本发明涉及农用肥料技术领域，具体涉及一种适用于砂姜黑土的大葱定植肥及其施肥方法。
背景技术
砂姜黑土是我国黄淮海平原三大中低产土壤类型之一，全国总面积高达6000万亩，主要分布于安徽、河南、山东和江苏等省。安徽省砂姜黑土面积最大，达2400多万亩，占全国砂姜黑土总面积的41.5％。砂姜黑土也是安徽省面积最大的中低产类型土壤，据统计，砂姜黑土占全省耕地面积的41.2％，占安徽省旱地总面积的67.8％，占淮北地区耕地面积的70％。砂姜黑土有机质含量低，养分贫瘠，缺氮少磷，硫、锌、锰等中微量元素有效性低。
大葱为百合科葱属植物，原产中亚和我国西部地区，在我国栽培历史悠久，栽培范围广泛，尤以淮河流域、秦岭以北的中原和北方地区最为普遍，早已成为周年均衡供应的香辛叶菜类特产蔬菜。大葱最明显的特征就是含有挥发油，主要成份是蒜辣素和葱素，具有特殊的芳香味和辣味，是人们日常生活中最常用的调味品之一，广泛用于烹调和食品的加香，为我国重要的特产创汇蔬菜。据统计，我国每年大葱栽培面积约810万亩，出口量近6万t，相应占世界大葱栽培面积与出口贸易量的90％左右，在国际上占有极为重要的地位。
安徽是全国大葱重要产区，各地都有种植，全省常年种植面积20多万亩，主要集中于淮北。全省最著名的大葱产地是淮北平原临泉县，该县种植的大葱，产量高，品质好，生长期短，经济效益好，全县常年种植面积超过10万亩，产品销往全国各地主要大中城市，对地方经济的发展起到了重要的促进作用，是安徽省大葱最为集中的产区。
大葱是一种高产蔬菜，产量高，高产栽培时亩产可达5000kg以上，同时又是喜肥作物，生长发育需要吸收大量养分。据研究，大葱吸收钾素最多、氮次之、磷最少，喜硫，对钾氮营养十分敏感。安徽省大葱主产区—淮北平原土壤类型主要是砂姜黑土，是一种中低产类型土壤。由于大葱产地农民文化素质不高，科学施肥意识不强，也缺少大葱营养施肥技术，缺乏相应的大葱专用配方肥料，导致葱农盲目施肥、过量施肥和施用单一氮肥等不合理施肥现象突出，钾投入小于产出，土壤速效钾含量下降，氮磷钾比例严重失调，中量和微量元素缺乏，导致大葱营养失衡，病虫害加剧，硝酸盐和亚硝酸盐等有害物质含量增多，营养品质变差，产量剧减，施肥与种植大葱的经济效益低下，增产不增收，影响了葱农生产的积极性。
目前市场上销售的复合肥或者复混肥养分比例多是n-p2o5-k2o含量15-15-15的通用三元型肥料或其它作物专用肥，极少能见到大葱专用肥的销售。现有发明专利中，大葱专用肥不仅种类很少，而且配方不尽合理，没有根据大葱的营养特性，同时很少考虑对大葱品质的影响，更没有针对不同地区的土壤类型和养分状况设置精准配方，极缺移栽时的定植肥。申请号cn201210318223.3的专利公开了一种大葱专用肥，由氯化铵、尿素、磷酸一铵、氯化钾、硫酸锌、硅酸盐原料按比例混合，由粉状肥60-80℃下烘干造粒制成，氮磷钾含量16-14-10。由此可见，该肥料含钾量较低，不含硫，与大葱的喜钾富硫特性不符。申请号cn201310321871.9公开的大葱专用肥，氮磷钾的重量百分比为20:5:20，仅含氮磷钾3种营养元素，不含中量及微量元素，同时磷含量极低而氮钾相同，与大葱的营养特性和需肥规律也相差极大。申请号cn201210401523.8公开的大葱专用配方肥，由有机肥、尿素、二铵、硫酸钾、发酵烟梗五部分混配制成，其中有机肥占90～95％、尿素为2～4％、二铵1～2％、硫酸钾1～3％、发酵烟梗0.5～1％。可见该肥料以有机肥为主，化肥所占比例极少，速效养分含量很低，无法满足大葱正常生长发育对npk等营养元素的要求。
针对上述情况，为解决大葱施肥中营养元素不全、养分配比不合理、肥料用量不精准、用肥时期不适宜、施肥位置不恰当等问题，急需研制一种针对淮北中低产砂姜黑土养分状况和供肥特性，符合大葱营养特性和养分需求规律，有利于提高大葱产量、改善其营养品质、食用品质和安全品质的大葱定植配方肥产品及其配套的施肥技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种适用于淮北地区中低产砂姜黑土的大葱专用定植配方肥及其配套施肥方法，经多年科学试验凝炼提出，参照目前国际上最先进的“4r”最适养分管理技术，根据当地栽培大葱品种的营养特性、种植区域的气候条件以及中低产砂姜黑土养分供应状况，选择适宜肥料种类，将大量营养元素、中量和微量营养元素按大葱生长发育所需要的合适比例精量配合，适宜时期采用适宜方法，精准施肥，从而促进大葱生长发育，增加产量，改善大葱的营养品质、风味品质和安全食用品质，特别是提高大葱挥发性精油及蒜辣素等特殊功效成份含量，提高肥料利用率，减少化肥施用量，降低农业生产成本，提高施肥的经济效益；同时减少化肥的淋失与流失，保护生态环境。
本发明的技术方案为：
一种适用于砂姜黑土的大葱定植肥，定植肥配方中，各有效化学元素的含量以纯养分计的重量百分比为：氮(n)15.0-25.0、磷(p2o5)12.0-16.0、钾(k2o)10.0-20.0、硫(so42-)1.0-8.0、钙(cao)0.5-5.0，锌(zno)0.2-1.0、锰(mgo)0.5-3.0。
其中所述肥料中有效化学元素氮由碳酸氢铵、尿素、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、磷酸一铵或磷酸二铵中的任意一种或多种组合提供；
所述的有效化学元素磷由磷酸铵、磷酸一铵、磷酸二铵、过磷酸钙或重过磷酸钙中的任意一种或多种组合提供；
所述的有效化学元素钾由氯化钾、硫酸钾的一种或两种混合提供；
所述的有效化学元素硫由过磷酸钙、重过磷酸钙、硫酸铵、硫酸钾、硫酸锌或硫酸锰中的任意一种或多种组合提供；
所述的有效化学元素钙由过磷酸钙、重过磷酸钙的一种或两种混合提供；
所述的有效化学元素锌由硫酸锌提供；
所述的有效化学元素锰由硫酸锰提供。
本发明的另一个目的是提供一种适用于淮北砂姜黑土栽培大葱的优化精准施肥方法。所述施肥方法，是以上述的定植配方肥作为基肥，在大葱旺盛生长期和假茎充实期再追施适量的氮肥和钾肥。第一次追肥在8月上旬立秋前后，追肥的主要作用是增加大葱有效分蘖促进大葱茎叶旺盛生长；第二次追肥在9月中旬，重点促进葱白生长、充实假茎，提高产量，改善大葱营养品质、风味品质和安全品质。
其中，所述的大葱定植肥作基肥，用量750～900kg/hm2，于大葱移栽前整地时全层施用，与土壤混和均匀；所述的追肥肥料种类为尿素和硫酸钾，大葱旺盛生长期分别追施尿素和硫酸钾225～300kg/hm2及180～270kg/hm2，假茎充实期相应追施180～240kg/hm2及225～300kg/hm2，结合大葱倒沟进行施肥。
与现有技术相比，本发明的大葱定植配方肥，针对淮北地区中低产砂姜黑土“缺磷少氮，硫、锌、锰不足”的养分状况和供肥性能设计精准配方，补充硫锌锰等中微量元素，养分含量齐全，营养配比合理，符合大葱各生育期的养分吸收规律，满足其需硫较多的营养特性，肥料利用率高，能显著促进大葱的生长发育，增加产量，尤其能提高大葱挥发性精油和蒜辣素等特殊功效成份含量，降低硝酸盐和亚硝酸盐含量，改善大葱的营养品质和安全食用品质。与此同时，大葱定植肥能显著提高肥料利用率，减少化肥施用量，降低农业生产成本，增加农民种植收益，提高施肥的经济效益，并能减少养分损失和流失，降低过量施肥或施用单一氮肥对环境的污染与破坏作用，经济、社会和生态环境效益显著。
本发明的大葱定植配方肥适用于安徽省及江苏、河南等周边省份相似条件大葱产区。经过安徽省临泉县、蒙城县和合肥市等地多年多地试验示范，应用本发明-大葱定植配方肥，大葱平均产量增加11648～17359kg/hm2，增产23.4～28.8％；每公顷增收30285～45133元，节省肥料投入465～675元，创综合经济效益30795～45808元。大葱植株粗蛋白质、维生素c和可溶性总糖含量分别提高5.32％、9.56％和7.18％，硝酸盐及亚硝酸盐含量相应分别降低9.73％和3.63％，蒜辣素和葱素等挥发油含量提高，大葱营养品质及风味品质改善，安全食用品质指标达到国家无公害农产品标准。与此同时，大葱植株含氮量升高，氮素累积吸收量显著增多，氮肥农学效率和氮肥当季利用率均大幅度提高，养分淋失与流失减少，保护了环境，生态效益显著。
具体实施方式
实施例1
大葱定植配方肥中的有效元素(以纯养分计)的重量百分比为：氮19.5、五氮化二磷12.1，氧化钾13.5、硫酸根离子3.6、氧化钙1.5、氧化锌0.56、氧化锰0.95。肥料中的有效元素分别由下述物质提供：氮由尿素、碳酸氢铵、氯化铵和磷酸铵提供；磷来自于磷酸铵和过磷酸钙；钾-氯化钾；硫由过磷酸钙、硫酸锰和硫酸锌提供；钙-过磷酸钙；锌-硫酸锌；锰-硫酸锰。
折合成商品化肥或商品制剂的实物量选自下列物质(每生产1吨即1000kg大葱定植配方肥计量)：
尿素(含n量46％)265kg；碳酸氢铵(n含量17％)5kg；氯化铵(含n量23.5％)120kg；磷酸二铵(n含量18％，p2o5含量46％)250kg；过磷酸钙(p2o5含量12％)50kg；氯化钾(k2o含量60％)225kg；硫酸锌(zn含量21％)25kg；硫酸锰(mn含量27％)15kg；辅料(凹凸棒石粉)45kg。除特别说明外，以下实施例子中化肥养分含量均同于此。
将上述商品肥料或商品制剂分别用机械粉碎、过筛，再混合均匀，即可生产出粉剂型的大葱定植配方肥。也可将上述肥料分别粉碎后混合搅拌，按照造粒方法可生产成颗料型配方肥，生产方法参照李春花、梁国庆主编的《专用复混肥配方设计与生产》，化学工业出版社，2001年7月第1版报道的方法进行。或选择/部分选择大颗料尿素、大颗料钾肥作原料，可省去粉碎再造粒等中间工序及能量损耗，将其它粉剂按照同样方法造粒，也可生产出颗料型肥料。
以安徽省临泉县黄岭镇为试验点，供试大葱品种为当地主栽品种黄岭大葱。对比试验设2个处理：①农民常规施肥，施用n-p2o5-k2o为15-15-15养分总含量45％的复合肥750kg/hm2，大葱旺盛生长期分别追施复合肥和尿素375及225kg/hm2，假茎充实期相应追施225和300kg/hm2。②大葱定植配方肥，每公顷施本发明制备的大葱定植肥750kg作基肥，大葱旺盛生长期分别追施尿素和硫酸钾225及180kg/hm2，假茎充实期相应追施210及225kg/hm2。
试验结果，施用定植配方肥的大葱生长旺盛健壮，长势明显优于试验田块周边农民常规施肥区大葱。收获期采集试验田代表性大葱植株样品，考察产量结构性状，结果(表1)表明，与农民常规施肥相比，施用本发明的大葱定植配方肥，同时应用本发明的施肥方法，大葱植株高度增加3.0cm，每株分蘖增多0.34个，葱白长增长1.1cm，葱白粗增粗0.66cm，鲜重增加9.3g/株，干重增加1.8g/株增长17.5％，产量增加11648kg/hm2提高28.8％，产值增加30285元/hm2；节省肥料投入510元/hm2，创综合经济效益30795元/hm2(大葱、复合肥、配方肥、尿素和硫酸钾价格分别按2.6、3.0、2.8、2.0和4.0元/kg计算，下同)。表明本发明的大葱定植配方肥及其施肥方法能明显促进大葱生长发育，提高产量和经济收益，具有增产节本增收的综合效应。
表1本发明制备的定植配方肥对大葱生长及产量的影响
实施例2
大葱定植配方肥中的有效元素(以纯养分计)的重量百分比为氮15.5、五氧化二磷13.6、氧化钾16.2、氧化钙2.8、硫酸根5.2、氧化锌0.35、氧化锰1.3。肥料中的有效元素分别由下述物质提供：氮由尿素和磷酸二铵及碳酸氢铵提供；磷-磷酸二铵和过磷酸钙；钾-氯化钾；钙-过磷酸钙；硫-过磷酸钙、硫酸锰和硫酸锌；锌-硫酸锌；锰-硫酸锰；辅料-凹凸棒石粉。
折合成商品化肥或商品制剂的实物量选自下列物质(每生产1吨即1000kg大葱定植配方肥计量)：
尿素165kg；碳酸氢铵5kg；氯化铵125kg；磷酸二铵275kg；过磷酸钙70kg；氯化钾270kg；硫酸锌15kg；硫酸锰20kg；凹凸棒石粉55kg。
参照实施例1的方法制备或生产大葱定植配方肥产品2。
以安徽省蒙城县庄周乡为试验点，供试大葱为当地栽培的常规分葱品种。对比试验也设2个处理：①大葱定植配方肥，每公顷施用本发明制备的大葱定植肥900kg作基肥，大葱旺盛生长期分别追施尿素和硫酸钾300及225kg/hm2，假茎充实期相应追施225及270kg/hm2。②对照，农民常规施肥，施用n-p2o5-k2o含量15-15-15的复合肥900kg/hm2，大葱旺盛生长期分别追施复合肥和尿素375及300kg/hm2，假茎充实期相应追施300和450kg/hm2。
试验结果，与农民常规施肥相比，施用本发明的定植肥，大葱平均产量增加17359kg/hm2，增产25.9％；增收45133元，节肥价值675元，综合效益达45808元/hm2。大葱粗蛋白质、维生素c和可溶性总糖含量分别提高了5.32％、9.56％和7.18％，硝酸盐及亚硝酸盐含量相应降低了9.73％和3.63％(表2)，营养和风味品质改善。大葱硝酸盐及亚硝酸盐含量均符合国家无公害食品标准。
表2本发明制备的定植配方肥对大葱产量和品质的影响
实施例3
在本实施实例中，选择安徽省临泉县白庙镇为施肥试验点，供试大葱品种为广泛栽培的普通大葱。本例中大葱定植配方肥中的有效元素含量以纯养分计的重量百分比为：氮22.5、五氧化二磷12.1、氧化钾10.6、氧化钙2.1、硫酸根2.9、氧化锌0.75、氧化锰0.52。肥料中的有效元素分别由下述物质提供：氮由碳酸氢铵、尿素和磷酸二铵提供；磷-磷酸二铵和过磷酸钙；钾-氯化钾；钙-过磷酸钙；硫-硫酸锰、过磷酸钙和硫酸锌；锌-硫酸锌；锰-硫酸锰。
折合成商品化肥或商品制剂的实物量选自下列物质(每生产1吨即1000kg大葱定植配方肥计量)：
碳酸氢铵5kg；尿素350kg；氯化铵85kg；磷酸二铵245kg；过磷酸钙65kg；氯化钾175kg；硫酸锌25kg；硫酸锰10kg；凹凸棒石粉40kg。
参照实施例1的方法制备或生产大葱配方肥产品3。
本试验设置3个处理：①农民常规施肥，施用n、p2o5、k2o均为15％总含量45％的复合肥750kg/hm2，大葱旺盛生长期分别追施复合肥和尿素375及360kg/hm2，假茎充实期相应追施300和390kg/hm2。②无氮对照，基肥及追肥的磷和钾用量与处理①相同，但不施氮肥；③定植配方肥，施用本发明的大葱定植配方肥750kg/hm2作基肥，大葱旺盛生长期分别追施尿素和硫酸钾240及270kg/hm2，假茎充实期相应追施225及300kg/hm2。
试验结果，与当地农民习惯施肥相比，施用本发明的定植配方肥，大葱平均产量提高12925kg/hm2，增产23.4％；每公顷增收33605元，节省肥料投入465元，创综合经济效益34070元。大葱植株含氮量升高，氮素累积吸收量增长30.3％；氮肥农学效率和氮肥利用率大幅度提高，土壤碱解氮含量增高(表3)，由此减少了氮素的流失和损失，保护了生态环境。
表3施用本发明制备的定植配方肥对大葱植株养分含量和肥料利用效率的影响