一種利用有機(jī)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(nóng)業(yè)污染控制領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高效益、低污染的利用有機(jī)肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法及其應(yīng)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(jī)肥全部提供，有機(jī)肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥進(jìn)行補(bǔ)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(jìn)行。本發(fā)明方法在不影響作物產(chǎn)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(shuō)明】一種利用有機(jī)肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)污染控制領(lǐng)域，特別涉及一種高效益、低污染的利用有機(jī)肥與化 肥混施降低旱地種植排污的施肥方法及其應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 化肥作為一種重要的現(xiàn)代化學(xué)投入要素，對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起了很大的作用。目 前，中國(guó)已經(jīng)成為世界上最大的化肥生產(chǎn)國(guó)，而且也是世界上最大的化肥消費(fèi)國(guó)。在過(guò)去的 20多年中，全國(guó)化肥的施用量從1990年的2590萬(wàn)t增加到2007年的5108萬(wàn)t，占全世界 平均消費(fèi)量的1/3,用量已接近400kg/hm 2?？晌覈?guó)每年農(nóng)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(dá)國(guó)家的1/2,磷肥為10?20%，鉀肥35?50%，我 國(guó)化肥的平均施用量是發(fā)達(dá)國(guó)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(dāng)施用給我國(guó)環(huán)境帶來(lái)了巨大壓力，主要體現(xiàn)為三個(gè)方面：一是大量的氮、磷營(yíng)養(yǎng)元 素通過(guò)地表徑流、土壤滲濾進(jìn)入水體，導(dǎo)致江河湖泊水體的富營(yíng)養(yǎng)化。二是經(jīng)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(zhǎng)，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(biāo)累積 問(wèn)題已相當(dāng)嚴(yán)重。三由于只注重施用見(jiàn)效快的氮肥，導(dǎo)致養(yǎng)分供應(yīng)失衡，影響作物正常吸收 利用，導(dǎo)致土壤鹽分過(guò)剩而積累。
[0003] -方面是化肥大量施用對(duì)環(huán)境造成的污染。另一方面，隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的發(fā) 展，畜禽糞便大量產(chǎn)生，調(diào)查結(jié)果表明，2003年我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)共產(chǎn)生31. 90億t糞便，是當(dāng) 年工業(yè)產(chǎn)生固體廢物的3. 2倍。畜禽糞便中含有大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是營(yíng)養(yǎng)豐富的有 機(jī)肥源。因此，利用畜禽糞便堆慪而制成有機(jī)肥，將此種有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥配施，既可以充分 發(fā)揮畜禽糞便糞肥肥效長(zhǎng)、可以提高糧食品質(zhì)、改良土壤肥力和結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，又能夠發(fā)揮速 效化肥迅速供給滿足生物生長(zhǎng)期對(duì)N肥需求量大的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)能減輕化肥的大量施用與畜 禽糞便對(duì)環(huán)境的壓力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)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(jī)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(jī)肥與化肥混施降低旱地 種植排污的施肥方法在控制農(nóng)業(yè)環(huán)境污染中的應(yīng)用。
[0006] 本發(fā)明的目的通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)：
[0007] -種高效益、低污染的利用有機(jī)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(jī)肥全 部提供，有機(jī)肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥補(bǔ)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(jìn)行。 [0011] 步驟（1)所述確定最佳施肥量指按當(dāng)?shù)刈魑锲骄a(chǎn)量由目標(biāo)產(chǎn)量法計(jì)算營(yíng)養(yǎng)元 素需求量，由此確定所需有機(jī)肥、磷肥、鉀肥用量。
[0012] 具體為：根據(jù)作物的目標(biāo)產(chǎn)量，算出作物的肥料需求量，然后減去土壤養(yǎng)分供應(yīng) 量，最后除以所施肥料的當(dāng)季利用率得出作物的最佳施肥量（參照蔬菜營(yíng)養(yǎng)與施肥技術(shù)， 陳倫濤，2002)。
[0013] 最佳施肥量中所需的氮素全部由有機(jī)肥提供，有機(jī)肥提供不足的磷素、鉀素由磷 月巴、鉀肥進(jìn)行補(bǔ)充。
[0014] 磷肥、鉀肥的施入量根據(jù)有機(jī)肥中所提供的當(dāng)季磷素和鉀素與該階段磷、鉀施入 比例之間差值大小來(lái)確定。
[0015] 步驟（2)所述有機(jī)肥指經(jīng)過(guò)發(fā)酵堆制的農(nóng)家肥，同時(shí)所述磷肥和鉀肥也一起混入 農(nóng)家肥進(jìn)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(nóng)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(shí)期一般在作物抽穗前期3?7天內(nèi)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(jī)肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥方法可應(yīng)用于控制農(nóng)業(yè)環(huán) 境污染中。
[0026] 本發(fā)明的機(jī)理為：
[0027] 以玉米、小麥為主的旱地作物，對(duì)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(dá)到最高峰（如小麥對(duì)氮的吸收主要表現(xiàn)在出苗到孕穗開(kāi)花階段，吸收氮占總 氮量的70?80%左右，對(duì)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(duì)鉀的吸收以拔節(jié)到孕穗、開(kāi)花期為最多，占總吸收量的60%左右）。通過(guò)掌握各作物生長(zhǎng) 所需肥料，利用有機(jī)肥提供作物生長(zhǎng)所需的氮肥（利用化肥補(bǔ)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(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)結(jié)合施用有機(jī)肥，在改善土 壤性質(zhì)的同時(shí)，利用有機(jī)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(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0029] 與現(xiàn)有施肥方法相比，本施肥方法能同時(shí)達(dá)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(guò)大量實(shí)驗(yàn)證明，此施肥方法和常規(guī)化肥施用相比，作物 的產(chǎn)量并沒(méi)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(shí)施方式】
[0030] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0031] 最佳施肥量具體計(jì)算過(guò)程參照《蔬菜營(yíng)養(yǎng)與施肥技術(shù)》（陳倫濤，2002)中關(guān)于目 標(biāo)產(chǎn)量法的基本原理：
[0032] 最佳施肥量=[(目標(biāo)產(chǎn)量X單位產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量）_ 土壤養(yǎng)分供應(yīng)量V(所 施肥料的養(yǎng)分含量X肥料當(dāng)季利用率） （公式1)
[0033] 土壤養(yǎng)分供應(yīng)量=土壤養(yǎng)分測(cè)定值X0. 15 (每667平方米的換算系數(shù)）X 土壤養(yǎng) 分校正系數(shù) （公式2)
[0034] 土壤養(yǎng)分校正系數(shù)=(不施肥區(qū)畝產(chǎn)量X單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量V (土壤養(yǎng)分測(cè) 定值X 0.15) (公式3)
[0035] 目標(biāo)產(chǎn)量：是根據(jù)當(dāng)?shù)販囟葪l件、栽培品種、管理水平及栽培者預(yù)期目標(biāo)而定；
[0036] 土壤養(yǎng)分測(cè)定值通過(guò)采樣分析得來(lái)。
[0037] 實(shí)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(yàn)小區(qū)面積為 10父10!11 2，在小區(qū)一角挖一長(zhǎng)、寬、深為150〇11\100〇11\80〇11的徑流收集池。下雨產(chǎn)生的徑 流進(jìn)入徑流收集池、采集水樣進(jìn)行分析測(cè)定。種植作物為小麥。依據(jù)施肥方式不同共設(shè)置 3個(gè)不同處理組，分別為1個(gè)試驗(yàn)組、1個(gè)對(duì)照組、1個(gè)空白組。實(shí)驗(yàn)組施肥方式為有機(jī)肥提 供氮素占總施肥量的100%，有機(jī)肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進(jìn)行補(bǔ)充；對(duì)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(cè)定土壤養(yǎng)分校正系數(shù)。
[0039] 據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量法（當(dāng)?shù)匦←湲€產(chǎn)210kg)計(jì)算出試驗(yàn)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(jī)肥，其中鈣鎂磷肥和氯化鉀用于補(bǔ)充豬糞 中不足的磷素和鉀素；對(duì)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(yàn)組底肥為上述與鈣鎂磷肥和氯化鉀混合堆制的有機(jī)肥；對(duì)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(nóng)田 5?7天之后澆水灌溉。
[0041] 在小麥抽穗前期開(kāi)始追肥，采用葉面噴施方式，噴灑濃度為0.6%，試驗(yàn)組和對(duì)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(yàn)組和對(duì)照組一致。
[0043] 通過(guò)測(cè)定作物的產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)：采用施加有機(jī)肥與化肥搭配的試驗(yàn)田的小麥產(chǎn)量 202kg與對(duì)照組產(chǎn)量198kg相比，基本持平；通過(guò)監(jiān)測(cè)灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元素 流失情況，結(jié)果顯示：試驗(yàn)組的氮磷鉀損失量分別為〇. 25kg、0. 35kg和0. 56kg，而對(duì)照組 元素?fù)p失為氮素0. 83kg、磷素1. 44kg、鉀素0. 94kg，試驗(yàn)組氮磷鉀元素分別減排69. 8%、 75. 7%和40. 4%，達(dá)到了理想的效果。
[0044] 實(shí)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(yàn)小區(qū)面積為 10父10!112，在小區(qū)一角挖一長(zhǎng)、寬、深為150〇11\100〇11\80〇11的徑流收集池。下雨產(chǎn)生的徑 流進(jìn)入徑流收集池、采集水樣進(jìn)行分析測(cè)定。種植作物為玉米。依據(jù)施肥方式不同共設(shè)置 3個(gè)不同處理組，分別為1個(gè)試驗(yàn)組、1個(gè)對(duì)照組、1個(gè)空白組。實(shí)驗(yàn)組施肥方式為有機(jī)肥提 供氮素占總施肥量的100%，有機(jī)肥中提供的磷素、鉀素不足部分由化肥進(jìn)行補(bǔ)充；對(duì)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(cè)定土壤養(yǎng)分校正系數(shù)。
[0046] 據(jù)目標(biāo)產(chǎn)量法（當(dāng)?shù)赜衩桩€產(chǎn)420kg)計(jì)算出試驗(yàn)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(jī)肥，其中鈣鎂磷肥和氯化鉀用于補(bǔ)充豬糞中不 足的磷素和鉀素；對(duì)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(yàn)組底肥為上述與鈣鎂磷肥和氯化鉀混合堆制的有機(jī)肥；對(duì)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(nóng)田5?7天 之后澆水灌溉。
[0048] 在玉米抽穗期間開(kāi)始追肥，采用葉面噴施方式，噴灑濃度為1%，試驗(yàn)組和對(duì)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(yàn)組和對(duì)照組一致。
[0050] 通過(guò)測(cè)定作物的產(chǎn)量發(fā)現(xiàn)：采用施加有機(jī)肥與化肥搭配的試驗(yàn)田的玉米產(chǎn)量 430kg與對(duì)照組產(chǎn)量428kg相比，基本一致；通過(guò)監(jiān)測(cè)灌溉和降雨后徑流中的氮、磷、鉀元 素流失情況，結(jié)果顯示試驗(yàn)組的氮磷鉀損失量分別為1.25kg、1.01kg和1. 16kg，而對(duì)照組 元素?fù)p失為氮素2. 13kg、磷素1.88kg、鉀素1.74kg，試驗(yàn)組氮磷鉀元素分別減排70. 4%、 85. 1 %和50. 0%，達(dá)到了理想的效果。
[0051] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種利用有機(jī)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(jī)肥全部提 供，有機(jī)肥提供不足的磷素、鉀素由磷肥、鉀肥補(bǔ)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(jìn)行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(jī)肥指經(jīng)過(guò)發(fā)酵堆制的農(nóng)家肥；所述磷肥和鉀肥混入農(nóng)家肥進(jìn)行 堆制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(nóng)田5?7天之后澆水灌溉。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(shí)期在作物抽穗前期3?7天。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(jù)權(quán)利要求1所述的利用有機(jī)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(jù)權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的利用有機(jī)肥與化肥混施降低旱地種植排污的施肥 方法在控制農(nóng)業(yè)環(huán)境污染中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C05G1/00GK104145584SQ201410373267
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】吳根義, 佘磊, 龍?chǎng)╃? 李巧巧, 易湘琳 申請(qǐng)人:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)