CN110343007A

CN110343007A - 一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法

Info

Publication number: CN110343007A
Application number: CN201910739327.3A
Authority: CN
Inventors: 郑曙峰; 周治国; 韩效钊; 王维; 徐道青; 陈敏; 阚画春; 刘小玲; 李淑英; 邹朋; 刘荣
Original assignee: Cotton Research Institute Anhui Academy Of Agricultural Sciences; Nanjing Agricultural University; Hefei University of Technology
Current assignee: Cotton Research Institute Anhui Academy Of Agricultural Sciences; Nanjing Agricultural University; Hefei University of Technology
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2019-10-18

Abstract

本发明公开了一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，通过不同释放期的缓释氮肥、缓释钾肥及普通氮、磷、钾、硼、锌、硫肥进行配方和混合，在棉花机械播种的同时将肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，不再进行土壤追施肥料。本发明具有以下优点：1）通过不同释放期缓释氮肥、缓释钾肥及普通肥料配比，有效地保证棉花整个生育期对养分的需求，减少了肥料用量；有效解决了棉花施肥次数多、不同生育期肥料养分配比难控制等问题，减少了棉花施肥次数，节省了施肥用工，提高了肥料利用率和施肥效益，减少了农业面源污染。2）通过一次性机械种肥同播，有效解决了棉花中后期追肥田间作业困难等问题，实现了施肥机械化、轻简化。

Description

一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法

技术领域

本发明属于肥料技术领域，尤其涉及一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法。

背景技术

棉花是我国主要经济作物之一，其产量占世界总产的20-35%。棉花具有生育期长、无限生长、营养生长和生殖生长重叠时间长等生物学习性，使得棉花施肥技术更加复杂，施肥技术对产量的贡献率大。长江流域棉区和黄河流域棉区棉花常规的施肥方式包括基肥、苗肥、蕾肥、花铃肥和盖顶肥等3-5次。棉花生产常规肥料和常规施肥技术存在如下问题：一是施肥次数多，花工多，追肥工序复杂，田间操作不便，难以满足轻简化机械化栽培的需要；二是施肥技术难以掌握，存在盲目过量施肥、施肥方法和时期不合理等问题，肥效低、面源污染重；三是常规技术中存在大量施肥期与干旱雨涝等灾害高发期重叠导致无法追肥或肥害而减产的重大难题。因此，急需研究适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法。

有关棉花一次性施肥的研究已有一些报道。其中，“盐碱地棉花一次性施肥效应研究”（辛承松等，山东棉花研究中心《中国农学会棉花分会2016年年会论文汇编》，p169）一文中公开了一种盐碱地棉花一次性施肥方法，采用控释复合肥+普通尿素一次性施用；“棉花缓控释尿素（CRU）肥效试验”（吴以学，《湖北植保》2013年第4期，p1-3）一文公开了缓控释尿素（CRU）一次性施肥，但钾肥需分2次施用（60%作基肥、40%作花铃肥）；“区域作物专用复合（混）肥料配方制定方法与应用”（车升国，中国农业大学博士学位论文，2015年，p130-140）公开了我国棉花专用复合（混）肥料一次性施肥配方氮磷钾比例；“滨海盐碱地不同施肥模式对棉花氮磷养分积累和产量的影响” （何伟，《水土保持学报》，2018年6月，p295-300）公开了一次性施肥处理（非控释氮和控释氮1：2配合）籽棉产量与习惯施肥效果接近；张教海（《湖北农业科学》，2009年5月，p1089-1091）、梅建虎（《江西棉花》，2009年4月，p22-24）、阚画春（《中国棉花》，2009年4月，p15-17）等公开了“棉花专用配方缓控释（复合肥）”，可以一次性施用，但未涉及种肥同播；更重要的是，以上公开的棉花一次性施肥都采用控释肥或缓控释肥为原料，而我国现行的标准只有《GB/T 23348-2009 缓释肥料》、《GB/T 29401-2012硫包衣尿素》和《GB/T 34763-2017脲醛缓释肥料》等，尚无“控释肥料”和“缓控释肥料”标准，市场上无符合标准的原料产品，因此在实际生产中无法实现，另外，所公开的一次性施肥配方未全部包含棉花所必需的氮、磷、钾、硼、锌、硫等养分，且其施肥方法也未涉及“种肥同播”。

“棉花氮代谢对一次施肥时间的响应特性”（张杰锟，华中农业大学硕士学位论文，2014年，p7）公开了棉花一次性施肥，但所用肥料为常规速效肥料，未涉及缓释肥和“种肥同播”，其一次性施肥时期为棉花开花期，田间操作不便，容易造成棉株机械损伤。

中国专利文件CN103936499(申请号201410111380.6)公开了一种可用于种肥同播的肥料及其生产方法，选用氮肥、磷肥、钾肥、腐植酸、中量元素钙、镁、硫肥料、螯合态微量元素肥料、促根剂、生理活性物质、防烧苗物质等，利用湿法磷酸喷浆造粒工艺和/或传统法磷酸氢二铵生产工艺，糅合微胶囊缓释技术进行肥料生产；实现肥料与作物种子或根系直接接触，避免了肥料集中施用导致的“烧种”、“烧苗”的现象，实现机械化播种施肥，提高了施肥效率和肥料利用率。但是，作物种肥同播时，肥料与种子或根系直接接触并不是十分必要，一是要做到肥料和种子直接接触，肥料生产所需的原料、包膜材料及工艺上要求较高，无疑大大增加了生产成本，二是作物生长前期需肥量小，可通过具有施肥功能的播种机，在距播种行一定的地方一次性施肥，既可以避免“烧种”、“烧苗”的发生，又可以满足作物对养分的需求。

中国专利文件CN109496730 (申请号201811581044.2)公开了一种吉林中部春玉米一次性施肥的肥料及施肥方法，通过普通尿素和不同释放期的聚合物包膜控释尿素配比，掺混磷肥、钾肥、锌肥、硫肥等，实现了玉米一次性施肥，解决了玉米追肥难的问题，并提高了肥料利用率。中国专利文件CN108440054 (申请号CN201810348794.9) 公开了一种适用于水稻一次性施肥的肥料及其制备方法。而棉花与玉米、水稻是完全不同的作物，其需肥特性亦不同。

中国专利文件CN100429192C(申请号CN200710114007.6)公开了一种棉花专用控释肥料及其制备方法，利用热塑性树脂包膜尿素、硫磺包膜尿素与氯化钾复合肥、氯化钾、硫酸锌、硼砂精确复配形成了棉花专用配方控释肥，解决了棉花一次性施肥问题，与常规的基肥、追肥多次施用有较大进步。但是，这种控释肥中的硫磺包膜材料易受氧化等作用影响发生膜壳的破裂，导致膜内养分的突然释放，如果集中施于棉花根系附近，容易造成烧根现象，所以只能作基肥全层施用。

中国专利文件CN101891550B (申请号CN201010236133.0)公开了一种同步营养的棉花专用控释肥及应用，利用腐植酸包膜控释肥、硫加高分子聚合物包膜控释肥料、回收热塑性树脂和热固性树脂双层包膜控释肥原料进行复配，制得的棉花专用控释肥，在棉花播种或移栽时一次性集中施入种植沟内，不必再行追肥，对根系无伤害，肥料利用率高，省工省力。但是，该其所用包膜控释材料中回收聚乙烯树脂、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、环氧树脂和聚氨酯等为难降解材料，难以达到国家农业行业标准《NY/T 2267-2016缓释肥料通用要求》中“缓释肥料聚合物树脂类包膜材料生物分解率应不小于15%，试验周期最长为180 d”的规定，长期大量使用易造成土壤污染，且难以清除，进而影响农作物生长和生态环境。

中国专利文件CN201292321Y (申请号CN200820040284)公开了一种棉花专用配方缓释肥，本产品1次做基肥，但中后期酌情补施少量常规速效氮肥1 次。

因此，针对棉花生长发育需求特性和农民简化生产操作的实际需求，迫切需要改进现有肥料的性能和施肥方法，通过机械种肥同播实现一次性施肥，减少了肥料用量，减少了棉花施肥次数，节省了施肥用工，提高了肥料利用率和施肥效益，满足棉花绿色化、高效化、轻简化、机械化生产的需求。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法。

为了实现上述的目的，本发明提供以下技术方案：

一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，肥料的配方中有效元素以纯养分计重量百分比为N 14-24%、P₂O₅ 5-12%、K₂O 13-23%、B 0.3-0.6%、Zn 0.6-1.2%、S 3-6%；其中速效氮肥中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%；速效钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%；

其中，所述氮素来源为颗粒磷酸氢二铵、缓释尿素；所述磷素来源为颗粒磷酸氢二铵；所述钾素来源为硫酸钾、缓释氯化钾；所述锌肥为EDTA螯合锌；所述硼素来源为硼砂；所述硫素来源为硫酸钾；所述缓释肥料聚合物树脂类包膜材料180天生物分解率大于等于15%；

所述施肥方法为，在棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料。

进一步的，所述氮肥为颗粒磷酸氢二铵、释放期为45-60天的缓释尿素、释放期为75-105天的缓释尿素，其中，颗粒磷酸氢二铵中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%。

进一步的，所述磷素来源为含N 18%、P₂O₅46%的颗粒磷酸氢二铵。

进一步的，所述钾肥为K₂O含量为45-50%硫酸钾，K₂O含量为56-58%、释放期为60-90天的缓释氯化钾组成，其中，硫酸钾中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%。

进一步的，所述锌素来源为Zn含量为14.5%的EDTA螯合锌；硼素来源为B含量为11.0%的硼砂（十水四硼酸钠）；硫素来源为S含量为18.4%的硫酸钾。

一种如上所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料的制备方法，先将硫酸钾和硼砂、EDTA螯合锌进行混合造粒，制成颗粒硫酸钾（含EDTA-Zn和B），然后采用机械或人力将所有原料肥进行均匀混合。

进一步的，所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料的施用方法为，在油菜或小麦收获后棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料，播种密度为75000-120000株/公顷，施肥量为750-1000kg/公顷，施肥位置为距播种行20-25cm处，施肥深度为耕层20-25cm处。

进一步的，皮棉产量水平在1500kg/公顷时，施肥量为750-825kg/公顷；产量水平在1800kg/公顷时，施肥量为825-1000kg/公顷。

本发明的优点是：

（1）通过不同释放期缓释氮肥、缓释钾肥及普通肥料配比，有效地保证棉花整个生育期对养分的需求，减少了肥料用量；有效解决了棉花施肥次数多、不同生育期肥料养分配比难控制等问题，减少了棉花施肥次数，节省了施肥用工，提高了肥料利用率和施肥效益，减少了农业面源污染。

（2）通过一次性机械种肥同播，有效解决了棉花中后期追肥田间作业困难等问题，实现了施肥机械化、轻简化。

具体实施方式

以下结合具体的实例对本发明的技术方案做进一步说明：

实施例中的缓释尿素、缓释氯化钾为国家农业行业标准《NY/T 2267-2016缓释肥料通用要求》实施后获得农业农村部颁发的缓释肥料登记证的市售产品，颗粒磷酸氢二铵、硫酸钾、硼砂、EDTA螯合锌等均为普通市售产品。

本发明实施例提供的一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料中有效元素以纯养分计重量百分比为：N 14-24%、P₂O₅ 5-12%、K₂O 13-23%、B 0.3-0.6%、Zn 0.6-1.2%、S3-6%；其中速效氮肥中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%；速效钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%；

其中，所述氮素来源为颗粒磷酸氢二铵、缓释尿素；所述磷素来源为颗粒磷酸氢二铵；所述钾素来源为硫酸钾、缓释氯化钾；所述锌肥为EDTA螯合锌；所述硼素来源为硼砂；所述硫素来源为硫酸钾；所述缓释肥料聚合物树脂类包膜材料180天生物分解率大于等于15%；所选原料颗粒形状、表观密度和粒度分布基本一致，采用机械或人力将所有原料肥均匀掺混成所述肥料；

在棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料。

本发明实施例提供的氮肥为颗粒磷酸氢二铵、释放期为45-60天的缓释尿素、释放期为75-105天的缓释尿素，其中颗粒磷酸氢二铵中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%，所述的普通颗粒磷酸氢二铵含N量为18.0%，缓释尿素含N量为42.0-44.0%。

本发明实施例提供的磷素来源为含N 18%、P₂O₅ 46%的磷酸氢二铵颗粒。

本发明实施例提供的钾肥为K₂O含量为45-50%硫酸钾，K₂O含量为55-58%、释放期为60-90天的缓释氯化钾组成，其中，硫酸钾中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%。

本发明实施例提供的锌素来源为Zn含量为14.5%的EDTA螯合锌；硼素来源为B含量为11.0%硼砂（十水四硼酸钠）；硫素来源为S含量为18.4%的硫酸钾。

本发明实施例提供的一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料制备方法为先部分造粒，然后掺混，即采用机械或人力将所有原料肥进行均匀混合。

本发明实施例提供的一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及其施肥方法包括以下步骤：

S101：根据配方，先将硫酸钾和硼砂、EDTA螯合锌进行混合造粒，制成颗粒硫酸钾（含EDTA-Zn和B）；

S102：然后根据配方，采用机械或人力将所有原料肥进行均匀混合；

S103：在油菜或小麦收获后棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料；

S104：播种密度为75000-120000株/公顷，施肥量为750-1000kg/公顷；

S105：施肥位置为距播种行20-25cm处，施肥深度为耕层20-25cm处。

本发明实施例提供的掺混肥料施用量根据产量水平进行确定，具体为：产量水平在1500kg/公顷时，施肥量为750-825kg/公顷；产量水平在1800kg/公顷时，施肥量为825-1000kg/公顷。

实施例1

一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料中的有效元素以纯养分计重量百分比为：N 20.40%，其中：普通速效N 2.32%（占肥料N总含量的11.39%），释放期为50天的缓释尿素含N 8.31%（占肥料N总含量的40.79%），释放期为80天的缓释尿素含N 9.75%（占肥料N总含量的47.82%）；P₂O₅ 5.94%；K₂O 18.18%，其中：硫酸钾中含K₂O 10.32%（占肥料K₂O总含量的56.78%），释放期为80天的缓释氯化钾中含K₂O 7.86%（占肥料K₂O总含量的43.22%）；B0.43%；Zn 0.94%；S 3.80%。

上述肥料的具体原料配方是：颗粒磷酸氢二铵100kg，释放期为50天的缓释尿素150kg，释放期为80天的缓释尿素180kg，释放期为80天的缓释氯化钾105kg，硫酸钾160kg，硼砂（十水四硼酸钠）30kg，螯合锌（乙二胺四乙酸锌钠，EDTA-Zn）50kg。

先将硫酸钾和硼砂、EDTA螯合锌进行混合造粒，制成颗粒硫酸钾（含EDTA-Zn和B），然后将上述所有原料肥进行机械混合均匀，制得一种适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料。在油菜或小麦收获后棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料；播种密度120000株/公顷，施肥量为775kg/公顷。

本实施例的适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料应用于安徽省东至县。与当地农民习惯施肥措施相比，本发明的适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料平均减施N 26.51%、K₂O 27.72%，平均每公顷皮棉98.5kg，增幅为3.45%，每公顷省工45.7个，节本增收5437元，氮、磷、钾肥利用率分别提高12.26%、9.27%和12.62%。

实施例2

一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料中的有效元素以纯养分计重量百分比为：N 20.40%，其中：普通速效N 2.43%（占肥料N总含量的11.91%），释放期为50天的缓释尿素含N 8.44%（占肥料N总含量的41.37%），释放期为80天的缓释尿素含N 9.53%（占肥料N总含量的46.72%）；P₂O₅ 6.21%；K₂O 17.95%，其中：硫酸钾中含K₂O 10.12%（占肥料K₂O总含量的56.39%），释放期为80天的缓释氯化钾中含K₂O 7.83%（占肥料K₂O总含量的43.61%）；B0.47%；Zn 0.89%；S 3.73%。

上述肥料的具体原料配方是：颗粒磷酸氢二铵110kg，释放期为50天的缓释尿素160kg，释放期为80天的缓释尿素185kg，释放期为80天的缓释氯化钾110kg，硫酸钾165kg，硼砂（十水四硼酸钠）35kg，EDTA-Zn（乙二胺四乙酸锌钠）50kg。

先将硫酸钾和硼砂、EDTA螯合锌进行混合造粒，制成颗粒硫酸钾（含EDTA-Zn和B），然后将上述所有原料肥进行机械混合均匀，制得一种适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料。在油菜或小麦收获后棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料；播种密度105000株/公顷，施肥量为815kg/公顷。

本实施例的适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料应用于安徽省望江县。与当地农民习惯施肥措施相比，本发明的适合于棉花一次性种肥同播的专用掺混肥料平均减施N 25.73%、K₂O 27.52%，平均每公顷皮棉103.6kg，增幅为3.19%，每公顷省工50.6个，节本增收5902元，氮、磷、钾肥利用率分别提高12.10%、8.98%和11.91%。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，其特征在于，肥料的配方中有效元素以纯养分计重量百分比为N 14-24%、P₂O₅ 5-12%、K₂O 13-23%、B 0.3-0.6%、Zn0.6-1.2%、S 3-6%；其中速效氮肥中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%；速效钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%；

其中，所述氮素来源为颗粒磷酸氢二铵、缓释尿素；所述磷素来源为颗粒磷酸氢二铵；所述钾素来源为硫酸钾、缓释氯化钾；所述锌肥为EDTA螯合锌；所述硼素来源为硼砂；所述硫素来源为硫酸钾；

2.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，其特征在于，所述氮肥为颗粒磷酸氢二铵、释放期为45-60天的缓释尿素、释放期为75-105天的缓释尿素，其中，颗粒磷酸氢二铵中N占肥料N总含量的7-17%，释放期为45-60天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的33-43%，释放期为75-105天的缓释氮肥中N占肥料N总含量的45-55%。

3.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，其特征在于，所述磷素来源为含N 18%、P₂O₅46%的颗粒磷酸氢二铵。

4.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，其特征在于，所述钾肥为K₂O含量为45-50%硫酸钾，K₂O含量为56-58%、释放期为60-90天的缓释氯化钾组成，其中，硫酸钾中K₂O占肥料K₂O总含量的55-63%，释放期为60-90天的缓释钾肥中K₂O占肥料K₂O总含量的37-45%。

5.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料及施肥方法，其特征在于，所述锌素来源为Zn含量为14.5%的EDTA螯合锌；硼素来源为B含量为11.0%的硼砂；硫素来源为S含量为18.4%的硫酸钾。

6.一种如权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料的制备方法，其特征在于，先将硫酸钾和硼砂、EDTA螯合锌进行混合造粒，制成颗粒硫酸钾，然后采用机械或人力将所有原料肥进行均匀混合。

7.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料的施用方法，其特征在于，在油菜或小麦收获后棉花机械播种的同时，用具有施肥功能的播种机械将所述肥料作为基肥一次性施入耕层土壤，棉花整个生育期不再进行土壤追施肥料，播种密度为75000-120000株/公顷，施肥量为750-1000kg/公顷，施肥位置为距播种行20-25cm处，施肥深度为耕层20-25cm处。

8.根据权利要求1所述的适合于直播棉花一次性种肥同播的肥料的施用方法，其特征在于，皮棉产量水平在1500kg/公顷时，施肥量为750-825kg/公顷；产量水平在1800kg/公顷时，施肥量为825-1000kg/公顷。