CN104030761B - 一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，涉及水稻肥料技术领域，解决了含碳素肥料在大田施用后所释放的CO2分布不均匀，以及现有滴灌水稻种植中没有适合滴灌水稻生长发育需求的专用配方碳素水溶肥料问题。本发明的主要技术方案为：一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，由以下组分组成：水溶性碳素肥料57.5～61重量份，水溶性碳素肥料为含二氧化碳和氮并且溶于水的肥料；水溶性磷肥24.5～27重量份；水溶性钾肥12～16重量份；水溶性微量元素肥料1～2重量份。水溶性微量元素肥料用选自可溶性Zn盐、硼酸或聚合硼、可溶性Mn盐、可溶性Fe盐、可溶性Cu盐、可溶性Mo盐。
Description
技术领域
本发明涉及水稻肥料技术领域，特别是涉及一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料。
背景技术
水溶肥是一种速效性化肥，它的基本特征是水溶性好，可以完全溶解于水中，能被作物的根系和叶面直接吸收利用。在节水农业中通过水肥一体化技术施用水溶肥，首先可发挥肥水协同效应，使肥和水的利用效率都明显提高，二是肥效快，可解决高产作物整个生长期的营养需求。科学而适度的开发和推广水溶肥是满足现代集约化农业种植生产标准化的需要，是保证农产品高产优质高效的需要，是精确化管理水资源和养分资源的需要。
大气中CO2气体浓度在350ppm左右，而农作物的光合效率最大时所需CO2浓度一般在800～1200ppm，因此在水肥满足的条件下施用CO2气体增加植物冠层CO2浓度对提高作物光合效率及产量有着重要作用。大田农业是一个开放的空间，CO2如何在大田中施用以解决均匀分布、释放均匀的问题成为当务之急。
水稻滴灌栽培现已成为干旱半干旱地区实现水稻高产的试验栽培方式之一，通过水肥一体化均匀分布到植物根部土壤中，满足滴灌水稻对各种养分的需求，实现精准施肥，提高肥料利用率，而现阶段满足水稻生育期养分需求的专用碳素水溶肥料还没有，因此开发适合滴灌水稻生长发育需求的专用配方碳素水溶肥料，进一步提高肥料利用率、降低肥料用量和成本，同时提高作物产量和品质成为急需。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，主要目的是解决含碳素肥料在大田施用后所释放的CO2分布不均匀，以及现有滴灌水稻种植中没有适合滴灌水稻生长发育需求的专用配方碳素水溶肥料问题，以进一步提高肥料利用率、降低肥料用量和成本，同时提高水稻产量和品质。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
先确定肥料养分配比。新疆滴灌水稻每生产100公斤水稻籽粒需要氮2.5kg，磷(P2O5)0.85kg，钾(K2O)2.6kg。在拔节以后吸收的养分氮占66％、磷占84％、钾占74％，需要氮1.65kg、磷0.714kg、钾1.924kg，新疆土壤一般缺磷少氮富钾，按亩产700公斤水稻土壤中氮可满足30％的需要，磷(基施30％肥料)可满足40％的需要，钾可满足70％的需要，需要补施氮8.085kg、磷(P2O5)3.00kg、钾(K2O)4.04kg。按一条滴灌管4行水稻布置，全部肥料随水滴施。按随水滴施氮肥利用率70％、磷肥30％、钾肥70％计，需要滴施肥料氮11.55kg、磷(P2O5)10.00kg、钾(K2O)5.77kg，配比为1:0.86:0.50，即可满足水稻拔节以后生长的需要。
根据养分配比，选择原料，确定各种原料配比。本发明实施例提供了一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，由以下组分组成：
水溶性碳素肥料57.5～61重量份，所述水溶性碳素肥料为含二氧化碳和氮并且溶于水的肥料；
水溶性磷肥24.5～27重量份；
水溶性钾肥12～16重量份；
水溶性微量元素肥料1～2重量份。
如上所述的含碳素水溶肥料，优选地，所述水溶性碳素肥料中二氧化碳的含量≥54wt％，氮的含量≥17.2wt％。更优选地，所述水溶性碳素肥料为碳酸氢铵。
如上所述的含碳素水溶肥料，优选地，所述水溶性磷肥中五氧化二磷的含量≥51wt％，氮的含量≥19wt％。更优选地，所述水溶性磷肥为磷酸氢二铵。
如上所述的含碳素水溶肥料，优选地，所述水溶性钾肥中氧化钾的含量≥46wt％。更优选地，所述水溶性钾肥为氯化钾或碳酸氢钾中的一种或两种。更优选地，所述氯化钾为62％氯化钾。
如上所述的含碳素水溶肥料，优选地，所述水溶性微量元素肥料中微量元素含量≥20％重量。更优选地，所述水溶性微量元素肥料用选自可溶性Zn盐、硼酸或聚合硼、可溶性Mn盐、可溶性Fe盐、可溶性Cu盐、可溶性Mo盐，根据土壤养分状况选择缺少的几种进行络合反应制得。更优选地，所述可溶性Zn盐为硫酸锌、所述可溶性Mn盐为硫酸锰、所述可溶性Fe盐为硫酸亚铁、所述可溶性Cu盐为硫酸铜或硝酸铜、所述可溶性Mo盐为钼酸铵。
本发明滴灌水稻专用含碳素水溶肥料的制备方法为：根据所需肥料总重量，按照重量份计算各组分质量。然后将称量好的水溶性碳素肥料、水溶性磷肥、水溶性钾肥和水溶性微量元素肥料混合均匀即可得到含碳素水溶肥料。
本发明滴灌水稻专用含碳素水溶肥料的使用方法为：拔节期-开花期：滴肥2～3次，每次灌水量35～40m3，每次滴专用肥15公斤。开花期-灌浆期：滴水2～3次，前2次灌量35～40m3/亩，每次滴施专用肥10～15、公斤，最后1水灌量30m3/亩，滴施专用肥6公斤。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：根据土壤肥力基础，按照水稻需肥规律，配制滴灌水稻专用碳素水溶肥料，通过水肥一体化均匀分布到植物根部土壤中，满足滴灌水稻对各种养分的需求，实现精准施肥，提高肥料利用率。根据本发明所提供的方法生产的肥料为结晶粉末状，有利于肥料快速溶解而不易结块。含碳素水溶肥料能够迅速溶解于水中，随水均匀分布到植物根部土壤中，在作物吸收养分的同时含碳原料分解转化后释放出CO2气体，由于含碳原料随水施用，含碳原料在大田中的分布更加均匀，所释放的CO2气体也更加均匀，避免了传统施用方式靠近作物根部部位含碳原料集中，所释放的CO2气体不均匀的问题。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
为了解决含碳素肥料在大田施用后所释放的CO2分布不均匀，以及现有滴灌水稻种植中没有适合滴灌水稻生长发育需求的专用配方碳素水溶肥料问题，以进一步提高肥料利用率、降低肥料用量和成本，同时提高水稻产量和品质。本发明提供一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，由以下组分组成：
水溶性碳素肥料57.5～61重量份，所述水溶性碳素肥料为含二氧化碳和氮并且溶于水的肥料；水溶性磷肥24.5～27重量份；水溶性钾肥12～16重量份；水溶性微量元素肥料1～2重量份。
以下实施例和对比例中所用的水溶性微量元素肥料按下列方法步骤生产制备：在反应釜中加入500～600公斤的水，加热到70～90℃，加入有机络合剂EDTA30公斤和柠檬酸58公斤到反应釜中搅拌至溶解，按重量分别称取硫酸亚铁70公斤、硫酸铜35公斤、硫酸锌180公斤、硼酸75公斤、硫酸锰120公斤、钼酸铵20公斤，并按硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锌、硼酸、硫酸锰、钼酸铵的先后顺序逐一加入溶解，络合反应30分钟，过0.5mm筛取透过液，喷雾干燥至水含量≤2％，制得水溶性微量元素肥料。上述工艺步骤中是否需要添加某成分以及肥料用量根据土地养分丰缺情况和作物需肥规律选择，使微量元素Zn、B、Mn、Fe、Cu、Mo满足作物生长需求。
实施例1
根据生产要求，选用碳酸氢铵、磷酸氢二铵、氯化钾、水溶性微量元素肥料四种原料，按照以下比例进行混合，即碳酸氢铵60公斤、磷酸氢二铵26公斤、氯化钾12.5公斤、水溶性微量元素肥料1.5公斤，将这些原料进行混合均匀即可。
按上述比例分别称取原料进行混合，即可得到CO2≥32％、N≥15.2％，P2O5≥13.2％、K2O≥7.7％、微量元素含量≥0.30％的滴灌水稻专用碳素水溶肥料，氮、磷、钾配比为1:0.86:0.50。
按照上述方法制备60亩所需肥料4800kg。2013年在天业农业园区60亩滴灌水稻上应用，在拔节期以后每亩水稻施用本配方专用肥80kg，分5次施入，平均每亩水稻单产670kg。
实施例2
根据生产要求，选用碳酸氢铵、磷酸氢二铵、碳酸氢钾、水溶性微量元素肥料四种原料，按照以下比例进行混合，即碳酸氢铵57.5公斤、磷酸氢二铵24.5公斤、碳酸氢钾16公斤、水溶性微量元素肥料2公斤，将这些原料进行混合均匀即可。
按上述比例分别称取原料进行混合，即可得到CO2≥38％、N≥14.55％，P2O5≥12.5％、K2O≥7.36％、微量元素含量≥0.40％的滴灌水稻专用碳素水溶肥料，氮、磷、钾配比为1:0.86:0.50。
按照上述方法制备100亩所需肥料7600kg。2013年在天业农业园区100亩滴灌水稻上应用，在拔节期以后每亩水稻施用本配方专用肥76kg，分5次施入，平均每亩水稻单产640kg。
实施例3
根据生产要求，选用碳酸氢铵、磷酸氢二铵、氯化钾、水溶性微量元素肥料四种原料，按照以下比例进行混合，即碳酸氢铵61公斤、磷酸氢二铵25公斤、氯化钾13公斤、水溶性微量元素肥料1公斤，将这些原料进行混合均匀即可。
按上述比例分别称取原料进行混合，即可得到CO2≥32.9％、N≥15.24％，P2O5≥12.75％、K2O≥8.06％、微量元素含量≥0.20％的滴灌水稻专用碳素水溶肥料，氮、磷、钾配比为1:0.84:0.52。
按照上述方法制备110亩所需肥料8800kg。2013年在天业农业园区110亩滴灌水稻上应用，在拔节期以后每亩水稻施用本配方专用肥80kg，分5次施入，平均每亩水稻单产662kg。
对比例1
2013年在天业农业园区50亩滴灌水稻上，在开花期以后每亩水稻施用52％大量元素水溶肥料(N:P2O5:K2O＝25.2:19.80:12.40)42kg，分5次施入，平均每亩水稻单产612kg。由于对比例1中主要营养元素含量与实施例1相差不大，但其难以同时满足水稻生长期对养分和二氧化碳的需要，产量低于实施例1-4。
对比例2
2013年在天业农业园区50亩滴灌水稻上，在开花期以后每亩水稻施用尿素30kg和68％大量元素水溶肥料(N:P2O5:K2O＝8:40:20)25kg，分5次施入，平均每亩水稻单产596kg。对比例2中增加了氮的施用量，但产量与实施例2相比减少了44kg/亩，因为其养分配比不合理又不能同时提供二氧化碳气体所至。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种滴灌水稻专用含碳素水溶肥料，其特征在于，由以下组分组成：
水溶性碳素肥料57.5～61重量份，所述水溶性碳素肥料为含二氧化碳和氮并且溶于水的肥料；
水溶性磷肥24.5～27重量份；
水溶性钾肥12～16重量份；
水溶性微量元素肥料1～2重量份；
所述水溶性碳素肥料中二氧化碳的含量≥54wt％，氮的含量≥17.2wt％；
所述水溶性磷肥中五氧化二磷的含量≥51wt％，氮的含量≥19wt％；
所述水溶性钾肥中氧化钾的含量≥46wt％；
所述水溶性微量元素肥料中微量元素含量≥20％重量。
2.根据权利要求1所述的含碳素水溶肥料，其特征在于，所述水溶性碳素肥料为碳酸氢铵。
3.根据权利要求1所述的含碳素水溶肥料，其特征在于，所述水溶性磷肥为磷酸氢二铵。
4.根据权利要求1所述的含碳素水溶肥料，其特征在于，所述水溶性钾肥为氯化钾或碳酸氢钾中的一种或两种。
5.根据权利要求1所述的含碳素水溶肥料，其特征在于，所述水溶性微量元素肥料用选自可溶性Zn盐、硼酸或聚合硼、可溶性Mn盐、可溶性Fe盐、可溶性Cu盐、可溶性Mo盐，根据土壤养分状况选择缺少的几种进行络合反应制得。
6.根据权利要求5所述的含碳素水溶肥料，其特征在于，所述可溶性Zn盐为硫酸锌、所述可溶性Mn盐为硫酸锰、所述可溶性Fe盐为硫酸亚铁、所述可溶性Cu盐为硫酸铜或硝酸铜、所述可溶性Mo盐为钼酸铵。
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