一種減少水稻種植排污的施肥方法和應用的制作方法
【專利摘要】本發明屬于農業污染系統控制領域，公開了一種高效益、低排放、少污染的減少水稻種植排污的施肥方法。該方法為：確定最佳施肥量；底肥采用有機肥和化肥混合施用，施加氮素總量的35～45％，施加磷素總量的90～95％，施加鉀素總量的25～35％，有機肥和化肥均勻施于稻田，再采用肥料深耕入土的耕作方式；第一次蘗肥施加氮素總量的30～40％；第二次蘗肥施加氮素總量的10～20％、施加鉀素總量的35～45％，采用田間拋灑的方式；穗肥施加氮素總量的5～10％、施加磷素總量的5～10％、施加鉀素總量的20～30％，采用葉面噴施的方式。采用本發明可實現肥料利用率最大化和環境污染最小化的最佳效果。
【專利說明】一種減少水稻種植排污的施肥方法和應用

【技術領域】
[0001] 本發明屬于農業污染系統控制領域，特別涉及一種高效益、低排放、少污染的減少 水稻種植排污的施肥方法。

【背景技術】
[0002] 在水稻種植過程中，隨化肥使用量增加，水稻單產確實得到一定程度提高，農民收 入也隨之增加；但同時由于盲目施用和過量投入，給生態環境帶來了嚴重的影響及破壞。特 別是在我國，化肥的不當施用給我國環境帶來了巨大壓力，主要體現為三個方面：一是氮素 進入大氣環境，增加了"溫室氣體"，導致全球氣溫變暖；二是氮磷元素隨徑流進入水體系 統，造成水體"富營養化";三是土壤中單一營養元素過剩，造成土壤對其他營養元素的吸收 效率降低，破壞了土壤的內在平衡。
[0003] 究其原因，我國水稻種植施肥方法存在如下問題：一是過分依賴化肥，不注重有機 肥的施用，這樣大量的化肥元素流失不僅影響了稻田肥力還對環境造成嚴重損害。二是仍 延續過時的施肥理念，即按經驗盲目施肥，不講究施肥比例，追求施肥量的最大化等。施肥 比例的失調造成了我國大多數稻田"多氮少磷缺鉀"，為環境污染埋下隱患。另外大多數農 民在給作物追肥時仍采用傳統人工撒施然后趟地的辦法，雖然省工省力，但極易造成化肥 的揮發和流失。


【發明內容】

[0004] 為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種高效益、 低排放、少污染的減少水稻種植排污的施肥方法，該方法能同時達到肥料利用率的最大化 和環境污染的最小化的最佳效果。
[0005] 本發明另一目的在于提供上述高效益、低排放、少污染的減少水稻種植排污的施 肥方法在控制農業污染中的應用。
[0006] 本發明的目的通過下述方案實現：
[0007] -種高效益、低排放、少污染的減少水稻種植排污的施肥方法，包括以下操作步 驟：
[0008] (1)確定最佳施肥量；
[0009] ⑵施加底肥：采用有機肥和化肥混合施用，施加氮素為氮素總量的35?45%，施 加磷素為磷素總量的90?95%，施加鉀素為鉀素總量的25?35%，其中氮素由有機肥全 部提供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥進行補充，所述有機肥和化肥均勻施于 稻田，再采用肥料深耕入土的耕作方式；
[0010] ⑶蘗肥：第一次蘗肥施加氮肥，施加氮素為氮素總量的30?40%;第二次蘗肥施 加氮肥和鉀肥，施加氮素為氮素總量的10?20%、施加鉀素為鉀素總量的35?45%，所述 氮肥、鉀肥采用田間拋灑的方式；
[0011] (4)穗肥：施加氮肥、鉀肥和磷肥，施加氮素為氮素總量的5?10%;施加磷素為磷 素總量的5?10% ;施加鉀素為鉀素總量的20?30%，所述氮肥、鉀肥和磷肥采用葉面噴 施的方式。
[0012] 步驟（2)所述有機肥指經過發酵堆制的農家肥；
[0013] 所述的氮肥為本領域常用氮肥中的任意一種即可，優選為尿素或碳銨；
[0014] 所述的磷肥為本領域常用磷肥中的任意一種即可，優選為鈣鎂磷肥；
[0015] 所述的鉀肥為本領域常用鉀肥中的任意一種即可，優選為氯化鉀。
[0016] 所述施加底肥的施肥深度為距土壤表面15?20cm。
[0017] 所述有機肥的施入量以施加氮素為氮素總量的35?45%。
[0018] 優選地，步驟（3)所述第一次施用蘗肥時期為秧苗入田后5?7d，第二次蘗肥施用 時期為第一次蘗肥施用后9?lid。蘗肥施肥于土壤表面或田面水中。
[0019] 步驟（3)所述的氮肥為本領域常用氮肥中的任意一種即可，優選為尿素或碳銨；
[0020] 所述的鉀肥為本領域常用鉀肥中的任意一種即可，優選為氯化鉀等速效肥。
[0021] 步驟（4)所述穗肥施用時期一般從幼穗開始分化到抽穗的時間，早稻為27?30 天，中稻為35?40天，晚稻為42?47天。
[0022] 所述的氮肥為本領域常用氮肥中的任意一種即可，優選為尿素或碳銨；
[0023] 所述的磷肥為本領域常用磷肥中的任意一種即可，優選為磷酸二氫鉀等速效肥；
[0024] 所述的鉀肥為本領域常用鉀肥中的任意一種即可，優選為氯化鉀等速效肥。
[0025] 為了保證噴施均勻，所述的葉面噴施的方式指把氮肥、鉀肥和磷肥兌水后噴施于 葉面，噴灑濃度為0.8?1%。
[0026] 步驟（1)所述確定最佳施肥量指按當地水稻平均產量結合目標產量法計算營養 元素需求量，由此確定最佳施肥量。
[0027] 磷肥、鉀肥的施入量根據有機肥中所提供的當季磷素和鉀素與該階段磷、鉀施入 比例之間差值大小來確定。
[0028] 上述方法主要適用于水稻種植中。
[0029] 上述減少水稻種植排污的施肥方法在控制農業污染中的應用。
[0030] 本發明的機理為：
[0031] 水稻的整個生育過程分為營養生長期和生殖生長期。營養生長期主要是營養體 根、莖、葉的生長，以氮磷旺盛吸收和同化作用為主導，同時鉀的吸收量也在分蘗期達到了 高峰，此期間蘗肥的施用在于促進分蘗，形成壯苗，確保單位面積有足夠的穗數。生殖生長 期主要是生殖器官的形成、長大和開花結實，此期間穗肥的施用目的以促進穗大、粒多、粒 飽為中心。因此，掌握水稻各生育階段的生長和營養特點及其與環境之間的相互關系，然后 分階段合理施肥，才能獲得高產的同時降低肥料流失量；同時結合施用有機肥，在改善土壤 性質的同時，利用有機肥中元素的緩釋型可以降低氮磷鉀的流失量。
[0032] 本發明相對于現有技術，具有如下的優點及有益效果：
[0033] 本發明施肥方法操作簡單，能同時達到提升肥料利用率和減少環境污染的最佳 效果；通過大量實驗證明，此施肥方法能使氮素流失減少65?70%，磷素流失減少40? 50%，鉀素流失減少30?35 %左右。

【具體實施方式】
[0034] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0035] 最佳施肥量具體計算過程參照《蔬菜營養與施肥技術》中關于目標產量法的基本 原理：
[0036] 最佳施肥量=[(目標產量X單位產量的養分吸收量）_ 土壤養分供應量V(所 施肥料的養分含量X肥料當季利用率）（公式1)
[0037] 土壤養分供應量=土壤養分測定值X0. 15 (每667平方米的換算系數）X 土壤養 分校正系數（公式2)
[0038] 土壤養分校正系數=(不施肥區畝產量X單位產量養分吸收量V (土壤養分測 定值X 0.15)(公式3)
[0039] 目標產量：是根據當地溫度條件、栽培品種、管理水平及栽培者預期目標而定；
[0040] 單位產量的養分吸收量：根據有關資料，水稻每形成l〇〇kg稻谷需吸收氮 (N) 1. 7 ?2. 0kg、磷（P) 0· 7 ?1. 2kg、鉀（K) 1. 8 ?3. 6kg ;
[0041] 土壤養分測定值通過采樣分析得來。
[0042] 肥料當季利用率：經堆慪的有機肥中一般氮磷鉀的當季利用率在20?30%之間， 尿素的當季利用率為40?50%，碳銨的當季利用率為40?55%，鈣鎂磷肥的當季利用率 為20?25%，氯化鉀的當季利用率為50?60%。
[0043] 磷肥、鉀肥的施入量根據有機肥中所提供的當季磷素和鉀素與該階段磷、鉀施入 比例之間差值大小來確定。
[0044] 有機肥中氮、磷、鉀含量數據由采樣實驗分析后得來。
[0045] 實施例1
[0046] 在海南省文昌市錦山鎮選取有一定坡度的地塊耕整，每試驗小區面積為 10父10!11 2，在小區一角挖一長、寬、深為200〇11\100〇11\90〇11的徑流收集池；下雨產生的徑 流進入徑流收集池、采集水樣進行分析測定；
[0047] 共設置3個處理組，分別為1個實驗組、1個對照組、1個空白組。實驗組施肥方式 為有機肥提供氮素占總施肥量的35%，有機肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進行補 充；對照組施肥方式為全部施用化肥；空白組不施用任何肥料，其目的是測定土壤養分校 正系數。
[0048] 結合當地實際情況設置每100m2產量為60kg，利用公式1、2分別計算出水稻 各階段的施肥量，底肥施用258. 7kg堆慪的有機肥，其中，有機肥提供磷素為磷素總量的 55. 8%、提供鉀素為鉀素總量的13. 9%，4. 08kg鈣鎂磷肥和1. 0kg氯化鉀補充不足的磷素 和鉀素，有機肥、鈣鎂磷肥和氯化鉀均勻施用后，馬上覆蓋深埋，肥料深耕為15?20cm ;在 水稻分蘗期和抽穗期分三次用化肥追肥，前兩次在分蘗期，第三次在抽穗期。第一次蘗肥追 肥尿素施用量為1. 7kg,第二次蘗肥追肥為：尿素0. 6kg和氯化鉀1. 2kg,追肥方式為撒施 趟地，施肥之后灌溉；穗肥追肥為：尿素0. 28kg，磷酸二氫鉀0. 05kg和氯化鉀2. 2kg，兌水 16kg后采用葉面噴施的方式。
[0049] 對照的處理為全部采用單元素化肥施肥，即尿素5. 5kg，過磷酸鈣11. 1kg，氯化鉀 6. 2kg ;其中化肥總量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都為撒施趟 地，施肥之后馬上灌溉；
[0050] 空白組不適用任何肥料，由公式3可得氮磷鉀的土壤養分校正系數分別為為 0· 71、0· 51、0· 55。
[0051] 通過測定灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元素，結果發現：采用減排施肥的試驗 田的氮磷鉀損失分別為：〇. 7kg、1. 2kg和0. 8kg，而對照的營養元素損失為氮素2. 18kg，磷 素為2. 3kg，鉀素為1. 2kg，本發明施肥方法的氮、磷、鉀分別相對減排68%、46%和33. 3%， 達到了理想的效果。
[0052] 實施例2
[0053] 在海南省文昌市錦山鎮選取有一定坡度的地塊耕整，每試驗小區面積為 10父10!11 2，在小區一角挖一長、寬、深為200〇11\100〇11\90〇11的徑流收集池；下雨產生的徑 流進入徑流收集池、采集水樣進行分析測定；
[0054] 共設置3個處理組，分別為1個實驗組、1個對照組、1個空白組。實驗組施肥方式 為有機肥提供氮素占總施肥量的40%，有機肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進行補 充；對照組施肥方式為全部施用化肥；空白組不施用任何肥料，其目的是測定土壤養分校 正系數。
[0055] 結合當地實際情況設置每100m2產量為60kg，利用公式1、2分別計算出水稻 各階段的施肥量，底肥施用295. 6kg堆慪的農機肥，其中，有機肥提供磷素為磷素總量的 63. 7%、提供鉀素為鉀肥總量的15. 9%，3. 5kg鈣鎂磷肥和0. 9kg氯化鉀補充不足的磷素和 鉀素，有機肥、鈣鎂磷肥和氯化鉀均勻施用后，馬上覆蓋深埋，肥料深耕為15?20cm ;在水 稻分蘗期和抽穗期分三次用化肥追肥，前兩次在分蘗期，第三次在抽穗期。第一次蘗肥追 肥尿素施用量為1. 9kg,第二次蘗肥追肥為：尿素0. 8kg和氯化鉀1. 5kg,追肥方式為撒施 趟地，施肥之后灌溉；穗肥追肥為：尿素0. 38kg，磷酸二氫鉀0. 07kg和氯化鉀2. 5kg，兌水 17kg后采用葉面噴施的方式。
[0056] 對照的處理為全部采用單元素化肥施肥，即尿素5. 5kg，過磷酸鈣11. 1kg，氯化鉀 6. 2kg ;其中化肥總量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都為撒施趟 地，施肥之后馬上灌溉；
[0057] 空白組不適用任何肥料，由公式3可得氮磷鉀的土壤養分校正系數分別為為 0. 70、0. 49、0. 56。
[0058] 通過測定灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元素，結果發現：采用減排施肥的試驗 田的氮磷鉀損失分別為：1. 2kg、1. 5kg和0. 6kg，而對照的營養元素損失為氮素3. 9kg，磷素 為2. 7kg，鉀素為0. 7kg，本發明施肥方法的氮、磷、鉀分別相對減排69%、44%和30%，達到 了理想的效果。
[0059] 實施例3
[0060] 在湖南省長沙縣羅豆鎮選取有一定坡度的地塊耕整，每試驗小區面積為 10父10!112，在小區一角挖一長、寬、深為200〇11\100〇11\90〇11的徑流收集池；下雨產生的徑 流進入徑流收集池、采集水樣進行分析測定；
[0061] 共設置3個處理組，分別為1個實驗組、1個對照組、1個空白組。實驗組施肥方式 為有機肥提供氮素占總施肥量的45%，有機肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進行補 充；對照組施肥方式為全部施用化肥；空白組不施用任何肥料，其目的是測定土壤養分校 正系數。
[0062] 結合當地實際情況設置每100m2產量為62kg，利用公式1、2分別計算出水稻各階 段的施肥量，底肥施用33. 3kg堆慪的農機肥，其中，有機肥提供磷素為磷素總量的71. 7%、 提供鉀素為鉀素總量的17. 9 %，2. 8kg鈣鎂磷肥和0. 8kg氯化鉀補充不足的磷肥和鉀肥，有 機肥、鈣鎂磷肥和氯化鉀均勻施用后，馬上覆蓋深埋，肥料深耕為15?20cm ;在水稻分蘗期 和抽穗期分三次用化肥追肥，前兩次在分蘗期，第三次在抽穗期。第一次蘗肥追肥尿素施用 量為2. 2kg，第二次蘗肥追肥為：尿素1. lkg和氯化鉀1. 9kg，追肥方式為撒施趟地，施肥之 后灌溉；穗肥追肥為：尿素〇. 55kg，磷酸二氫鉀0. 09kg和氯化鉀2. 8kg，兌水18kg后采用葉 面噴施的方式。
[0063] 對照的處理為全部采用單元素化肥施肥，即尿素5. 6kg，過磷酸鈣11. 3kg，氯化鉀 6. 3kg ;其中化肥總量的70%作底肥，余下的30%-次性追肥施入，施肥方式都為撒施趟 地，施肥之后馬上灌溉；
[0064] 空白組不適用任何肥料，由公式3可得氮磷鉀的土壤養分校正系數分別為為 0. 74、0. 53、0. 58。
[0065] 通過測定灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元素，結果發現：采用減排施肥的試驗 田的氮磷鉀損失分別為：〇. 78kg、1. 3kg和0. 7kg，而對照的營養元素損失為氮素2. 5kg， 磷素為2. 0kg，鉀素為1. lkg，本發明施肥方法的氮、磷、鉀分別相對減排68. 4%、36. 5%和 32. 7%，達到了理想的效果。
[0066] 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于包括以下操作步驟： (1) 確定最佳施肥量； (2) 施加底肥：采用有機肥和化肥混合施用，施加氮素為氮素總量的35?45 %，施加磷 素為磷素總量的90?95%，施加鉀素為鉀素總量的25?35%，其中氮素由有機肥全部提 供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥進行補充，所述有機肥和化肥均勻施于稻田， 再采用肥料深耕入土的耕作方式； (3) 蘗肥：第一次蘗肥施加氮肥，施加氮素為氮素總量的30?40% ;第二次蘗肥施加 氮肥和鉀肥，施加氮素為氮素總量的10?20%、施加鉀素為鉀素總量的35?45%，所述氮 月巴、鉀肥采用田間拋灑的方式； (4) 穗肥：施加氮肥、鉀肥和磷肥，施加氮素為氮素總量的5?10%;施加磷素為磷素總 量的5?10% ;施加鉀素為鉀素總量的20?30%，所述氮肥、鉀肥和磷肥采用葉面噴施的 方式。
2. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（2)所述 有機肥指經過發酵堆制的農家肥；所述的氮肥為尿素或碳銨；所述的磷肥為鈣鎂磷肥；所 述的鉀肥為氯化鉀。
3. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（2)所述 施加底肥的施肥深度為距土壤表面15?20cm。
4. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（2)所述 有機肥的施入量以施加氮素為氮素總量的35?45%。
5. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（3)所述 第一次施用蘗肥時期為秧苗入田后5?7d，第二次蘗肥施用時期為第一次蘗肥施用后9? lid ;蘗肥施肥于土壤表面或田面水中。
6. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（4)所述 穗肥施用時期從幼穗開始分化到抽穗的時間，早稻為27?30天，中稻為35?40天，晚稻 為42?47天。
7. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（4)所述 的氮肥為尿素或碳銨；所述磷肥為磷酸二氫鉀；所述的鉀肥為氯化鉀。
8. 根據權利要求1所述的減少水稻種植排污的施肥方法，其特征在于：步驟（4)所述 的葉面噴施的方式指把氮肥、鉀肥和磷肥兌水后噴施于葉面，噴灑濃度為0. 8?1%。
9. 根據權利要求1?8任一項所述的減少水稻種植排污的施肥方法在控制農業污染中 的應用。
【文檔編號】A01C21/00GK104145585SQ201410375064
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】許振成, 賀德春, 吳根義, 佘磊, 虢清偉 申請人:環境保護部華南環境科學研究所