CN108207522B - 一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，步骤是：（1）大田预处理：在前茬作物收获后、抛秧前施用酰胺类内吸性除草剂；（2）旱育秧：选用杂交稻，播种前在晴天晒种，白天将种子放入流动清水中浸种，夜晚捞出摊晾；（3）肥料深施：基肥采用深施，追肥采用撒施，基肥以氮磷钾复合肥，也可将氮磷钾肥料混合后深施，后期追肥以尿素为主；（4）大田抛秧：在完成基肥深施后，在抛秧前大田进行灌水泡田；（5）水分管理：立苗期，保持浅水层；分蘖期，间歇灌溉；黄熟期，蜡熟后落干；（6）田间管理。方法易行，操作简便，有效的减少了免耕稻田氨挥发氮素流失，提高了免耕稻田氮肥利用率，提高了免耕稻田产量。

Description

一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法

技术领域

本发明涉及水稻栽培领域，更具体涉及一种提高水稻产量和氮肥利用率的肥料深施栽培方法。

背景技术

水稻在粮食生产中占有极其重要的地位。近些年来由于大量农村劳动力向城市转移，劳动力短缺；同时传统水稻栽培耗工费时，强度大，成本高等问题，稻田免耕在我国南方地区得到大面积推广，在2008年我国推广应用面积达到1.33万公顷。然而我国水稻生产严重依赖氮肥施用，并且中国稻田生产普遍存在施氮过量的问题。2012年我国氮肥总消耗量达4950万吨，仅有4.1％被水稻生长吸收。在免耕稻田仍然采用传统的肥料撒施技术会造成肥料利用率的显著下降，尤其造成氮肥利用率的下降，氮肥利用率仅为30％～40％，相对于翻耕稻田，免耕稻田氮肥的损失增加17％～31％，这加剧了氮肥流失污染，提高了生产成本。改良免耕稻田传统的施肥技术是进一步提高我国水稻生产的途径。因此如何改良免耕稻田肥料施用技术，提高免耕稻田氮肥利用率，减少氮肥流失污染已成为保障国家粮食安全，实现水稻生产可持续发展的重要问题。

自2004年以来，专利开发组成员开展了对免耕稻田高产低消耗栽培技术的研究工作。研究发现相对于传统水稻栽培，稻田免耕一定程度降低了水稻产量，平均下降8.1％～12.8％，其免耕稻田产量下降主要受氮肥利用率下降的影响。在湖北省鄂东南地区定点试验显示免耕稻田氮肥气态流失途径为氮肥流失主要途径，氨挥发损失约占施氮量的9％～40％；与常规翻耕相比，免耕提高氨挥发29％～52％，不但显著降低氮肥利用率，并且加剧雾霾、大气氮素沉降以及水体氮素污染。因此必须改善优化免耕稻田施肥技术措施，制定免耕稻田肥料施用技术，提高氮肥利用率，从而达到轻简化、高产、低消耗、低投入、低污染的湖北省稻田生产要求。根据免耕稻田肥料与土壤混合不均匀，肥料留存于土壤表层的特点，为减少氮肥的气态流失，结合肥料深施器的开发研制，专利开发组成员所在的课题组已在2014～2015年在湖北省鄂东南地区开展免耕中稻肥料深施栽培技术研究，在田块前期整地、肥料施用比例、施用时期、施用密度以及肥料深施后期田块管理等主体技术上获得了突破。并且2016～2017年在武穴市开展深施肥料技术示范，进一步推广该专利的技术体系。

发明内容

基于现有技术存在的施肥技术缺陷，为了解决免耕稻田氮肥利用率低引起的氮素污染和产量下降的问题，本发明的目的在于提供了一种提高水稻产量和氮肥利用率的肥料深施栽培方法。方法易行，操作简便，有效的减少了免耕稻田氨挥发氮素流失，提高了免耕稻田氮肥利用率，同时又提高了免耕稻田产量，易于农民掌握。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其包括以下步骤：

(1)大田预处理：在前茬作物收获后、抛秧前10～16天施用酰胺类内吸性除草剂，除草剂施用2～3天后，灌水泡田2～4天，水层自然落干后，整平田块，晒田至土壤相对含水量在25％～35％。

(2)旱育秧：选用杂交稻，播种前在晴天晒种2～3天。白天将种子放入流动清水中浸种6h～7h(无流动清水要每隔3h～4h换水一次)，夜晚捞出摊晾。将浸种露白的种子用旱育保姆包衣成颗粒状。将种子与泥土混合均匀撒播在苗床上。之后盖上薄层过筛干细土，以不露芽谷为度，喷水湿透，喷施旱育秧田专用除草剂。

(3)肥料深施：基肥采用深施，追肥采用撒施。基肥以氮磷钾复合肥为主，也可将氮磷钾肥料混合后深施。后期追肥以尿素为主。在大田水层落干，土壤含水量下降到25％～35％，抛秧前的2～3天，使用普通稻田插秧划行器在田面设置深施点，穴施点间距控制在20cm～30cm，每公顷约25～30万穴施点。控制深施深度在8cm～10cm，每穴施用量为0.4g～0.7g。

(4)大田抛秧：在完成基肥深施后，在抛秧前1～2天大田进行灌水泡田，确保深层肥料溶解于土壤深层，并耙平田面。

(5)水分管理：立苗期，保持1cm～2cm浅水层，水层不宜过深；分蘖期，间歇灌溉，当达到预计穗数的70％～80％时，免耕基肥深施稻田晒田时间延长至5～6天；拔节、孕穗期，湿润灌溉；抽穗期，保持1cm～3cm浅水层；灌浆期，间歇灌溉、干湿交替、保持湿润；黄熟期，蜡熟后落干。

(6)其他田间管理：通过撒施尿素对水稻后期生长进行追肥，选用酰胺类内吸性除草剂在拔节期对稻田进行除草，并且加强病、虫、草防治。

优选地，步骤(1)中采用化学除草，大田前期可选用10％浓度丁草胺1.5L hm^-2配合苄嘧磺隆0.45kg L^-1。

优选地，步骤(2)中所述秧田播种量为杂交稻22.5kg hm^-2～30kg hm^-2，杂交稻可选用黄华占、湘两优900等高产品种。

优选地，步骤(2)中所述秧田施肥用量为，氮20kg hm^-2～30kg hm^-2，五氧化二磷25kg hm^-2～30kg hm^-2，氧化钾20kg hm^-2～25kg hm^-2，用农具松土拌匀并刮平，在播种前浇透水。

优选地，步骤(2)中所述旱育保姆种子包衣，每350g旱育保姆包衣种子1kg～2kg。

优选地，步骤(3)大田总施肥量为：氮120kg hm^-2～180kg hm^-2，五氧化二磷75kghm^-2～90kg hm^-2，氧化钾90kg hm^-2～180kg hm^-2。提高基肥所占总氮肥的比例，基肥、分蘖肥、促花肥与保花肥，氮施用比例为7:1:1:1。磷钾肥作为基肥一次性施用。

优选地，步骤(3)选用半自动肥料深施器，针孔型或鸭嘴型。深施前将各肥料混合均匀装入深施器肥料箱，调节每穴施肥量旋钮设定施肥量，并调节固定旋钮调节深施深度在8cm～10cm，之后逐行依次深施肥料，肥料深施器施肥孔对准深施点，踩压踏板，一次将所需肥料打入土壤深层，抬起踏板，合拢土壤孔洞，确保肥料留存于土壤深层。

优选地，步骤(4)，抛秧密度可比常规免耕稻田减少3％～5％。一般中等肥力田块中稻每公顷在23～24万穴。抛秧秧龄适当减小，选取秧苗(20～22天秧龄)，3～4片叶，10cm～14cm高。

优选地，步骤(6)病害防治，免耕基肥深施抛秧稻田有效分蘖多、群体密度大、纹枯病和稻瘟病相对易发生，中心病团出现立即用三环唑可湿性粉剂或其他符合国家规定的高效、低毒、低残留农药防治。免耕氮肥深施稻田稻曲病要做好预防工作，在水稻孕穗后期，水稻破口前5天左右或水稻破口50％左右，喷施氟环唑或其他符合国家规定的高效、低毒、低残留农药防治。

优选地，步骤(6)虫害防治，在枯鞘高峰期前一周，用20％浓度氯虫苯甲酰胺悬浮剂或其他符合国家规定的高效、低毒、低残留农药防治。免耕基肥深施稻田后期稻飞虱需提前防治，在百丛虫量达到1000头时立即用噻嗪酮可湿性粉剂或其他符合国家规定的高效、低毒、低残留农药防治。免耕基肥深施稻田稻蓟马在受害的叶尖卷曲率达到5％以上时，使用吡虫啉或其他符合国家规定的高效、低毒、低残留农药防治。

优选地，步骤(6)草害防治，大田前期可选用10％浓度丁草胺1.5L hm^-2配合苄嘧磺隆0.45kg L^-1。中稻苗期若轻微草害可不进行防治，若有严重草害，可选用相应高效、低毒、低残留农药防治，喷药前排水至露出大部分杂草，喷药1～2天后上水3cm～5cm，保水5～7天。分蘖拔节期除草剂浓度要适当提高，一般在农药使用基础上增加10％，防止草害复发后难以控制。齐穗期在杂草2～3叶期及时选用相应高效、低毒、低残留农药防治，可在一般农药使用基础上增加5％剂量。

本发明通过上述六个步骤的技术措施，针对免耕中稻田氮肥利用率和产量下降问题，对免耕稻田肥料施用技术主要通过采用基肥深施达到减少稻田氨挥发流失污染，提高免耕稻田氮肥利用率，提高免耕稻田产量的目的。本发明的关键步骤在于第三步肥料深施，区别于先前的基肥撒施，改良为基肥深施，并通过相应大田试验针对深施深度和深施比例技术难点进行分析研究，最终确定：在田块抛秧前，除草剂施用2～3天后，灌水泡田2～4天，水层自然落干后，田块用农具简单平整，进行晒田至土壤含水量在25％～35％，以防肥料深施时粘附于土壤表层；用普通稻田插秧划行器在田面划设深施点，穴施点间距控制在20cm～30cm，每公顷约25～30万穴施点。调节肥料深施器控制深施深度在8cm～10cm；氮肥根据基肥：分蘖肥：促花肥：保花肥＝7:1:1:1的比例施用，后期撒施追肥，本发明提高到将全部氮肥的70％作为基肥深施，经大田试验可以进一步提高免耕稻田的氮肥利用率。其中免耕基肥深施稻田分蘖肥要提前一周左右撒施，促进有效分蘖产生；分蘖期当达到预计穗数70％～80％时，免耕基肥深施稻田晒田时间延长至5～6天。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明可以有效的提高了土壤铵态氮等速效氮含量，减少了稻田水体铵态氮含量，减少了氮肥流失产生的水体氮素污染。

(2)本发明可以显著的降低了相同施肥比例氮肥撒施情况下免耕稻田20％～45％的氨挥发总量，减少了免耕稻田气态氮的流失污染。

(3)本发明可以显著的提高了相同施肥比例氮肥撒施情况下免耕稻田水稻植株17％～80％穗部氮肥吸收量，有利于提高免耕稻田稻米品质。

(4)本发明在相同施肥比例氮肥撒施情况下通过提高单位面积有效穗数13％～25％，显著的提高了稻谷产量5％～9％，解决了免耕稻田产量下降的问题。

(5)本发明将氮肥深施量提高到全部氮肥的70％，相对深施全部氮肥的50％进一步提高了免耕稻田氮肥利用率，从而节约了免耕稻田生产的成本。

具体实施方式

以下实施例用于进一步说明本发明，若未特别指明，实施例中使用的的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，使用的原料均为市售商品。

实施例1：

一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其步骤是：

(1)大田预处理：前茬作物收获后，在抛秧前10天选用内吸型化学除草剂草甘膦，施用草甘膦3天后，大田灌水，泡田3天，水层下降到厢面齐平，用犁耙简单平整，晒田至土壤含水量至30％。

(2)旱育秧：每公顷大田选取黄华占杂交稻25kg。晒种3天。白天使用透气的尼龙网袋在流水中浸种6h，夜间摊开晾干。将露白的种子按1kg种子350g旱育保姆包衣成颗粒状。苗床：大田面积按照1：18的比例。苗床施肥用量为氮25kg hm^-2，五氧化二磷25kg hm^-2，氧化钾20kg hm^-2。用犁耙松土拌匀并刮平，在播种前浇透水。将种子与泥土混合均匀撒播在苗床上。之后盖上薄层过筛干细土，以不露芽谷为度，喷水湿透，喷30％浓度施噁草丁草胺旱育秧田专用除草剂1.8L hm^-2。

(3)肥料深施：总施肥量为氮(N)180kg hm^-2，五氧化二磷(P₂O₅)90kg hm^-2，氧化钾(K₂O)180kg hm^-2。氮肥分基肥、分蘖肥、促花肥与保花肥，施用比例为7:1:1:1。磷钾肥作为基肥一次性施用。基肥采用深施，追肥采用撒施。基肥使用复合肥(N:P₂O₅:K₂O＝15％:15％:15％)，后期追施尿素。在大田水层落干，土壤含水量下降到25％后，用普通稻田插秧划行器在田面设置深施点，穴施点间距控制为25cm，选用半自动针孔型肥料深施器，深施肥料前将各肥料混合均匀装入深施器肥料箱，调节每穴施肥量为0.5g，施用深度10cm。

(4)大田抛秧：在完成基肥深施后马上进行灌水泡田，持续一天，用耙犁耙平田面。抛秧密度为每公顷在23万穴，选取20天秧龄秧苗。

(5)水分管理：立苗期，保持1.5cm浅水层；分蘖期，间歇灌溉，当达到预计穗数的80％时，晒田6天；拔节、孕穗期，湿润灌溉；抽穗期，保持2cm浅水层；灌浆期，间歇灌溉、干湿交替、保持湿润；黄熟期，蜡熟后落干。

(6)其他田间管理：大田前期选用每公顷10％浓度丁草胺1.5L配合苄嘧磺隆0.45kg。水稻生育期间重点抓好稻蓟马、螟虫(大螟、二化螟、三化螟)、稻纵卷叶螟、稻飞虱、纹枯病、穗颈瘟、稻曲病等病虫害防治，在当地植保专家指导下选用高效低毒低残留农药以及辅以捕虫灯等物理方法及时防治。

(7)收获和秸秆处理：当95％以上的稻穗黄熟时，进行收割。杂交中稻收获后，秸秆就地粉碎覆盖还田，培肥土壤。

本发明在免耕中稻生产中提高基肥占全部氮肥的比例，采用基肥深施，促进土壤氮肥固定，提高了土壤铵态氮含量，减少了免耕稻田氮肥流失污染；同时促进了水稻植株氮肥利用，提高了免耕稻田氮肥利用率，为提高免耕稻田产量降低氮素环境污染提供一种栽培方法。

2014～2015年在武穴市现代农业示范中心开展了免耕中稻氮肥不同深施比例栽培技术试验。试验各小区采用完全随机设计，共九个处理：不施氮肥(CK)、基肥30％表施(SN3)、基肥30％深施(DN3)、基肥50％表施(SN5)、基肥50％深施(DN5)、基肥70％表施(SN7)、基肥70％深施(10DN7)、基肥90％表施(SN9)、基肥90％深施(DN9)，3次重复，共27个小区。水稻全生育期氮(N)、磷(P₂O₅)、钾(K₂O)施用标准为:180kg N hm^-2，90kg P₂O₅hm^-2，180kg K₂O hm^-2。磷钾肥作为基肥一次性施用，基肥用尿素按照处理比例用半自动施肥器在每个小区均匀一致深施在10cm深度，在分蘖期，拔节期，抽穗期用尿素按照1:1:1比例表施。每个小区面积36m²，小区之间设埂，覆膜，埂高30cm。水稻品种选择黄华占。

2014年10月和2015年10月研发组在湖北省武穴市花桥镇收获免耕水稻，并进行了测产和氮肥利用率计算，该项发明显著提高了免耕稻田产量和氮肥利用率。相同基肥施氮量比例下，采用该项氮肥深施技术均提高了产量和氮肥利用率，且在氮肥深施比例在70％时免耕稻田氮肥利用率相对于同种比例氮肥撒施提高38.4％，氮肥深70％处理产量和氮肥利用率为全部处理中最高，进一步说明该项发明提高免耕稻田产量和氮肥利用率的作用。2年平均来看，相对同种情况氮肥传统撒施，采用该项发明技术可以节约每公顷免耕稻田肥料成本2500元左右，产量方面每公顷可以提高收入1200元左右。

表免耕中稻不同氮肥深施比例稻谷产量构成和氮肥利用率

注：处理数值为小区重复平均值±标准差，同一列不同字母表示5％水平差异显著。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本发明，而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其步骤是：

(1)大田预处理：在前茬作物收获后、抛秧前10～16天施用酰胺类内吸性除草剂，除草剂施用2～3天后，灌水泡田2～4天，水层自然落干后，整平田块，晒田至土壤相对含水量在25％～35％；

(2)旱育秧：选用杂交稻，播种前在晴天晒种2～3天，白天将种子放入流动清水中浸种6h～7h，夜晚捞出摊晾，将浸种露白的种子用旱育保姆包衣成颗粒状，将种子与泥土混合均匀撒播在苗床上，之后盖上薄层过筛干细土，以不露芽谷为度，喷水湿透，喷施旱育秧田专用除草剂；

(3)肥料深施：基肥采用深施，追肥采用撒施，基肥以氮磷钾复合肥为主，将氮磷钾肥料混合后深施，后期追肥以尿素为主，在大田水层落干，土壤含水量下降到25％～35％，抛秧前的2～3天，用稻田插秧划行器在田面设置深施点，穴施点间距控制在20cm～30cm，每公顷25～30万穴施点，控制深施深度在10cm，每穴施用量为0.4g～0.7g；大田总施肥量为：氮120kg hm^-2～180kg hm^-2，五氧化二磷75kg hm^-2～90kg hm^-2，氧化钾90kg hm^-2～180kg hm^-2，提高基肥所占总氮肥的比例，基肥、分蘖肥、促花肥与保花肥，氮施用比例为7:1:1:1，选用半自动肥料深施器，针孔型或鸭嘴型；

(4)大田抛秧：在完成基肥深施后，在抛秧前1～2天大田进行灌水泡田，确保深层肥料溶解于土壤深层，并耙平田面；

(5)水分管理：立苗期，保持1cm～2cm浅水层；分蘖期，间歇灌溉，达到预计穗数的70％～80％，免耕基肥深施稻田晒田时间延长至5～6天；拔节、孕穗期，湿润灌溉；抽穗期，保持1cm～3cm浅水层；灌浆期，间歇灌溉、干湿交替、保持湿润；黄熟期，蜡熟后落干；

(6)田间管理：通过撒施尿素对水稻后期生长进行追肥，选用酰胺类内吸性除草剂在拔节期对稻田进行除草，加强病、虫、草防治。

2.根据权利要求1所述的一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其特征在于：所述的步骤(1)中采用化学除草，大田前期选用10％浓度丁草胺1.5L hm^-2配合苄嘧磺隆0.45kg L^-1。

3.根据权利要求1所述的一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其特征在于：所述的步骤(2)中秧田播种量为杂交稻22.5kg hm^-2～30kg hm^-2，杂交稻选用黄华占、湘两优900品种；步骤(2)中秧田施肥用量为，氮20kg hm^-2～30kg hm^-2，五氧化二磷25kg hm^-2～30kg hm^-2，氧化钾20kg hm^-2～25kg hm^-2，用农具松土拌匀并刮平，在播种前浇透水；步骤(2)中旱育保姆种子包衣，每350g旱育保姆包衣种子1kg～2kg。

4.根据权利要求1所述的一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其特征在于：所述的步骤(4)中抛秧密度比常规免耕稻田减少3％～5％，中等肥力田块中稻每公顷在23～24万穴，抛秧秧龄适当减小，选取秧苗20～22天秧龄，3～4片叶，10cm～14cm高。

5.根据权利要求1所述的一种提高免耕中稻产量与氮肥利用率的肥料深施栽培方法，其特征在于：所述的步骤(6)病害防治，用三环唑可湿性粉剂和氟环唑；步骤(6)虫害防治，在枯鞘高峰期前一周，用20％浓度氯虫苯甲酰胺悬浮剂，免耕基肥深施稻田后期稻飞虱需提前防治，在百丛虫量达到1000头时用噻嗪酮可湿性粉剂，免耕基肥深施稻田稻蓟马在受害的叶尖卷曲率达到5％时，使用吡虫啉；步骤(6)草害防治，大田前期选用10％浓度丁草胺1.5L hm^-2配合苄嘧磺隆0.45kg L^-1。