CN113348837A - 一种吉林半干旱地区春玉米滴灌施肥方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种吉林半干旱地区春玉米浅埋滴灌施肥方法，属于植物种植技术领域。本发明提供的吉林半干旱地区春玉米的滴灌施肥方法，根据吉林半干旱区玉米的养分需求特征和吸收规律和土壤养分供应特点设计，使水肥同步，达到了高产、高效和提高水肥利用率的功效，是值得在西部半干旱区推广的滴灌施肥技术。另外，本发明在播种后，灌出苗水时，滴入氮磷肥，可促进苗期玉米根系生长，具有良好的壮苗作用，为玉米丰产打下良好的基础，解决了东北早春低温导致的弱苗问题。同时，本发明针对磷钾肥在滴灌上的应用给予了操作简单有效的解决方案，提高了磷钾肥的利用效率，减少了流失对环境造成的污染。
Description
技术领域
本发明属于植物种植技术领域，具体涉及一种吉林半干旱地区春玉米浅埋滴灌施肥方法。
背景技术
玉米是吉林西部半干旱地区主要的粮食作物，也是我国重要的商品粮基地。吉林西部由于气候干旱和水土流失的原因，既是生态脆弱区，但同时也是粮食生产的潜力区。合理利用有限资源稳定和进一步提高粮食单产具有重要的意义。
当前，制约吉林省西部地区玉米生产的最大因素为干旱胁迫。吉林省西部地区降水量年际变化大，年内分配不均，全年70％的降雨量集中在7到8月，在4月末至5月初播种期春旱频发导致不出苗和减产。西部玉米生产中，存在着粗放管理和不合理施肥的现象，主要的种植技术是坐水种或者沟灌的条件下复合肥基施+尿素追施或者一次性施肥，而复合肥大量基施的条件下，会造成玉米生育后期脱肥，导致产量下降；只有极少数合作社和农户采用复合肥基施+滴灌的方法，滴灌技术在应用时，水肥不同步，其增产效果甚微，没有起到滴灌真正的作用，生产水平和产量均偏低。因此，急需研究一种适合于吉林西部地区滴灌玉米施肥方法。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种吉林半干旱地区春玉米滴灌施肥方法。本发明提供的滴灌施肥方法简单有效，达到了吉林西部地区滴灌玉米生产中水肥高效利用、提高经济收益的目的。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种吉林半干旱地区春玉米的滴灌施肥方法，包括如下步骤：
播种时施入基肥；所述基肥的施入量为：氮肥施用总量的30％、磷肥施用总量的30％和钾肥施用总量的50％；
播种后滴灌出苗水和随水施入氮肥和磷肥；所述出苗水的灌溉量为耗水总量的5％，所述氮肥的施用量为氮肥施用总量的5％，所述磷肥的施用量为磷肥施用总量的10％；
拔节期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述拔节期的灌溉量＝耗水总量的35％-出苗到拔节期间的降水量；所述拔节期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述拔节期的施用量为磷肥施用总量的15％，所述拔节期的钾肥的施用量为钾肥施用总量的20％；
大喇叭口期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述大喇叭口期的灌溉量＝耗水总量的30％-拔节期到大喇叭口期的降水量；所述大喇叭口期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述大喇叭口期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述大喇叭口期的钾肥施用量为钾肥施用总量的20％；
吐丝期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述吐丝期的灌溉量＝耗水总量的20％-大喇叭口期到吐丝期间的降水量；所述吐丝期的氮肥施用量为氮肥施用总量的25％，所述吐丝期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述吐丝期的钾肥施用量为钾肥施用总量的10％；
灌浆期进行滴灌和随水施入氮肥和磷肥；所述灌浆期的灌溉量＝耗水总量的10％-吐丝期到灌浆期的降水量；所述灌浆期的氮肥施用量为氮肥施用总量的10％，所述灌浆期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；
所述耗水总量为3200～4200m3/hm2，所述氮肥施用总量为180～230kg/hm2，所述磷肥施用总量为75～90kg/hm2，所述钾肥施用总量为70～100kg/hm2。
优选的，所述滴灌施肥方法适用的地块为中低产田。
优选的，所述滴灌铺设的滴灌带的深度为3～5cm。
优选的，所述基肥的施入位置为玉米行间、距离地面垂直距离15～20cm。
有益效果：
本发明提供的吉林半干旱地区春玉米滴灌施肥方法根据吉林半干旱区玉米的养分需求特征、吸收规律和土壤养分供应特点设计，使水肥同步，达到了高产、高效和提高水肥利用率的功效，同时减少了肥料流失对环境造成的污染。另外，本发明在播种后，灌出苗水时，滴入氮磷肥，可促进苗期玉米根系生长，具有良好的壮苗作用，为玉米丰产打下良好的基础，解决了东北早春低温导致的弱苗问题。实施例的结果表明，本发明的滴灌施肥方法较农民习惯方法增产11.4％～24.1％；耗水量较农民习惯方法降低5.9％～12.2％；产投比显著高于农民习惯法和膜下滴灌法。
具体实施方式
本发明提供了一种吉林半干旱地区春玉米的滴灌施肥方法，包括如下步骤：
播种时施入基肥；所述基肥的施入量为：氮肥施用总量的30％、磷肥施用总量的30％和钾肥施用总量的50％；
播种后滴灌出苗水和随水施入氮肥和磷肥；所述出苗水的灌溉量为耗水总量的5％，所述氮肥的施用量为氮肥施用总量的5％，所述磷肥的施用量为磷肥施用总量的10％；
拔节期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述拔节期的灌溉量＝耗水总量的35％-出苗到拔节期间的降水量；所述拔节期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述拔节期的施用量为磷肥施用总量的15％，所述拔节期的钾肥的施用量为钾肥施用总量的20％；
大喇叭口期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述大喇叭口期的灌溉量＝耗水总量的30％-拔节期到大喇叭口期的降水量；所述大喇叭口期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述大喇叭口期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述大喇叭口期的钾肥施用量为钾肥施用总量的20％；
吐丝期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述吐丝期的灌溉量＝耗水总量的20％-大喇叭口期到吐丝期间的降水量；所述吐丝期的氮肥施用量为氮肥施用总量的25％，所述吐丝期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述吐丝期的钾肥施用量为钾肥施用总量的10％；
灌浆期进行滴灌和随水施入氮肥和磷肥；所述灌浆期的灌溉量＝耗水总量的10％-吐丝期到灌浆期的降水量；所述灌浆期的氮肥施用量为氮肥施用总量的10％，所述灌浆期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；
所述耗水总量为3200～4200m3/hm2，所述氮肥施用总量为180～230kg/hm2，所述磷肥施用总量为75～90kg/hm2，所述钾肥施用总量为70～100kg/hm2。
本发明首先确定耗水总量、氮肥施用总量、磷肥施用总量和钾肥的施用总量。在本发明中，所述耗水总量为3200～4200m3/hm2，进一步优选为3400～4000m3/hm2，更进一步优选为3700m3/hm2。在本发明中，所述氮肥施用总量为180～230kg/hm2，进一步优选为210～230kg/hm2，更进一步优选为210kg/hm2。在本发明中，所述磷肥施用总量为75～90kg/hm2，进一步优选为80～90kg/hm2，更进一步优选为90kg/hm2。在本发明中，所述钾肥施用总量为70～100kg/hm2，进一步优选为80～90kg/hm2，更进一步优选为90kg/hm2。在本发明中，各个生育期的灌溉量优选根据各生育期的降水量进行调整。在本发明中，所述灌溉量的计算公式为：灌溉量＝阶段耗水量-阶段降水量。如果遇到生育期的降水量均可满足玉米对水分的需求，则只需将肥料滴灌完全即可。本发明所述滴灌施肥方法适用的地块优选为中低产田，在中低产田本发明的方法水肥利用率更高。
确定耗水总量、氮肥施用总量、磷肥施用总量和钾肥的施用总量后，本发明将滴灌带铺设在玉米行间，对玉米进行滴灌施肥。在本发明中，所述滴灌带优选铺设在玉米行间。本发明所述滴灌带的铺设深度优选为3～5cm；进一步优选为4cm。本发明采用浅埋滴灌的方式进行灌溉和施肥，在保障合理的水肥利用率的同时，提高产量，减少投入资本，提高投产比。本发明对滴灌带的铺设方法没有具体要求，采用本领域常规的铺设方法即可。
滴灌带铺设完成后，本发明对玉米进行滴灌施肥。在本发明中，除基肥外，肥料优选随灌溉水通过滴灌带滴灌施加。本发明所述滴灌施肥的方法为(以下施肥均以前文设置的氮肥施用总量、磷肥施用总量和钾肥施用总量为基准计)：
播种时施入基肥。本发明在播种阶段所述基肥的施入量为：氮肥施用总量的30％、磷肥施用总量的30％和钾肥施用总量的50％。本发明所述基肥的施入位置优选为玉米行间、距离地面垂直距离15～20cm；进一步优选为17cm。
本发明播种后滴灌出苗水和随水施入氮肥和磷肥。在本发明中，所述出苗水的灌溉量为耗水总量的5％，所述氮肥的施用量为氮肥施用总量的5％，所述磷肥的施用量为磷肥施用总量的10％。本发明在播种后，灌出苗水，可保障出苗率；另外，在灌出苗水时，滴入氮磷肥，可促进苗期玉米根系生长，具有良好的壮苗作用，为玉米丰产打下良好的基础，解决了东北早春低温导致的弱苗问题。
本发明拔节期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥。在本发明中，所述拔节期的灌溉量＝耗水总量的35％-出苗到拔节期间的降水量；所述拔节期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述拔节期的施用量为磷肥施用总量的15％，所述拔节期的钾肥的施用量为钾肥施用总量的20％。拔节期是玉米快速生长的阶段，对养分需求量较大，本发明在拔节期特定的灌溉施肥方案可充分满足拔节期对养分和水分的需求。
本发明大喇叭口期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥。在本发明中，所述大喇叭口期的灌溉量＝耗水总量的30％-拔节期到大喇叭口期的降水量；所述大喇叭口期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述大喇叭口期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述大喇叭口期的钾肥施用量为钾肥施用总量的20％。大喇叭口期是玉米营养生长的最后阶段，这一阶段的水分与养分的缺乏会显著影响穗的生长发育。本发明在大喇叭口期特定的灌溉施肥方案充分满足了大喇叭口期对养分和水分的需求。
本发明吐丝期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥。在本发明中，所述吐丝期的灌溉量＝耗水总量的20％-大喇叭口期到吐丝期间的降水量；所述吐丝期的氮肥施用量为氮肥施用总量的25％，所述吐丝期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述吐丝期的钾肥施用量为钾肥施用总量的10％。吐丝期是玉米生殖生长阶段的开始，是影响产量的关键阶段，水分和养分的缺乏会导致授粉不良和结实率低；吐丝时，养分和水分的胁迫会使产量下降最大。本发明在吐丝期特定的灌溉施肥方案可显著提高玉米产量。
本发明灌浆期进行滴灌和随水施入氮肥和磷肥。在本发明中，所述灌浆期的灌溉量＝耗水总量的10％-吐丝期到灌浆期的降水量；所述灌浆期的氮肥施用量为氮肥施用总量的10％，所述灌浆期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％。灌浆期是玉米产量形成的阶段，籽粒中的淀粉开始积累，养分与水分的充足与否决定最终籽粒的大小和重量。本发明在灌浆期特定的灌溉施肥方案可保证玉米产量。
当本发明各阶段的灌溉量＞0时，优选按相应的灌溉量进行灌溉；当本发明各阶段的灌溉量≤0时，优选相应阶段不用进行灌溉。
本发明根据吉林半干旱区玉米的养分需求特征和吸收规律和土壤养分供应特点设计，使水肥同步，达到了高产、高效和提高水肥利用率的功效，是值得在西部半干旱区推广的滴灌施肥技术。另外，本发明在播种后，灌出苗水时，滴入氮磷肥，可促进苗期玉米根系生长，具有良好的壮苗作用，为玉米丰产打下良好的基础，解决了东北早春低温导致的弱苗问题。同时，本发明针对磷钾肥在滴灌上的应用给予了操作简单有效的解决方案，提高了磷钾肥的利用效率，减少了流失对环境造成的污染。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种吉林半干旱地区春玉米滴灌施肥方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
本试验在2018年吉林省松原市宁江区民乐村进行，2018年玉米生育期降水346mm，土壤类型为黑钙土，质地为沙壤，播前0～20cm土壤的基本理化性质为：有机质含量23.8g/kg、水解性氮93.24mg/kg、有效磷35.40mg/kg、速效钾88.72mg/kg、pH 7.32。
试验设置3个处理，处理1：本发明滴灌施肥方法；处理2：农民习惯1(滴灌)；处理3：农民习惯2(沟灌)。本试验所有处理施肥量相同，具体的施肥方法见表1。
2018年玉米生育期降雨量为346mm，玉米出苗-拔节期的累积降水量为90.6mm，拔节期-大喇叭口期的累积降水量为97.8mm，大口期-吐丝期的累积降水量为53.9mm，吐丝期-灌浆期的累积的降水量为18.4mm，灌浆期-成熟期的累积降水量为85.3mm。
本试验处理1灌水采用浅埋滴灌，滴灌带铺设在玉米行间，滴灌带的铺设深度为3～5cm；按耗水总量为3200～4200m3/hm2计算，得出处理1各阶段的耗水量，即出苗水160～210m3/hm2，拔节期1120～1470m3/hm2，大喇叭口期960～1260m3/hm2，吐丝期640～840m3/hm2，灌浆期320～420m3/hm2。根据各阶段的耗水量，处理1各阶段的灌溉量为：灌水总量为115mm(10mm相当于100m3/hm2)，具体分配为播种后的出苗水20mm，拔节期和大喇叭口期分别灌水25mm，吐丝期和灌浆期分别灌水22.5mm。
农民习惯1的灌水总量为130mm，具体分配为，播种后的出苗水50mm，拔节期灌水40mm，吐丝期灌水40mm。
农民习惯2灌水量为90mm，为沟灌出苗水。
检测结果见表2。其中，耗水量根据作物蒸散量采用农田水分平衡方程得到。ET＝P+I±ΔS，ET为作物耗水量(mm)；ΔS为0～200cm土壤贮水量的变化(生育期初始贮水量与生育期末贮水量的差)；I为灌溉量；P为降雨量(mm)。水分利用效率＝产量/耗水量。
表1不同处理各生育期的施肥量
表2不同处理产量、耗水量、净收入和产投比对比
由表2的结果可知，采用本发明的滴灌施肥方法的产量为12477kg/hm2，对比农民习惯1和农民习惯2处理分别增产11.4％和24.1％，增产效果显著。本发明的滴灌施肥方法降低了耗水量，对比农民习惯分别降低5.9％和12.2％；与农民习惯1和农民习惯2相比，分别提高水分利用效率18.4％和41.4％；由于本发明在生育期分4次滴施氮磷钾肥，其总投入最大，为7881元/hm2，最后获得的净收益是最大的，为12085元/hm2，对比农民习惯1和农民习惯2分别增收1320元/hm2和2543元/hm2。本发明的滴灌施肥方法的产投比最大，是值得在西部半干旱区推广的滴灌施肥技术。
实施例2
本试验于2018年和2019年吉林省松原市宁江区民乐村进行，土壤类型为黑钙土，质地为沙壤，2018年播前0～20cm土壤的基本理化性质为：有机质含量23.8g/kg、水解性氮93.24mg/kg、有效磷35.40mg/kg、速效钾88.72mg/kg、pH 7.32。2018年玉米生育期降水346mm，2019年玉米生育期降水456mm。
试验设置3个处理，处理1：本发明滴灌施肥方法；处理2：膜下滴灌方法；处理3：农民习惯2。本试验所有处理施肥量相同，具体的施肥方法见表3。
2018年玉米生育期降雨量为346mm，玉米出苗-拔节期的累积降水量为90.6mm，拔节期-大喇叭口期的累积降水量为97.8mm，大口期-吐丝期的累积降水量为53.9mm，吐丝期-灌浆期的累积的降水量为18.4mm，灌浆期-成熟期的累积降水量为85.3mm。
2018年处理1按耗水总量为3200～4200m3/hm2计算，得出处理1各阶段的灌溉量：灌水总量为115mm，具体分配为播种后的出苗水20mm，拔节期和大喇叭口期分别灌水25mm，吐丝期和灌浆期分别灌水22.5mm。
处理2的膜下滴灌与处理1的灌溉量相同：灌水总量为115mm，具体分配为播种后的出苗水20mm，拔节期和大喇叭口期分别灌水25mm，吐丝期和灌浆期分别灌水22.5mm。
处理3的灌水量为90mm，为沟灌出苗水。
2019年玉米生育期降雨量为456.1mm，玉米出苗-拔节期的累积降水量为118.7mm，拔节期-大喇叭口期的累积降水量为74mm，大口期-吐丝期的累积降水量为59.9mm，吐丝期-灌浆期的累积的降水量为29.8mm，灌浆期-成熟期的累积降水量为173.7mm。
2019年处理1按耗水总量为3200～4200m3/hm2计算，得出处理1各阶段的灌溉量：灌水总量为80mm，具体分配为播种后的出苗水20mm，拔节期和大喇叭口期分别灌水20mm，吐丝期和灌浆期分别灌水10mm。处理2的膜下滴灌与处理1的灌溉量相同。
处理3的灌水量为90mm，为沟灌出苗水。
具体的施肥方法见表3，检测结果见表4。
表3不同处理各生育期的施肥量
表4不同处理产量、耗水量、净收入和产投比对比
由表4的结果可知：
2018年的降水量相对较小，属干旱年份，可以看出农民习惯2的产量显著低于本发明的滴灌施肥方法；膜下滴灌处理的产量高于本发明的滴灌施肥方法，增产幅度为5.1％，其水分利用率显著高于本发明的滴灌施肥方法，由于总投入较大，净收入与本发明无显著性差异，导致最后的产投比显著小于本发明的滴灌施肥方法。
2019年的降水量相对大，属多雨年份，三个处理的土壤贮水量变化无显著性差异，覆膜处理稍低于不覆膜处理。本发明的滴灌施肥方法与膜下滴灌的产量和水分利用效率无显著性差异，本发明的滴灌施肥方法的净收入大于膜下滴灌，产投比显著高于膜下滴灌，膜下滴灌的产投比甚至低于农民习惯处理。
上述实施例的结果表明，本发明提供的滴灌施肥方法使水肥同步，达到了高产、高效和提高水肥利用率的功效，是值得在西部半干旱区推广的滴灌施肥技术。
上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。
Claims (5)
1.一种吉林半干旱地区春玉米的滴灌施肥方法，其特征在于，包括如下步骤：
播种时施入基肥；所述基肥的施入量为：氮肥施用总量的30％、磷肥施用总量的30％和钾肥施用总量的50％；
播种后滴灌出苗水和随水施入氮肥和磷肥；所述出苗水的灌溉量为耗水总量的5％，所述氮肥的施用量为氮肥施用总量的5％，所述磷肥的施用量为磷肥施用总量的10％；
拔节期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述拔节期的灌溉量＝耗水总量的35％-出苗到拔节期间的降水量；所述拔节期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述拔节期的施用量为磷肥施用总量的15％，所述拔节期的钾肥的施用量为钾肥施用总量的20％；
大喇叭口期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述大喇叭口期的灌溉量＝耗水总量的30％-拔节期到大喇叭口期的降水量；所述大喇叭口期的氮肥施用量为氮肥施用总量的15％，所述大喇叭口期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述大喇叭口期的钾肥施用量为钾肥施用总量的20％；
吐丝期进行滴灌和随水施入氮肥、磷肥和钾肥；所述吐丝期的灌溉量＝耗水总量的20％-大喇叭口期到吐丝期间的降水量；所述吐丝期的氮肥施用量为氮肥施用总量的25％，所述吐丝期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；所述吐丝期的钾肥施用量为钾肥施用总量的10％；
灌浆期进行滴灌和随水施入氮肥和磷肥；所述灌浆期的灌溉量＝耗水总量的10％-吐丝期到灌浆期的降水量；所述灌浆期的氮肥施用量为氮肥施用总量的10％，所述灌浆期的磷肥施用量为磷肥施用总量的15％；
所述耗水总量为3200～4200m3/hm2，所述氮肥施用总量为180～230kg/hm2，所述磷肥施用总量为75～90kg/hm2，所述钾肥施用总量为70～100kg/hm2。
2.根据权利要求1所述的滴灌施肥方法，其特征在于，所述滴灌施肥方法适用的地块为中低产田。
3.根据权利要求1所述的滴灌施肥方法，其特征在于，所述滴灌铺设的滴灌带的深度为3～5cm。
4.根据权利要求1所述的滴灌施肥方法，其特征在于，所述基肥的施入方式为埋施。
5.根据权利要求1或4所述的滴灌施肥方法，其特征在于，所述基肥的施入位置为玉米行间、距离地面垂直距离15～20cm。
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