一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)施肥領域，具體涉及到農(nóng)作物減少鉀肥施用量的技術。其特征是應用土壤中速效鉀取之不盡用之不竭、能滿足農(nóng)作物正常生長需求的研究結論，苗期不施肥應用土壤鉀，最大需肥期施肥增加土壤速效鉀，減少外源鉀對土壤鉀釋放抑制，以減少農(nóng)作物鉀肥施用量。在農(nóng)作物播種、栽種到種植后1～2個月的苗期內(nèi)，只允許幼苗吸收土壤中自然狀態(tài)的速效鉀。在花芽分化期（幼穗分化期）初期10天前后，每公頃施用鉀肥（K2O）30～120千克，提高土壤速效鉀濃度10～40%（平均提高約25%），從而保證農(nóng)作物在花芽分化期、孕穗期、成熟期的2～3個月最大需肥期內(nèi)的速效鉀供給。本發(fā)明比傳統(tǒng)方法減少鉀肥用量10～20%。
【專利說明】一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)施肥領域，專利代碼為A01C。具體涉及到在農(nóng)作物鉀肥施肥過程 中減少鉀肥施用量的技術。

【背景技術】
[0002] 鉀是作物生長三要素之一，對作物的生長、發(fā)育、代謝等生理過程都有重要作用。 鉀能促進光合作用，顯著提高作物對氮的吸收和利用。鉀還能促進作物經(jīng)濟用水，累積在作 物細胞中的鉀離子，增加細胞滲透壓并使水分從低濃度的土壤溶液中向高濃度的根細胞中 移動。鉀的重要生理作用是增強細胞對環(huán)境條件的調(diào)節(jié)作用，在鉀素供應充足時，作物能有 效地利用水分，并減少水分的蒸騰。鉀能增強作物對各種不良環(huán)境的耐受能力，如干旱、低 溫、鹽分、病蟲危害、倒伏等。
[0003] 土壤中鉀素含量一般為1%?3%，顯著高于氮和磷，但能被作物當季吸收利用的有 效鉀含量一般不超過全部鉀素量的2%。土壤中鉀主要以無機形態(tài)存在，按其對作物有效程 度劃分為速效鉀(包括水溶性鉀、交換性鉀)，緩效鉀或遲效鉀（次生礦物）、無效鉀（原生 礦物）等三種，它們之間，存在著動態(tài)平衡，調(diào)節(jié)著鉀對作物的供應。土壤鉀素供給能力主 要取決于速效鉀和緩效鉀，速效鉀所包含的水溶性鉀、交換性鉀，與緩效性鉀之間存在著動 態(tài)平衡，決定著土壤鉀素供給水平，緩效性鉀是土壤速效鉀的主要儲備庫，土壤固定態(tài)鉀釋 放成緩效鉀也對土壤鉀素供給能力有重要影響。土壤中各形態(tài)的鉀都是作物鉀素的重要資 源，要維持土壤鉀的長期供應，主要靠次生礦物的緩效性鉀和原生礦物的無效鉀，關鍵是如 何挖掘利用這些土壤的供鉀潛力。
[0004] 目前提高土壤鉀素利用率研究方法主要有以下幾個方面： 4. 1植物鉀素營養(yǎng)遺傳學性狀的差異機理及改良研究。不同植物或同一植物不同品種 對鉀的吸收、分配、轉運和利用效率等方面存在著很大的差異。不同鉀效率植物基因型對鉀 素營養(yǎng)的反應也存在較大的差異，這既表現(xiàn)為不同鉀效率植物基因型體內(nèi)鉀的積累、轉運、 分配等鉀素利用效率的差異，也表現(xiàn)為不同鉀效率植物基因型吸收土壤鉀庫中速效鉀或者 活化緩效鉀、礦物鉀能力的差異； 4.2根際環(huán)境與土壤鉀素有效性的關系研究。根際是作物與土壤接觸的微域環(huán)境，是 作物吸取養(yǎng)分的主要區(qū)域，是作物、土壤、微生物相互作用的場所。根際微域環(huán)境由于受根 系新陳代謝活動的影響，在理化性質上與土體土壤有很大差異，不僅影響土壤養(yǎng)分向根表 的遷移和吸收，而且影響土壤養(yǎng)分的有效性和利用率以及作物的產(chǎn)量； 4. 3作物根系分泌物與土壤鉀素有效性的關系研究。根系分泌物是作物、土壤、微生物 的重要媒介，在養(yǎng)分循環(huán)，能量流動及有機物周轉等方面起著十分重要的作用，是作物改善 根際營養(yǎng)環(huán)境的重要手段。它的種類有200種以上，主要包括粘膠、外酶、糖、酚及各種有機 酸。不同營養(yǎng)基因型的作物，其RE的組分、含量明顯不同； 4.4鉀高效基因型植物品種的選育。理想的鉀高效基因型植物種質應具備三方面的優(yōu) 勢：植物根系對鉀的高效吸收，高效活化土壤中的鉀素，高效利用植物體中的鉀。實際上，自 然界中很難找到兼具這三方面優(yōu)勢的種質資源； 4.5農(nóng)學措施提高鉀素利用率。經(jīng)過幾十年眾多農(nóng)學家的研究探索，提高鉀素利用率 的方法主要有：改進施肥技術、改進耕作模式、根據(jù)土壤性質確定不同施肥技術、施肥品種 的搭配、掌握好最佳施肥期、施用其他物質，例如施用秸桿、腐殖酸肥料、土壤改良劑等。
[0005] 2012年上半年，世界鉀礦探明儲量為95億噸，中國2. 1億噸儲量占世界總量的 2. 2%。根據(jù)美國2009年礦產(chǎn)品年鑒數(shù)據(jù)，中國每年約消費100(Γ1100萬噸鉀肥，按照全國 16. 5億公頃種植計算，相當于平均每667平方米(每畝)施用氯化鉀4千克。國內(nèi)鉀肥生產(chǎn) 能力僅能滿足其消費量的30%左右，其余70%仍依賴進口。預計到2020年，中國鉀肥消費 量將達到1000萬噸（Κ 20)以上，折合氯化鉀為1580萬噸，相當于每公頃施用氧化鉀60千克 (667平方米施用氧化鉀4千克)。但從中長期來說，國內(nèi)生產(chǎn)能力最多只能達到40%，供給 缺口很大。
[0006] 目前在全世界范圍內(nèi)，一直是基于李比希理論建立起來的施肥理論體系。由于前 期氮素化肥、磷素化肥相對缺少，整個土壤的肥力水平相對較低，因此鉀肥施用一直是倡導 基肥施用。近30年來隨著化肥用量的大幅度提升，土壤的有效磷水平比30年前提升了近 70%，土壤速效氮也上升了 30%，雖然土壤中鉀素總量達2%基本無變化、而土壤速效鉀升降 幅度較小，但全國范圍內(nèi)的土壤肥力水平與30年前差別很大。近幾年出現(xiàn)的鉀肥后移理 論，是在沒有農(nóng)作物鉀素利用配套理論支持基礎上的試驗結果，其方法是將鉀肥分為兩次 施用，在前期用大部分做基肥，后期用少部分做追肥的兩次施肥法。而真正倡導前期不施用 鉀肥做基肥、幼苗期不施用鉀肥、只有關鍵時期追施全部鉀肥的相關理論和相關文獻尚未 出現(xiàn)； 農(nóng)作物的生長發(fā)育過程中，前期幼苗吸肥量小；從花芽分化期(幼穗分化期）開始，進 入旺盛生長狀態(tài)。幼穗分化開始后，營養(yǎng)生長和生殖生長并進，這個時期植株生長量迅速 增大，葉片相繼長出，分化末期全田葉面積也達到最高峰，因而花芽分化期(幼穗分化期）是 農(nóng)作物一生中需肥量最多的時期。對氮、磷、鉀的吸收量，約占總吸收量的50%左右。如果 以鉀肥做基肥，由于前期幼苗吸肥量小，施入土壤中鉀肥的外源性鉀與土壤中自然狀態(tài)下 的鉀形成較高濃度，影響土壤鉀素由緩效鉀向速效鉀的釋放，使化學平衡由速效鉀向緩效 鉀-固定鉀的方向移動。在需肥量最大的關鍵時期施用鉀肥，這時形成高濃度的鉀能被農(nóng) 作物較快利用，使較高濃度土壤速效鉀維持時間減少，能降低土壤施入鉀素再固定和流失 風險。
[0007] 本專利是在對2006年?2013年的土壤速效鉀檢測結果，與1982年的土壤速效鉀 檢測結果進行比較分析，進行大量的農(nóng)作物鉀肥〇水平3414試驗，再結合速效鉀、緩效鉀、 無效鉀之間動態(tài)平衡及作物需肥規(guī)律進行綜合研究的基礎上，建立了一套完整的農(nóng)作物鉀 肥施用新的理論體系。創(chuàng)建了"一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術"，該技術在農(nóng)作物 施肥中能減少5?20%鉀肥施用量； 本專利充分發(fā)揮土壤自然狀態(tài)下的鉀素平衡轉化優(yōu)勢，降低鉀肥施入土壤后鉀素的再 固定，滿足農(nóng)作物最大需肥期的鉀素供給。緩解中國鉀礦資源匱乏、鉀肥生產(chǎn)能力不足的矛 盾。對節(jié)能減排保護環(huán)境意義重大。經(jīng)檢索國內(nèi)外相關文獻：未發(fā)現(xiàn)有與減少農(nóng)作物鉀肥 施用量的施肥技術相同內(nèi)容的報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在農(nóng)作物播種、栽種到種植后2個月左右的苗期內(nèi)，只允許農(nóng)作物幼苗吸收利用 土壤中的速效鉀。鉀元素的相對不足將促進苗期根系生長，增加農(nóng)作物后期對土壤鉀素的 吸收能力。在花芽分化期(幼穗分化期)初期，每公頃施用鉀肥（K 20)30?120千克，使耕作 層速效鉀比原來土壤速效鉀濃度提高10?40% (平均提高約25%)，從而保證農(nóng)作物在花芽 分化期、孕穗期、成熟期的2?3個月內(nèi)，有足夠濃度的土壤速效鉀可以利用。
[0009] 本技術的特征 9. 1在農(nóng)作物苗期對鉀素吸收量少的生長時期，應用土壤中取之不盡用之不竭的土壤 鉀素，保證作物苗期對鉀素吸收；同時鉀元素的相對不足將促進農(nóng)作物苗期根系相對生長 旺盛，為整個生育期打好扎實基礎； 9. 2在農(nóng)作物花芽分化期通過施鉀肥提高鉀素的供給濃度，以土壤中取之不盡用之不 竭的土壤鉀和外源性鉀兩個方面，保證花芽分化期(幼穗分化期)、孕穗期、成熟期最大需肥 期鉀素的有效供給； 9. 3防止了前期施鉀肥對土壤鉀素釋放的抑制，只在最大需肥期施用鉀肥；縮減較高 濃度土壤速效鉀的維持時間，減少施入土壤外源性鉀素對土壤速效鉀的釋放抑制，減少流 失風險。

【具體實施方式】
[0010] 2006年?2013年，通過對78840個土壤樣品檢測分析，土壤速效鉀平均值為 116. 44mg/kg，與30年前的1982年相比，土壤速效鉀雖然稍有下降，但變化幅度很小。而在 2008年以前，主要農(nóng)作物施用鉀肥數(shù)量較少，經(jīng)過30多年的大量吸收，其平均值從1982年 的117. 8mg/kg下降到現(xiàn)在的116. 4mg/kg，絕對數(shù)量值只下降1. 36mg/kg、下降幅度僅僅只 有1. 15%。土壤速效鉀30年變化對比見表1 表1 土壤速效鉀30年變化對比統(tǒng)計表

【權利要求】
1. 一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術，其特征在于： 屬于農(nóng)業(yè)施肥領域，具體涉及到在農(nóng)作物鉀肥施肥中減少鉀肥施用量的技術；本發(fā)明 應用土壤中速效鉀取之不盡用之不竭、能滿足農(nóng)作物正常生長需求的研究結論，在農(nóng)作物 苗期吸鉀量小的時期不施入外源性鉀肥，只在花芽分化期施入鉀肥，保證農(nóng)作物最大需肥 期土壤速效鉀供給，減少較高濃度速效鉀對土壤鉀素釋放抑制維持時間，以減少農(nóng)作物鉀 肥施用量。
2. 根據(jù)權利要求1中的一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術，其特征在于： 在農(nóng)作物播種、栽種到種植后1?2個月的苗期內(nèi)，只允許幼苗吸收土壤中自然狀態(tài)的 速效鉀；在花芽分化期(幼穗分化期)初期10天前后，每公頃施用鉀肥（K20)30?120千克， 提高土壤速效鉀濃度10?40% (平均提高約25%)，保證土壤在農(nóng)作物花芽分化期、孕穗期、 成熟期的2?3個月最大需肥期內(nèi)的較高濃度速效鉀供給。
【文檔編號】A01C21/00GK104145586SQ201410408517
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權日:2014年8月20日
【發(fā)明者】何文 申請人:何文