用方法有利于促进油菜秸秆翻埋条件下水稻返青，降低坐蔸率，有利于提高水稻有效分蘖数和水稻单产。

与ck1和ck2相比，a方案的成穗率略有增加但不显著。表明本发明水稻单株有效穗数较多主要是因为水稻前期返青快形成有分蘖数较多，而不是通过提高成穗率来提高单株有效穗数。a方案千粒重显著高于ck1，但与ck2差异不显著。表明施用油菜秸秆腐熟剂有利于提高水稻千粒重，但ck2和ck1差异不显著，表明本发明中改变油菜秸秆腐熟剂施用时间的方法显著提高了油菜秸秆还田条件下的水稻千粒重。

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。