CN103053254A - 一种水稻田的减污施肥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水稻田的减污施肥方法。所述的减污施肥方法为：使用有机肥代替一部分水稻的氮肥和磷肥，并将氮肥分作两份，一半的氮肥作为基肥，一半的氮肥作为追肥，优选为将氮肥按总追肥量的58%、24%和18%依次在分蘖前期、分蘖盛期和孕穗期施用，另外在施肥前合理加高田埂，将基肥深施入土层中，并在追肥后不排不灌。本发明通过合理的施肥和水分管理，有效地减少了氮磷肥的施用量，并且减少了氮磷肥在稻田中的流失，降低稻田对周边环境的氮磷污染。
Description
技术领域
本发明涉及农田非点源污染控制技术领域，具体涉及一种水稻田的减污施肥方法。
背景技术
水稻是我国南方最主要的粮食作物，稻田氮、磷元素的主要来源之一是人工施肥。在水稻种植过程中一直存在偏施化肥和为追求产量而过量施用化肥的问题，但实际上施入的化肥利用率并不高，一般氮肥利用率仅有30%～40%，磷肥利用率也只有8%～20%。相当一部分施入稻田的氮、磷肥是以溶质形态或颗粒形态积累于田间水中，很容易随田间排水或降雨径流迁移至地表水系，造成水体污染。这种污染效应甚至远大于作物的产量效益。因此，稻田氮、磷流失对水环境的危害不容忽视。目前南方水稻全生育期所施用的氮、磷肥一般均为化肥，在插秧前施用的基肥常用碳酸氢铵和过磷酸钙等，在分蘖期和孕穗期施用的追肥常用尿素等。施用量常以往年产量为参照，凭经验而定，往往为保证获得高产而过量施肥。这些施肥习惯必然导致农田氮、磷养分不平衡，氮、磷元素在农田中积累，为稻田氮、磷流失提供了物质基础。因此，稻田氮磷流失的关键因素是偏施化肥和过量施肥。
发明内容
本发明针对以上问题，提供一种水稻田的减污施肥方法，该方法在保证良好的施肥效果基础上，显著减少氮磷施用量，降低氮、磷元素径流流失污染风险。
本发明的目的通过如下技术方案予以实现：
a) 使用有机肥代替一部分氮肥、磷肥的施用量，确定水稻全生育期氮肥、磷肥和有机肥的施用量，将有机肥代替氮磷肥能够有效地降低氮磷肥的施用量；
b) 施肥前准备；
c) 将50%施用量的氮肥、全部的磷肥和全部的有机肥作为基肥施用到水稻田的土层中；
d) 用50%施用量的氮肥进行追肥。将50%的氮肥在追肥时施用，可以增加水稻对氮肥的吸收量，进而减少氮肥的流失。
步骤d)优选为在水稻的分蘖期和孕穗期追肥，分蘖期和孕穗期是水稻吸收养分最旺盛的时期。更优选为在水稻的分蘖前期、分蘖盛期和孕穗期追肥，并分别按氮肥总追肥量（50%的施用量）的58%、24%和18%的比例追肥。
步骤b）所述施肥前准备可以参照现有水稻种植中对稻田的整理，在修理田埂时增高田埂有效地减少氮磷流失，优选增高田埂使田埂高于水稻田畦面5～10厘米，可以有效防止径流氮磷流失。
更为优选地，步骤b）所述施肥前的准备是建立一种防止及检测氮磷流失污染的稻田系统，包括稻田、田埂、水渠、进水口、出水口，还包括总进水口（6），总出水口，进水阀，出水阀，投料装置和检测装置，所述的稻田包括表层和基肥层，田埂围绕稻田，水渠围绕田埂，进水口和出水口位于田埂下，进水阀（7）位于总进水口上，出水阀位于总出水口上。所述的基肥层深10～20厘米；所述的田埂高出稻田5～10厘米。
在步骤c）时，将基肥深施到水稻田的10～20厘米土层中，保证肥效并有效地减少氮磷流失。
在步骤d）时，追肥后控制水稻田的水分不排不灌，有效的减少氮磷流失。
本发明的有益效果：
本发明充分利用有机肥具有肥效长、养分全、且含有充足的水稻生长所必需的营养元素的特点和化肥肥效快、施用简单的优势，经过长期大量的实验研究和创造性地分析，总结得到混施的合理配比和步骤方法，采用减少的氮、磷肥总施用量并按不同时期分比例施用，结合施用有机肥的施肥方法，改变了偏施化肥的习惯性施肥方法。本发明根据水稻生育期的需肥规律，合理分配基肥和追肥的施用量，将氮肥的50%、磷肥和有机肥的全部作为基肥，深施土层中，另外50%的氮肥作为追肥施用，使氮肥得到充分利用。
进一步地，本发明在水稻吸收养分最旺盛的分蘖期和孕穗初期追施氮肥，辅之合理的田间水分管理，在施肥前修整稻田田埂，控制田间水的机会径流；在施肥后实施田间水分排灌控制，最终达到减少氮、磷流失的目的。
与常规水稻施肥和田间管理技术相比，本发明技术具有简单易行、降低肥料成本、增加稻谷产量和降低稻田氮、磷元素流失污染的风险等优势。通过示范应用表明，这种方法农民易于接受，与当地常规施肥方式相比，水稻增施有机肥后，氮、磷肥施用量分别减少31%和37%，平均降低肥料投入成本763元/ hm2；水稻增产7.6～8.4%，农民平均增收节支2649～3181元/ hm2。稻田氮、磷径流流失量分别减少24%～47%和25%～75%。
附图说明
图1 稻田系统俯视结构示意图
图2 稻田系统剖视结构示意图
具体实施方式
以具体示范应用说明本发明技术。示范区位于广东省河源市东源县下寨村，示范应用面积约100亩。示范区属南亚热带季风气候，水稻以一年两季为主，部分为一年一季。农户一直沿用经验施肥的模式，平均每季水稻施用氮肥（折纯量）232.7kg/ hm2，磷肥（折纯量）45.0kg/ hm2。氮肥在基肥和追肥各占50%，追肥分别在水稻分蘖初期和盛期施用；磷肥一次性作为基肥施用。施肥均采用撒施方式，田块间串水现象较普遍，遇降雨或灌水稻田常发生机会径流现象，肥料氮、磷很容易随径流而流失。稻谷往年平均产量为6750kg/ hm2。
实施例1
示范应用于2011年早稻进行。采用的肥料均为常规市购肥料。具体实施步骤与方法如下：
（1）确定水稻目标产量为7087.5～7425.0kg/hm2。在示范应用前设小区试验，确定在增施有机肥的条件下，氮、磷肥施用量较当地常规施用量分别减少31%和37%为最佳氮、磷肥施用量，即本技术的氮、磷施用量（折纯量）分别为160.8kg/hm2和28.4kg/hm2。
（2）施肥前修整稻田田埂，增加田埂高度5～10cm。
（3）在水稻插秧前施用基肥。基肥施用量为氮肥（折纯量）80.4kg/ hm2，磷肥（折纯量）28.4kg/ hm2，有机肥1162.5kg/ hm2。其中氮肥用碳酸氢铵，含N17.1%；磷肥用过磷酸钙，含P2O512%；有机肥用精制有机肥，有机质含量≥4%，氮、磷、钾含量≥4%。将有机肥与氮、磷肥混匀后在稻田耕耙时施用，把肥料深翻到土层中。
（4）在水稻分蘖初期、分蘖盛期和孕穗期分别追施氮肥（折纯量）46.5kg/ hm2、19.6 kg/hm2和14.3kg/hm2，施肥后稻田不排水和不灌溉。
（5）监测稻田不同时期田面水、降雨径流和排水沟渠氮、磷含量的变化，计算稻田氮、磷元素流失量。
实施效果：与当地常规施肥方式相比，水稻增施有机肥后，氮、磷肥施用量分别减少31%和37%，平均降低肥料投入成本763元/hm2，水稻增产8.4%，农民平均增收节支2857元/hm2。稻田氮、磷流失量分别减少47%和25%。
表1 氮磷减量施肥与当地常规施肥的比较（2011年早稻）
*降雨量为25mm。
实施例2
（1）示范应用于2012年早稻进行，实施步骤及方法同实施例1。
（2）实施效果：与当地常规施肥方式相比，水稻增施有机肥后，氮、磷肥施用量分别减少31%和37%，平均降低肥料投入成本763元/ hm2；水稻增产7.6%，农民平均增收节支2649元/hm2。稻田氮、磷流失量可分别减少24%和34%。
表2 氮磷减量施肥与当地常规施肥的比较（2012年早稻）
*降雨量为15mm。
实施例3
示范应用于2011年早稻进行。采用的肥料均为常规市购肥料。具体实施步骤与方法如下：
（1）确定水稻目标产量为7087.5～7425.0kg/hm2。在示范应用前设小区试验，确定在增施有机肥的条件下，氮、磷肥施用量较当地常规施用量分别减少31%和37%为最佳氮、磷肥施用量，即本技术的氮、磷施用量（折纯量）分别为160.8kg/hm2和28.4kg/hm2。
（2）施肥前修整稻田田埂，构建稻田系统如附图1和附图2所示，包括稻田1、田埂2、水渠3、进水口4、出水口5，还包括总进水口6，总出水口13，进水阀7，出水阀11，投料装置8和检测装置12，所述的稻田1包括，表层10和基肥层9，田埂2围绕稻田1，水渠3围绕田埂2，进水口4和出水口5位于田埂2下，进水阀7位于总进水口6上，出水阀11位于总出水口13上。所述的基肥层9深10～20厘米。所述的田埂2高出稻田表层5～10厘米。
（3）在水稻插秧前在稻田基肥层9施用基肥。基肥施用量为氮肥（折纯量）80.4kg/ hm2，磷肥（折纯量）28.4kg/ hm2，有机肥1162.5kg/ hm2。其中氮肥用碳酸氢铵，含N17.1%；磷肥用过磷酸钙，含P2O512%；有机肥用精制有机肥，有机质含量≥4%，氮、磷、钾含量≥4%。将有机肥与氮、磷肥混匀后在稻田耕耙时施用，把肥料深翻到土层中。
（4）在水稻分蘖初期、分蘖盛期和孕穗期分别追施氮肥（折纯量）46.5kg/ hm2、19.6 kg/hm2和14.3kg/hm2，施肥后关闭总进水口6，总出水口13，进水阀7和出水阀11，稻田1不排水和不灌溉。
（5）通过检测装置12监测稻田不同时期田面水、降雨径流和排水沟渠氮、磷含量的变化，计算稻田氮、磷元素流失量。检测方法可参照现有技术常规，也可以参照公路水流污染检测等技术。
实施效果：与当地常规施肥方式相比，水稻增施有机肥后，氮、磷肥施用量分别减少31%和37%，平均降低肥料投入成本763元/hm2，水稻增产8.2%，农民平均增收节支3181元/hm2。稻田氮、磷流失量分别减少42%和75%。
这个实施例采用了所述的基肥层（9）深10～20厘米。所述的田埂高出稻田5～10厘米。
表3 氮磷减量施肥与当地常规施肥的比较（2011年早稻）
*水稻全生育期
Claims (10)
1.一种水稻田的减污施肥方法，其特征在于包括以下步骤：
a) 使用有机肥代替一部分氮肥和磷肥的施用量，确定水稻全生育期氮肥、磷肥和有机肥的施用量；
b) 施肥前准备；
c) 将50%施用量的氮肥、全部的磷肥和全部的有机肥作为基肥施用到水稻田的土层中；
d) 用50%施用量的氮肥进行追肥。
2.如权利要求1所述的减污施肥方法，其特征在于，步骤d）所述追肥是在水稻的分蘖期和孕穗期追肥。
3.如权利要求1或2所述的减污施肥方法，其特征在于，步骤d）所述追肥是在水稻的分蘖前期、分蘖盛期和孕穗期追肥。
4.如权利要求3所述的减污施肥方法，其特征在于，步骤d）所述追肥是将氮肥按50%施用量的氮肥的58%、24%和18%依次在分蘖前期、分蘖盛期和孕穗期追肥。
5.如权利要求1所述的减污施肥方法，其特征在于，在步骤b）时，增高田埂5～10厘米。
6.如权利要求1所述的减污施肥方法，其特征在于，在步骤c）时，将基肥深施到水稻田的10～20厘米土层中。
7.如权利要求1、2或4任一所述的减污施肥方法，其特征在于，在追肥后控制水稻田的水分不排水不灌溉。
8.如权利要求3所述的减污施肥方法，其特征在于，在追肥后控制水稻田的水分不排水不灌溉。
9.如权利要求1所述的减污施肥方法，其特征在于步骤b)所述施肥前准备是建立一种防止及检测氮磷流失污染的稻田系统，包括稻田（1）、田埂（2）、水渠（3）、进水口（4）、出水口（5），其特征在于，还包括总进水口（6），总出水口（13），进水阀（7），出水阀（11），投料装置（8）和检测装置（12），所述的稻田（1）包括，表层（10）和基肥层（9），田埂（2）围绕稻田（1），水渠（3）围绕田埂（2），进水口（4）和出水口（5）位于田埂（2）下，进水阀（7）位于总进水口（6）上，出水阀（11）位于总出水口（13）上。
10.如权利要求9所述的减污施肥方法，其特征在于所述的基肥层（9）深10～20厘米；所述的田埂高出稻田5～10厘米。
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