滴灌玉米氮磷钾水溶肥全追施优化施用方法

本发明属于农业化肥优化施用的，具体涉及一种滴灌玉米氮磷钾水溶肥全追施优化施用方法。

背景技术：

1、玉米是我国主要的粮食作物之一，对保障国家粮食安全至关重要。西北地区是我国玉米种植的主要地区，充沛的光热资源和较长的生长周期使玉米产量普遍较高。然而，玉米高产依赖于水肥的充足投入，而西北地区多属于干旱与半干旱地区，水资源匮乏，生态环境脆弱，导致玉米种植必须权衡水肥资源配置与产量的关系。滴灌水肥一体化被认为是保证作物产量，提高水肥利用效率的最佳途径之一，目前，已经广泛应用于西北地区玉米种植，特别是内蒙古、甘肃和新疆地区，传统的旱作和大水漫灌正在逐步向引黄滴灌或井水滴灌水肥一体化种植模式转变。

2、然而，种植模式的转变并未配套相应的施肥技术，滴灌水肥一体化玉米种植仍然延用了传统的大量施用基肥，生长季过量追施的方式来保证出苗和后期生长的氮磷钾养分需求。严重忽略了滴灌水肥一体化具有将水溶肥快速输送到作物根系的能力，也具有多次水肥调控的优势。而导致种植户沿用旱作或大水漫灌条件下的施肥方式的原因，主要是因为没有配套的玉米滴灌水肥一体化施肥技术，如何确定施肥量，什么生育时期施用，氮磷钾如何配比等问题一直困扰着种植户。为避免减产而降低收益，种植户普遍以过量的投入来规避风险，然而过量的肥料投入会导致大量的养分损失到环境中，特别是氮磷肥过量施用会加剧大气和水体污染的风险。此外，不同土壤类型下滴灌玉米氮磷钾养分的管理方式不同，不合理的用量和配比很可能导致土壤中养分不平衡，从而影响玉米产量。

3、内蒙古鄂尔多斯、包头、巴彦淖尔、赤峰和通辽等地区，土壤类型以风沙土和灌於土为主，因此，本发明针对广泛种植玉米的质地较粗的风沙土和质地较细的灌於土为对象，提出了一种简便易操作，且分别适应风沙土和灌於土的玉米水肥一体化氮磷钾全追施优化施用技术，从而改善当前农民传统种植过程中因无配套施肥技术而导致的化肥施用过量问题，实现滴灌玉米种植的提质增效与绿色发展。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于改善当前农民传统种植过程中因无配套施肥技术而导致的化肥施用过量问题，针对现有技术的上述不足，提出一种滴灌玉米氮磷钾水溶肥全追施优化施用方法。

2、为实现其目的，本发明采用以下技术方案：滴灌玉米氮磷钾水溶肥全追施优化施用方法，包括如下步骤：

3、s1.确定风沙土或者灌於土滴灌玉米氮肥用量,首先，初步计算基于氮平衡推荐的氮肥用量：

4、首先，根据氮平衡原理，即氮素输入＝氮素输入+氮素盈余，初步计算基于氮平衡推荐的氮肥用量(kg n hm-2)＝玉米收获期目标产量玉米吸氮量(kg n hm-2)+优化合理氮素盈余量(kg n hm-2)-自然氮素带入量(kg n hm-2)；

5、其中，玉米收获期目标产量玉米吸氮量(kg n hm-2)＝推荐千公斤吸氮量×玉米目标产量(kg hm-2)/1000，推荐千公斤吸氮量依据产量而定，详见表1。

6、优化合理氮素盈余量：根据2016-2021年12个风沙土上的玉米田间试验研究发现，基于土壤植株测试的优化施肥玉米产量与农民传统施肥无显著差异，此时的优化氮素盈余量在40-80kg n hm-2，平均值约为65kg n hm-2；根据2016-2021年12个轻度盐碱上的玉米田间试验研究发现，基于土壤植株测试的优化施肥玉米产量与农民传统施肥无显著差异，此时的优化氮素盈余量在60-120kg n hm-2，平均值约为85kg n hm-2；

7、自然氮素带入量包括干湿沉降、灌溉水、种子、非共生固氮，本发明参照zhang etal.,2019年发表的结果，主要考虑干湿沉降和非共生固氮，两项总和约为40kg n hm-2。

8、其次，在玉米播种前利用便携式硝酸盐反射仪(rqeasy)通过试纸条快速测定耕层0-30cm土壤硝态氮含量，为了便于计算，简化后的硝酸盐含量可以直接用试纸条测定值乘以1.18来表示土壤中硝态氮的含量(kg nhm-2)。大量的田间试验发现，风沙土不施氮处理在收获期0-30cm土壤硝态氮含量在15-30kg n hm-2之间，平均18kg n hm-2；本发明中将该值定为风沙土硝态氮含量的临界下线。通过氮平衡和播前土壤硝态氮的测定值得到氮肥推荐总量，其计算方式如下：氮肥推荐总量(kg n hm-2)＝基于氮平衡推荐的氮肥用量(kg n hm-2)-(播前土壤硝态氮含量-18)；

9、大量的田间试验发现，灌於土不施氮处理在收获期0-30cm土壤硝态氮含量在35-90kg n hm-2之间，平均50kg n hm-2，本发明中将该值定为灌於土硝态氮含量的临界下线。通过氮平衡和播前土壤硝态氮的测定值得到氮肥推荐总量，其计算方式如下：氮肥推荐总量(kg n hm-2)＝基于氮平衡推荐的氮肥用量(kg n hm-2)-(播前土壤硝态氮含量-50)。

10、其中，玉米千公斤吸氮量与产量的关系：

11、每生产1000公斤玉米植株所需要吸收的氮被定义为玉米千公斤吸氮量，研究表明，玉米千公斤吸氮量随着产量的增加而降低。具体推荐量如下：

12、表1基于产量推荐的玉米千公斤吸氮量

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14、注:参考hou et al.,2012年发表的结果，该结果已经被广泛证实是有效的。

15、s2.根据播前0-30cm土壤速效磷含量确定风沙土或者灌於土滴灌玉米磷肥用量：

16、根据多年风沙土上的滴灌玉米田间试验，表2给出了风沙土上基于播前0-30cm土壤速效磷水平的滴灌玉米磷肥用量表。

17、表2基于播前0-30cm土壤速效磷含量的玉米磷肥用量推荐表

18、

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20、根据多年灌於土上的滴灌玉米田间试验，表3给出了灌於土上基于播前0-30cm土壤速效磷水平的滴灌玉米磷肥用量表。

21、表3基于播前0-30cm土壤速效磷含量的玉米磷肥用量推荐表

22、

23、s3.根据播前0-30cm土壤速效钾含量确定风沙土或者灌於土滴灌玉米钾肥用量：

24、根据风沙土上多年的滴灌玉米田间试验，基于播种前0-30cm土层基础地力情况制订了用于风沙土滴灌玉米种植的钾肥用量推荐值(表4)。

25、表4基于播前0-30cm土壤速效钾含量的玉米钾肥用量推荐表

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28、nh4oac-k的测定方法参照gb 7856-1987国家标准。

29、根据灌於土上多年的滴灌玉米田间试验，基于播种前0-30cm土层基础地力情况制订了用于灌於土滴灌玉米种植的钾肥用量推荐值(表5)。

30、表5基于播前0-30cm土壤速效钾含量的玉米钾肥用量推荐表

31、

32、s4.确定风沙土或者灌於土滴灌玉米氮磷钾分期施用计划：

33、风沙土滴灌玉米种植过程中氮肥分期施用计划，根据玉米生长过程中对氮肥的吸收规律，结合滴灌灌溉制度，将氮肥在v3-v4(3-4叶期)、v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt(抽雄期)、r1(吐丝期)、r2(灌浆期)按照5％-15％、15％-25％、25％-35％、15％-25％、5％-15％和5％-15％的比例(六次施肥比例之和为100％)进行追施。

34、灌於土滴灌玉米种植过程中氮肥分期施用计划：根据玉米生长过程中对氮肥的吸收规律，结合滴灌灌溉制度，将氮肥在v3-v4(3-4叶期)、v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt(抽雄期)、r1(吐丝期)、r2(灌浆期)按照10％-20％、20％-30％、25％-35％、10％-20％、5％-15％和5％的比例(六次施肥比例之和为100％)进行追施；

35、风沙土滴灌玉米种植过程中磷肥分期施用计划：生长季磷肥主要施用在v3-v4(3-4叶期)、v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt期(抽雄期)，施用比例为35％-45％、15％-25％、25％-35％和5％-15％，四次追施比例之和为100％；

36、灌於土滴灌玉米种植过程中磷肥分期施用计划：生长季磷肥主要施用在v3-v4(3-4叶期)、v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt期(抽雄期)，施用比例为35％-45％、15％-25％、25％-35％和5％-15％，四次追施比例之和为100％。

37、风沙土滴灌玉米种植过程中钾肥分期施用计划：在v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt(抽雄期)和r1(吐丝期)期，按照10％-20％、15％-25％、30％-40％和25％-35％的比例进行追施，四次追施比例之和为100％。

38、灌於土滴灌玉米种植过程中钾肥分期施用计划：在v6-v8(小喇叭口期)、v10-v12(大喇叭口期)、vt(抽雄期)和r1(吐丝期)期，按照10％-20％、15％-25％、30％-40％和25％-35％的比例进行追施，四次追施比例之和为100％。

39、本发明的有益效果：

40、本发明针对广泛种植玉米的质地较粗的风沙土和质地较细的灌於土为对象，提出了一种简便易操作，且分别适应风沙土和灌於土的玉米水肥一体化氮磷钾全追施优化施用技术，从而改善当前农民传统种植过程中因无配套施肥技术而导致的化肥施用过量问题，实现滴灌玉米种植的提质增效与绿色发展。