一种基于冬季绿肥养分管理的玉米节肥减损种植方法

专利2023-07-27  136



1.本发明涉及一种将玉米季施肥前移到冬绿肥季,玉米季施用增效肥料方法减少施肥和降低养分损失的种植种植方法。


背景技术:

2.绿肥在我国华北地区玉米种植区冬闲期种植翻压逐渐推广开来。在实际的农业生产中,二月兰、冬油菜和毛叶苕子等冬季绿肥的种植管理粗放,基本不浇水、不施肥。绿肥翻压后玉米季化肥用量较高,且采用传统的基肥和追肥的水肥管理方法,导致肥料利用率低、氮磷养分淋失、氨挥发等情况发生,继而产生酸雨及河流面源污染现象严重。


技术实现要素:

3.为了解决上述现有技术存在的问题,本发明提供了一种将玉米季施肥前移到冬绿肥季,玉米季施用增效肥料方法减少施肥和降低养分损失的种植技术。该方法一是种植冬季绿肥作物同时,将玉米季预施用氮、磷、钾肥料部分前移至冬绿肥季,并根据不同季节分期施用;二是玉米季施用增效肥料,吸附土壤中未被利用的绿肥腐解释放养分和肥料分解释放养分;三是玉米季施用控释氮肥,延长玉米季肥料供给周期,提高玉米养分供给强度;四是减少氮肥、磷肥和钾肥的用量。利用绿肥有机肥和化肥配合实现化肥减量和减少养分损失的目的。
4.实现上述目的,本发明提供了如下的技术内容:一种基于冬季绿肥养分管理的玉米节肥降损种植方法,其特征在于按如下的步骤进行:(1)冬季绿肥种植:每年8-9月份玉米收获前无人机方式撒播冬季绿肥,播种量为每亩1.5-5.0kg,随种撒播磷酸二氢钾肥料每亩2.0-4.0kg,自然降雨助其出苗,玉米机械收获将割台抬离地面15-18cm;或在9月末前玉米收获后采用行播方式播种冬季绿肥,播种量为每亩2.0-4.0kg,随种施用磷矿粉,每亩15-20kg,硫酸钾,用量为每亩3.0-5.0kg,无自然降雨则采用喷灌方式浇水,水量灌水量60m3/亩;(2)冬季绿肥灌水和施肥:翌年3月初,冬季绿肥返青后灌水一次,灌水量60m3/亩,随水施用氮肥尿素,亩施用量为3.0-5.0kg;(3)冬季绿肥翻压:待4月中旬至4月末冬季绿肥盛花期时将冬季绿肥地上部秸秆粉碎翻压,冬绿肥自然腐解;(4)玉米种植与管理:5月初种植玉米,随玉米播种施入增效肥料、磷肥和钾肥;所述增效肥料为生物质炭肥、缓控释氮肥,施用量为10-20kg;其中生物质炭指的是:秸秆炭肥、稻壳炭肥或田菁炭肥,用量为每亩15-20kg;缓控释氮肥施用量为10-15kg;磷肥采用磷酸二铵,施肥量为每亩5.0-6.0kg,钾肥采用硫酸钾,施肥量每亩4.0-5.0kg。所述玉米季施用的磷肥、钾肥、增效肥料随玉米种同时一次性施入。
5.本发明进一步公开了采用该方法种植的玉米在有效增加土壤有机物供给,换茬,
改善土壤质量方面的应用。实验结果显示,该方法每年每亩耕地增加绿肥有机肥量3.4-6.7t,更换了茬口,解决了玉米重茬的问题,减少玉米发生病虫害机率;同时由于绿肥有机物质输入及绿肥根系作用土壤有机质显著提高,理化性状显著改善。
6.本发明重点解决了目前华北地区单茬玉米种植区冬季耕地裸露或者冬绿肥种植生物量低,玉米一次性施肥量大、肥料挥发和淋溶损失严重这一突出生产问题。采用基于种植并翻压冬季绿肥作物基础上,结合冬绿肥和玉米养分统筹管理技术,冬春季耕地生物覆盖,降低扬尘,减少水土流失,增加绿肥有机物料,减少化学肥料用量,减少了肥料损失,环境污染,提高玉米品质;冬春季节绿肥作物覆盖,疏松土壤、保墒、保温、防除杂草,同时更换茬口的作用。本发明适应地域广,为玉米生态种植健康管理提供了一种科学的技术和方法,列表加以说明。
7.表1 种植毛叶苕子对玉米节肥减排及养分流失控制效果从表1比较说明:试验点全程采用种植冬绿肥毛叶苕子,按照本发明方法进行养分统筹管理,与传统玉米种植管理方法比较,在产量相近的条件下,每亩增加了绿肥有机肥量3900kg,减少投入的氮磷钾纯养分肥量53.2%,肥料利用率提高了58.9%,氨挥发损失降低了63.1%,硝态氮淋溶损失降低了75.7%,速效磷淋溶损失降低了59.1%。
8.表2 不同冬绿肥地上部及地下部生物产量及总生物产量(kg/hm2)表2为试验种植不同冬绿肥及冬绿肥组合地上及地下生物产量。方差分析表明,5种绿肥及组合总干物质产量、地上部分和地下部分干物质产量均显著高于冬闲(p《0.05)。绿肥处理总生物产量在4991.6-7263.2 kg/hm
2 之间,比冬闲高280.3-453.3%,冬油菜处理最高,显著高于其他绿肥处理。二月兰总生物产量显著高于毛叶苕子+二月兰、毛叶苕子;毛叶苕子+冬油菜处理显著高于毛叶苕子和毛叶苕子+二月兰处理,后二者总生物产量之间差异不显著。与冬闲相比,绿肥处理地上部生物产量比冬闲增加214.4%-386.9%,冬油菜最高;地下生物产量以冬油菜最高 (2150 kg/hm
2 ),毛叶苕子处理地下部生物产量最低,为1190.7 kg/hm2。
附图说明
9.图1为不同处理对土壤养分影响;具体说是具体试验过程中种植冬绿肥种植对土壤易损失养分固持效果。由图1可见,冬绿肥处理土壤硝态氮含量显著低于对照处理,降幅为8.46%-46.86%,毛叶苕子处理土壤硝态氮降低量最小,降低值为2.14mg/kg,与其他处理
间差异显著;二月兰和冬油菜处理降低量最大,与其他绿肥处理间差异显著,二者间无显著差异;毛叶苕子+二月兰、毛叶苕子+冬油菜处理间无显著差异。与冬闲处理相比,绿肥处理土壤铵态氮含量呈现增加趋势,平均增加1.49mg/kg,均达到5%显著差异水平。毛叶苕子+二月兰处理土壤铵态氮含量最高,为5.14mg/kg,高于毛叶苕子+冬油菜处理,但差异不显著。绿肥处理土壤有效磷含量呈现降低趋势,二月兰和毛叶苕子处理与对照处理间差异不显著;其余绿肥处理土壤有效磷含量平均降低4.85mg/kg,差异显著;冬绿肥处理土壤速效钾含量显著高于冬闲处理,增幅为14.7-31.87mg/kg,二月兰处理增量最高,与毛叶苕子+冬油菜处理差异不显著外,与其他绿肥处理差异显著。毛叶苕子、冬油菜和毛叶苕子+二月兰处理间差异不显著。
具体实施方式
10.下面通过具体的实施方案叙述本发明。除非特别说明,本发明中所用的技术手段均为本领域技术人员所公知的方法。另外,实施方案应理解为说明性的,而非限制本发明的范围,本发明的实质和范围仅由权利要求书所限定。对于本领域技术人员而言,在不背离本发明实质和范围的前提下,对这些实施方案中的物料成分和用量进行的各种改变或改动也属于本发明的保护范围。本发明所用原料控释氮肥、磷肥和钾肥及试剂均有市售。
11.实施例1基于绿肥毛叶苕子养分管理的玉米节肥减损种植方法,包括下述的步骤:(1)毛叶苕子种植:每年8-9月份玉米收获前无人机方式撒播毛叶苕子,播种量为每亩4.5kg,随种撒播磷酸二氢钾肥料每亩2.0kg,自然降雨助其出苗,玉米机械收获将割台抬离地面15cm以上;也可以在9月末前玉米收获后采用行播方式播种毛叶苕子,播种量为每亩3.2kg,随种施用磷矿粉每亩15kg,硫酸钾4.0kg,无自然降雨则采用喷灌方式浇水,水量灌水量60m3/亩。
12.(2)毛叶苕子灌水和施肥:翌年3月初毛叶苕子返青后需要灌水一次,灌水量60m3/亩,随水施用氮肥尿素,亩施用量为3.0kg,无需除草、打药。
13.(3)毛叶苕子翻压:待4月中旬至4月末冬绿肥盛花期时将毛叶苕子地上部秸秆粉碎翻压,冬绿肥自然腐解。
14.(4)玉米种植与管理:5月初种植玉米,随玉米播种施入增效肥料,包括生物质炭肥和控释氮肥、磷肥和钾肥,生物质炭肥可以是秸秆炭肥、稻壳炭肥或田菁炭肥(优选秸秆炭肥),控释氮肥要求n46%以上,氮释放期为速效:60d:90d=65:25:10。生物质炭肥施用量15kg,控释氮肥施用量为10kg。磷肥采用磷酸二铵,施肥量为每亩5.0kg,钾肥采用硫酸钾,施肥量每亩4.0kg。玉米生育期无需追肥。
15.实施例2 基于绿肥二月兰养分管理的玉米节肥减损种植方法,包括下述的步骤:(1)二月兰作物种植:每年8-9月份玉米收获前无人机方式撒播二月兰,播种量为2.5kg,随种撒播磷酸二氢钾肥料每亩3kg,自然降雨助其出苗,玉米机械收获将割台抬离地面15cm以上;也可以在9月末前玉米收获后采用行播方式播种二月兰,播种量为2.0kg,随种施用磷矿粉每亩18kg,硫酸钾4.0kg,无自然降雨则采用喷灌方式浇水,水量灌水量60m3/亩。
16.(2)二月兰灌水和施肥:翌年3月初二月兰返青后需要灌水一次,灌水量60m3/亩,随水施用氮肥尿素,亩施用量为4.5kg,无需除草、打药。
17.(3)二月兰翻压:待4月中旬至4月末二月兰盛花期时将冬绿肥地上部秸秆粉碎翻压,二月兰自然腐解。
18.(4)玉米种植与管理:5月初种植玉米,随玉米播种施入增效肥料,包括生物质炭肥和控释氮肥、磷肥和钾肥,生物质炭肥可以是秸秆炭肥、稻壳炭肥和田菁炭肥(优选稻壳炭肥),控释氮肥要求n46%以上,氮释放期为速效:60d:90d=65:25:10。生物质炭肥施用量20kg,控释氮肥施用量为18kg。磷肥采用磷酸二铵,施肥量为每亩6.5kg,钾肥采用硫酸钾,施肥量每亩3.0kg。玉米生育期无需追肥。
19.实施例3基于绿肥冬油菜的玉米节肥减排及养分流失控制方法, 包括下述的步骤:(1)冬油菜种植:每年8-9月份玉米收获前无人机方式撒播冬油菜,播种量为2.0kg,随种撒播磷酸二氢钾肥料每亩3.5kg,自然降雨助其出苗,玉米机械收获将割台抬离地面18cm;也可以在9月末前玉米收获后采用行播方式播种冬油菜, 播量1.5kg,随种施用磷矿粉每亩18kg,硫酸钾4.0kg,无自然降雨则采用喷灌方式浇水,灌水量60m3/亩。
20.(2)冬油菜灌水和施肥:翌年3月初冬油菜返青后需要灌水一次,灌水量60m3/亩,随水施用氮肥尿素,亩施用量为5.0kg,无需除草、打药。
21.(3)冬油菜翻压:待4月中旬至4月末冬油菜盛花期时将冬绿肥地上部秸秆粉碎翻压,冬绿肥自然腐解。
22.(4)玉米种植与管理:5月初种植玉米,随玉米播种施入增效肥料,包括生物质炭肥和控释氮肥、磷肥和钾肥,生物质炭肥可以是秸秆炭肥、稻壳炭肥和田菁炭肥,(优选田菁炭肥)控释氮肥要求n46%以上,氮释放期为速效:60d:90d=65:25:10。生物质炭肥施用量20kg,控释氮肥施用量为20kg。磷肥采用磷酸二铵,施肥量为每亩6.0kg,钾肥采用硫酸钾,施肥量每亩4.0kg。玉米生育期无需追肥。

技术特征:
1.一种基于冬季绿肥养分管理的玉米节肥降损种植方法,其特征在于按如下的步骤进行:(1)冬季绿肥种植:每年8-9月份玉米收获前无人机方式撒播冬季绿肥,播种量为每亩1.5-5.0kg,随种撒播磷酸二氢钾肥料每亩2.0-4.0kg,自然降雨助其出苗,玉米机械收获将割台抬离地面15-18cm;或在9月末前玉米收获后采用行播方式播种冬季绿肥,播种量为每亩2.0-4.0kg,随种施用磷矿粉,每亩15-20kg,硫酸钾,用量为每亩3.0-5.0kg,无自然降雨则采用喷灌方式浇水,水量灌水量60m3/亩;(2)冬季绿肥灌水和施肥:翌年3月初,冬季绿肥返青后灌水一次,灌水量60m3/亩,随水施用氮肥尿素,亩施用量为3.0-5.0kg;(3)冬季绿肥翻压:待4月中旬至4月末冬季绿肥盛花期时将冬季绿肥地上部秸秆粉碎翻压,冬绿肥自然腐解;(4)玉米种植与管理:5月初种植玉米,随玉米播种施入增效肥料、磷肥和钾肥;所述增效肥料为生物质炭肥、缓控释氮肥,施用量为10-20kg;其中生物质炭指的是:秸秆炭肥、稻壳炭肥或田菁炭肥,用量为每亩15-20kg;缓控释氮肥施用量为10-15kg; 磷肥采用磷酸二铵,施肥量为每亩5.0-6.0kg,钾肥采用硫酸钾,施肥量每亩4.0-5.0kg。2.根据权利要求1所述的基于冬季绿肥养分管理的玉米节肥降损种植方法,其特征在于:所述玉米季施用的磷肥、钾肥、增效肥料随玉米种同时一次性施入。3.采用权利要求1所述方法种植的玉米在有效增加土壤有机物供给,换茬,改善土壤质量方面的应用。

技术总结
本发明公开了一种基于冬季绿肥养分管理的玉米节肥降损种植方法,该技术是秋季玉米收获前后种植冬季绿肥,随种施用磷肥和钾肥;翌年3月绿肥浇灌返青水,追施氮肥;4月末冬季绿肥粉碎翻压做肥料;5月播种玉米,随种施用生物炭及缓控释氮肥,磷肥及钾肥,玉米生育期无需追肥。该方法是种植冬季绿肥,将玉米季需要的化肥量前移至冬绿肥季,在玉米季减少施肥量,同时施用增效肥料,总体减少肥料用量和氮磷等养分损失。该方法同时起到增加土壤有机物供给,换茬,改善土壤质量的目的。改善土壤质量的目的。


技术研发人员:赵秋 宁晓光 张新建
受保护的技术使用者:天津市农业科学院
技术研发日:2022.07.21
技术公布日:2022/11/1
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