CN103109634A - 一种减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法。该方法包括:(1)以目标产量来确定化肥总用量;(2)通过作物秸秆还田或单独施入风干粉碎作物秸秆进行土壤增碳;(3)基肥施用:施入400-600kg/亩有机肥与化肥中30%氮肥、50%磷肥、20%钾肥;(4)余量化肥作为追肥分三次分别在立秋、白露、秋分左右追施。本发明以碳氮肥源合理调控与肥料精准施用为核心,在作物不同生长阶段采用不同肥料施用方案,符合大葱养分需求规律,在保障作物产量的基础上,提高肥料生产效率,显著降低土壤中硝态氮淋失对地下水环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种大葱施肥方法,特别是涉及基于保障作物产量与减少土壤硝态氮淋失的施肥方法,属于农业栽培技术领域。
背景技术
近年来,随着农业集约化程度的不断提高,氮肥不合理施用造成土壤硝态氮淋失的现象非常普遍,硝酸盐污染成为集约化农区地下水污染的主要类型之一。另一方面,地下水是一种非常珍贵的资源,是全球许多地区的唯一供水水源,我国绝大多数农村地区的饮用水均来自地下水。地下饮用水中NO3 -在人体内可还原成NO2 -,NO2 -可引发高铁血红蛋白症,并可形成致癌物质亚硝胺,瑞典也有研究表明婴儿猝死综合症可能与地下水硝酸盐污染有关,地下饮用水硝酸盐污染对人体健康的危害正日益受到人们的关注。
大葱是人们日常生活中常用蔬菜,鲜嫩的叶身和假茎富含蛋白质、Vc和矿物质,并且具有较强的杀菌作用,可预防和治疗多种疾病。我国大葱栽培在国际上占有非常重要的地位,目前栽培面积约计54万hm2,出口量约为6万t,均占世界大葱栽培面积与出口贸易量的90%左右。中国专利CN101427633A(200810235034.3)公开了一种大葱栽培的施肥方法和肥料,所施用的肥料及用量为(每公顷用量):氮肥N240-275kg,磷肥P2O595-105kg,钾肥K2O90-120kg,堆肥20吨;施肥方法步骤是:磷肥的100%、钾肥的100%和20%氮肥作基肥施入;其余氮肥分4次作追肥施入;第一次追肥于定值后10天新根长出时施用,以后约每隔15-20天施用1次追肥,每次追肥后均须培土,培土不宜过厚,以可将叶柄部掩没为宜,最后1次培土以不超过植株叶身部的分枝点为准。中国专利CN10198344A(201010293950.X)公开了一种大葱专用平衡肥,以能提供氮磷钾钙硫锰锌硼铁的化肥为原料,氮磷钾为46%-52%,中微量元素为5%-13%,氮磷钾、中微量元素的连带物为39%-46%,上述原料均为2-4mm的颗粒,放入全自动定量配料混料包装机内,均匀混合配置成为成品平衡肥。全生育期只需施一次底肥,不用追肥,全层施肥,可降低种植大葱的化肥投入,省工省时。
然而目前我国大葱栽培中普遍存在不合理施肥的问题,生产过程中的肥料施用具有相当明显的盲目性与随意性,不能依据作物养分需求规律按时、按需、精准施肥,肥料的不合理投入对大葱的产量与品质影响较大。尤其是氮肥的过量投入现象十分普遍,大量多余氮素通过淋溶的方式进入地下水,使得地下水硝酸盐污染严重。据作者在我国某大葱优势产区取样与检测,大葱集约化产区地下水硝态氮含量高达50mg/L,远远高于我国地下饮用水卫生标准中规定的限值,地下水硝酸盐污染对人 们生活健康构成严重威胁。迄今为止,基于保障作物产量与减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法目前未见报道。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供一种基于保障作物产量与减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法。
本发明的减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法,依据大葱的目标产量与土壤肥力水平,以碳氮肥源合理调控与肥料精准施用为核心,实现大葱生产过程中肥料的按需、按时、科学供应,保障作物产量的基础上,提高肥料利用率,降低氮肥不合理施用对地下水环境构成的威胁。
术语说明:
1、如无特别说明,本发明所述的氮肥用量均以N计,磷肥用量均以P2O5计,钾肥用量均以K2O计。有机肥用量以风干基计。所有肥料用量均为重量,百分含量也是重量百分比。
2、基施量,是基肥施用量的通用术语。
3、复合肥15-15-15是本领域常规表达方式,是指含N、P2O5、K2O的质量百分比分别为15%、15%、15%。
本发明的技术方案如下:
一种减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法,包括如下步骤:
(1)确定化肥总用量,以重量计:
氮肥总用量(以N计)=目标产量×0.0045,
磷肥(以P2O5计)与钾肥(以K2O计)总用量按以下重量比确定:
N:P2O5:K2O=1:0.4-0.6:0.9-1.3。
(2)土壤增碳:
大葱-小麦轮作种植模式下,小麦收获后秸秆全部粉碎还田;
大葱单作种植模式下,在定植前10-15天,施入风干粉碎作物秸秆150-200kg/亩。
(3)基肥施用:
施入有机肥(风干基)400-600kg/亩,化肥基施量通过以下方式计算确定:氮肥基施量=氮肥总用量×30%,磷肥基施量=磷肥总用量×50%,钾肥基施量=钾肥总用量×20%;
施入有机肥和化肥基肥后,进行深翻、整地,使肥料与土壤充分混匀。
(4)追肥施用:大葱追肥分三次进行,每次追肥结合培土,使肥料与土壤充分混匀。按中国农历,在立秋时第一次追施氮肥总用量30%、磷肥总用量50%、钾肥总用量20%;白露时第二次追施氮肥总用量20%、钾肥总用量30%;秋分时第三次追施氮肥总用量20%、钾肥总用量30%。
上述步骤(1)、(3)、(4)中,所述化肥氮、磷、钾肥的来源为尿素、重过磷酸钙、硫 酸钾、复合肥中的2-4种。
上述步骤(2)中,所述施入风干粉碎作物秸秆为小麦秸秆或玉米秸秆中的一种或两种的混合;
上述步骤(3)中,所述有机肥为商品有机肥或风干鸡粪中的一种或两种的混合。
上述步骤(4)中,三次追肥施用时间按中国农历,在立秋、白露、秋分当日或前后2-3天。
众所周知,中国农历,立秋约在公历8月7日左右;白露约在公历9月7日左右,秋分约在公历9月23日左右。
步骤(3)中进行深翻、整地可同时促进步骤(2)中秸秆的迅速腐熟,利于土壤增碳。
本发明针对目前我国大葱生产肥料施用中存在的普遍问题,经过多年的科学试验,提出了基于保障作物产量与减少土壤硝态氮淋失的施肥方法,该施肥方法是以碳氮肥源合理调控与肥料精准施用为核心,在作物不同生长阶段采用不同肥料施用方案,符合大葱不同生育期对肥料的需求规律,在保障作物产量的基础上,显著提高肥料生产效率,显著降低土壤中硝态氮淋失对地下水环境污染构成的威胁,保证经济效益与环境效益。
相对于现有技术,本发明具有以下优点:
1.经过大量科学试验,首次提出了大葱生产过程中碳氮肥源合理调控与肥料精准施用的施肥方案。
2.本发明施肥方法根据大葱不同生育时期的养分需求特点,通过土壤增碳与氮磷钾肥合理配比两种措施,显著提高氮肥利用率,降低氮素淋失对地下水环境污染构成的威胁,具有显著的环境效益。
3.本发明的施肥方法在大葱不同生育期进行不同的肥料配比,可促进大葱营养生长与生殖生长的平衡,减少肥料投入的同时,显著提高肥料生产效率,保障作物产量,具有显著的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明。应理解,它们仅是对本发明的进一步说明,而不是对本发明的限定。
实施例1:
2011年于山东省章丘市枣园镇进行大葱栽培试验,试验区面积667m2,种植模式为小麦-大葱轮作。上茬作物小麦于6月10日收获,大葱于6月23日定植,11月22日收获,供试品种为当地主栽品种“大梧桐”。
依据本发明施肥方法进行肥料管理,其他管理如按现有技术。
(1)确定化肥总用量:依据栽培经验确定大葱目标产量为4000kg/亩,计算出氮肥总用量=4000kg/亩×0.0045×1亩=18kg、磷肥总用量=18kg×0.5=9kg、钾肥总用量=18kg×1.1=19.8kg。
(2)土壤增碳:小麦收获后秸秆全部粉碎还田。
(3)基肥施用:秸秆全部粉碎还田后,6月11日施入风干鸡粪600kg,同时进行化肥基施;化肥基施量为:氮肥基施量=18kg×30%=5.4kg、磷肥基施量=9kg×50%=4.5kg、钾肥基施量=19.8kg×20%=3.96kg,肥源为尿素(含N46%)11.74kg、重过磷酸钙(含P2O544%)10.23kg、硫酸钾(含K2O50%)7.92kg。上述肥料均匀撒施于土壤后,进行深翻、整地,使肥料与土壤充分混匀。
(4)追肥施用:8月7日第一次追施氮肥5.4kg、磷肥4.5kg、钾肥3.96kg,肥源为尿素11.74kg、重过磷酸钙10.23kg、硫酸钾7.92kg;9月8第二次追施氮肥3.6kg、钾肥5.94kg,肥源为尿素7.83kg、硫酸钾11.88kg;9月24日第三次追施氮肥3.6kg、钾肥5.94kg,肥源为尿素7.83kg、硫酸钾11.88kg。每次追肥结合培土,使肥料与土壤充分混匀。
对比例1:
大葱栽培试验,除施肥按照传统习惯进行,其他一切管理同实施例1。
传统施肥方法:
(1)基肥施入风干鸡粪1000kg,化肥基施量为:氮肥8.4kg、磷肥16.8kg、钾肥17.5kg,肥源为尿素(含N46%)9.13kg、磷酸二铵(含N18%、P2O546%)23.33kg、重过磷酸钙(含P2O544%)13.80kg、硫酸钾(含K2O50%)35.00kg。
(2)追肥施用:8月7日第一次追施氮肥7.3kg,由尿素15.87kg提供;9月24日第二次追施氮肥8.0kg,由尿素17.39kg提供。
实施效果见下表1、2:
表1 不同肥料管理方案肥料投入与大葱产量的比较
表2 不同肥料管理方案对大葱品质及氮素淋失的影响
实施效果评价:实施例1的施肥方法依据大葱不同生育期对养分的需求特点精准施肥,肥料用量较传统施肥方法减少了19.3%,而肥料生产效率与大葱产量分别较传统施肥方法提高了33.1%、7.3%(表1),表明本发明的施肥方法符合大葱生长的需肥规律,做到了按 需、科学、及时,充分发挥了肥料的生产能力。另一方面,本发明中肥料的精准施用促进了大葱营养生长与生殖生长的平衡,尤其是氮钾肥的合理配比改善了果实品质,Vc含量较传统施肥方法提高了31.7%,而硝酸盐含量降低了25.3%,土壤硝态氮的淋失量较传统施肥减少了26.0%,大大降低了硝态氮淋失对地下水环境构成的威胁(表2)。
实施例2:
2012年于山东省章丘市宁家埠镇进行大葱栽培试验,试验面积1000m2,种植模式为大葱单作,供试品种为当地主栽品种“气煞风”。大葱于6月27日定植,11月25日收获。依据本发明施肥方法进行肥料管理,其他管理如常。
(1)确定化肥总用量:依据栽培经验确定大葱目标产量为3500kg/亩,计算出氮肥总用量=3500kg/亩×0.0045×1.5亩=23.6kg、磷肥总用量=23.6kg×0.5=11.8kg、钾肥总用量=23.6kg×1.2=28.3kg。
(2)土壤增碳:6月10日试验区内施入粉碎风干小麦秸秆225kg。
(3)基肥施用:秸秆施入后,施入商品有机肥(山东泉林嘉有肥料有限责任公司产)750kg;化肥基施量为:氮肥基施量=23.6kg×30%=7.08kg、磷肥基施量=11.8kg×50%=5.90kg、钾肥基施量=28.3kg×20%=5.66kg,肥源为尿素(含N46%)8.87kg、重过磷酸钙(含P2O544%)6.59kg、硫酸钾(含K2O50%)5.32kg、复合肥15-15-15(含N-P2O5-K2O=15-15-15%)20.00kg。上述肥料均匀撒施于土壤后,进行深翻整地,使肥料与土壤充分混匀。
(4)追肥施用:8月9日第一次追施氮肥7.08kg、磷肥5.90kg、钾肥5.66kg,肥源为尿素15.39kg、重过磷酸钙13.41kg、硫酸钾11.32kg;9月10第二次追施氮肥4.72kg、钾肥8.49kg,肥源为尿素10.26kg、硫酸钾16.98kg;9月27日第三次追施氮肥4.72kg、钾肥8.49kg,肥源为尿素10.26kg、硫酸钾16.98kg。每次追肥结合培土,使肥料与土壤充分混匀。
对比例2:
大葱栽培试验,除施肥按照传统习惯进行,其他一切管理同实施例2。
传统施肥方法:
(1)基肥施入农家肥(风干基)1200kg,化肥基施量为:氮肥6.45kg、磷肥19.17kg、钾肥16.05kg,肥源为尿素(含N46%)14.02kg、重过磷酸钙(含P2O544%)43.57kg、硫酸钾(含K2O50%)32.10kg。
(2)追肥施用:8月9日第一次追施氮肥4.80kg、钾肥7.80kg,分别由尿素10.43kg、15.60kg提供;8月23日第二次追施氮肥6.15kg,由尿素13.37kg提供;9月10日第三次追施氮肥8.70kg,由尿素18.92kg提供;9月24日第四次追施氮肥6.00kg,由尿素13.05kg提供。
实施效果见下表3、表4:
表3 不同肥料管理方案肥料投入与大葱产量的比较
表4 不同肥料管理方案对大葱品质及氮素淋失的影响
对实施例2与对比例2中的施肥方案进行实施效果评价。本发明的施肥方法肥料用量较传统施肥方法减少了15.1%,而肥料生产效率与大葱产量分别较传统施肥方法提高了28.0%、8.7%(表3),Vc含量较传统施肥方法提高了17.5%,而硝酸盐含量降低了9.9%,土壤硝态氮的淋失量较传统施肥减少了15.2%(表4)。表明本施肥方法符合大葱生长的需肥规律,减少肥料投入的同时,大大提高了肥料生产效率,实现了节本增效,同时又显著减少了土壤硝态氮的淋失,降低了肥料不合理施用对地下水环境污染构成的威胁,同时具有经济效益与环境效益。
Claims (4)
1.一种减少土壤硝态氮淋失的大葱施肥方法,包括如下步骤:
(1)确定化肥总用量,以重量计:
氮肥总用量(以N计)=目标产量×0.0045,
磷肥(以P2O5计)与钾肥(以K2O计)总用量按以下重量比确定:
N:P2O5:K2O=1:0.4-0.6:0.9-1.3;
(2)土壤增碳:
大葱-小麦轮作种植模式下,小麦收获后秸秆全部粉碎还田;
大葱单作种植模式下,在定植前10-15天,施入风干粉碎作物秸秆150-200kg/亩;
(3)基肥施用:
施入有机肥,以风干基计,400-600kg/亩,化肥基施量通过以下方式计算确定:氮肥基施量=氮肥总用量×30%,磷肥基施量=磷肥总用量×50%,钾肥基施量=钾肥总用量×20%;
施入有机肥和化肥基肥后,进行深翻、整地,使肥料与土壤充分混匀;
(4)追肥施用:
大葱追肥分三次进行,每次追肥结合培土,使肥料与土壤充分混匀。按中国农历,在立秋时第一次追施氮肥总用量30%、磷肥总用量50%、钾肥总用量20%;白露时第二次追施氮肥总用量20%、钾肥总用量30%;秋分时第三次追施氮肥总用量20%、钾肥总用量30%。
2.如权利要求1所述的大葱施肥方法,其特征在于步骤(1)、(3)、(4)中,所述化肥氮、磷、钾肥的来源为尿素、重过磷酸钙、硫酸钾、复合肥中的2~4种。
3.如权利要求1所述的大葱施肥方法,其特征在于步骤(2)中,所述施入风干粉碎作物秸秆为小麦秸秆或玉米秸秆中的一种或两种的混合。
4.如权利要求1所述的大葱施肥方法,其特征在于步骤(3)中,所述有机肥为商品有机肥或风干鸡粪中的一种或两种的混合。
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