[發(fā)明專利]水稻水肥生態(tài)耦合管理的氮磷減排方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110299431.9
• 申請(qǐng)日: 2011-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN102498812A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁新強(qiáng);葉玉適;陳英旭;王光火;聶澤宇;顧佳濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): A01C21/00
• 分類號(hào): A01C21/00;A01C23/04;A01G16/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 金祺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水稻灌溉和施肥的優(yōu)化管理來(lái)降低面源污染，具體來(lái)說(shuō)是一種水稻干濕交替生態(tài)灌溉與適時(shí)適地生態(tài)施肥耦合的水肥管理氮磷減排技術(shù)，屬于環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)面源污染控制環(huán)保領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)水稻種植面積達(dá)3100萬(wàn)公頃，占我國(guó)糧食作物總面積的27％，是我國(guó)灌溉用水量最大、化肥使施用量最多的作物。一方面，農(nóng)田灌溉用水浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重，灌溉水的利用效率僅為0.45左右；另一方面，肥料的大量投入盡管提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，但由于施肥不平衡、過(guò)度施氮及施氮方式不合理等，氮肥利用率僅為30％～35％。不合理的水肥管理造成農(nóng)田氮磷的大量流失，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，威脅著農(nóng)業(yè)生態(tài)穩(wěn)定和水環(huán)境安全。

目前，農(nóng)民常規(guī)水肥管理中普遍存在著“大水大肥”的現(xiàn)象：稻田灌溉采用大水漫灌，稻田處于長(zhǎng)期淹水狀態(tài)，灌溉水分投入過(guò)量，而田間施肥則往往憑經(jīng)驗(yàn)施肥，為追求高產(chǎn)盲目增加肥料投入，肥料利用率低、氮磷流失量大，二者導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)面源污染。為應(yīng)對(duì)水資源短缺和肥料過(guò)量投入，水稻節(jié)水灌溉技術(shù)和適配施肥逐漸研究深入，濕潤(rùn)灌溉、間歇灌溉、干濕交替灌溉、覆膜旱作等這些節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于降低稻田灌溉水量、提高水分利用效率起到了明顯的促進(jìn)作用，而測(cè)土配方施肥、適地養(yǎng)分管理等施肥技術(shù)的推廣也對(duì)稻田肥料減量、肥料利用率提高和水稻增產(chǎn)發(fā)揮了顯著的積極效應(yīng)。但是這些水分管理和養(yǎng)分管理沒有綜合考慮水稻產(chǎn)量、肥料投入、和環(huán)境污染等因素而進(jìn)行合理的協(xié)調(diào)配合，水肥的供應(yīng)與水稻各生育期水肥需求仍然缺乏較好的匹配，農(nóng)業(yè)面源污染減排壓力依然嚴(yán)峻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種水稻水肥生態(tài)耦合管理的氮磷減排方法，本發(fā)明針對(duì)農(nóng)民常規(guī)水肥管理中“大水大肥”過(guò)量灌溉與施肥的不合理現(xiàn)象，所提出的新的水稻干濕交替生態(tài)灌溉與適時(shí)適地生態(tài)施肥耦合的水肥管理技術(shù)。該水肥管理技術(shù)中稻田的水分管理采用干濕交替灌溉管理，肥料管理主要是氮肥管理采用適時(shí)適地生態(tài)施肥。將干濕交替生態(tài)灌溉與生態(tài)施肥管理相結(jié)合，來(lái)優(yōu)化水稻水肥管理，發(fā)揮水肥的協(xié)同作用，使得灌溉施肥與水稻對(duì)水肥吸收利用相匹配，從而降低稻田灌溉用水和肥料投入，促進(jìn)水稻高產(chǎn)、提高水分和肥料利用效率、降低稻田排水并減少氮磷通過(guò)地表徑流和地下淋溶滲漏等途徑損失，為農(nóng)業(yè)面源污染控制提供技術(shù)支持。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種水稻水肥生態(tài)耦合管理的氮磷減排方法，包含稻田的水分管理和稻田的養(yǎng)分管理這兩大部分，

稻田的水分管理采用擇時(shí)干濕交替節(jié)水生態(tài)灌溉模式，包括以下步驟：

①、水稻移植10～14天開始間歇性的灌溉，先將稻田灌溉至初始田面水深為60～80mm，

②、待田面自然水落干至表土以下50～100mm時(shí)，灌溉至初始田面水深；

③、反復(fù)進(jìn)行步驟②；在反復(fù)進(jìn)行步驟②的過(guò)程中，當(dāng)遇到水稻孕穗期及開花期時(shí)，停止進(jìn)行步驟②，保持田面水深為10～80mm；

④、開花期結(jié)束后，繼續(xù)反復(fù)進(jìn)行步驟②，直至水稻黃熟；待田面自然水落干至表土以下0～10mm時(shí)，收割水稻；

說(shuō)明，在上述稻田的水分管理中：

田面水深是指田間水面距離稻田表土的深度，因水分蒸發(fā)、土壤滲漏和植物蒸騰等原因，田面水位會(huì)自然下降；待田面自然水落干至表土以下50～100mm時(shí)，是指水分下降至稻田表土以下50～100mm時(shí)。在整個(gè)稻田的水分管理期間，無(wú)論自然情況是下雨還是晴天，均需要滿足相應(yīng)條件才進(jìn)行下一步驟；

稻田的養(yǎng)分管理采用適時(shí)適地生態(tài)施肥模式，包括如下步驟：

①、確定水稻目標(biāo)產(chǎn)量Y(kg?hm^-2)：

水稻目標(biāo)產(chǎn)量為當(dāng)?shù)?指該種植區(qū)域)稻谷往年最大產(chǎn)量的70～80％或當(dāng)?shù)氐竟韧昶骄a(chǎn)量的113～118％；稻谷是指含水率13.5～14.5％的稻谷；

往年一股是指前3～前10年度內(nèi)，即，為了保證數(shù)據(jù)的相對(duì)正確性和獲取原始數(shù)據(jù)的便捷性，最低選用3組數(shù)據(jù)，最高可選用10組數(shù)據(jù)。

②、獲得土壤潛在氮素養(yǎng)分供應(yīng)能力INS(kg?hm^-2)：

事先設(shè)置缺N肥施肥區(qū)和常規(guī)施肥區(qū)；

缺N肥施肥的水稻地上部分氮素積累量＝INS；

③、測(cè)算水稻目標(biāo)產(chǎn)量下的N素養(yǎng)分需求量RNR(kg?hm^-2)：

RNR＝Y(jié)×CGN+(TB-Y)×MCNS