CN108243694A - 基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：设定菜田土壤供磷水平Ⅰ，并根据菜田土壤供磷水平Ⅰ和蔬菜种类对应设置种植季内施用磷肥的总磷推荐量；检测当前菜田土壤的磷素供应值并与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量；依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷素不同来源磷肥施用量；根据磷肥施用量和蔬菜种类给当前蔬菜施用磷肥。本发明方法，在保证蔬菜中等及以上产量水平的同时有效提升活性磷库组分含量，提升菜田土壤供磷力，改善土壤环境，维持磷矿资源的可持续利用。

Description

基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法

技术领域

本发明涉及蔬菜种植技术领域，特别涉及一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法。

背景技术

中国是蔬菜生产大国，2013年我国蔬菜产量占世界的51.3％，居第1位。蔬菜产业是河北省农业生产的支柱产业之一，2015年全省蔬菜播种面积为124.2万公顷，蔬菜产量达8243.7万吨，位居全国第2位。近年来，河北省设施蔬菜生产发展迅速，2015年设施蔬菜产量达2733.3万吨，占到全省蔬菜生产的33.1％。设施蔬菜生产已经成为农民增收的重要途径。

然而，菜农对经济利益的追求与不成熟的管理技术间的矛盾，导致不合理施肥现象普遍存在。蔬菜生产磷肥超量投入问题表现十分突出。我国设施和露地蔬菜磷肥平均用量分别为P 571kghm^-2和117kghm^-2，达蔬菜需磷量的13.0和4.7倍。河北设施黄瓜和番茄栽培磷肥用量高达蔬菜需求量的15.5和28.7倍。磷肥超量投入导致土壤磷素过量积累，降低磷肥利用效率。黄绍文等(2011)调查发现我国温室、大棚和露地菜田有效磷(Olsen-P)含量平均为P 201.1、140.3、67.8mgkg^-1，80％以上设施菜田Olsen-P含量超过适宜范围上限P100mgkg^-1。河北省番茄和黄瓜土壤平均Olsen-P含量达P 150.1和205.4mgkg^-1，70％以上调查地块Olsen-P含量超适宜范围上限(张彦才等，2010)。余海英等(2010)研究显示蔬菜栽培系统磷肥利用率仅8％。菜田水溶性磷含量高，磷素吸附饱和度大，淋失风险较高。严正娟(2015)研究发现中国设施菜田磷素淋失明显，20-100cm土体水溶性磷含量明显增加，而且随着设施年限的增加而加剧。吕福堂等(2010)调查显示种植14年的日光温室土壤磷素已淋溶至100cm深处，甚至更深。然而，与此形成鲜明对比的是2010年中国磷矿石储量仅370000万吨，按照现在年开采量6800万吨计算，仅够维持50年左右(Sattari等，2014)。合理化蔬菜生产磷肥用量，为磷资源可持续利用提供重要途径。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，有效增加土壤活性磷库组分，提升菜田土壤供磷力，改善土壤环境质量，维持磷矿资源的可持续利用。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据菜田土壤供磷水平Ⅰ和蔬菜种类对应设置种植季内施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值，将当前菜田土壤的磷素供应值与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥的施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、作物秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％-50％，秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％-20％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类施用磷肥。

优选的是，a＜40mg kg^-1，40mg kg^-1≤b≤50mg kg^-1，c＞50mg kg^-1。

优选的是，a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，所述蔬菜种类为瓜果类，且种植季内产量水平为中高产水平时，235kg hm^-2≤b′≤285kg hm^-2，所述蔬菜种类为绿叶菜、白菜或根菜类，且种植季内产量水平为中高产水平时，150kg hm^-2≤b′≤200kg hm^-2。

优选的是，有机粪肥带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为50％，秸秆带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为20％，剩余为化学磷肥。

优选的是，所述有机粪肥为充分腐熟的混合有机肥料，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为1.5％-2.6％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.21％-0.49％，依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×(45％-50％)；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷d；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×(15％-20％)；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷e；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

优选的是，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥的具体方法为：

在蔬菜定植前，在种植行下开挖28-40cm深的沟槽，将所述作物秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.5-1.8kg微生物菌剂；

将有机粪肥和化学磷肥均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土，其中，菜田土壤为中国北方石灰性土壤。

优选的是，所述有机粪肥的充分腐熟方法为：将作物秸秆碾压处理后，备用；

将食用菌培养基烘干至含水量≤5％后，再粉碎至粒径≤1cm获得粉碎基料；

按重量份数计，将0.1-0.2份发酵剂、3-5份的硅藻土和10-15份的粉碎基料混合均匀后制得一级混合料；

将75-85份的动物新鲜粪便与10-15份初级混合料充分混合后制得二级混合料；

依次将碾压处理的作物秸秆与所述二级混合料自下向上交替分层铺设在腐熟坑中的腐熟装置内后，密封腐熟处理；

将腐熟处理的二级混合料和作物秸秆分层取出后分别烘干至含水量低于8％，并将烘干处理的作物秸秆截断成15-20cm的长段，备用；

其中，所述腐熟装置包括桶体，其嵌入式设置在地面的坑槽内，所述桶体的底部倾斜设置，所述桶体的上端开口突出所述坑槽的开口设置；直径相等的多个笼屉样容置槽，其分别通过多组滑动组件可拆卸的设置在所述桶体内，且多个笼屉样容置槽依次堆叠在所述桶体内，所述多个笼屉样容置槽的底部和上端均与所述桶体的底部的倾斜角度相适应，且其中，任一笼屉样容置槽的底部为金属网状结构；所述多个笼屉样容置槽还包括多对起吊钩，其钩柄端分别固定在所述多个笼屉样容置槽的侧壁上，且多对起吊钩的钩体端分别可拆卸的挂设在所述桶体的开口的边沿上；在所述桶体的内侧壁上，相邻堆叠设置的两个金属网状容置槽的起吊钩相互错开设置；架体，其包括一对支腿以及水平架设在一对支腿上端的横梁；所述一对支腿的下端固定在所述桶体周围的地面上；一组卷扬机，其间隔开设置在所述横梁上，一对起吊链，其通过一组卷扬机可伸缩的设置在所述横梁上，且一组起吊链之间的距离与任一对起吊钩之间的距离相适应。

优选的是，所述食用菌培养基包括：切割至粒径≤1.5cm香菇根10-15份、切碎的新鲜黄瓜藤蔓20-30份、草木灰3-7份、木薯淀粉渣4-8份、富硒矿石粉2-4份、切割至粒径≤2cm的新鲜向日葵花盘10-15份、麦麸3-5份和维生素B10.2-0.4份。

优选的是，所述多个笼屉样容置槽中承载有机粪肥的金属网状槽的高度大于承载作物秸秆的金属网状槽的高度，且相邻的承载有机粪肥的金属网状槽内有机粪肥与其上端的承载作物秸秆的金属网状槽的底部相互抵触设置。

优选的是，任一组滑动组件包括：一对长条形槽，其对应竖直设置在所述桶体的内侧壁上；一对轮体，其对应一对成条形槽设置在任一笼屉样容置槽的侧壁上，且所述一对轮体可拆卸的滚动设置在所述一对长条形槽内。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明方法中，依据设定的菜田土壤供磷水平Ⅰ和检测当前菜田土壤的磷素供应值，对当前菜田土壤的供磷水平Ⅱ，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量，通过总磷推荐量推算获得磷肥中化学磷肥、有机粪肥和作物秸秆的施用量，为合理施用磷肥提供理论指导；

在保证达到同等产量的情况下，相对于现有菜农常规磷肥施用量明显减少，并同步改善土壤环境，有效提升活性磷库组分，提升菜田土壤供磷力，改善土壤环境质量，有效减少磷肥对环境的污染。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1根据本发明一个实施例所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法的流程图；

图2根据本发明一个实施例所述的腐熟装置的剖面结构示意图；

图3根据本发明一个实施例所述的腐熟装置的俯视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示，本发明提供一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据菜田土壤供磷水平Ⅰ和蔬菜种类对应设置种植季内施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值，将当前菜田土壤的磷素供应值与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥的施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、作物秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％-50％，秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％-20％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类施用磷肥。

一个优选方案中，a＜40mg kg^-1，40mg kg^-1≤b≤50mg kg^-1，c＞50mg kg^-1。

一个优选方案中，a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，所述蔬菜种类为瓜果类，且种植季内产量水平为中高产水平时，235kg hm^-2≤b′≤285kg hm^-2，所述蔬菜种类为绿叶菜、白菜或根菜类，且种植季内产量水平为中高产水平时，150kg hm^-2≤b′≤200kg hm^-2。

一个优选方案中，有机粪肥带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为50％，秸秆带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为20％，剩余为化学磷肥。

一个优选方案中，所述有机粪肥为充分腐熟的混合有机肥料，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为1.5％-2.6％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.21％-0.49％，依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×(45％-50％)；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷d；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×(15％-20％)；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷e；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

一个优选方案中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥的具体方法为：

在蔬菜定植前，在种植行下开挖28-40cm深的沟槽，将所述作物秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.5-1.8kg微生物菌剂；

将有机粪肥和化学磷肥均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土，其中，菜田土壤为中国北方石灰性土壤。

一个优选方案中，所述有机粪肥的充分腐熟方法为：将作物秸秆碾压处理后，备用；

将食用菌培养基烘干至含水量≤5％后，再粉碎至粒径≤1cm获得粉碎基料；

按重量份数计，将0.1-0.2份发酵剂、3-5份的硅藻土和10-15份的粉碎基料混合均匀后制得一级混合料；

将75-85份的动物新鲜粪便与10-15份初级混合料充分混合后制得二级混合料；

依次将碾压处理的作物秸秆与所述二级混合料自下向上交替分层铺设在腐熟坑中的腐熟装置内后，密封腐熟处理；

将腐熟处理的二级混合料和作物秸秆分层取出后分别烘干至含水量低于8％，并将烘干处理的作物秸秆截断成15-20cm的长段，备用；

其中，如图2-3所示，所述腐熟装置包括桶体10，其嵌入式设置在地面20的坑槽21内，所述桶体的底部倾斜设置，所述桶体的上端开口突出所述坑槽的开口设置；直径相等的多个笼屉样容置槽30，其分别通过多组滑动组件可拆卸的设置在所述桶体内，且多个笼屉样容置槽依次堆叠在所述桶体内，所述多个笼屉样容置槽的底部和上端均与所述桶体的底部的倾斜角度相适应，且其中，任一笼屉样容置槽的底部为金属网状结构；所述多个笼屉样容置槽还包括多对起吊钩31，其钩柄端分别固定在所述多个笼屉样容置槽的侧壁上，且多对起吊钩的钩体端分别可拆卸的挂设在所述桶体的开口的边沿上；在所述桶体的内侧壁上，相邻堆叠设置的两个金属网状容置槽的起吊钩相互错开设置；架体40，其包括一对支腿41以及水平架42设在一对支腿上端的横梁；所述一对支腿的下端固定在所述桶体周围的地面上；一组卷扬机43，其间隔开设置在所述横梁上，一对起吊链44，其通过一组卷扬机可伸缩的设置在所述横梁上，且一组起吊链之间的距离与任一对起吊钩之间的距离相适应。直径相等的多个笼屉样容置槽30可分别交替装载有机粪肥和作物秸秆，各层之间装满压实，在有机粪肥腐熟处理过程中，散失的水分和有益菌等可快速扩散至作物秸秆，使其进行一定程度的发酵处理，方便后期，蔬菜对其营养的吸收；

待腐熟处理结束，可通过多个笼屉样容置槽的分装轻松的将有机粪肥料和作物秸秆进行分别处理，适用于本发明分别应用有机粪肥和作物秸秆的施肥需要，方便快捷，养分不流失。

架体可配合人工快速将腐熟处理后的多个笼屉样容置槽内的有机粪肥和作物秸秆掉出桶体，节省人力，倾斜设置的多个笼屉样容置槽起吊后，也方便人工卸料，且多个抽屉样容置槽与一对起吊链可拆卸，方便将卸料后的当前抽屉样容置槽分别移除，再进行下一层抽屉样容置槽的起吊、卸料和移除作业。

一个优选方案中，所述食用菌培养基包括：切割至粒径≤1.5cm香菇根10份、切碎的新鲜黄瓜藤蔓20份、草木灰3份、木薯淀粉渣4份、富硒矿石粉2份、切割至粒径≤2cm的新鲜向日葵花盘10份、麦麸3份和维生素B10.2份。

一个优选方案中，所述食用菌培养基包括：切割至粒径≤1.5cm香菇根15份、切碎的新鲜黄瓜藤蔓30份、草木灰7份、木薯淀粉渣8份、富硒矿石粉4份、切割至粒径≤2cm的新鲜向日葵花盘15份、麦麸5份和维生素B10.4份。

一个优选方案中，所述食用菌培养基包括：切割至粒径≤1.5cm香菇根13份、切碎的新鲜黄瓜藤蔓25份、草木灰5份、木薯淀粉渣6份、富硒矿石粉3份、切割至粒径≤2cm的新鲜向日葵花盘13份、麦麸4份和维生素B10.3份。以上实施方案，根据实际情况选用。

如图1-2所示，一个优选方案中，所述多个笼屉样容置槽中承载有机粪肥的金属网状槽的高度大于承载作物秸秆的金属网状槽的高度，且相邻的承载有机粪肥的金属网状槽内有机粪肥与其上端的承载作物秸秆的金属网状槽的底部相互抵触设置。

如图1-2所示，一个优选方案中，任一组滑动组件包括：一对长条形槽50，其对应竖直设置在所述桶体的内侧壁上；一对轮体60，其对应一对成条形槽设置在任一笼屉样容置槽的侧壁上，且所述一对轮体可拆卸的滚动设置在所述一对长条形槽内。

实施例1

供试菜田位于河北省石家庄市鹿泉区日光温室；

供试土壤类型为壤质石灰性褐土；

黄瓜品种为博美11号，种植茬口为冬春茬，供试产量水平140-160t/hm²，属中产水平；

一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据产量水平和菜田土壤供磷水平Ⅰ对应设置施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

其中，a＜42mg kg^-1，42mg kg^-1≤b≤48mg kg^-1，c＞48mg kg^-1；

a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，b′＝250kg hm^-2。

步骤二、检测当前菜田土壤的有效磷素供应值为11mg kg^-1，将当前菜田土壤的磷素供应值11mg kg^-1与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ为低等供磷水平a，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量300kg hm^-2；

也即是施用磷肥的总磷推荐量＝化学磷肥+发酵猪粪+玉米秸秆＝250×1.2＝300kghm^-2；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、玉米秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为50％，玉米秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为20％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

其中，所述有机粪肥为充分腐熟的混合有机肥料，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为2％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.35％；

依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×50％；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2％；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×20％；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷0.35％；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

根据上述计算得出：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×50％＝300×50％＝150kghm^-2；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2％＝150÷2％＝7500kg hm^-2；

2)作物秸秆用量：小麦秸秆带入磷量＝总磷推荐量×20％＝300×20％＝60kghm^-2；

小麦秸秆施用量＝小麦秸秆带入磷量÷0.35％＝60÷0.35％＝17143kg hm^-2；

3)化学磷肥施用过磷酸钙(含P₂O₅16％)，过磷酸钙带入磷量为：90kg hm^-2，过磷酸钙用量为：563kg hm^-2。其中，化学磷肥也可以为重过磷酸钙或磷酸二铵，或者其他化学磷肥均可。

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥，其中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥的具体方法为：在蔬菜(黄瓜)定植前，在种植行下开挖28cm深的沟槽，将所述小麦秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.5kg微生物菌剂；将有机粪肥和过磷酸钙均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土。此外，为了满足蔬菜的生长需要，20％化学氮肥和40％化学钾肥随有机粪肥基施入土，余下80％氮肥和60％钾肥均分10次，从初瓜果期到盛瓜果期结合灌溉和采摘追施。

依据上述方法设置对照组1，其中，蔬菜种类、管理方法及使用氮肥和钾肥的步骤均与上述方法相同，唯一差别是，所施用的仅为化学磷肥，化学磷肥＝300kg hm^-2，

依据上述方法设置对照组2，其中，蔬菜种类、管理方法与上述方法相同，唯一差别是，所施用的肥料量为菜农习惯施肥量，其中总磷肥用量＝化学磷肥+有机粪肥＝1560kghm^-2。

研究结果分析：实施例1相对于对照组2，磷肥总施用量降低80％，而3个种植季黄瓜产量没有显著改变，磷素奢侈吸收量下降5-36％，土壤磷素盈余量降低86-90％，表明较农民常规减量施磷后未显著影响黄瓜产量，而环境质量提升；实施例1相对于对照组1，化肥磷用量减少了70％，采用有机粪肥磷和秸秆磷替代化肥磷，黄瓜产量、磷素吸收均没有显著改变，同时土壤有效磷含量增加17-43％，表明有机粪肥、秸秆替代部分化肥能保证黄瓜产量同时提升土壤供磷能力。

实施例2

供试菜田位于河北省高邑县日光温室；

供试土壤类型为壤质石灰性褐土；

番茄品种为博雅，种植茬口为秋冬茬，供试产量水平70-100t/hm²，属中产水平；

一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据产量水平和菜田土壤供磷水平Ⅰ对应设置施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

其中，a＜43mg kg^-1，43mg kg^-1≤b≤48mg kg^-1，c＞48mg kg^-1；

a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，b′＝235kg hm^-2。

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值为47mg kg^-1，将当前菜田土壤的磷素供应值47mg kg^-1与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ为中等供磷水平b，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量235kg hm^-2；

也即是施用磷肥的总磷推荐量＝化学磷肥+有机粪肥+玉米秸秆＝235kg hm^-2；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、玉米秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％，玉米秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

其中，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为2.5％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.3％，

依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×45％；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2.5％；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷0.3％；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

根据上述计算得出：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×45％＝235×45％＝106kghm^-2；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2.5％＝106÷2.5％＝4240kg hm^-2；

2)作物秸秆用量：小麦秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％＝235×15％＝35kghm^-2；

小麦秸秆施用量＝小麦秸秆带入磷量÷0.3％＝35÷0.3％＝11667kg hm^-2；

3)化学磷肥施用过磷酸钙(含P₂O₅16％)，过磷酸钙带入磷量为：94kg hm^-2，过磷酸钙用量为：588kg hm^-2。其中，化学磷肥也可以为重过磷酸钙或磷酸二铵，或者其他化学磷肥均可。

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥，其中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥的具体方法为：在蔬菜(番茄)定植前，在种植行下开挖30cm深的沟槽，将所述小麦秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.7kg微生物菌剂；将有机粪肥和过磷酸钙均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土。此外，为了满足蔬菜的生长需要，20％化学氮肥和40％化学钾肥随有机粪肥基施入土，余下80％氮肥和60％钾肥均分4次，在番茄每穗果实坐果期追施。

依据上述方法设置对照组1，其中，蔬菜轮作、管理方法及使用氮肥和钾肥的步骤均与上述方法相同，唯一差别是，所施用的仅为化学磷肥，化学磷肥＝235kg hm^-2，

依据上述方法设置对照组2，其中，蔬菜轮作、管理方法与上述方法相同，唯一差别是，所施用的肥料量为菜农习惯施肥量，其中总磷肥用量＝化学磷肥+有机粪肥＝2072kghm^-2。

研究结果分析：实施例2相对于对照组2，磷肥总施用量降低80％以上，而种植两季番茄产量略有增加，磷素奢侈吸收下降8-22％，土壤磷素盈余量降低90-92％，表明减量施磷后未显著影响番茄产量同时提升环境质量；实施例2相对于对照组1，化肥磷用量减少了60％，以有机粪肥磷和秸秆磷替代部分化肥磷，番茄产量增加2-12％，磷素吸收量增加20-31％，同时土壤有效磷含量增加26-42％，表明有机粪肥、秸秆替代部分化肥能保证番茄产量同时提升土壤供磷能力。

实施例3

供试菜田位于河北省高邑县日光温室；

供试土壤类型为壤质石灰性褐土；

番茄品种为太保，种植茬口为秋冬茬，供试产量水平100-150t/hm²，属中高产水平；

一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据产量水平和菜田土壤供磷水平Ⅰ对应设置施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

其中，a＜43mg kg^-1，43mg kg^-1≤b≤48mg kg^-1，c＞48mg kg^-1；

a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，b′＝280kg hm^-2。

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值为65mg kg^-1，将当前菜田土壤的磷素供应值65mg kg^-1与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ为高等供磷水平c，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量224kg hm^-2；

也即是施用磷肥的总磷推荐量＝化学磷肥+有机粪肥+玉米秸秆＝224kg hm^-2，

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、玉米秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％，玉米秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

其中，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为2.6％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.40％；

依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×45％；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2.6％；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷0.40％；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

根据上述计算得出：

1)有机粪肥用量：有机粪肥猪粪带入磷量＝总磷推荐量×45％＝224×45％＝101kg hm^-2；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2.5％＝101÷2.6％＝3885kg hm^-2；

2)作物秸秆用量：小麦秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％＝224×15％＝34kghm^-2；

小麦秸秆施用量＝小麦秸秆带入磷量÷0.4％＝34÷0.4％＝8500kg hm^-2；

3)化学磷肥施用过磷酸钙(含P₂O₅16％)，过磷酸钙带入磷量为：89kg hm^-2，过磷酸钙用量为：556kg hm^-2。其中，化学磷肥也可以为重过磷酸钙或磷酸二铵，或者其他化学磷肥均可。

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥，其中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥的具体方法为：在蔬菜(番茄)定植前，在种植行下开挖30cm深的沟槽，将所述小麦秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.7kg微生物菌剂；将有机粪肥和过磷酸钙均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土。此外，为了满足蔬菜的生长需要，20％化学氮肥和40％化学钾肥随有机粪肥基施入土，余下80％氮肥和60％钾肥均分4次，在番茄每穗果实坐果期追施。

依据上述方法设置对照组1，其中，蔬菜轮作、管理方法及使用氮肥和钾肥的步骤均与上述方法相同，唯一差别是，所施用的仅为化学磷肥，化学磷肥＝224kg hm^-2，

依据上述方法设置对照组2，其中，蔬菜轮作、管理方法与上述方法相同，唯一差别是，所施用的肥料量为菜农习惯施肥量，其中总磷肥用量＝化学磷肥+有机粪肥＝998kghm^-2。

研究结果分析：实施例3相对于对照组2，磷肥总施用量降低70％以上，而番茄产量没有显著改变，土壤磷素盈余量降低89％，表明减量施磷后未显著影响番茄产量同时提升环境质量；实施例2相对于对照组1，化肥磷用量减少了60％，以有机粪肥磷和秸秆磷替代部分化肥磷，番茄产量和磷素吸收量没有变化，同时土壤有效磷含量增加7％，表明有机粪肥、秸秆替代部分化肥能保证番茄产量同时提升土壤供磷能力。

实施例4

供试菜田位于河北省高邑县；

供试土壤类型为壤质石灰性褐土；

白菜品种为北京新3号，供试地块净菜产量水平70-100t/hm²，属中产水平；

一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据产量水平和菜田土壤供磷水平Ⅰ对应设置施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

其中，a＜41mg kg^-1，41mg kg^-1≤b≤45mg kg^-1，c＞45mg kg^-1；

a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，b′＝200kg hm^-2。

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值为12.2mg kg^-1，将当前菜田土壤的磷素供应值与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ为低等供磷水平a，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量240kg hm^-2；

也即是施用磷肥的总磷推荐量＝化学磷肥-+有机粪肥+小麦秸秆＝200kg hm^-2×1.2＝240kg hm^-2；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、小麦秸秆和化学磷肥，且有机肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为50％，小麦秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

其中，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为2.2％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.37％，

依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机肥用量：有机肥带入磷量＝总磷推荐量×50％；

有机肥施用量＝有机肥带入磷量÷2.2％；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷0.37％；

其中，有机肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

根据上述计算得出：

1)有机肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×50％＝240×50％＝120kg hm^-2；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷2.2％＝120÷2.2％＝5455kg hm^-2；

2)作物秸秆用量：小麦秸秆带入磷量＝总磷推荐量×15％＝240×15％＝36kghm^-2；

小麦秸秆施用量＝小麦秸秆带入磷量÷0.37％＝36÷0.37％＝9730kg hm^-2；

3)化学磷肥施用过磷酸钙(含P₂O₅16％)，过磷酸钙带入磷量为：84kg hm^-2，过磷酸钙用量为：525kg hm^-2。其中，化学磷肥也可以为重过磷酸钙或磷酸二铵，或者其他化学磷肥均可。

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥，其中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥的具体方法为：在蔬菜(白菜)定植前，在种植行下开挖33cm深的沟槽，将所述小麦秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg小麦秸秆均匀混入1.8kg微生物菌剂；将有机粪肥和过磷酸钙均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土。20％无机氮肥和20％无机钾肥在莲座期施用，40％无机氮肥和30％无机钾肥在结球期施用。

依据上述方法设置对照组1，其中，蔬菜轮作、管理方法及使用氮肥和钾肥的步骤均与上述方法相同，唯一差别是，所施用的仅为化学磷肥，化学磷肥＝240kg hm^-2。

研究结果分析：实施例4相对于对照组1，化肥磷用量减少了65％，以有机粪肥磷和秸秆磷替代部分化肥磷，两季大白菜产量没有显著改变，季均磷素吸收量增加6％，同时土壤有效磷含量增加8-45％，说明有机粪肥、秸秆替代部分化肥能保证大白菜产量同时提升土壤供磷能力。

实施例5

供试菜田位于河北省高邑县；

供试土壤类型为壤质石灰性褐土；

甘蓝品种为中甘21，供试地块净菜产量水平60-80t/hm²，属中产水平；

一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据产量水平和菜田土壤供磷水平Ⅰ对应设置施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

其中，a＜44mg kg^-1，44mg kg^-1≤b≤49mg kg^-1，c＞49mg kg^-1；

a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，b′＝150kg hm^-2。

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值为22.2mg kg^-1，将当前菜田的磷素供应值与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ为低等供磷水平a，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量180kg hm^-2；

也即是施用磷肥的总磷推荐量＝化学磷肥+有机粪肥+小麦秸秆＝180kg hm^-2；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、小麦秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％，小麦秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为20％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

其中，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为1.9％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.31％；

依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×45％；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷1.9％；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×20％；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷0.31％；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

根据上述计算得出：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×45％＝180×45％＝81kghm^-2；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷1.9％＝81÷1.9％＝4263kg hm^-2；

2)作物秸秆用量：小麦秸秆带入磷量＝总磷推荐量×20％＝180×20％＝36kghm^-2；

小麦秸秆施用量＝小麦秸秆带入磷量÷0.31％＝36÷0.31％＝11613kg hm^-2；

3)化学磷肥施用过磷酸钙(含P₂O₅16％)，过磷酸钙带入磷量为：63kg hm^-2，过磷酸钙用量为：394kg hm^-2。

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥，其中，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田土壤施用磷肥的具体方法为：在蔬菜(甘蓝)定植前，在种植行下开挖30cm深的沟槽，将所述小麦秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg小麦秸秆均匀混入1.5-1.8kg微生物菌剂；将有机粪肥和过磷酸钙均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土。20％无机氮肥和20％无机钾肥在莲座期施用，40％无机氮肥和30％无机钾肥在结球期施用。

依据上述方法设置对照组1，其中，蔬菜轮作、管理方法及使用氮肥和钾肥的步骤均与上述方法相同，唯一差别是，所施用的仅为化学磷肥，化学磷肥180kg hm^-2。

研究结果分析：实施例5相对于对照组1，化肥磷用量减少了65％，以有机粪肥磷和秸秆磷替代部分化肥磷，两季甘蓝产量和磷素吸收量没有显著改变，土壤有效磷含量增加8-13％，说明有机粪肥、秸秆替代部分化肥能保证甘蓝产量同时提升土壤供磷能力。

此外，本发明还获得以下有益效果：

初步探明不同施肥模式下土壤磷库组分有效性转化关系：等养分量投入下有机物料替代部分化肥通过降低土壤稀HCl-Pi组分含量，增加Resin-Pi、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi组分含量，从而提升土壤磷素有效性；等有机物料投入下增施化肥磷通过增加resin-Pi、NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi、HCl-Pi组分含量，提升土壤磷素有效性；土壤有机质和微生物量磷在提升土壤磷素有效性方面起积极作用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离说明书及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设定菜田土壤供磷水平Ⅰ分别为：低等供磷水平a、中等供磷水平b和高等供磷水平c，并根据菜田土壤供磷水平Ⅰ和蔬菜种类对应设置种植季内施用磷肥的总磷推荐量分别为；a′、b′和c′，其中a＜b＜c，a′＞b′＞c′，总磷推荐量是磷肥中P₂O₅含量；

步骤二、检测当前菜田土壤的磷素供应值，将当前菜田土壤的磷素供应值与菜田土壤供磷水平Ⅰ比较获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ，进而获得当前菜田土壤供磷水平Ⅱ对应的施用磷肥的总磷推荐量；

步骤三、依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥的施用量，其中，磷肥包括有机粪肥、作物秸秆和化学磷肥，且有机粪肥带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为45％-50％，秸秆带入磷量占总磷推荐量的质量百分比为15％-20％，其余总磷推荐量为化学磷肥；

步骤四、根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类施用磷肥。

2.如权利要求1所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，a＜40mg kg^-1，40mg kg^-1≤b≤50mg kg^-1，c＞50mg kg^-1。

3.如权利要求1所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，a′＝1.2b′，c′＝0.8b′，所述蔬菜种类为瓜果类，且种植季内产量水平为中高产水平时，235kg hm^-2≤b′≤285kg hm^-2，所述蔬菜种类为绿叶菜、白菜或根菜类，且种植季内产量水平为中高产水平时，150kg hm^-2≤b′≤200kg hm^-2。

4.如权利要求1所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，有机粪肥带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为50％，秸秆带入磷量占磷肥推荐施用总量的质量百分比为20％，剩余为化学磷肥。

5.如权利要求1所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，所述有机粪肥为充分腐熟的混合有机肥料，所述有机粪肥干基中P₂O₅的平均质量百分比含量d为1.5％-2.6％；所述作物秸秆为玉米秸秆或者小麦秸秆，所述作物秸秆干基的P₂O₅平均质量百分含量e为0.21％-0.49％，依据获得的施用磷肥的总磷推荐量计算磷肥施用量的具体方法为：

1)有机粪肥用量：有机粪肥带入磷量＝总磷推荐量×(45％-50％)；

有机粪肥施用量＝有机粪肥带入磷量÷d；

2)作物秸秆用量：作物秸秆带入磷量＝总磷推荐量×(15％-20％)；

作物秸秆施用量＝作物秸秆带入磷量÷e；

其中，有机粪肥施用量和作物秸秆施用量均为干重。

6.如权利要求1所述的基于蔬菜化学磷肥减施的菜田土壤供磷力提升方法，其特征在于，根据磷肥施用量和蔬菜的种植种类给当前菜田施用磷肥的具体方法为：

在蔬菜定植前，在种植行下开挖28-40cm深的沟槽，将所述作物秸秆截成15-20cm的长段后均匀撒入所述沟槽中，之后在作物秸秆上均匀覆土，其中，每1000kg作物秸秆均匀混入1.5-1.8kg微生物菌剂；

将有机粪肥和化学磷肥均匀撒施在土壤表面，并翻耕入土，其中，菜田土壤为中国北方石灰性土壤。