CN104365250A

CN104365250A - 基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法

Info

Publication number: CN104365250A
Application number: CN201410599567.5A
Authority: CN
Inventors: 李升东; 司纪升; 李华伟; 李玉伦; 张宾; 王法宏; 宋华东; 冯波; 孔令安
Original assignee: CROP Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Shandong Donglu Seed Technology Co., Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: CN104365250B

Abstract

本发明属于小麦生产过程中的养分管理的技术领域，特别是通过优化施氮量、施氮时期及施肥位置以提高小麦氮肥利用效率的管理技术及其注意事项，具体为基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法。充分利用土壤基础肥力以大幅提升这一现状，通过在地块中设施空白地块和富氮地块两个处理的设置来指导小麦精准的氮肥管理，该方法可以有效地提高氮素化肥的利用效率，在保护生态环境的同时，降低小麦生产成本，提高粮食生产比较效益，本发明还具有操作简易，效果明显的特点。

Description

基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法

技术领域

本发明属于小麦生产过程中的养分管理的技术领域，特别是通过优化施氮量、施氮时期及施肥位置以提高小麦氮肥利用效率的管理技术及其注意事项，具体为基于土壤基础肥力的华北地区小麦氮肥高效施用方法。

背景技术

小麦是我国的三大主要粮食作物之一，是华北平原的主要种植作物。从上世纪80年代开始我国小麦产量在灌溉面积的增加和氮素化肥施入的促进作用下，产量水平开始大幅度提升，农民发生了从一开始的抵制化肥施用到后来大量施用化肥的转变。现阶段农民实际生产中，氮肥一般分为两次施用，第一次为小麦播种前的底肥；第二次为春季追肥。传统小麦栽培，有的一次性底施，不再追肥；有的底肥占60%～70%，追肥占30%～40%，追肥时间一般在返青期至起身期；还有的在小麦越冬前浇冬水时增加一次追肥。上述施肥比例和时间使氮素肥料重施在小麦生育前期，在高产田中，会造成小麦生育前期群体过大，无效分蘖增多，促进小麦在冬前旺长，拔节期以后田间郁蔽，小麦灌浆期倒伏危险增大，后期易早衰，影响产量和品质，氮肥利用效率低。

为此，农业科研工作者研发了一系列旨在提高小麦氮素化肥利用效率的技术。例如，小麦氮肥后移栽培技术、小麦氮素化肥精量施用技术、小麦“3R”氮肥管理技术和小麦根土界面氮肥高效利用技术等等。但是这些技术的普遍特征是忽视了土壤基础肥力变化这一关键因素，这主要是由于在氮素化肥过量施用和秸秆还田普及率大面积提高的条件下，我国土壤基础地力已经得到了显著地提升。

上述背景技术仍然停留在要么依靠传统生产经验、要么依靠复杂的土壤、作物检测进行氮肥管理指导，因此出现了农民生产实际中不能完全利用相关技术进行科学氮肥管理，氮肥高效管理技术普及率低下的现状，造成了氮肥施用过量、不足或施入时期偏离等多个氮肥管理问题，影响了国家层面上氮肥利用效率的提高。

以山东省冬小麦氮肥管理现状为例，小麦从播种到拔节要经历大约180天（10月上旬至来年3月下旬）的时间，在此时期内小麦一直处于苗期，根系较弱，地上部生长缓慢，养分需求量低。因此，作为种肥施入土壤的氮素经过灌溉水的淋失和反硝化作用后大量损失，不仅增加了农民的生产成本而且造成了地下饮用水源的硝态氮、亚硝态氮污染。

发明内容

本发明的目的是提供一套指导冬小麦氮肥施用的方法，具体为基于土壤基础肥力的小麦氮肥高效施用方法，充分利用土壤基础肥力以大幅提升这一现状，通过在地块中设施空白地块和富氮地块两个处理的设置来指导小麦精准的氮肥管理，该方法可以有效地提高氮素化肥的利用效率，在保护生态环境的同时，降低小麦生产成本，提高粮食生产比较效益，本发明还具有操作简易，效果明显的特点。

本发明的技术方案是：

基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，具体步骤如下：

小麦播种后，在农田中“S”形选择三块土地作为富氮处理，每块面积为2m×2m，每个富氮处理旁边间隔2米的隔离带后设置2m×2m的对照地块，做好标记便于识别；对照地块小麦返青前不施氮肥，富氮地块分别于播种前、拔节期和扬花期三次分别开沟施入高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）900克，小麦季累计亩施复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）150公斤，对照地块与富氮处理的对比结果作为大田是否追施氮肥的参照依据；具体指导方法如下：

a.小麦返青期观察对照地块与富氮处理的小麦差异，具体测定指标为麦苗单株分蘖数、地上部干物质量和叶色SPAD值三项；如果对照地块与富氮处理无差异，则证明该地块基础土壤地力完全能够支撑小麦苗期生长；如果对照地块较富氮处理各项指标均低，则证明此农田的土壤基础地力不能支撑小麦的正常生长，需要补充肥料；

b.拔节期观察对照地块与富氮处理的小麦差异，具体测定指标为单株分蘖数量、地上部干物质量和叶色SPAD值三项；如果没有差异，则证明该地块的基础地力或返青期追施的高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）能够满足小麦的氮肥需求，无需补肥；如果对照地块较富氮处理各项指标均低，则证明的土壤基础地力或返青期追施的高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）不能满足小麦的正常生长需要，需要补充氮肥；

c.扬花期继续进行对照地块与富氮处理的对比，对比指标为单株分蘖数量、地上部干物质量和叶色SPAD值三项指标；如果没有差异，则证明该地块的基础地力或返青期、拔节期追施的高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）能够满足小麦的氮肥需求，无需补肥；如果对照地块较富氮处理各项指标均低，则证明该地块的土壤基础地力或返青期、拔节期追施的高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）不能满足小麦的正常生长需要，需要补充氮肥。

对于步骤 a中，大田及对照地块追肥量以亩施10公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）为宜，该用量对于返青期的费力需求，符合黄淮海麦区的地区特点。

对于步骤 b中，此时小麦的生育进程已经进入中期，结合黄淮海麦区的降雨和大气的情况，大田及对照地块追肥量以亩施8公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）为宜。

对于步骤 c中，此时小麦的生育进程已经进入后期，大田及对照地块追肥量以亩施5公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）为宜，结合黄淮海麦区的降雨和大气的情况而给出的合理的用量选择。

本发明的施肥方法为：

基肥：播种前高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）均匀撒施于地表，而后耕翻、旋耕农田，以达到混匀肥料的目的。

追肥：小麦行间根侧，距离根部6cm处开沟埋施，埋深15cm压实。

追肥时期：以黄淮海麦区为例，分别为小麦的返青期（2月10-20日）、拔节期（3月20日-30日）和扬花期（4月28日-5月8日）。

该小麦氮肥施用方法不仅能显著提升华北平原小麦氮肥利用效率，而且还具有降低生产成本、保护生态环境的效果。例如，在秸秆还田技术和测土配方施肥技术的支撑下，我国农田土壤的基础地力已经取得了较大幅度的提升。近年来科学家观测到，灌溉水和大气干、湿沉降都给农田带来了丰富的外源氮素。再者，冬小麦从播种到返青期大约要经历180天左右（以山东省为例，从10月上旬至来年3月下旬，而此期间正值华北平原的旱季，降水量少），期间小麦一直处于苗期，生长缓慢，根系较弱，此时限制小麦生长的关键因素是水分而不是养分。因此，依靠农田的基础地力和外源氮素的供给完全能够满足小麦苗期的氮素需要。恰恰相反，农民在小麦播种时大多会施入较大比例的氮肥作为种肥，这些养分在灌溉水的淋失和反硝化作用下大量损失，不仅无形之中增加了农民的生产成本而且造成了地下水硝酸盐、亚硝酸盐的超标。

本发明的有益效果为：

本发明的氮肥施用方法，采用“S”地块的选择方式，结构简单，整体性好，并且便于识别和产生对照的效果。

本发明的方法，通过合理的地块选择，以及采用合理的追肥量，有效的保证了小麦生长的需要量，并最大程度了的减少了浪费，降低饿了生产成本，更为重要的是避免了过量的氮肥对环境的污染，整体上有利于国家层面的氮肥利用效率的提高。

总之，本发明基于当前土壤生产力持续提升的生产条件下，实现了冬小麦氮素按需、按时投放，达到了氮素供给与小麦生理进程的高度协调。氮素化肥利用效率显著提升，有效地缓解了农业生产与环境保护之间的矛盾，提高了粮食生产比较效益。

附图说明

图1为本发明的地块选择的结构示意图；

其中，1为富氮处理，2为对照地块。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。

实施例1

2010/2011年度在淄博市临淄区凤凰镇农技站试验田实施，该地块有灌溉条件，参试小麦品种为济麦22号（由山东省农业科学院作物研究所选育），小麦于2010年10月8日播种，次日在地块中确定了对照地块与富氮处理（三次重复），富氮处理开沟施入高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）900克。返青期调查单株分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）时发现，空白对照与富氮地块差异不明显，因此无追肥。拔节期调查分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）存在差异（表1），对照地块和大田在拔节期追施高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）8公斤/亩。扬花期时调查分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）时发现，空白对照较富氮地块差别明显，因此追施高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）5公斤/亩，详见表1。

表1 返青期和拔节期、扬花期空白地块与富氮地块分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）的比较（临淄）

收获前调查富氮地块小麦产量三要素及产量分别为：亩穗数46.6万，穗粒数38.7粒，千粒重41.0克，理论产量628.5千克/亩；对照组小麦产量及产量三要素分别为：亩穗数45.9万，穗粒数39.2，千粒重41.2克，理论产量630.1千克/亩，实际产量为603.6千克/亩；比较发现，空白对照在拔节期追施氮肥10公斤/亩完全能够满足小麦的氮肥需要，小麦产量水平与富氮地块持平。

需要说明的是，该试验地块共计灌溉三次，分别为越冬水（11月16日）、拔节水（4月2日）和灌浆水（5月3日），每次灌溉量均为60立方米/亩。拔节期、扬花期氮肥追施为人工开沟施入，然后灌水。

实施例2

2012/2013年度在山东省农业科学院作物研究所试验田实施，该地块有灌溉条件，参试小麦品种为济麦22号（由山东省农业科学院作物研究所选育），小麦于2012年10月12日播种，第三天在地块中确定了对照地块与富氮处理（三次重复），富氮处理高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）施入量为900克。返青期调查分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）时发现，空白对照较富氮地块差别明显，因此追施高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）10公斤/亩。拔节期调查时发现，上述调查指标还存在差异（表2），因此，对照地块和大田在拔节期又追施高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）8公斤/亩，详见表2。

表2 返青期和拔节期空白地块与富氮地块分蘖数量、地上部干物质量、叶色（SPAD值）的比较（济南）

收获前调查富氮地块小麦产量三要素及产量分别为：亩穗数48.9万，穗粒数35.2粒，千粒重37.2克，理论产量544.3千克/亩；空白对照组小麦产量及产量三要素分别为：亩穗数47.3万，穗粒数34.1，千粒重38.9克，理论产量533.3千克/亩，实际产量为552.6千克/亩；产量水平比较发现，空白对照在返青期和拔节期分别追施高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）10公斤/亩完全能够满足小麦的氮肥需要，小麦实际产量水平略高与富氮地块。

该试验地块灌溉三次，分别为越冬水（11月23日）、拔节水（3月26日）和灌浆水（4月29日），每次灌溉量均为60立方米/亩。返青期和拔节期氮肥追施为人工开沟施入，然后灌水。

Claims

1.基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，具体步骤如下：

小麦播种后，在农田中“S”形选择三块土地作为富氮处理，每块面积为2m×2m，每个富氮处理旁边间隔2米的隔离带后设置2m×2m的对照地块，做好标记便于识别；对照地块小麦返青前不施氮肥，富氮地块分别于播种前、拔节期和扬花期三次分别开沟施入高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）900克，小麦季累计亩施复合肥150公斤，对照地块与富氮处理的对比结果作为大田是否追施氮肥的参照依据；具体指导方法如下：

b.拔节期观察对照地块与富氮处理的小麦差异，具体测定指标为单株分蘖数量、地上部干物质量和叶色SPAD值三项；如果没有差异，则证明该地块的基础地力或返青期追施的高氮复合肥硫酸钾能够满足小麦的氮肥需求，无需补肥；如果对照地块较富氮处理各项指标均低，则证明的土壤基础地力或返青期追施的高氮复合肥硫酸钾能满足小麦的正常生长需要，需要补充氮肥；

c.扬花期继续进行对照地块与富氮处理的对比，对比指标为单株分蘖数量、地上部干物质量和叶色SPAD值三项指标；如果没有差异，则证明该地块的基础地力或返青期、拔节期追施的高氮复合肥硫酸钾能够满足小麦的氮肥需求，无需补肥；如果对照地块较富氮处理各项指标均低，则证明该地块的土壤基础地力或返青期、拔节期追施的高氮复合肥硫酸钾不能满足小麦的正常生长需要，需要补充氮肥。

2.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，对于步骤 a中，大田及对照地块追肥量亩施10公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）。

3.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，对于步骤 b中，大田及对照地块追肥量亩施8公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）。

4.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，对于步骤 c中，大田及对照地块追肥量亩施5公斤高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）。

5.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，基肥：播种前高氮复合肥 22^N-10^P-12^KSOP（硫酸钾）均匀撒施于地表，而后耕翻、旋耕农田。

6.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，返青期、拔节期和扬花期的追肥，小麦行间根侧，距离根部6cm处开沟埋施，埋深15cm，并压实。

7.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，追肥时期：小麦的返青期为2月10-20日、拔节期为3月20日-30日。

8.根据权利要求1所述的基于土壤基础肥力的黄淮海麦区小麦氮肥高效施用方法，其特征在于，追肥时期：扬花期为4月28日-5月8日。