一種利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于農業(yè)污染控制領域，公開了一種高效益、低污染的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法及其應用。該方法包括以下具體步驟：確定最佳施肥量；采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素為氮素總量的100％，施加磷素為磷素總量的85～95％，施加鉀素為鉀素總量的90～95％，其中氮素由有機肥全部提供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥進行補充；底肥采用深施覆蓋的方式施肥；追肥：余下的磷肥、鉀肥作為追肥一次施用，追肥采用葉面噴施的方式進行。本發(fā)明方法在不影響作物產量的前提下，能使氮素徑流流失減少60～80％，磷元素流失減少65～85％，鉀元素流失減少35～55％。
【專利說明】一種利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農業(yè)污染控制領域，特別涉及一種高效益、低污染的利用有機肥與化 肥混施降低旱地種植排污的施肥方法及其應用。
【背景技術】
[0002] 化肥作為一種重要的現(xiàn)代化學投入要素，對我國的農業(yè)生產起了很大的作用。目 前，中國已經成為世界上最大的化肥生產國，而且也是世界上最大的化肥消費國。在過去的 20多年中，全國化肥的施用量從1990年的2590萬t增加到2007年的5108萬t，占全世界 平均消費量的1/3,用量已接近400kg/hm 2。可我國每年農田養(yǎng)分被植物利用的部分很少， 氮肥的利用率僅為30?35%，約為發(fā)達國家的1/2,磷肥為10?20%，鉀肥35?50%，我 國化肥的平均施用量是發(fā)達國家化肥安全施用上限的2倍，平均利用率僅為35%左右?；?肥的不當施用給我國環(huán)境帶來了巨大壓力，主要體現(xiàn)為三個方面：一是大量的氮、磷營養(yǎng)元 素通過地表徑流、土壤滲濾進入水體，導致江河湖泊水體的富營養(yǎng)化。二是經多年種植，菜 地土壤的氮素出現(xiàn)明顯的富集，尤以Ν0 3-Ν含量大幅度提高為顯著特征，且種植蔬菜年限越 長，菜地土壤的Ν03-Ν含量累積越多；菜地附近地下水的硝酸鹽污染及蔬菜硝酸鹽超標累積 問題已相當嚴重。三由于只注重施用見效快的氮肥，導致養(yǎng)分供應失衡，影響作物正常吸收 利用，導致土壤鹽分過剩而積累。
[0003] -方面是化肥大量施用對環(huán)境造成的污染。另一方面，隨著我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā) 展，畜禽糞便大量產生，調查結果表明，2003年我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)共產生31. 90億t糞便，是當 年工業(yè)產生固體廢物的3. 2倍。畜禽糞便中含有大量的N、P等營養(yǎng)物質，是營養(yǎng)豐富的有 機肥源。因此，利用畜禽糞便堆慪而制成有機肥，將此種有機肥和無機肥配施，既可以充分 發(fā)揮畜禽糞便糞肥肥效長、可以提高糧食品質、改良土壤肥力和結構的優(yōu)點，又能夠發(fā)揮速 效化肥迅速供給滿足生物生長期對N肥需求量大的優(yōu)點，同時能減輕化肥的大量施用與畜 禽糞便對環(huán)境的壓力。
【發(fā)明內容】
[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種高效益、 低污染的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法。
[0005] 本發(fā)明另一目的在于提供上述高效益、低污染的利用有機肥與化肥混施降低旱地 種植排污的施肥方法在控制農業(yè)環(huán)境污染中的應用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過下述方案實現(xiàn)：
[0007] -種高效益、低污染的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，包 括以下具體步驟：
[0008] (1)確定最佳施肥量；
[0009] ⑵采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素為氮素總量的100%，施 加磷素為磷素總量的85?95%，施加鉀素為鉀素總量的90?95%，其中氮素由有機肥全 部提供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥補充；底肥采用深施覆蓋的方式施肥； [0010] (3)追肥：余下的磷肥、鉀肥作為追肥一次施用，追肥采用葉面噴施的方式進行。 [0011] 步驟（1)所述確定最佳施肥量指按當地作物平均產量由目標產量法計算營養(yǎng)元 素需求量，由此確定所需有機肥、磷肥、鉀肥用量。
[0012] 具體為：根據作物的目標產量，算出作物的肥料需求量，然后減去土壤養(yǎng)分供應 量，最后除以所施肥料的當季利用率得出作物的最佳施肥量（參照蔬菜營養(yǎng)與施肥技術， 陳倫濤，2002)。
[0013] 最佳施肥量中所需的氮素全部由有機肥提供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷 月巴、鉀肥進行補充。
[0014] 磷肥、鉀肥的施入量根據有機肥中所提供的當季磷素和鉀素與該階段磷、鉀施入 比例之間差值大小來確定。
[0015] 步驟（2)所述有機肥指經過發(fā)酵堆制的農家肥，同時所述磷肥和鉀肥也一起混入 農家肥進行堆制。
[0016] 所述底肥的施肥深度距土壤表面20?25cm，施肥距離距作物根部5?10cm。
[0017] 步驟（2)所述的磷肥可為常用的磷肥中任意一種，優(yōu)選為鈣鎂磷肥。
[0018] 步驟（2)所述的鉀肥可為常用的鉀肥中任意一種，優(yōu)選為氯化鉀。
[0019] 所述底肥施入農田5?7天之后澆水灌溉。
[0020] 優(yōu)選地，步驟（3)所述追肥施用時期一般在作物抽穗前期3?7天內完成。
[0021] 步驟（3)所述的磷肥可為常用速效磷肥中的任意一種，優(yōu)選為磷酸二氫鉀等速效 肥；
[0022] 步驟（3)所述的鉀肥可為常用的鉀肥中任意一種，優(yōu)選為氯化鉀等速效肥。
[0023] 為了保證噴施均勻，所述的葉面噴施的方式指把鉀肥和磷肥兌水后噴施于葉面， 噴灑濃度為0.6?1%。
[0024] 上述方法的使用地優(yōu)選為旱地，更優(yōu)選為以玉米、小麥作物種植為主的旱地。
[0025] 上述利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法可應用于控制農業(yè)環(huán) 境污染中。
[0026] 本發(fā)明的機理為：
[0027] 以玉米、小麥為主的旱地作物，對肥料的吸收利用大致表現(xiàn)為拔節(jié)期顯著增加，孕 穗到抽穗期達到最高峰（如小麥對氮的吸收主要表現(xiàn)在出苗到孕穗開花階段，吸收氮占總 氮量的70?80%左右，對磷的吸收以孕穗到成熟期吸收最多，約占總吸收量的40%左右， 對鉀的吸收以拔節(jié)到孕穗、開花期為最多，占總吸收量的60%左右）。通過掌握各作物生長 所需肥料，利用有機肥提供作物生長所需的氮肥（利用化肥補充磷素和鉀素的不足），以減 少化肥（尤其是氮肥）使用量的方式降低肥料流失風險。同時結合施用有機肥，在改善土 壤性質的同時，利用有機肥中元素的緩釋型可以降低土壤中氮、磷、鉀的流失量。
[0028] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有如下的優(yōu)點及有益效果：
[0029] 與現(xiàn)有施肥方法相比，本施肥方法能同時達到充分利用畜禽糞便、提高肥料利用 率和減少環(huán)境污染的最佳效果。通過大量實驗證明，此施肥方法和常規(guī)化肥施用相比，作物 的產量并沒有顯著差別，但能使氮素徑流流失減少60?80 %，磷元素流失減少65?85 %， 鉀元素流失減少35?55 %左右。
【具體實施方式】
[0030] 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0031] 最佳施肥量具體計算過程參照《蔬菜營養(yǎng)與施肥技術》（陳倫濤，2002)中關于目 標產量法的基本原理：
[0032] 最佳施肥量=[(目標產量X單位產量的養(yǎng)分吸收量）_ 土壤養(yǎng)分供應量V(所 施肥料的養(yǎng)分含量X肥料當季利用率） （公式1)
[0033] 土壤養(yǎng)分供應量=土壤養(yǎng)分測定值X0. 15 (每667平方米的換算系數）X 土壤養(yǎng) 分校正系數 （公式2)
[0034] 土壤養(yǎng)分校正系數=(不施肥區(qū)畝產量X單位產量養(yǎng)分吸收量V (土壤養(yǎng)分測 定值X 0.15) (公式3)
[0035] 目標產量：是根據當地溫度條件、栽培品種、管理水平及栽培者預期目標而定；
[0036] 土壤養(yǎng)分測定值通過采樣分析得來。
[0037] 實施例1
[0038] 在江西省鷹潭市余江縣劉家站選取有一定坡度的地塊耕整，每試驗小區(qū)面積為 10父10!11 2，在小區(qū)一角挖一長、寬、深為150〇11\100〇11\80〇11的徑流收集池。下雨產生的徑 流進入徑流收集池、采集水樣進行分析測定。種植作物為小麥。依據施肥方式不同共設置 3個不同處理組，分別為1個試驗組、1個對照組、1個空白組。實驗組施肥方式為有機肥提 供氮素占總施肥量的100%，有機肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進行補充；對照組 施肥方式為全部施用化肥；空白組不施加任何肥料，其目的是測定土壤養(yǎng)分校正系數。
[0039] 據目標產量法（當地小麥畝產210kg)計算出試驗組所需豬糞（含水率60 %左 右）366. 7kg、鈣鎂磷肥0. 44kg、磷酸二氫鉀0. 09kg和氯化鉀1. 33kg，施肥前先將全部的鈣 鎂磷肥和1. 01kg氯化鉀混入豬糞堆制得到有機肥，其中鈣鎂磷肥和氯化鉀用于補充豬糞 中不足的磷素和鉀素；對照組所需尿素4. 14kg、鈣鎂磷肥3. 93kg、磷酸二氫鉀0. 09kg和氯 化鉀 3. 19kg。
[0040] 底肥采用深施覆蓋的方法，施用深度距地面20?25cm左右，施肥距離距作物根部 5?10cm。試驗組底肥為上述與鈣鎂磷肥和氯化鉀混合堆制的有機肥；對照組化肥施用量 為尿素4. 14kg、鈣鎂磷肥3. 93kg、氯化鉀2. 87kg。施肥后整地、灌水、播種，底肥施入農田 5?7天之后澆水灌溉。
[0041] 在小麥抽穗前期開始追肥，采用葉面噴施方式，噴灑濃度為0.6%，試驗組和對照 組施肥量均為磷酸二氫鉀0. 09kg、氯化鉀0. 32kg。
[0042] 空白組不使用任何肥料，其他田間管理同試驗組和對照組一致。
[0043] 通過測定作物的產量發(fā)現(xiàn)：采用施加有機肥與化肥搭配的試驗田的小麥產量 202kg與對照組產量198kg相比，基本持平；通過監(jiān)測灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元素 流失情況，結果顯示：試驗組的氮磷鉀損失量分別為〇. 25kg、0. 35kg和0. 56kg，而對照組 元素損失為氮素0. 83kg、磷素1. 44kg、鉀素0. 94kg，試驗組氮磷鉀元素分別減排69. 8%、 75. 7%和40. 4%，達到了理想的效果。
[0044] 實施例2
[0045] 在江西省鷹潭市余江縣劉家站選取有一定坡度的地塊耕整，每試驗小區(qū)面積為 10父10!112，在小區(qū)一角挖一長、寬、深為150〇11\100〇11\80〇11的徑流收集池。下雨產生的徑 流進入徑流收集池、采集水樣進行分析測定。種植作物為玉米。依據施肥方式不同共設置 3個不同處理組，分別為1個試驗組、1個對照組、1個空白組。實驗組施肥方式為有機肥提 供氮素占總施肥量的100%，有機肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進行補充；對照組 施肥方式為全部施用化肥；空白組不施加任何肥料，其目的是測定土壤養(yǎng)分校正系數。
[0046] 據目標產量法（當地玉米畝產420kg)計算出試驗組所需豬糞（含水率60%左 右）736. 2kg、鈣鎂磷肥0. 31kg、磷酸二氫鉀0. 12kg和氯化鉀1. 87kg，施肥前先將全部的鈣 鎂磷肥和1. 68kg氯化鉀混入豬糞堆制有機肥，其中鈣鎂磷肥和氯化鉀用于補充豬糞中不 足的磷素和鉀素；對照組所需尿素6. 87kg、鈣鎂磷肥4. 07kg、磷酸二氫鉀0. 12kg和氯化鉀 6. 23kg〇
[0047] 底肥采用深施覆蓋的方法，施用深度距地面20?25cm左右，施肥距離距作物根部 5?10cm。試驗組底肥為上述與鈣鎂磷肥和氯化鉀混合堆制的有機肥；對照組化肥施用量 為尿素6. 87kg、鈣鎂磷肥4. 07kg、氯化鉀5. 6kg。施肥后整地、播種，底肥施入農田5?7天 之后澆水灌溉。
[0048] 在玉米抽穗期間開始追肥，采用葉面噴施方式，噴灑濃度為1%，試驗組和對照組 施肥量均為磷酸二氫鉀〇. 12kg、氯化鉀0. 63kg。
[0049] 空白組不使用任何肥料，其他田間管理同試驗組和對照組一致。
[0050] 通過測定作物的產量發(fā)現(xiàn)：采用施加有機肥與化肥搭配的試驗田的玉米產量 430kg與對照組產量428kg相比，基本一致；通過監(jiān)測灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元 素流失情況，結果顯示試驗組的氮磷鉀損失量分別為1.25kg、1.01kg和1. 16kg，而對照組 元素損失為氮素2. 13kg、磷素1.88kg、鉀素1.74kg，試驗組氮磷鉀元素分別減排70. 4%、 85. 1 %和50. 0%，達到了理想的效果。
[0051] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特征在于包括以下具 體步驟： (1) 確定最佳施肥量； (2) 采用一次底肥，一次追肥的方法施肥；底肥：施加氮素為氮素總量的100%，施加磷 素為磷素總量的85?95%，施加鉀素為鉀素總量的90?95%，其中氮素由有機肥全部提 供，有機肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥補充；底肥采用深施覆蓋的方式施肥； (3) 追肥：余下的磷肥、鉀肥作為追肥一次施用，追肥采用葉面噴施的方式進行。
2. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（2)所述有機肥指經過發(fā)酵堆制的農家肥；所述磷肥和鉀肥混入農家肥進行 堆制。
3. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（2)所述底肥的施肥深度距土壤表面20?25cm，施肥距離距作物根部5? 10cm〇
4. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（2)所述的磷肥為鈣鎂磷肥；所述的鉀肥為氯化鉀。
5. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（2)所述底肥施入農田5?7天之后澆水灌溉。
6. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（3)所述追肥施用時期在作物抽穗前期3?7天。
7. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（3)所述的磷肥為磷酸二氫鉀；所述的鉀肥為氯化鉀。
8. 根據權利要求1所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法，其特 征在于：步驟（3)所述的葉面噴施的方式指把鉀肥和磷肥兌水后噴施于葉面，噴灑濃度為 0· 6 ?1%。
9. 根據權利要求1?8任一項所述的利用有機肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥 方法在控制農業(yè)環(huán)境污染中的應用。
【文檔編號】C05G1/00GK104145584SQ201410373267
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權日:2014年7月31日
【發(fā)明者】吳根義, 佘磊, 龍雯琪, 李巧巧, 易湘琳 申請人:湖南農業(yè)大學