CN111201873A - 一种计算小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种计算小麦氮、磷、钾用量和/或配施比例的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：以上一年度的产量水平为基础，计算该地块的氮、磷、钾携带量，然后按照该地块的土壤类型获得外源氮、磷、钾的保肥有效率，从而计算该地块的氮、磷、钾施用量和/或配比。本发明提供一种快速计算小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法，该方法简单、准确和可靠，满足小麦种植者的精准化需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的一些理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
冬小麦生长发育所需的氮、磷、钾三种营养元素主要是通过复合肥的投入对土壤进行补充进而满足小麦需求的。生产中由于配方与农田养分供给能力的差异，造成了农民盲目选择复合肥的现状，施入农田的肥料配比不能与小麦的养分需求精准匹配，不仅造成增加了了农业生产资料投入，增加了粮食生产成本，而且由于氮、磷、钾配施的失衡造成了小麦产量水平的下降和环境污染。因此，有专家提出了根据土壤对氮、磷、钾的吸附、转化、释放规律来调整优化复合肥中氮、磷、钾三种营养元素的含量与比例，但是由于地块之间的差异较大，肥料厂大多是只提供一个大配方，并不能满足农户的精准化需求。实际上，化肥市场主要存在两类复合肥，一类是高氮复合肥，如氮:磷:钾配方为30:5:5、28:6:6，如果按小麦携氮量计算，则磷、钾远不能满足小麦的需求，长期施用该类肥料就会导致地力衰退；如果按照磷钾补充地力的标准进行施用，氮肥施用量会远超小麦的需求，对小麦造成毒害。第二类是所谓的均衡型复合肥，如氮、磷、钾比为15:15:15、18:18:18的复合肥。这类复合肥也是存在上述的问题，不能协调小麦需肥与土壤肥力补充之间的科学关系。
发明内容
针对以上背景技术，本发明公开了一种计算黄淮海地区小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法。
具体的，本发明采用以下技术方案：
在本发明的第一个方面，提供一种计算小麦氮、磷、钾用量和/或配施比例的方法，该方法包括以下步骤：
以上一年度的产量水平为基础，计算该地块的氮、磷、钾携带量，然后按照该地块的土壤类型获得外源氮、磷、钾的保肥有效率，从而计算该地块的氮、磷、钾施用量和/或配比。
在本发明的实施例中，所述地块位于黄淮海地区。研究发现，氮肥在土壤中难以以固定形态保持，极易转化损失，而小麦的产量水平与氮肥供给量最为密切。而磷、钾肥较易在土壤中储存，并以有效磷、钾的形态为冬小麦全生育期利用，不易损失。因此，当土壤中磷、钾积累到一定量后，冬小麦产量与磷、钾肥的关系不在明显。传统生产条件下，极易磷、钾肥施用过量，既浪费了化肥，增加成本，还带来富营养化污染环境的问题。重要的是，由于氮、磷、钾三种营养元素在土壤中的储存、转化和释放机制是不同的，因此发明人认为此类三元复合肥的施入应多方考虑小麦产量、土壤质地、土壤温度、土壤湿度、地下水水位和灌溉水水源等多方面因素。
发明人长期从事小麦高效种植研究，发现:在黄淮海麦区由于气候条件和降水情况大致相同，土壤温度、土壤湿度、地下水水位和灌溉水水源等因素，虽然也会对氮、磷、钾的配施造成影响，但是其影响水平相比于产量和土壤质地要小得多，本发明针对这两个显著的影响因素进行了深入研究，得到了一种计算黄淮海地区小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法。本发明方法同样适用于与黄淮海地区类似气候条件和降水情况的地区。
在本发明的实施方式中，所述小麦为冬小麦。
发明人根据多年的实际生产经验，获得一组不同冬小麦产量水平携氮、磷、钾质量，此质量值为经验值，本发明利用此经验值能够获得较好的技术效果。具体如下：以折纯量计算，含秸秆，单位为kg/100kg籽粒；
冬小麦的产量水平为300≤p≤400kg时，携氮量为6.5，携磷量为3.5，携钾量为7.8；
冬小麦的产量水平为400＜p≤450kg时，携氮量为6.3，携磷量为3.1，携钾量为7.6；
冬小麦的产量水平为450＜p≤500kg时，携氮量为6.2，携磷量为3.0，携钾量为7.4；
冬小麦的产量水平为500＜p≤550kg时，携氮量为6.1，携磷量为2.9，携钾量为7.3；
冬小麦的产量水平为550＜p≤600kg时，携氮量为5.9，携磷量为2.8，携钾量为7.1；
冬小麦的产量水平为600＜p≤650kg时，携氮量为5.8，携磷量为2.7，携钾量为7.0；
冬小麦的产量水平为650＜p≤700kg时，携氮量为5.7，携磷量为2.6，携钾量为6.9；
冬小麦的产量水平为700＜p≤750kg时，携氮量为5.6，携磷量为2.5，携钾量为6.5；
冬小麦的产量水平为750＜p≤800kg时，携氮量为5.5，携磷量为2.4，携钾量为6.1。
在本发明的实施方式中，所述土壤类型包括但不限于棕壤、褐土、潮土和砂浆黑土等。
发明人根据多年的实际生产经验，获得黄淮海地区不同土壤质地对外源氮、磷、钾的保肥有效率。具体如下：
土壤类型为棕壤时，氮的保肥有效率为0.85％，磷的保肥有效率为0.94％，钾的保肥有效率为0.91％；
土壤类型为褐土时，氮的保肥有效率为0.87％，磷的保肥有效率为0.92％，钾的保肥有效率为0.91％；
土壤类型为潮土时，氮的保肥有效率为0.82％，磷的保肥有效率为0.88％，钾的保肥有效率为0.91％；
土壤类型为砂姜黑土时，氮的保肥有效率为0.89％，磷的保肥有效率为0.97％，钾的保肥有效率为0.93％。
在本发明的第二个方面，提供一种冬小麦的施肥方法，该方法包括采用上述中所述的方法来计算所需氮、磷、钾中的任意种类的肥料和/或配施比例。
与本发明人知晓的相关技术相比，本发明其中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明提供一种快速计算小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法，经过多年的研究和实践生产，获得了黄淮海地区不同东小麦产量水平携氮、磷、钾质量的经验值，以及获得了黄淮海地区不同土壤质地对外源氮、磷、钾的保肥有效率经验值，经过反复实践和试验，该方法增效减肥效果明显，具有简单、准确和可靠等优点，满足小麦种植者的精准化需要。
本发明的方法可快速指导小麦种植者选择合适氮、磷、钾配比的复合肥，避免盲目选择造成的浪费、环境污染等问题。
通过该发明方法，可以快速获得适宜小麦生长的用氮、磷、钾的含量及其配施比例，更有利于指导生产。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
术语解释：
棕壤：是在暖温带湿润气候下，明显的淋溶、黏化作用下形成的具有粘化层的地带性土壤。棕壤的颜色为棕色或亮棕色，腐殖质层有机质含量丰富，质地多为壤土，透水性好，弱酸到中性。
褐土：半湿润暖温带地区碳酸盐弱度淋溶与聚积，有次生黏化现象的带棕黄色或褐色土壤。
潮土：是一种半水成非地带性且具有腐殖质层(耕作层)、氧化还原层及母质层等剖面构型的土壤，也被称为冲积土、原始褐土、浅色草甸土。
砂浆黑土：是在暖温带半湿润气候条件下，主要受地方性因素(地形、母质、地下水)及生物因素作用，形成的一种半水成土壤，剖面构型为黑土层一脱潜层一砂姜层。
本发明提供一种计算黄淮海地区小麦氮、磷、钾用量及其配施比例的方法以上一年度的产量水平为基础，计算该地块小麦的氮、磷、钾携带量(表1)，然后按照该地块的土壤质地查找外源氮磷钾的保肥有效率(表2)，从而计算该地块的氮、磷、钾施用量及其配比。
表1黄淮海地区不同冬小麦产量水平携氮、磷、钾数量(折纯)(含秸秆)(公斤/100公斤籽粒)
表2黄淮海地区不同土壤质地对外源氮、磷、钾的保肥有效率(％)
| 土壤类型 | 氮保肥有效率 | 磷保肥有效率 | 钾保肥有效率 |
| 棕壤 | 0.85 | 0.94 | 0.91 |
| 褐土 | 0.87 | 0.92 | 0.91 |
| 潮土 | 0.82 | 0.88 | 0.91 |
| 砂姜黑土 | 0.89 | 0.97 | 0.93 |
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。
实施例1
山东省农业科学院作物研究所试验田在山东省济南市历城区农科院东侧(北纬N36°42′53.04″东经E117°05′32.54″)，该地块土壤质地为褐土，2018年小麦产量水平为527公斤/亩，施用复合肥(18-18-18)220千克/亩。查询表1可知，上年度该地块携氮量为527÷100×6.1＝32.14，携磷量为527÷100×2.9＝15.28，携钾量527÷100×7.3＝38.47，查询表2可知褐土对氮、磷、钾的保肥有效率分别为0.87、0.92和0.91，由此计算氮、磷、钾(纯养分)的投入量分别为36.94、16.61和42.27公斤，氮、磷、钾三元素复合肥应选择与2.2-1-2.5一致或接近的复合肥进行施用。
2019年试验田按照上年度获取的氮磷钾小麦季需求量和配比选择氮、磷、钾配比为20-8-22的配方复合肥，亩施用该复合肥192千克，肥料分为基肥和追肥两次施用基追比为6:4。该施肥量可满足该地块小麦的氮和钾的需求，磷元素差值为1.25千克/亩，考虑到差值仅为7.5％，上季玉米秸秆还田可以补充大量的磷元素，因此不再通过肥料进行磷肥的补充。2019年6月8日小麦实打收获产量为559千克/亩，产量水平较上年度增加6.1％，肥料用量降低12.7％，实现了减肥增效的目标。
实施例2
山东省泰安市马庄镇一地块土壤质地为潮土，2018年小麦产量水平为495公斤/亩，施用复合肥(18-18-18)210千克/亩。查询表1可知，上年度该地块携氮量为495÷100×6.2＝30.69，携磷量为495÷100×3.0＝14.85，携钾量495÷100×7.4＝36.63，查询表2可知潮土对氮、磷、钾的保肥有效率分别为0.82、0.88和0.91，由此计算氮、磷、钾(纯养分)的投入量分别为37.42、16.88和40.25公斤，氮、磷、钾三元素复合肥应选择与2.2-1-2.4一致或接近的复合肥进行施用。
2019年试验田按照上年度获取的氮磷钾小麦季需求量和配比选择氮、磷、钾配比为20-8-22的配方复合肥，亩施用该复合肥190千克，肥料分为基肥和追肥两次施用基追比为6:4。该施肥量可满足该地块小麦的氮和钾的需求，磷元素差值为1.68千克/亩，考虑到差值仅为9.9％，上季玉米秸秆还田可以补充大量的磷元素，因此不再通过肥料进行磷肥的补充。2019年6月15日小麦实打收获产量为523千克/亩，产量水平较上年度增加5.4％，肥料用量降低9.5％，实现了减肥增效的目标。
实施例3
山东省济南市安城镇一地块土壤质地为砂姜黑土，2018年小麦产量水平为515公斤/亩，施用复合肥(18-18-18)210千克/亩。查询表1可知，上年度该地块携氮量为515÷100×6.1＝31.42，携磷量为515÷100×2.9＝14.94，携钾量515÷100×7.3＝37.60，查询表2可知砂姜黑土对氮、磷、钾的保肥有效率分别为0.89、0.97和0.93，由此计算氮、磷、钾(纯养分)的投入量分别为35.30、15.40和40.43公斤，氮、磷、钾三元素复合肥应选择与2.3-1-2.6一致或接近的复合肥进行施用。
2019年试验田按照上年度获取的氮磷钾小麦季需求量和配比选择氮、磷、钾配比为20-8-22的配方复合肥，亩施用该复合肥184千克，肥料分为基肥和追肥两次施用基追比为6:4。该施肥量可满足该地块小麦的氮磷和钾的需求，磷元素差值为0.68千克/亩，考虑到差值仅为4.4％，上季玉米秸秆还田可以补充大量的磷元素，因此不再通过肥料进行磷肥的补充。2019年6月10日小麦实打收获产量为550千克/亩，产量水平较上年度增加6.8％，肥料用量降低12.3％，实现了减肥增效的目标。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种计算小麦氮、磷、钾用量和/或配施比例的方法，其特征是，该方法包括以下步骤：
以上一年度的产量水平为基础，计算该地块的氮、磷、钾携带量，然后按照该地块的土壤类型查找外源氮、磷、钾的保肥有效率，从而计算该地块的氮、磷、钾施用量和/或配比。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述地块位于黄淮海地区。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述小麦为冬小麦。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，以折纯量计算，含秸秆，单位为kg/100kg籽粒；
冬小麦的产量水平为300≤p≤400kg时，携氮量为6.5，携磷量为3.5，携钾量为7.8；
冬小麦的产量水平为400＜p≤450kg时，携氮量为6.3，携磷量为3.1，携钾量为7.6；
冬小麦的产量水平为450＜p≤500kg时，携氮量为6.2，携磷量为3.0，携钾量为7.4；
冬小麦的产量水平为500＜p≤550kg时，携氮量为6.1，携磷量为2.9，携钾量为7.3；
冬小麦的产量水平为550＜p≤600kg时，携氮量为5.9，携磷量为2.8，携钾量为7.1；
冬小麦的产量水平为600＜p≤650kg时，携氮量为5.8，携磷量为2.7，携钾量为7.0；
冬小麦的产量水平为650＜p≤700kg时，携氮量为5.7，携磷量为2.6，携钾量为6.9；
冬小麦的产量水平为700＜p≤750kg时，携氮量为5.6，携磷量为2.5，携钾量为6.5；
冬小麦的产量水平为750＜p≤800kg时，携氮量为5.5，携磷量为2.4，携钾量为6.1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述土壤类型包括棕壤、褐土、潮土和砂浆黑土。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是，土壤类型为棕壤时，氮的保肥有效率为0.85％，磷的保肥有效率为0.94％，钾的保肥有效率为0.91％。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是，土壤类型为褐土时，氮的保肥有效率为0.87％，磷的保肥有效率为0.92％，钾的保肥有效率为0.91％。
8.如权利要求1所述的方法，其特征是，土壤类型为潮土时，氮的保肥有效率为0.82％，磷的保肥有效率为0.88％，钾的保肥有效率为0.91％。
9.如权利要求1所述的方法，其特征是，土壤类型为砂姜黑土时，氮的保肥有效率为0.89％，磷的保肥有效率为0.97％，钾的保肥有效率为0.93％。
10.一种冬小麦的施肥方法，其特征是，该方法包括采用权利要求1～9中任一项所述的方法来计算所需氮、磷、钾中的任意种类的肥料和/或配施比例。
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