农田肥料运筹增效减负技术,供应,水专项,海河流域,海河下游多水源灌排交互条件下农业排水污染控制技术集成
技术简介/摘要
一、技术简介
肥料运筹增效减负技术包括化肥减量技术、肥料施用结构调整技术、新型肥料替代技术及土壤以碳调氮库容扩增技术。
化肥减量原理主要基于传统施肥量偏高,超过作物吸收利用范围,土壤残留增加,流失环境污染增大,导致化肥利用效率不高等问题,开展化肥减量试验研究。化肥减量主要是减浪费量,在提高化肥利用效率的基础上,保持作物不减产。
施肥施用结构调整技术主要基于传统施肥中的基肥用量偏大、追肥时间不合理等问题,开展施肥技术调整研究。
新型肥料替代技术原理是通过各种调控机制使其养分缓慢释放,延长作物对其有效养分吸收利用的有效期,使其养分按照设定的释放率和释放期缓慢或控制释放的肥料。可以减少使用量与施肥次数、降低生产成本,突出特点是基于作物需肥规律调整有效养分释放时间,使作物的需肥规律和养分的释放规律相一致,提高养分利用,减少无效流失。
以碳调氮土壤扩容扩增技术通过调节土壤碳氮比,改善土壤性状,实现土壤氮磷库容扩增,提高氮磷流失阈值,增加氮磷持留能力。
二、工艺流程
工艺流程为具体如下:
1、减少化肥用量,减量范围10--30%(试验氮肥减量幅度分别为10%、20%和30%);
2、调整施肥结构,氮肥基施和后期追肥比例由原来的1:1调整为2:3,在营养临界期和肥料最大效率期追肥。一般选择在拔节期(小麦)和打喇叭口期(玉米)追肥;
3、新型缓控释肥料结合有机肥,作为基肥一次性施入,缓控释肥的释放规律和作物养分需求基本一致,增施有机肥一方面改善土壤,增强土壤氮磷持留能力,另一方面弥补后期养分可能供应不足的情况;
4、在土壤耕作方面耕深10cm左右过浅,对肥料利用率影响较大,加上根系的趋肥性,根系不容易下扎,影响水分吸收利用,不利于高产,尤其在干旱年份,建议秋季深翻25cm,扩大土壤养分容量。
三、关键技术
1、养分诊断与肥料运筹技术:诊断土壤基础地力、作物养分适宜量及吸肥关键期,基于环保型产品研制和小麦玉米需肥规律,初步构建了小麦玉米轮作体系的肥料运筹增效减负技术体系。
2、以碳调氮为核心的土壤库容扩增技术
研发了基于有机废弃物(生物炭、秸秆、猪粪)的协同作用的土壤库容扩增技术,以碳调氮、扩增土壤容量。
3、水肥盐协同高效的农田增效减负技术
“节水保墒”水肥盐一体调控技术:集抑盐-高效-节水一体的水肥盐调控技术。通过抑制无效蒸发和渗漏导致的无效灌溉和养分流失,改变水走盐留。
四、技术创新点及主要技术经济指标
肥料运筹增效减负技术包括化肥减量技术、肥料施用结构调整技术、新型肥料替代技术及土壤以碳调氮库容扩增技术,是对各项技术要素的优化和二次集成,围绕耕作深度(25cm)、减量额度(30%)、替代产品(2种)及培肥土壤(10t/hm2)各要素进行整合,在产量不变的情况下,实现投入降低,节本增效(55元/公顷)。
五、技术来源及知识产权概况
申请发明专利2项。
推广应用案例
应用情况:2017年,在山东省滨州市滨城区秦台干沟流域中裕高效生态农牧循环经济产业园示范面积2 km2应用该技术,化肥减量30%的情况下,小麦和玉米产量都未出现减产现象,小麦产量产量降低0.41%(29.6kg/亩),玉米产量降低0.38%(25.7kg/亩),在统计上和对照相比没有差异。
应用效果:缓控释肥和有机肥配合施用,可解决前期施肥过多,造成营养生长过旺,后期供肥不足,生殖生长不足,子粒不饱满,减产,实际应用结果表明施用缓控施肥配合有机肥,最好施用有机肥10吨/hm2,在小麦减入氮肥投入14.3%的情况下,产量增加21.8%,玉米控释肥减少氮肥投入11.8%的情况下,产量增加11%。该项技术计划在20km2的核心示范区进行示范,争取辐射全流域面积87 km2,可以带来较好的经济和环境效益。
工艺流程图: