CN109548601A - L型水稻控释专用肥及其在水稻栽培中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种L型水稻专用控释肥及其在水稻栽培中的应用。L型包膜控释肥的使用一方面可实现水稻秧苗在大田生长期内一次基施，能满足水稻前期养分需求，后期不脱肥，不需追肥，大大降低了农民的劳力投入；另一方面，氮素施肥量较常规施肥量至少减少20％，显著降低了水稻的施氮量，解决了目前水稻种植中普遍存在的施氮量过高带来的环境问题。因而，该水稻专用肥在水稻种植领域具有重要的应用价值。

Description

L型水稻控释专用肥及其在水稻栽培中的应用
技术领域
本发明属于肥料领域，涉及一种L型水稻控释专用肥及其在水稻栽培中的应用。
背景技术
氮肥利用率低，施用量越来越高导致环境污染日趋严重。改变传统施肥方式，提高作物产量和氮肥利用率成为当务之急。控释肥料的出现为解决这一任务及时提供了可能，因为控释肥料是传统化学肥料的功能延伸与改进，具有养分释放与作物需求同步，挥发、淋溶、固定少，减轻环境污染等优点，能够显著的提高作物产量和氮肥利用率。
我国是世界上水稻种植面积最大稻谷总产量最高的国家，我国的水稻种植面积一直保持在5亿亩左右，约占粮食作物总面积的30％，而稻谷产量占粮食总产的50％，全国约有三分之二的人口以稻米为主食。因此水稻生产在我国国民经济中占有极其重要的地位和举足轻重的影响。水稻田中肥料利用率更低，一方面水田中肥料的氨气挥发和反硝化产生的N0、NO：等还原性气体,对大气造成污染，如温室效应，另一方一面水田中养分的淋失严重,排水晒田时排水中养分的流失及所造成的严重的面源污染，并且污染地下水，使水质下降，针对这些情况人们也采取了一些措施，诸如：平衡施肥、优化配方一施肥，以及管理施用技术措施的改善如氮肥深施等，但由于水稻田的特殊施用条件，长期的氧化还原环境，致使目前水稻田中提高肥料利用率尤其是氮肥的利用率没有多大进展。控释肥这一高新技术为解决化肥利用率和环境污染问题提供了新的思路和途径。因此本世纪以来，控释肥的研究正是化肥工艺上的一个重大变革，根据作物的需肥规律，将肥料制作成自动释放并与作物需肥规律相同步的一种肥料类型，来提高肥料利用率并降低对环境的污染，取得了显著的经济效益和社会效益。目前水稻等大田作物上由于普通氮肥肥效期短，难以做到一次性免追肥，施肥多为底施+追施2-3次，才能满足作物养分需求，造成人工成本增加，肥料损失严重。因此，随着劳力短缺、人工成本增加，又要保证粮食安全，开展省工、增效的水稻一次性施肥技术与产品显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种L型水稻控释专用肥及其在水稻栽培中的应用。
本发明提供的水稻控释专用肥为L型包膜控释专用肥；
所述L型包膜控释专用肥由氮肥、磷肥和钾肥组成；其中，所述氮肥由L型包膜控释尿素和速效氮肥组成；所述L型包膜控释尿素中氮元素的质量占所述氮肥中氮元素总质量的40-60％，具体为50％；
所述氮肥的质量份为15-25份，具体为20份或22份；所述氮肥的质量以所述氮肥中的氮元素计；
所述磷肥的质量份为10-20份，具体为16份或14份；所述磷肥的质量以五氧化二磷计；
所述钾肥的质量份为10-15份，具体为14份或12份；所述钾肥的质量以氧化钾计；
所述L型包膜控释尿素由尿素颗粒和包裹在所述尿素颗粒表面的包膜层组成；其中，所述包膜层由聚乙烯、聚丙烯和滑石粉组成；
具体的，所述L型包膜控释尿素中，所述尿素颗粒的质量份为90-93份；所述聚乙烯的质量份为4-5份；所述聚丙烯的质量份为3-4份；所述滑石粉的质量份为0.3-0.6份。
更具体的，所述L型包膜控释尿素由尿素颗粒92份和包裹在尿素颗粒表面的包膜层组成；其中，所述包膜层由聚乙烯4份、聚丙烯3.5份和滑石粉0.5份组成。
上述水稻控释专用肥中，所述L型包膜控释肥的释放期为45-75天；具体为60天。
所述速效氮肥选自尿素、硝酸钾、磷酸一铵和磷酸二铵中的至少一种。
另外，上述本发明提供的水稻控释专用肥在水稻栽培中的应用。
本发明提供的水稻的栽培方法，包括如下步骤：采用农民习惯秧盘育秧，长成水稻秧苗后，插秧翻地前，将所述水稻控释专用肥一次性撒施或机械抛肥一次性施入大田中，然后在翻地或耙地，泡田，插秧，生育期不再追肥，其它管理措施与常规一致，收获。
所述水稻控释专用肥的施氮量为习惯施肥的施氮量的60-80％；
具体的，所述L型包膜控释专用肥的施用量为720-780kg/公顷；具体为750kg/公顷；
所述L型包膜控释尿素的施氮量为60-90kg/公顷；具体为75-82.5kg/公顷。
所述农民习惯秧盘育秧具体包括：
4月初取河渠淤土过筛后的细土，每盘2公斤左右，调酸至pH值为5-5.5，扣塑料棚(提高棚温)，每平米施用0.15-0.2公斤低氮高磷硫基复合肥，与调酸后的土混匀。底覆土-机播浸过的稻籽-覆土-喷灌浇水-覆透气膜，起床前5天左右追施硫铵，用量为150平米追10公斤。
所述水稻的农民习惯施肥方法(大田)：插秧翻地前施用底肥(复合肥或复混肥)、耙地、泡田、-机插秧、返青追氮肥、分蘖追氮肥、蘖穗追氮肥。
所述水稻的品种具体可为白金1号、白稻8或盐丰47。
本发明提供了一种含L型包膜控释尿素的水稻控释专用肥。L型包膜控释肥的使用一方面可实现水稻秧苗在大田生长期内一次基施，能满足水稻养分需求，后期不脱肥，不需追肥，大大降低了农民的劳力投入；另一方面，氮素施肥量较常规施肥量至少减少20％，显著降低了水稻的施氮量，解决了目前水稻种植中普遍存在的施氮量过高带来的环境问题。因而，该水稻控释专用肥在水稻种植领域具有重要的应用价值。
附图说明
图1为L60型包膜控释尿素在田间的氮素累积溶出特征。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述，但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
1材料与方法
田间试验于2013年4月-10月布置在吉林省白城市洮北区林海镇朱家村一社种植户赵凤宝水稻田。供试土壤为轻壤土，供试水稻品种为白金1号，前茬作物为水稻，0-20cm土壤有机质24.2g/kg，铵态氮含量4.41mg/kg，硝态氮含量5.43mg/kg，有效磷22.6mg/kg，速效钾183mg/kg，pH 7.8。4月18日-4月19日用机插育秧盘(规格：长580×280×28毫米)育秧。
习惯育秧按如下流程进行：4月初取河渠淤土过筛后的细土，每盘2公斤左右，调酸至pH值为5-5.5，扣塑料棚(提高棚温)，每平米施用0.15-0.2公斤低氮高磷硫基复合肥，与调酸后的土混匀。底覆土-机播浸过的稻籽-覆土-喷灌浇水-覆透气膜，起床前5天左右追施硫铵，用量为150平米追10公斤。
田间试验于2013年5月25-26日机插秧，采用释放期为60天的包膜控释尿素(用L60表示，下同)，包膜率7.7％，含氮42.5％；称取L60型包膜控释尿素各5g，缝合在1mm的塑料网袋中，共15袋，插秧当天定位埋植秧土下面，插牌标示。分别在返青、分蘖、穗分化期、抽穗、收获期取L60型包膜控释尿素3袋测定田间释放特征。
2试验设计
田间试验采用随机区组设计，设3个处理：
CK1(习惯育秧，不施氮肥)；
②CK2(习惯育秧，习惯施肥：施氮量187.5kg/hm2，其中底肥、返青、分蘖和穗蘖追肥比例分别为24％、20％、36％和20％；
③控释N(减氮20％，施氮量150kg/hm2，50％控N+50％速N)，在水稻插秧泡田前一次基施，生长期不再施用氮肥，习惯施肥育秧；所有处理在水稻移栽泡田前施入等量磷、钾肥，具体方案见下表1。小区长10米，宽3米，小区面积30m2，3次重复。
所用L型包膜控释尿素由尿素颗粒92份和包裹在尿素颗粒表面的包膜层组成；其中，包膜层由再生聚乙烯4份、再生聚丙烯3.5份和滑石粉0.5份组成。
3采样及样品测定方法
收获时每个小区量好行距、穴距，每个小区均匀取6穴稻株，考种调查记录穗数、穗粒数、秕粒率、千粒重(稻籽含水率14.5％时测定)，称植株、稻籽鲜重和干重及含氮量。全氮用凯氏定氮法测定。每个小区取三个2平方米晒干后，稻籽含水率14.5％时测定计产。
氮肥利用率采用差值法计算，其公式为：氮肥利用率(％)＝(施氮区吸氮量-无氮区吸氮量)/施氮量×100。
4统计分析
数据统计分析应用SPSS17.0软件。
表1田间试验施肥方案
5结果与分析
5.1不同处理对水稻产量及产量因子的影响
表2不同处理对水稻产量及产量因素的影响
由表2可看出，在减氮20％的条件下，习惯育秧加基施(控释N)比习惯施肥处理水稻显著增产，增加536kg/hm2，增6.5％；增产的主要原因是穗粒数显著增加(每穗平均增加18粒)，千粒重提高(提高1.1克)。
5.2不同处理的经济效益分析
表3水稻种植经济效益
注：2013年水稻收购价格2800元/吨，尿素2500元/吨，包膜尿素均价3900元/吨，追肥人工450元/hm2。
由表3可看出，虽然控释肥的价格高于普通氮肥，但通过减少氮肥用量和速效缓效掺混施用的方式，进一步考虑施用控释肥免去追肥环节，则控释N处理的总投入成本(氮肥成本+劳动力投入)反而低于习惯施氮(氮肥成本+劳动力投入)。在减氮20％的条件下，控释N处理比习惯施肥(CK2)净收入显著增加，为1864元/hm2，增8.5％。
5.3不同处理对水稻吸氮量、氮肥利用率的影响
表4不同处理收获期水稻吸氮量及氮肥利用率
由表4可看出，控释N处理的水稻吸氮总量和籽粒吸氮量均显著高于习惯施肥(CK2)，氮素利用率提高14个百分点。
5.4控释肥料(L60型)从插秧-水稻收获田间的氮素累积溶出特征
如图1所示。
5.5结论与分析
在农民习惯育秧的条件下，减氮20％一次性施肥(控氮和速效氮各50％)，减少追肥劳力投入，增加农民收入。其原因：L60型包膜控释尿素在田间的氮素溶出特征(见图1)基本与水稻田间需氮规律相吻合，特别是在穗分化期-收获期间增加了氮素的有效供给，从而使穗粒数显著增加，提高千粒重。
实施例2
1、示范时间：2014年5月15日-9月20日
2、示范面积和地点：水稻示范面积700亩，示范地点在白城市洮南市福顺镇。
3、示范肥料：水稻控释专用肥(硫酸钾型，氮：磷：钾比例为20:16:14，内含50％控氮)，L型包膜控释尿素释放期为60天。
4、示范方案设计：
表5、水稻免追肥示范方案
5、示范用水稻品种，种子处理、育苗时间及方法：
试验的水稻品种为白稻8，4月10日开始晒种，4月13日用盐水选种，选出的稻种用咪鲜胺在15度水温浸种。4月18日捞出放在保温处催芽两天，然后摊开晾晒，用配套播种器在简塑钵盘上播种。习惯育秧方式与实施例1相同。
6、整地插秧时间和方法：
5月15日开始对水稻移栽田进行耕翻，耕翻深度为15-18厘米，5月20日机械插秧。
7、田间施肥管理：
习惯施肥(CK)基施为每公顷260公斤磷酸二铵(64％)，210公斤硫酸钾(50％)；5月28-30日追返青肥(82公斤尿素kg/hm2)，6月5-7日分蘖肥(尿素150kg/hm2)，6月20-25日穗孽肥(尿素74kg/hm2)。
示范田基施水稻控释专用肥(氮：磷：钾比例为20:16:14，硫酸钾型，内含50％控释氮)每公顷施用水稻控释专用肥750公斤；L型包膜控释尿素的施氮量75kg/公顷。
所用L型包膜控释尿素由尿素颗粒92份和包裹在尿素颗粒表面的包膜层组成；其中，包膜层由再生聚乙烯4份、再生聚丙烯3.5份和滑石粉0.5份组成。
8、测产验收
收获前测产按示范田按农业部测产验收办法测产验收，并取样考种测定穗数、穗粒数、秕粒率和千粒重。
9、示范结果及分析
表6、产量及产量三因素
注：水稻收购价格3000元/吨，2014年4-7月46％的尿素2000元/吨，42％的包膜尿素3900元/吨，追肥人工600元/km2。
表7、经济效益分析
由表5至表7可知，在减少氮肥用量20％的条件下，水稻控释专用肥一次性施肥与农民习惯施肥比，增加产量877kg/hm2，增11.0％；穗数增加11.6万穗；穗粒数增加1粒；千粒重降低0.9克；氮肥成本增加190元/hm2；减少追肥劳力投入600元/hm2；增加净收入3147元/hm2。
实施例3
1、示范时间：2014年6月22日-10月15日
2、示范面积和地点：水稻示范面积600亩，示范地点在河北省唐海县十一农场。
3、示范材料：示范肥料：水稻控释专用肥(氮：磷：钾比例为22:14:12，内含50％控氮)，L型包膜控释尿素释放期为60天。
4、示范方案设计：
表8、水稻免追肥示范方案
5、示范用水稻品种、育苗时间、机插秧时间
示范田用的水稻品种为盐丰47，5月10-15日育秧，6月17-22日机插秧。习惯育秧方式与实施例1相同。
6、田间施肥管理：
习惯施肥(CK)基施为每公顷90公斤尿素，220公斤磷酸二铵(64％)，150公斤氯化钾(60％)；(1)6月27-28日追返青肥，每公顷追尿素124公斤，(2)7月6-7日追分蘖肥，每公顷追尿素150公斤，(3)7月15-17日追蘖穗肥，每公顷追尿素150公斤。
示范田基施水稻控释专用肥(氮：磷：钾比例为22:14:12，内含50％控氮)，L型包膜控释尿素释放期为60天，每公顷施用水稻控释专用肥750公斤，L型包膜控释尿素的施氮量为82.5kg/公顷。
所用L型包膜控释尿素由尿素颗粒92份和包裹在尿素颗粒表面的包膜层组成；其中，包膜层由聚乙烯4份、聚丙烯3.5份和滑石粉0.5份组成。
7、测产验收
收获前测产按示范田按农业部测产验收办法测产验收，并取样考种测定穗数、穗粒数、秕粒率和千粒重。
8、示范结果及分析
表9、产量及产量三因素
表10、经济效益分析
注：水稻收购价格3000元/吨，2014年4-7月46％的尿素2000元/吨，42％的包膜尿素3800元/吨，追肥人工600元/km2。
由表8至表10可知，在减少氮肥用量40％的条件下，水稻控释专用肥一次性施肥与农民习惯施肥比，产量无差异，穗数减少47万穗，穗粒数增加11粒，结实率增加1.1个百分点，氮肥成本降低95元/hm2；减少追肥劳力投入600元/hm2；增加净收入758元/hm2。

Claims (9)

1.一种水稻控释专用肥，其特征在于：所述水稻控释专用肥为L型包膜控释专用肥；
所述L型包膜控释专用肥由氮肥、磷肥和钾肥组成；
其中，所述氮肥由L型包膜控释尿素和速效氮肥组成；所述L型包膜控释尿素由尿素颗粒和包裹在所述尿素颗粒表面的包膜层组成。
2.根据权利要求1所述的水稻控释专用肥，其特征在于：所述L型包膜控释尿素中氮元素的质量占所述氮肥中氮元素总质量的40-60％；具体为50％。
3.根据权利要求1或2所述的水稻控释专用肥，其特征在于：所述氮肥的质量份为15-25份；所述氮肥的质量以所述氮肥中的氮元素计；
所述磷肥的质量份为10-20份；所述磷肥的质量以五氧化二磷计；
所述钾肥的质量份为10-15份；所述钾肥的质量以氧化钾计。
4.根据权利要求1-3中任一所述的水稻控释专用肥，其特征在于：所述包膜层由聚乙烯、聚丙烯和滑石粉组成；
所述L型包膜控释尿素中，所述尿素颗粒的质量份为90-93份；所述聚乙烯的质量份为4-5份；所述聚丙烯的质量份为3-4份；所述滑石粉的质量份为0.3-0.6份。
5.根据权利要求1-4中任一所述的水稻控释专用肥，其特征在于：所述L型包膜控释肥的释放期为45-75天；具体为60天。
6.根据权利要求1-5中任一所述的水稻控释专用肥，其特征在于：所述速效氮肥选自尿素、硝酸钾、磷酸一铵和磷酸二铵中的至少一种；
所述聚丙烯为再生聚丙烯；
所述聚乙烯为再生聚乙烯。
7.权利要求1-6中任一所述水稻控释专用肥在水稻栽培中的应用。
8.一种水稻的栽培方法，包括如下步骤：采用农民习惯秧盘育秧，长成水稻秧苗后，插秧翻地前，将权利要求1-6中任一所述水稻控释专用肥一次性施入大田中，然后在翻地或耙地，泡田，插秧，生育期不再追肥，其它管理措施与常规一致，收获。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述水稻控释专用肥的施氮量为习惯施肥施氮量的60-80％；
所述L型包膜控释专用肥的施用量为720-780kg/公顷；具体为750kg/公顷；
所述L型包膜控释尿素的施氮量为60-90kg/公顷；具体为75-82.5kg/公顷。
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CN114532173A (zh) * 2022-03-01 2022-05-27 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 一种控制稻田氮素损失的钵盘精量施氮育秧方法

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