一種在農(nóng)田施用有機肥的方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種在農(nóng)田中科學施用有機肥的方法W及該方法在棉田中的具體 應(yīng)用，屬于肥料和農(nóng)業(yè)科學領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高農(nóng)作物的成長，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中化肥得到了普遍應(yīng)用。多年來的研究均顯 示，化學肥料的長期施用已顯現(xiàn)肥料利用率低下、肥效下降、±壤板結(jié)酸化及面源污染等生 態(tài)環(huán)境問題。針對運一問題，主要的解決方案是改用有機肥。但有機肥中的營養(yǎng)元素含量遠 低于化肥，因此單純的將有機肥替代化肥是不合理的。也就是說，單施化肥或單施有機肥對 于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都存在一定的弊端。在此情況下，如何合理調(diào)整有機肥相對化肥的用量W使得 二者科學搭配對于保證農(nóng)作物的產(chǎn)量，提高農(nóng)作物的品質(zhì)，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展成為至 關(guān)重要的問題。
[0003] 目前，本領(lǐng)域?qū)ι鲜鰡栴}并未提供系統(tǒng)化的解決方案，過往的研究均未能充分考 慮有機肥的單位營養(yǎng)元素并不等價于化肥所提供的植物可利用形態(tài)的問題，導(dǎo)致過高估計 了有機肥的實際利用率，無法實現(xiàn)預(yù)期的技術(shù)效果。
[0004] 因此，本領(lǐng)域依舊存在在有機肥與化肥配施條件下準確評價有機肥肥料利用率， 從而科學、有效地提高肥效的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，申請人多年來在農(nóng)田中進行了大量實驗，科學分析了有機 月己、化肥配施模式，并從中獲得了根據(jù)有機肥施用量如何折合成化肥量計算方法，準確計算 了有機肥、化肥配施的營養(yǎng)元素利用率，從而發(fā)明了一種在農(nóng)田中更加科學的施用有機肥 的方法。
[0006] 具體地說，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0007] -種在農(nóng)田施用有機肥的方法，通過如下方法確定有機肥的施用量:根據(jù)所選擇 的有機肥對化肥的目標元素，（必要基肥中該元素的養(yǎng)分量*有機肥對化肥的替代率)/(有 機肥中該元素的養(yǎng)分含量*有機肥對化肥的肥效率）。
[000引在上述方法中，目標元素是指通過施肥為農(nóng)田中的作物補充的營養(yǎng)元素，通常是 指氮元素、憐元素等對農(nóng)作物生長具有重要影響的營養(yǎng)元素。
[0009] 在上述方法中，必要基肥中該元素的養(yǎng)分量指的是在農(nóng)田中預(yù)期施加的目標營養(yǎng) 元素的總用量。
[0010] 在上述方法中，有機肥對化肥的替代率是指在農(nóng)田中預(yù)期施加的目標營養(yǎng)元素的 總用量中希望用有機肥提供目標營養(yǎng)元素所占的比例。
[0011] 在上述方法中，有機肥中該元素的養(yǎng)分含量是指在所用的有機肥中，目標營養(yǎng)元 素的含量。
[0012] 在上述方法中，有機肥對化肥的肥效率是指W目標營養(yǎng)元素評價，在作物生長期 內(nèi)，有機肥中所釋放出的能夠替代化肥養(yǎng)分量與有機肥中該養(yǎng)分總量的比值。常見有機肥 的肥效率可從《上壤診斷與施肥基準》一書查詢。
[0013] 如下表1所示，顯示了常見有機肥中必要營養(yǎng)元素的肥效率：
[0014] 表1不同種類有機肥的肥效率
[0015]
[0016] 在上述得到有機肥施用量的基礎(chǔ)上，可進一步得到有機肥相應(yīng)替代的化肥量，也 就是有機肥替代(消減)化肥量，為有機肥施用量*有機肥養(yǎng)分含量*肥效率。
[0017] 申請人多年來對本發(fā)明在各種農(nóng)田中的應(yīng)用進行了廣泛深入的研究，尤其對其在 棉田中的應(yīng)用進行了大量實驗，發(fā)現(xiàn)施用3000-6000kg/hm 2的有機肥，替代20-40%的化肥 用量，能夠顯著提高結(jié)鈴性與單鈴重并顯著增加棉花產(chǎn)量，且其增產(chǎn)效應(yīng)隨有機肥施用比 例量而增加。在最優(yōu)化的情況下，減量40%化肥配施6000kg · hnf2生物有機肥對提升產(chǎn)量貢 獻表現(xiàn)最優(yōu)。
[0018] 在上述應(yīng)用中，所用的有機肥可W是各種家禽、家畜等的糞便，考慮到使用的方 便，一般是所用有機肥為豬糞和/或牛糞。
【附圖說明】
[0019] 圖1表示為有機肥養(yǎng)分與化肥養(yǎng)分在作物當季釋放的示意圖（WN為例），其中1代 表作物N素需求量(A)d2表示有機無機肥配施時，化肥氮用量(B)d3表示有機肥可在當季替 代的化肥N量，也可表示為有機肥在作物當季可礦化無機氮量(〇。4表示有機肥的總含N量， 包括有機N和無機N(D)。
[0020] 圖2表示不同施肥處理對棉花蕾期、鈴期和吐絮期地上部分生物量的影響；
[0021 ]圖3為不同施肥處理對棉花氮素吸收量的影響；
[0022] 圖4為不同施肥處理對棉花蕾期憐素吸收量的影響；
[0023] 圖5為不同施肥處理對棉田±壤全氮含量的影響。
[0024] 圖6為不同施肥處理對棉田±壤微生物量氮含量的影響。
【具體實施方式】
[0025] 為了說明本發(fā)明的具體操作方法和效果，申請人在如下實施中進行了詳細解釋和 說明。如下所提供的方案僅為示意的，并不對本發(fā)明構(gòu)成特別限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解 和掌握本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，相應(yīng)調(diào)整具體的操作方式或在其它種類農(nóng)田中應(yīng)用等均 屬本發(fā)明的保護范圍。
[0026] 在本發(fā)明中，W圖巧例，設(shè)及到了如下技術(shù)概念：
[0027] ( - )有機替代率(％)=c/AX100 [002引（二)有機肥肥效率（％)=C/DX100。
[0029] (Ξ)營養(yǎng)元素利用率二化-Uo)/(Fo+F)，其中U為施肥后作物收獲時地上部的吸收 目標營養(yǎng)元素總量，Uo為未施肥作物成熟期地上部的目標營養(yǎng)元素吸收總量，F(xiàn)代表化肥投 入量，F(xiàn)o為有機肥替代的化肥量。
[0030] 在上述基礎(chǔ)上，可基于本發(fā)明的方法計算有機肥施用量。W豬糞為例，其中的氮含 量為1.8%，如果按照氮肥180kg · hnf2的比例來施基肥，計算其30%的氮肥用有機肥代替， 根據(jù)表1可知豬糞有機肥的肥效率為30%，因此有機肥施用量為= (180X30% )/(1.8% X 30% ) = 10000kg · hm-2。
[0031] 在獲得有機肥施用量情況下，可計算有機肥替代(消減)化肥量化g · hnf2)=有機 肥施用量化g · hnf2) X有機肥養(yǎng)分含量（％)X肥效率（％)。
[0032] 下面W在棉田中的具體研究為例，說明本發(fā)明方法的實際應(yīng)用。為期5年定位施肥 試驗，分別設(shè)置不施肥，單施化肥W及減少當?shù)爻Ｒ?guī)化肥施用量20-40%，配施不同比例及 不同種類的有機肥。
[0033] 具體處理如下：
[0034] (1)CK(不施肥）；
[0035] (2)CF(單施化肥，300kg · N hm-2;90kg · P2〇5hm-2;60kg · Κ2〇 hm-2);
[0036] (3)80%CF+0Fi(化肥減量20%，配施3000kg/ha普通有機肥）；
[0037] (4)60%〔。+0。2(化肥減量40%，配施60001^/11曰普通有機肥）；
[0038] (5)80%CF+邸1(化肥減量20%，配施3000kg/ha生物有機肥）；
[0039] (6)60%CF+邸2(化肥減量40%，配施6000kg/ha生物有機肥）；
[0040] (7)80%CF+0F3+BF3(化肥減量20%，配施2250kg/ha和750kg/ha生物有機肥）；
[0041 ] (8) 60 % CF+0F4+BF4 (化肥減量20 %，配施4500kgAa和 1500kgAa生物有機肥）。
[0042] 計算出各處理所施有機肥能替代的化肥量，進而得出各處理當季有效施肥量。在 試驗中，所用普通有機肥為腐熟牛糞，含氮量1.7%，肥效率30%，含憐量(P2化）1.3%，肥效 率80 % ;生物有機肥原料豬糞，含氮量4.4 %，肥效率40 %，含憐量(P2化）1.0 %，肥效率80 %。
[0043] 3000kg/hm2普通有機肥和生物有機肥替代的氮、憐量：
[0044] 3000kg普通有機肥(OF)消減的氮肥量=3000 X0.017X0.3 = 15.3kg;消減的憐肥 量=3000 X 0.007 X 0.8 = 16.8kg/hm2;
[0045] 3000kg生物有機肥(BF)消減的氮肥量=3000 X 0.044 X 0.4 = 52.8;消減的憐肥量 = 3000X0.01X0.8 = 24kg/hmS
[0046] 因此，處理80%CF+OFi的有效施氮總量為300 X 0.8kg+l5.3 = 255.3kg;有效施憐 總量為 72+16.8 = 88.8kg/hm2;
[0047] 處理80 %CF+BFi的施氮總量為300 X 0.8kg kg+52.8 = 292.8kg/h