CN101911881A - 粳稻三因养分管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业技术领域，用于水稻高产养分高效利用栽培，具体涉及一种粳稻氮、磷、钾施肥方法。该方法包括以下步骤：施肥总量确定；确定叶色；确定品种穗型；根据确定的施肥总量、基础地力、叶色和穗型来进行相应的施肥管理。本发明方法建立的粳稻高产“三因”养分管理方法与当地高产施肥法相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了15～22％，产量增加了6.6～10.6％，氮肥的农学利用率提高了47～53％，氮肥生产力提高了30～33％。

Description

粳稻三因养分管理方法

技术领域

本发明属于农业技术领域，用于水稻高产养分高效利用栽培，具体涉及一种粳稻氮、磷、钾施肥方法。

背景技术

水稻肥料投入量大、利用效率低是我国水稻生产的突出问题。我国目前水稻平均氮肥施用量为180kg hm-2，高出世界水稻氮肥平均施用量的75％。在江苏省的部分县(市)，水稻氮肥施用量超过300kg hm-2。氮肥的过量施用造成了氮素利用率大幅度下降。我国水稻氮肥吸收利用率仅为30～35％，比发达国家低15～20个百分点。氮素的过量施用造成水稻倒伏、病虫害发生严重和降低稻米品质，还会造成严重的环境污染。为提高氮肥利用效率，各地研发了“氮肥总量控制与作物分生育期调控相结合的氮素管理技术”(张福锁，马文奇，陈新平.2006.养分资源综合管理理论与技术概论.北京：中国农业大学出版社，48-58.)、“实地养分管理技术”(Peng SB，Huang JL，Zhong XH，Yang JC，Wang GH，Zou YB，Zhang FS，Zhu QS.Buresh RJ，Witt C.2002.Challenge and opportunity of in improving fertilizer-nitrogen use efficiency of irrigated rice in China.Agricultural Science of China，1：776-785.)(Peng SB，Buresh RJ，Huang JL，Yang JC，Zou YB，Zhong XH，Wang GH，Zhang FS.2006.Strategies for overcoming low agronomic nitrogen use efficiency in irrigated rice systems in China.Field Crops Research，96：37-47.)、“水稻精确施肥技术”(凌启鸿.2007.水稻精确定量栽培理论与技术，北京：中国农业出版社.)和“测土配方施肥”等(张福锁，2006)。这些技术大多集中在保持目前产量水平前提下提高肥料利用效率。国际水稻研究所研究开发的水稻实地养分管理技术(SSNM)在东南亚国家和我国南方推广应用，取得了明显的节氮效果，但这一技术主要在双季稻区的籼稻上应用，对于单季粳稻的实地养分管理技术研究很少，增产效果不明显；凌启鸿先生等研发的精确定量施用技术，主要根据施肥公式[施氮量＝(目标产量的需氮量-土壤的供氮量)/氮肥的当季利用率]进行计算总量，然后确定基蘖肥和穗肥的施用比例，没有考虑水稻类型的差异，难以实现高产、优质、养分高效利用的协调发展。

发明内容

确定肥料的总施用量、根据水稻长势长相进行合理的追肥、根据品种产量形成特点合理施用穗肥，这是实行水稻精确定量施肥、实现水稻高产与养分高效利用需要解决的3个关键技术问题。本发明提供的“三因”养分管理方法，依据目标产量(希望收到的产量)、土壤供肥能力(基础地力产量)和肥料农学利用率(施用单位氮、磷、钾后增加的产量)确定总施肥量范围；依据水稻叶色与需氮量的关系，确定不同籼、粳稻品种主要生育期施氮的叶绿素测定仪(SPAD)和叶色卡(LCC)指标值；依据不同类型品种产量形成特点，确定穗肥施用的策略：穗数型品种(每穗颖花数≤130粒)重施促花肥；大穗型品种(每穗颖花数≥160粒)采用保(花肥)、粒(肥)结合；中穗型品种(130粒＜每穗颖花数＜160粒)采用促(花肥)、保(花肥)结合。磷、钾肥施用量按照氮(N)∶P₂O₅＝1∶0.3、N∶K₂O＝1∶0.5确定。

本发明所采用的技术方案是，一种水稻三因养分管理方法，包括以下步骤：

(一)施肥总量确定

(1)施用氮肥总量＝(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率；

其中：目标产量按正常栽培下当地或田块收到的实际产量的1.1倍计；

基础地力产量按以下确定：

①当正常栽培下产量≥7.5t/ha，而＜9.0t/ha时，基础地力等级为中等，基础地力产量为4.95t/ha，；

②当正常栽培下产量≥9.0t/ha时，基础地力等级为高，基础地力产量为6.30t/ha，；

氮肥农学利用率为15kg/kg N；

(2)磷、钾肥施用量按照N∶P₂O₅＝1∶0.3、N∶K₂O＝1∶0.5确定；

(二)确定叶色：用叶绿素仪测定水稻SPAD值，或者是测定叶色卡值(LCC)；

(三)确定品种穗型：每穗颖花数≤130粒的为小穗型品种，每穗颖花数≥160粒的为大穗型品种，130粒＜每穗颖花数＜160粒的为中穗型品种；

(四)根据上述三步确定的施肥总量、基础地力、叶色和稳型按表1来进行施肥期和施肥比例的管理：

表1粳稻品种施肥期和施肥比例的确定

分蘖肥在移栽后7～10天施用；促花肥在叶龄余数为3.5时施用；保花肥在叶龄余数1.5时施用，粒肥在穗抽出10％时施用。

SPAD：叶绿素测定仪测定值；LCC：叶色卡测定值。

本发明方法建立的粳稻高产“三因”养分管理方法在苏南、苏中和苏北30个农户进行了大田对比试验，田的一半为当地高产施肥法(对照)，另一半应用“三因”养分管理方法，见图1)。对照与“三因”养分管理方法除施肥方法不同外，其余栽培措施相同。结果表明，与对照(当地高产施肥法)相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了15～22％，产量增加了6.6～10.6％，氮肥的农学利用率提高了47～53％，氮肥偏生产力提高了30～33％。

附图说明

图1是本发明“三因”养分管理方法与当地高产栽培施肥方法的对比试验照片

图2是地力中等，产量目标＞9t/ha大穗型粳稻品种养分管理模式图

图3是地力中等，产量目标＞9t/ha中穗型粳稻品种养分管理模式图

图4是地力高，产量目标＞9t/ha小穗型粳稻品种养分管理模式图

具体实施方式

实施例一：粳稻品种(产量目标＞9t/ha)施肥管理

<一>土壤基础地力中等(氮肥空白区产量≥4.95t/ha)

1、氮、磷、钾施用总量

(1)氮肥(N)总量＝(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率＝(9-4.95)/15＝270kg/ha

(2)磷肥(P₂O₅)总量：

N∶P₂O₅＝1∶0.3；磷肥(P₂O₅)＝270×0.3＝90kg/ha

(3)钾肥(K₂O)总量：

N∶K₂O＝1∶0.5；钾肥(K₂O)＝270×0.5＝135kg/ha

2、施肥时期与施肥量

1)基肥(移栽前1天施用)

基肥氮肥占总施氮量的50％(120kgN/ha)，磷肥全部作基肥(90kg P₂O₅/ha)，钾肥60～70％作基肥(90kg K₂O/ha)，30～40％作拔节促花肥(45kg K₂O/ha)。

2)分蘖肥

<1>中、大苗手插秧(分蘖肥仅施1次，于移栽后7～10天施用)

叶绿素测定仪测定值(SPAD)≥40，或叶色卡比色值(LCC4)≥4，施N 45kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 60kg/ha。

<2>小苗机插秧或抛秧(分蘖肥分两次施用)

第一次施分蘖肥(移栽后5～7天)，施N 15kg/ha。

第二次施分蘖肥(移栽后14～16天)：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

3)穗、粒肥

(1)大穗型品种(每穗颖花数≥160粒，以武粳15为例)(养分管理如图2)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占总施钾量的30～40％(45kgK₂O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75～80天)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

(2)中穗型品种(130粒＜每穗颖花数＜160粒，以淮稻11为例)(养分管理如图3)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占占总施钾量的30～40％(45kgK₂O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75～80天)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 15kg/ha。

(3)小穗型品种(每穗颖花数≤130粒，以淮稻11为例)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占占总施钾量的30～40％(45kgK₂O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 45kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 60kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75～80天)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 15kg/ha。

<二>土壤基础地力高(氮肥空白区产量≥6.30t/ha)

1、氮、磷、钾施用总量

(1)氮肥(N)总量＝(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率＝(9-6.3)/15＝180kg/ha

(2)磷肥(P₂O₅)总量：

N∶P₂O₅＝1∶0.3；磷肥(P₂O₅)＝180×0.3＝54kg/ha

(3)钾肥(K₂O)总量：

N∶K₂O＝1∶0.5；钾肥(K₂O)＝180×0.5＝90kg/ha

2、施肥时期与施肥量

1)基肥(移栽前1天施用)

基肥氮肥占总施氮量的40～45％(75kgN/ha)，磷肥全部作基肥(54kgP₂O₅/ha)，钾肥60～70％作基肥(60kgK₂O/ha)，30～40％作拔节促花肥(30kgK₂O/ha)。

2)分蘖肥

<1>中、大苗手插秧(分蘖肥仅施1次，于移栽后7～10天施用)

叶绿素测定仪测定值(SPAD)≥40，或叶色卡比色值(LCC4≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<2>小苗机插秧或抛秧(分蘖肥分两次施用)

第一次施分蘖肥(移栽后5～7天)，施N 15kg/ha。

第二次施分蘖肥(移栽后14～16天)：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

3)穗、粒肥

(1)大穗型品种(每穗颖花数≥160粒，以武粳15为例)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占占总施钾量的30～40％(30kgK2O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 15kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75～80天)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

(2)中穗型品种(130粒＜每穗颖花数＜160粒，以淮稻11为例)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占占总施钾量的30～40％(30kgK₂O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 30kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 45kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 30kg/ha。

<3>粒肥(抽稳始期施用，移栽后75～80天)SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 15kg/ha。

(3)小穗型品种(每穗颖花数≤130粒，以淮稻11为例)(养分管理如图4)

<1>促花肥(中、大苗手插秧移栽后35～40天施，机插秧移栽后40～45天施)

钾肥占占总施钾量的30～40％(30kg K₂O/ha)；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 45kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 60kg/ha。

<2>保花肥(中、大苗手插秧移栽后50～55天施，机插秧移栽后45～60天施)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 15kg/ha；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 15kg/ha。

<3>粒肥(抽穗始期施用，移栽后75～80天)

一般不施用粒肥。

实施例二：建立的粳稻高产“三因”养分管理方法在苏南、苏中和苏北30个农户进行了大田对比试验，田的一半为当地高产施肥法(对照，图1右)，另一半应用实施例一“三因”养分管理方法，见图1左)。其他栽培措施相同，为：

1、机插秧技术

技术要点：(1)精播匀播、软盘旱育秧。每盘播干谷100克、秧大田比1∶80；(2)秧龄控制在20天内，栽足基本苗，株行距30cm×11.7cm，每亩1.6～1.8万穴，每穴3-4苗左右，每亩基本苗7～8万。

2、麦秸秆全量还田技术

技术要点：收割机收割麦子时将秸秆切碎并均匀铺撒在田里，上水后用拖拉机将秸秆旋入土中，耱平后用插秧机插秧。

3、灌溉技术

技术要点：移栽到返青田间保持水层，无效分蘖期和拔节初多次轻搁田，其余时期间隙湿润灌溉，移栽前5～7天断水。

4、病虫害防治

根据水稻病虫害区域性预测预报，使用低毒、低残留、高效、安全、环保型化学农药与生物农药。

结果表明对照与“三因”养分管理方法除施肥方法不同外，其余栽培措施相同。结果表明，与对照(当地高产施肥法)相比，“三因”养分管理方法的氮肥施用量平均减少了15～22％，产量增加了6.6～10.6％，氮肥的农学利用率提高了47～53％，氮肥偏生产力提高了30～33％(附表2-4)。

表2无锡市阳山镇农户“三因”养分管理方法的对比试验

(品种：武粳15，大穗型品种，每穗颖花数＞165粒)

农户4、5、7、9、10的氮肥空白区产量因管理不当，故按照其他5个农户氮肥空白区的平均产量(5.16t/ha)计算。AE：氮肥农学利用率；PFP：氮肥偏生产力。

数字后不同字母者表示在P＝0.05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。

当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施相同。

表3邗江区泰安乡农户“三因”养分管理方法的对比试验

(品种：皖稻54，中穗型品种，每穗颖花数＞130粒，＜160粒)

AE：氮肥农学利用率；PFP：氮肥偏生产率。

数字后不同字母者表示在P＝0.05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。

当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施相同。

表4东海县张湾乡农户“三因”养分管理方法的对比试验

(品种：徐稻3号，小穗型品种，每穗颖花数＜130粒)

农户F3、F6、F8、F9的氮肥空白区产量因管理不当，故产量按照其他6个农户氮肥空白区的平均产量(5.71t/ha)计算。AE：氮肥农学利用率；PFP：氮肥偏生产率。

数字后不同字母者表示在P＝0.05水平上差异显著，同栏、同农户内比较。

当地高产施肥法与“三因”养分管理方法除施肥方法不同以外，其余栽培管理措施相同。

Claims (1)

1.一种粳稻三因养分管理方法，包括以下步骤：

(一)施肥总量确定

(1)施用氮肥总量＝(目标产量-基础地力产量)/氮肥农学利用率；

其中：目标产量按正常栽培下当地或田块收到的实际产量的1.1倍计；

基础地力产量按以下确定

①当正常栽培下产量≥7.5t/ha，而＜9.0t/ha时，基础地力等级为中等，基础地力产量为4.95t/ha，；

②当正常栽培下产量≥9.0t/ha时，基础地力等级为高，基础地力产量为6.30t/ha，；

氮肥农学利用率为15kg/kg N；

(2)磷、钾肥施用量按照N∶P₂O₅＝1∶0.3、N∶K₂O＝1∶0.5确定；

(二)确定叶色：用叶绿素仪测定水稻SPAD值，或者是测定叶色卡值；

(三)确定品种穗型：每穗颖花数≤130粒的为小穗型品种，每穗颖花数≥160粒的为大穗型品种，130粒＜每穗颖花数＜160粒的为中穗型品种；

(四)根据上述三步确定的施肥总量、基础地力产量、叶色和穗型按下述来进行施肥管理：

A.当基础地力等级为中等时：

(1)基肥：氮肥占总施氮量的50％，磷肥全部作基肥，钾肥60～70％作基肥，

(2)分蘖肥：当叶绿素测定仪测定值≥40，或叶色卡比色值≥4时，施N总量的1/6；当叶绿素测定仪测定值小于40，或叶色卡比色值小于4时，施N总量的2/9；

(3)穗、粒肥根据穗型、叶色确定施肥量

其中，若为大穗型品种，则

<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

其中钾肥占总施钾量的30～40％；

氮肥：若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；

<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；

<3>粒肥，抽穗始期施用，即移栽后75～80天施

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；

如果为中穗型品种，则

<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

其中钾肥占总施钾量的30～40％；

氮肥：若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；

<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/9；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；

<3>粒肥于抽穗始期施用，即移栽后75～80天施

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/18；

如果为小穗型品种，则

<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

其中，钾肥占占总施钾量的30～40％)；

氮肥：若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 2/9；

<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/18；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/9；

<3>粒肥于抽穗始期施用，即移栽后75～80天

若SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；

若SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/18；

B、当基础地力等级为高时

(1)基肥，移栽前1天施用

基肥氮肥占总施氮量的40～45％，磷肥全部作基肥；钾肥60～70％作基肥，30～40％作拔节促花肥；

(2)分蘖肥

若叶绿素测定仪测定值≥40，或叶色卡比色值≥4，施N 1/6；

若叶绿素测定仪测定值＜40，或叶色卡比色值＜4，施N 1/4；

(3)穗、粒肥根据穗型、叶色确定施肥量

如果是大穗型品种，则

<1>促花肥，于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

钾肥占占总施钾量的30～40％；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12；

<2>保花肥，于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/4；

<3>粒肥于抽穗始期施用，移栽后75～80天)

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；

如果是中穗型品种则

<1>促花肥于中、大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

钾肥占占总施钾量的30～40％；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/6；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/4；

<2>保花肥于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/6；

<3>粒肥于抽穗始期施用，移栽后75～80天

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 0；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12；

如果是小穗型品种，则

<1>促花肥于大苗手插秧移栽后35～40天施，或机插秧移栽后40～45天施

钾肥占总施钾量的30～40％；

氮肥：

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/4；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/3；

<2>保花肥于中、大苗手插秧移栽后50～55天施，或机插秧移栽后45～60天施

SPAD≥40，或LCC≥4，施N 1/12；

SPAD＜40，或LCC＜4，施N 1/12。

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