專利名稱：一種飽和銨貯庫(kù)施肥法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種全新的施肥方法，特別涉及一種飽和銨貯庫(kù)施肥法。
技術(shù)背景氮是作物需要量和施用量最大的營(yíng)養(yǎng)元素。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年我國(guó)氮肥總用量已達(dá)2670 萬(wàn)噸，為世界上氮肥用量最大的國(guó)家。為了保障糧食供應(yīng)，在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，還將不得 不通過增加化肥用量來增加糧食生產(chǎn)。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)的化肥總增量約為2800萬(wàn)噸, 按目前NPK比例計(jì)算，其中N肥的增量將達(dá)1900萬(wàn)噸，氮肥總用量將達(dá)4500萬(wàn)噸左右。然 而，目前我國(guó)又被認(rèn)為是世界上氮肥利用率最低的國(guó)家之一，普遍報(bào)道氮肥利用率只有 30-35%。因此，按照目前的狀況和現(xiàn)有技術(shù)條件，在我國(guó)，尤其在東南沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)， 氮肥損失率較高的情況普遍存在。大量氮素的損失不僅造成寶貴資源的浪費(fèi)，還帶來了嚴(yán) 重的環(huán)境問題，如NOx進(jìn)入大氣、硝酸鹽淋失進(jìn)入地下水以及地表水的富營(yíng)養(yǎng)化等一系列 全世界十分關(guān)注的問題。為了提高氮肥利用率，人們?cè)隽瞬恍概?，如施肥技術(shù)的改進(jìn)、新型肥料的開發(fā)以 及脲酶和硝化抑制劑的應(yīng)用等等。但是，上述方法均存在各自不同的局限性，如硝化抑制 劑因在土壤中很容易降解，維持時(shí)間短，且作用效果不穩(wěn)定。包膜緩釋肥料雖具有利用率 高、可一次性施肥等優(yōu)點(diǎn)，但因其價(jià)格高不易被農(nóng)戶所接受而難以普遍推廣。因此，氮肥 利用率低這一問題在我國(guó)始終沒有得到根本解決。施入土壤中的氮素?fù)p失途徑歸納起來主要有三條，即銨揮發(fā)、硝酸鹽淋失和反硝化脫 氮。也就是說，只要將這三條途徑杜絕，氮素?fù)p失就可得到有效控制。遺憾的是，在我們 的傳統(tǒng)施肥(撒施)中，尿素(氮肥主要品種)進(jìn)入土壤后很快被降解成銨態(tài)氮，同時(shí)pH 升高，導(dǎo)致大量NH3揮發(fā)；而施入土壤的銨態(tài)氮肥和酰胺態(tài)氮肥很容易被硝化，因硝態(tài)氮 難以被土壤吸持而極易被淋失；在水田，大量硝態(tài)氮進(jìn)入還原層后經(jīng)反硝化作用而脫氮。 換言之，若堅(jiān)持傳統(tǒng)施肥方法，大量氮素的損失不可避免。因此，解決這一問題的根本出 路在于打破傳統(tǒng)觀念，建立新的理論體系并進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。眾所周知，因土壤膠體帶負(fù)電荷，對(duì)NH4+具有較強(qiáng)的吸持能力， 一般每公頃耕層土壤 可吸附大約50-100kg的銨態(tài)N;這部分N對(duì)植物是直接有效的。更值得一提的是，土壤 中2:1型粘土礦物對(duì)NH4+具體非常強(qiáng)的固定作用。土壤0-20cm 土體中固定態(tài)銨儲(chǔ)量平均 占全氮儲(chǔ)量的19.6%, 0-100cm土體中則占全氮儲(chǔ)量的32.6%。某些土壤的固定態(tài)銨最大蓄 氮量可高達(dá)6975kgNhm—2。說明土壤對(duì)銨的儲(chǔ)蓄能力十分巨大，可高達(dá)施氮量的數(shù)十倍； 若加上被吸附的可交換態(tài)銨，數(shù)量則更為巨大。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能有效控制土壤中氮素?fù)p失的飽和銨C庫(kù)施肥 法，此方法是一種可大幅提高氮素利用率的全新施肥方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種飽和銨貯庫(kù)施肥法，包括育苗階段、整地階段、移栽階段和施肥階段，該施肥階段為將肥料溶于水，配制成液體肥，液體肥中含N量為0.31g/ml;在移栽苗成活2-3天后進(jìn)行施肥，肥料的用量為常規(guī)用N量的68W 72W。 作為本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法的一種改進(jìn)施肥法為一苗一施法，在每棵苗的一側(cè)離根部水平距離4 6cm處注入液體肥，注入深度為9 llcm。作為本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法的另一種改進(jìn)施肥法為二苗一施法，在兩棵苗的正中間注入液體肥，注入深度為9 llcm。作為本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法的進(jìn)一步改進(jìn)肥料由如下重量比的配方組成尿素:氯化銨硝酸銨雙氰胺=35 : 30 : 15 : 2.25。作為本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法的進(jìn)一步改進(jìn)施肥在晴天和/或土壤較干的情況下進(jìn)行。作為本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法的進(jìn)一步改進(jìn)在整地階段施加有機(jī)肥、磷肥和鉀肥 中的至少一種；即如果需要施加有機(jī)肥、磷肥和鉀肥，可在整地階段時(shí)一次性施入。本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法，是起源于發(fā)明人經(jīng)過多年研究發(fā)現(xiàn)土壤對(duì)銨固定的能 力隨土壤中NH4+濃度的提高迅速增加，大部分土壤可增加l倍以上，土壤經(jīng)淹水后對(duì)銨的固定量可增加30-50%,并且土壤對(duì)銨的固定和釋放可通過不同手段進(jìn)行調(diào)節(jié)。而且被新固 定的銨在植物生長(zhǎng)期內(nèi)絕大部分均可釋放出來被植物吸收，最高可達(dá)90%左右。鑒于上述研究情況，我們發(fā)明了一套"飽和銨貯庫(kù)"施肥法的技術(shù)體系。本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法，打破了少量、多次、均勻、防止傷苗等傳統(tǒng)施肥理念， 采用了逆向思維方式，即以毒攻毒的原理，利用高濃度銨對(duì)微生物和酶產(chǎn)生毒害作用來抑 制銨的硝化作用，以達(dá)到防止氮素以硝態(tài)氮形式被淋失，從而在土壤中形成"飽和銨貯庫(kù)"
之目的。本發(fā)明的施肥法同時(shí)還利用了高濃度銨對(duì)根系的毒害作用，從而對(duì)植物根的構(gòu)型 進(jìn)行調(diào)節(jié)；不但可防止根系直接進(jìn)入施肥點(diǎn)過量吸收氮素，還可促使根系在施肥點(diǎn)周圍形 成根球；因此既可使氮素緩慢釋放和吸收，又可進(jìn)一步防止氮素的淋失。本發(fā)明的基本原理是當(dāng)高濃度的1^14+^(配施硝化抑制劑)施入土壤的一定深度后， 利用土壤粘土礦物對(duì)NH4+具有較強(qiáng)的固定、吸附和吸持作用的特點(diǎn)，使施入的肥料氮集中 保持在施肥點(diǎn)中，形成"飽和銨貯庫(kù)"。因施肥點(diǎn)被土壤覆蓋，所以可有效防止NH3的揮發(fā)； 由于施肥點(diǎn)的NH4+濃度非常高，促使NH4+進(jìn)入粘土礦物層間被暫時(shí)固定或被粘土礦物吸 持；本發(fā)明同時(shí)利用高濃度NH4+對(duì)施肥點(diǎn)中的微生物進(jìn)行有效抑制，既可防止銨的硝化， 又防止硝化抑制劑被降解而延長(zhǎng)其作用時(shí)間，從而可防止以硝態(tài)氮淋失和反硝化脫氮引起 的氮素?fù)p失。通常植物根系具有趨肥特性，即根系會(huì)自動(dòng)朝著施肥點(diǎn)生長(zhǎng)，但由于本施肥 法施肥點(diǎn)的NH4+濃度非常高，同樣對(duì)作物根系產(chǎn)生毒害作用，從而既可防止根系直接進(jìn)入 施肥點(diǎn)過多地吸收氮素，又可促使作物根系只能圍繞施肥點(diǎn)在其外圍生長(zhǎng)，形成一個(gè)根球， 從而將施肥點(diǎn)完全包圍，每當(dāng)施肥點(diǎn)的N素向外擴(kuò)散時(shí)即可被作物迅速吸收。由于引起土 壤氮素?fù)p失的三大途徑，氨的揮發(fā)、硝的淋失和反硝化脫氮全被得到了有效防止，因而本 發(fā)明的新施肥法與傳統(tǒng)方法相比，可大幅度提高氮肥利用率。本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法，特別適用于旱作土壤。在現(xiàn)有的常規(guī)施肥方法中，施入土壤的銨通過硝化作用可很快被轉(zhuǎn)化為硝，植物吸收 的氮以硝態(tài)氮為主，氮素?fù)p失主要有硝的淋失、和局部反硝化脫氮；此外，因面施和散施，氨的揮發(fā)也經(jīng)常發(fā)生，故氮的利用率較低，通常在30-35%之間。而在本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法中，高濃度銨和硝化抑制劑有效地抑制了銨的硝化作 用，氮素主要以銨態(tài)氮保存在"飽和銨貯庫(kù)"中，從而使硝的淋失和反硝化脫氮得到了有效防止；誘導(dǎo)根形態(tài)和構(gòu)型發(fā)生變化形成包圍"飽和銨貯庫(kù)"的根球，使"飽和銨ie庫(kù)"中的氮素難以逃逸；植物吸收的氮素主要是銨態(tài)氮，釋放的質(zhì)子可降低根際pH，加之肥料 深施，氨的揮發(fā)也得到了有效防止，故氮的利用率大大提高，根據(jù)"N示蹤試驗(yàn)，氮素利 用率可達(dá)60%以上。綜上所述，本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法，具有以下有益效果1、 本發(fā)明將土壤對(duì)銨的吸持、固定和釋放的特性與植物根系構(gòu)型的局部調(diào)控有機(jī)地 結(jié)合在一起，是對(duì)施肥理念的一種創(chuàng)新，創(chuàng)建了一種全新的施肥原理和技術(shù)；2、 可使氮肥利用率從原來的30-35%提高到60%以上；
3、 對(duì)常規(guī)農(nóng)作物可實(shí)現(xiàn)一次性施肥，可節(jié)約勞動(dòng)力；4、 與常規(guī)施肥法相比，在減少30%氮肥施用量的情況下，農(nóng)作物產(chǎn)量反而有所提高; 并且每畝所施用的肥料價(jià)格與常規(guī)所用的肥料價(jià)格相當(dāng)。經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益均十分明顯。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l、 一種飽和銨貯庫(kù)施肥法，以色拉菜為施肥對(duì)象，依次進(jìn)行以下步驟1、 按常規(guī)方法進(jìn)行育苗、整地和移栽，若需施有機(jī)肥、磷肥和鉀肥，可在整地階段 時(shí)一次性施入。2、 配制液體肥將35g尿素+ 30g氯化銨+ 15g硝酸銨+ 2.25g雙氰胺混合后調(diào)制成肥料；然后將該肥料 溶解于水后定容至100ml，得液體肥，該液體肥中的含N量為0.31g/ml。在肥料中配有適量的硝態(tài)氮的目的是利用硝態(tài)氮易移動(dòng)進(jìn)入施肥點(diǎn)周圍土體，有利于誘導(dǎo)植物根系的趨肥性，促使其快速在施肥點(diǎn)周圍形成根系包圍圈。3、施肥等移栽苗成活2-3天后，在苗的一側(cè)(相對(duì)于一苗一施法而言)離根部水平距離5cm 處或在兩棵苗的正中間(相對(duì)于二苗一施法而言)注入上述液體肥，注入深度為10cm (即 距離地表10cm)。施肥量因土壤肥力狀況和目標(biāo)產(chǎn)量不同而有變化。 一般可根據(jù)原施肥習(xí) 慣的施氮量減少30%來計(jì)算每畝施肥量，再根據(jù)種植密度計(jì)算每株施肥量。例如在相同土質(zhì)的3塊菜地菜地A、菜地B和菜地C上，均按照12000株/畝的 種植密度來種植相同品種的色拉菜。菜地A按照常規(guī)的施肥方法使用常規(guī)的肥料，施N量為10kg/畝。菜地B按照本發(fā)明的上述一苗一施法施加液體肥，因此施N量為7kg/畝，即每株的 施N量為0.583g。因?yàn)橐后w肥中的含N量為0.31g/ml，所以在苗的一側(cè)(所有的苗均在相 同的一側(cè))離根部水平距離5cm處注入液體肥1.88ml，注入深度為10cm。菜地C按照本發(fā)明的上述二苗一施法施加液體肥，因此施N量為7 kg/畝，即每2株 的施N量為1.167g。因?yàn)橐后w肥中的含N量為0.31g/ml，所以在兩棵苗的正中間注入液體 肥3.76ml，注入深度為10cm。按照本發(fā)明的方法(即上述菜地B和菜地C)施加液體肥最好在晴天且土壤比較干的 情況下進(jìn)行，以利于土壤對(duì)銨的吸附和固定。注入土壤的銨即可馬上被土壤吸持和臨時(shí)固
定，在施肥點(diǎn)上形成了銨濃度很高的一個(gè)"飽和銨貯庫(kù)"。由于銨的濃度很高，"飽和銨貯 庫(kù)"土壤中的微生物活動(dòng)被抑制，有效地防止了銨被硝化而被淋失。此時(shí)，因除施肥點(diǎn)以 外的土體沒施氮肥，而植物的根系具有趨肥性，集中向施肥點(diǎn)生長(zhǎng)；由于高濃度銨對(duì)植物 根系同樣有毒害作用，故根系無(wú)法直接加入施肥點(diǎn)，只能在施肥點(diǎn)的外圍生長(zhǎng)，快速形成包圍施肥點(diǎn)的一個(gè)根球(在施肥7-io天后即可觀察到此現(xiàn)象)；當(dāng)"飽和銨je庫(kù)"中的氮緩慢往外擴(kuò)散時(shí)，即可被圍根盡數(shù)吸收。此外，由于植物吸收的主要是銨態(tài)氮，屬生理酸 性肥料，在吸收銨離子的同時(shí)，會(huì)釋放出質(zhì)子，可降低根際的pH，對(duì)防止氨揮發(fā)十分有利。 因此，不但可大幅提高植物對(duì)氮肥的利用率，還可達(dá)到氮肥緩慢釋放、進(jìn)行一次性施肥的 目的。4、其他田間管理均按常規(guī)方法進(jìn)行，直至收獲。菜地A收獲色拉菜3704kg/畝，菜地B收獲色拉菜4020kg/畝，菜地C收獲色拉菜 3856kg/畝。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不 限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接 導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種飽和銨貯庫(kù)施肥法，包括育苗階段、整地階段、移栽階段和施肥階段，其特征是，所述施肥階段為將肥料溶于水，配制成液體肥，所述液體肥中含N量為0.31g/ml；在移栽苗成活2-3天后進(jìn)行施肥，所述肥料的用量為常規(guī)用N量的68％～72％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的飽和銨貯庫(kù)施肥法，其特征是所述施肥法為一苗一施法，在 每棵苗的一側(cè)離根部水平距離4 6cm處注入液體肥，注入深度為9 llcm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的飽和銨貯庫(kù)施肥法，其特征是所述施肥法為二苗一施法，在 兩棵苗的正中間注入液體肥，注入深度為9 llcm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的飽和銨貯庫(kù)施肥法，其特征是，所述肥料由如下重量比的 配方組成尿素氯化銨硝酸銨雙氰胺=35 : 30 : 15 : 2.25。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的飽和銨貯庫(kù)施肥法，其特征是所述施肥在晴天和/或土壤較干 的情況下進(jìn)行。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的飽和銨貯庫(kù)施肥法，其特征是在整地階段施加有機(jī)肥、磷肥和鉀肥中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種飽和銨貯庫(kù)施肥法，包括育苗階段、整地階段、移栽階段和施肥階段，該施肥階段為將肥料溶于水，配制成液體肥，液體肥中含N量為0.31g/ml；在移栽苗成活2-3天后進(jìn)行施肥，肥料的用量為常規(guī)用N量的68％～72％。使用本發(fā)明的飽和銨貯庫(kù)施肥法，能有效控制土壤中氮素的損失。
文檔編號(hào)A01C21/00GK101161044SQ20071015669
公開日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月20日
發(fā)明者章永松, 錢林波, 黃利東 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)