CN108617218A - 通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业生产技术领域，公开了一种通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，通过水稻插秧同步精量施肥机，在插秧的同时，将含N：8.8公斤/亩、P2O5：2.4公斤/亩、K2O：6公斤/亩的肥料，一次性定点定位深施到秧苗一侧的泥土里，施肥深度在5‑8cm，所施肥料中的氮肥由控释期为90天的控释尿素和普通尿素混合而成，二者的比例为1:4‑4:1,可并施0.128公斤/亩的NAM添加剂。与常规机插，多次施肥的传统方法相比，使用此方法种植的晚稻，氮素养分损失减少28.85‑31.19个百分点，氮肥吸收利用率提高105.4％‑133.6％；与机插一次性深施含N：8.8公斤/亩的普通氮肥相比，使用此方法种植的晚稻，氮素养分损失减少3.97‑6.31个百分点，氮肥吸收利用率提高3.54％‑17.7％，且提升了产量，减少了对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法。
背景技术
水稻是我国最主要的粮食作物之一，在我国人口数量大，耕地面积少的情况下，提高水稻单产成为了迫切的问题。而施加氮肥是提高水稻单产的重要手段，这也导致了我国水稻的单位面积氮肥施用量比世界高出75％。现有施肥手段多为人工抛洒表施，也有机械基肥深施，但均为在整个水稻生育期内多次施肥，不仅增加了人工作业的成本，而且氮肥流失量大，导致氮肥利用率低。超量的施肥又造成了浪费，还增加了环境的负担。
2017年3月向镜等人提出了一种水稻机插一次施肥方法(申请公布号：CN106857130A)，在水稻机插时一次性沟施控释复混肥和表层混施速效肥。虽然提出了机插时一次性施肥的方法，但其并未能降低传统的氮肥施用量，并采用了控释肥深施和普通肥表施同时进行的方法，并不能减少肥料的施用量和有效防止氮肥的流失，氮素吸收利用率的提升幅度也不够大。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的氮肥施用量在，氮素流失多，氮素利用率低的问题，提供一种通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，该方法具有施用氮肥量小，氮素流失低，氮素利用率高，施肥工作量小的优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，在晚稻机插同时，将养分量为N：8.8公斤/亩、P2O5：2.4公斤/亩、K2O：6公斤/亩的复混肥料定量、定点、定时地一次性施到秧苗一侧的土下，整个晚稻生育期不再追加施肥；所述含N肥料由1:4-4:1的控释尿素和普通尿素混合而成。
优选地，所述控释尿素为控释期为90天的树脂包膜控释尿素。
优选地，所述控释尿素与普通尿素的比例为1:4。
进一步优选地，在所述复混肥料中还添加有0.128公斤/亩的NAM添加剂，所述NAM添加剂为中国科学院沈阳应用生态研究所研制的专用型抑制剂。
优选地，所述复混肥料施入土下的深度为5-8cm。
优选地，所述晚稻机插的栽植密度12cm×25cm。
通过上述技术方案，不仅降低了施肥的人工成本，氮肥施用量下降了20％，而且相对于传统施肥方式，氮素养分损失减少31.19个百分点，氮素吸收利用率提高了133.6％，相对于机插一次性深施普通氮肥，氮素养分损失减少4.22个百分点，氮肥吸收利用率提高了17.7％。
附图说明
图1是各实施方式氮肥吸收利用率对比图；
图2是各实施方式氮素挥发损失情况对比图；
图3是各实施方式氮素径流损失情况对比图；
图4是各实施方式氮素渗漏损失情况对比图；
图5是各实施方式氮素总损失情况对比图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
发明人在湖南省浏阳市沿溪镇进行了种植试验，供试晚稻品种为H优518；供试肥料由金正大生态股份有限公司提供控释期为90天的树脂包膜控释尿素，由湖南金叶众望科技股份有限公司提供所需的配方肥。使用时根据试验需要将控释尿素与配方肥配合成复混肥。其他肥料还包括普通尿素，氯化钾，过磷酸钙，全部为市售。传统施肥量由湖南省调查而得。各实施例所施肥量如下：
T1、传统施肥：(N 11公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥全部为普通尿素；
T2、普通氮肥：机插同步一次性减N量20％施肥(N 8.8公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥全部为普通尿素；
T3、实施例一：机插同步一次性减N量20％施肥(N 8.8公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥控释尿素与普通尿素的N素比例为2:8；
T4、实施例二：机插同步一次性减N量20％施肥(N 8.8公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥控释尿素与普通尿素的N素比例为5:5；
T5、实施例三：机插同步一次性减N量20％施肥(N 8.8公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥控释尿素与普通尿素的N素比例为8:2；
T6、实施例四：机插同步一次性减N量20％施肥(N 8.8公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)，氮肥控释尿素与普通尿素的N素比例为2:8，另外添加0.128公斤/亩的NAM添加剂；
T7、无氮空白例：磷钾等量无氮施肥(N 0公斤/亩、P2O5 2.4公斤/亩、K2O 6公斤/亩)；
具体施肥方法为：T1、13.2-4.8-7.2复混肥50.0公斤/亩，全部做基肥整地时撒施与表层土混匀，分蘖期追施(撒施)尿素9.6公斤/亩、氯化钾4.0公斤/亩；T2-T6均采用龙舟公司的2FH-8水稻插秧同步精量施肥机，根据施肥要求调配好复混肥，在插秧时一次性侧深施肥，T2施用17.6-4.8-12复合肥50公斤/亩；T3将50公斤/亩的14.1-4.8-12复合肥与4.2公斤/亩的控释尿素充分混合后施用；T4将50公斤/亩的8.8-4.8-12复合肥与10.5公斤/亩的控释尿素充分混合后施用；T5将50公斤/亩的3.5-4.8-12复合肥与16.8公斤/亩的控释尿素充分混合后施用；T6将50kg/亩的14.1-4.8-12复合肥与4.2公斤/亩的控释尿素、0.128公斤/亩的NAM添加剂充分混合后施用。施肥深度5-8cm；T7、每亩撒施过磷酸钙20.0公斤、氯化钾6.0公斤，分蘖期每亩追施氯化钾4.0公斤。
试验种植方式为，分小区种植，每种实施方式一个小区，小区面积12m×4m＝48m2，栽植密度16cm×25cm，每种实施方式重复3次，共21个小区，在大田里随机区组排列。
试验结果测定：
1、氮肥吸收利用率：在成熟期，每个小区取代表性稻株5蔸，分植株和籽粒在105℃杀青，80℃烘干到恒重后称重。将样品粉碎研磨，用H2SO4-H2O2消煮，用凯氏定氮法测定各器官的氮含量。
计算方法为：N总吸收量＝稻谷重量×稻谷含N量+稻草重量×稻草含N量；N肥吸收利用率＝(施N区N总吸收量一无N区N总吸收量)/总施N量×100％。
2、氨挥发损失：NH3挥发采用密闭室间歇式通气法收集，密闭室由透明的有机玻璃制作(直径20cm、高15cm)。挥发NH3吸收液为20g·L-1硼酸，每次抽气结束后，用标准稀硫酸(0.005mol·L-1H2SO4)滴定，估算土壤中挥发NH3量。抽气时，气室内换气速率控制在15～20次·min-1。施肥后每天上午9:00-11:00和下午15:00-17:00进行抽气，作为每天NH3挥发的平均通量计算全天的NH3挥发量，持续测定直至施N处理与无氮空白处理的NH3挥发通量相近为止。
计算方法为：N素挥发损失率(％)＝(施N区N素挥发累积损失量－不施N区N素挥发累积损失量)/施N量×100％。
3、氮素径流损失：每次降雨产流和排水晒田后，量取径流收集池(长、宽、高分别为2.0、1.0、0.5m)内水位刻度的变化，求得径流量。将径流池内搅拌均匀后取500mL水样，再关闭水阀洗净。测定径流水中TN、NH4 +-N、NO3 --N含量，并计算损失量。
水样中TN含量采用碱性过硫酸钾-紫外分光光度法测定；水样中NH4 +-N、NO3 --N含量采用SmartChem200全自动间断化学分析仪测定。
计算方法为：
(1)N素径流损失量(kg/hm2)＝[小区径流水N素浓度(mg/L)×流失体积(L)/1000000]×10000(m2/hm2)/小区面积(m2)
(2)N素损失率(％)＝[施N处理N素损失量(kg/hm2)－不施N处理N素损失量(kg/hm2)]/施N量(kg/hm2)×100％
4、氮素渗漏损失：各处理小区中心位置埋设土壤渗漏水收集装置(在土下离土面60cm，埋设一个长、宽、高分别为50cm、40cm、5cm的盘子，在盘底放置100目的尼龙纱网，盘中装满洗干净的细砂，在盘子中心打一小孔，用导管连通到收集池。定期用米尺记录收集池中渗漏水高度，并计算体积；将渗漏池中水充分搅匀后用已洗净的广口塑料瓶取水样100ml，及时带回实验室，并测定渗漏水样中TN、NH4 +-N、NO3 --N含量，并计算渗漏损失。
水样中TN含量采用碱性过硫酸钾-紫外分光光度法测定；水样中NH4 +-N、NO3 --N含量采用SmartChem200全自动间断化学分析仪测定。
计算方法为：
(1)N素渗漏损失量(kg/hm2)＝[小区渗漏水N素浓度(mg/L)×流失体积(L)/1000000]×10000(m2/hm2)/小区面积(m2)；
(2)N素损失率(％)＝[施N处理N素损失量(kg/hm2)－不施N处理N素损失量(kg/hm2)]/施N量(kg/hm2)×100％；
5、氮素总损失：将各小区的NH3挥发氮素损失量、氮素径流损失量和氮素渗漏损失量相加，作为氮素总损失量；N素总损失率(％)＝[施N处理N素总损失量(kg/hm2)－不施N处理N素总损失量(kg/hm2)]/施N量(kg/hm2)×100％。
实验结果：
各实施方式的氮肥吸收利用率与氮肥施用量的对照情况参见图1，各种施肥方式的氮肥吸收利用率在24.63％-57.53％之间，实施例一-实施例四均较传统施肥方式的氮肥吸收利用率大幅提高，在氮肥施用量下降20％的情况下，氮肥吸收利用率提高了105.4％-133.6％；相对普通氮肥一次性深施，实施例一-实施例四的氮肥吸收利用率均有提高，在氮肥等量施用的情况下，氮肥吸收利用率提高了3.54％-17.7％；尤其在实施例四中，氮肥吸收利用率分别较传统施肥方式和普通氮肥一次性深施提高了133.6％和17.7％。各实施方式的氮肥吸收利用率数据见表1：
表1各实施方式氮肥吸收利用率统计
各实施方式的氮素挥发损失情况参见图2，各实施方式的氮素挥发损失量在6.95-44.54Kg/hm2之间，其中传统施肥方式的氮素挥发损失最多，减氮一次性深施的各实施方式的氮素挥发损失明显降低，控释尿素与普通尿素混合一次性深施的氮素挥发损失比普通尿素一次性深施的氮素挥发损失量减少31.4％-42.79％，氮素损失率减少了63.4％-86.6％，其中实施例四减少幅度最大。各实施方式的氮素挥发损失量和氮素损失率见表2.
表2各实施方式氮素挥发损失情况统计
各实施方式的氮素径流损失情况参见图3，各实施方式的氮素挥发损失量在23.49-39.75Kg/hm2之间，其中传统施肥方式的氮素径流损失最多，减氮一次性深施的各实施方式的氮素径流损失明显降低，控释尿素与普通尿素混合一次性深施的氮素径流损失比普通尿素一次性深施的氮素径流损失量减少6.1％-10.6％，氮素损失率减少了43.1％-74.6％，其中实施例四减少幅度最大。各实施方式的氮素径流损失量和氮素损失率见表3.
表3各实施方式氮素径流损失情况统计
各实施方式的氮素渗漏损失情况参见图4，各实施方式的氮素渗漏损失量在5.51-9.19Kg/hm2之间，除无氮对照例外，其他实施方式的氮素渗漏损失差别不大，且各实施方式的氮素渗漏损失量也不大，可见氮素渗漏损失不是氮素损失的主要方式，施肥方式对氮素渗漏损失的影响不大。各实施方式的氮素渗漏损失量和氮素损失率见表4.
表4各实施方式氮素渗漏损失情况统计
各实施方式的氮素总损失情况参见图5，各实施方式的氮素总损失量在35.95-93.48Kg/hm2之间，由于未施用氮肥，无氮对照例的氮素损失最少，一次性减氮20％深施方式较传统施肥方式氮素总损失量减少47.4％-56.3％，氮素总损失率减少71.4％-89.4％；控释尿素与普通尿素混合深施方式较普通尿素深施方式氮素总损失量减少11.6％-17.0％，氮素总损失率减少43.2％-63.2％。其中添加有0.128公斤/亩的NAM添加剂的实施例四的氮素损失下降幅度最大。各实施方式的氮素总损失量和氮素总损失率见表5.
表5各实施方式氮素总损失情况统计
通过表1-表5的结果可以看出，采用本发明通过机插同步施用控释肥提高晚稻氮素利用率的方法的实施例，不仅可以减少施肥次数，降低氮肥的使用量，而且可以有效提高氮肥的吸收利用率，降低氮素的流失。具有生产成本低、环境负担小的优点。采用本发明通过机插同步施用控释肥提高晚稻氮素利用率的方法的实施例四，由于添加了0.128公斤/亩的NAM添加剂，具有提高氮肥的吸收利用率，降低氮素流失的明显更好的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，在晚稻机插同时，将养分量为N：8.8公斤/亩、P2O5：2.4公斤/亩、K2O：6公斤/亩的复混肥料定量、定点、定时地一次性施到秧苗一侧的土下，整个晚稻生育期不再追加施肥；
所述含N肥料由1:4-4:1的控释尿素和普通尿素混合而成。
2.根据权利要求1所述的通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，所述控释尿素为控释期为90天的树脂包膜控释尿素。
3.根据权利要求2所述的通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，所述控释尿素与普通尿素的比例为1:4。
4.根据权利要求3所述的通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，在所述复混肥料中，还添加有0.128公斤/亩的NAM添加剂。
5.根据权利要求1所述的通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，所述复混肥料施入土下的深度为5-8cm。
6.根据权利要求1所述的通过机插同步施用控释肥减少晚稻氮素养分损失的方法，其特征在于，所述晚稻机插的栽植密度16cm×25cm。
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| CN111505240A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-07 | 生态环境部华南环境科学研究所 | 一种减缓农田氮素流失的阻控系统及方法 |
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2018
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