一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬農(nóng)業(yè)施肥領(lǐng)域，具體涉及到農(nóng)作物減少鉀肥施用量的技術(shù)。其特征是應(yīng)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(zhǎng)需求的研究結(jié)論，苗期不施肥應(yīng)用土壤鉀，最大需肥期施肥增加土壤速效鉀，減少外源鉀對(duì)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(gè)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(gè)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(shuō)明】一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術(shù)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)施肥領(lǐng)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(shù)。

【背景技術(shù)】
[0002] 鉀是作物生長(zhǎng)三要素之一，對(duì)作物的生長(zhǎng)、發(fā)育、代謝等生理過程都有重要作用。 鉀能促進(jìn)光合作用，顯著提高作物對(duì)氮的吸收和利用。鉀還能促進(jìn)作物經(jīng)濟(jì)用水，累積在作 物細(xì)胞中的鉀離子，增加細(xì)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(xì)胞中 移動(dòng)。鉀的重要生理作用是增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)環(huán)境條件的調(diào)節(jié)作用，在鉀素供應(yīng)充足時(shí)，作物能有 效地利用水分，并減少水分的蒸騰。鉀能增強(qiáng)作物對(duì)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(dāng)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(wú)機(jī)形態(tài)存在，按其對(duì)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(wú)效鉀（原生 礦物）等三種，它們之間，存在著動(dòng)態(tài)平衡，調(diào)節(jié)著鉀對(duì)作物的供應(yīng)。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(dòng) 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(chǔ)備庫(kù)，土壤固定態(tài)鉀釋 放成緩效鉀也對(duì)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(zhǎng)期供應(yīng)，主要靠次生礦物的緩效性鉀和原生礦物的無(wú)效鉀，關(guān)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(gè)方面： 4. 1植物鉀素營(yíng)養(yǎng)遺傳學(xué)性狀的差異機(jī)理及改良研究。不同植物或同一植物不同品種 對(duì)鉀的吸收、分配、轉(zhuǎn)運(yùn)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(duì)鉀 素營(yíng)養(yǎng)的反應(yīng)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(zhuǎn)運(yùn)、 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(kù)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(guān)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(chǎng)所。根際微域環(huán)境由于受根 系新陳代謝活動(dòng)的影響，在理化性質(zhì)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(guān)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(dòng)及有機(jī)物周轉(zhuǎn)等方面起著十分重要的作用，是作物改善 根際營(yíng)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(jī) 酸。不同營(yíng)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(zhì)應(yīng)具備三方面的優(yōu) 勢(shì)：植物根系對(duì)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(shí)際上，自 然界中很難找到兼具這三方面優(yōu)勢(shì)的種質(zhì)資源； 4.5農(nóng)學(xué)措施提高鉀素利用率。經(jīng)過幾十年眾多農(nóng)學(xué)家的研究探索，提高鉀素利用率 的方法主要有：改進(jìn)施肥技術(shù)、改進(jìn)耕作模式、根據(jù)土壤性質(zhì)確定不同施肥技術(shù)、施肥品種 的搭配、掌握好最佳施肥期、施用其他物質(zhì)，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(chǔ)量為95億噸，中國(guó)2. 1億噸儲(chǔ)量占世界總量的 2. 2%。根據(jù)美國(guó)2009年礦產(chǎn)品年鑒數(shù)據(jù)，中國(guó)每年約消費(fèi)100(Γ1100萬(wàn)噸鉀肥，按照全國(guó) 16. 5億公頃種植計(jì)算，相當(dāng)于平均每667平方米(每畝)施用氯化鉀4千克。國(guó)內(nèi)鉀肥生產(chǎn) 能力僅能滿足其消費(fèi)量的30%左右，其余70%仍依賴進(jìn)口。預(yù)計(jì)到2020年，中國(guó)鉀肥消費(fèi) 量將達(dá)到1000萬(wàn)噸（Κ 20)以上，折合氯化鉀為1580萬(wàn)噸，相當(dāng)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(zhǎng)期來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力最多只能達(dá)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(lái)的施肥理論體系。由于前 期氮素化肥、磷素化肥相對(duì)缺少，整個(gè)土壤的肥力水平相對(duì)較低，因此鉀肥施用一直是倡導(dǎo) 基肥施用。近30年來(lái)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(dá)2%基本無(wú)變化、而土壤速效鉀升降 幅度較小，但全國(guó)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(chǔ)上的試驗(yàn)結(jié)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(dǎo)前期不施用 鉀肥做基肥、幼苗期不施用鉀肥、只有關(guān)鍵時(shí)期追施全部鉀肥的相關(guān)理論和相關(guān)文獻(xiàn)尚未 出現(xiàn)； 農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育過程中，前期幼苗吸肥量??；從花芽分化期(幼穗分化期）開始，進(jìn) 入旺盛生長(zhǎng)狀態(tài)。幼穗分化開始后，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)并進(jìn)，這個(gè)時(shí)期植株生長(zhǎng)量迅速 增大，葉片相繼長(zhǎng)出，分化末期全田葉面積也達(dá)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(shí)期。對(duì)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(xué)平衡由速效鉀向緩效 鉀-固定鉀的方向移動(dòng)。在需肥量最大的關(guān)鍵時(shí)期施用鉀肥，這時(shí)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(shí)間減少，能降低土壤施入鉀素再固定和流失 風(fēng)險(xiǎn)。
[0007] 本專利是在對(duì)2006年?2013年的土壤速效鉀檢測(cè)結(jié)果，與1982年的土壤速效鉀 檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較分析，進(jìn)行大量的農(nóng)作物鉀肥〇水平3414試驗(yàn)，再結(jié)合速效鉀、緩效鉀、 無(wú)效鉀之間動(dòng)態(tài)平衡及作物需肥規(guī)律進(jìn)行綜合研究的基礎(chǔ)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(shù)"，該技術(shù)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(zhuǎn)化優(yōu)勢(shì)，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(guó)鉀礦資源匱乏、鉀肥生產(chǎn)能力不足的矛 盾。對(duì)節(jié)能減排保護(hù)環(huán)境意義重大。經(jīng)檢索國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)：未發(fā)現(xiàn)有與減少農(nóng)作物鉀肥 施用量的施肥技術(shù)相同內(nèi)容的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 在農(nóng)作物播種、栽種到種植后2個(gè)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(duì)不足將促進(jìn)苗期根系生長(zhǎng)，增加農(nóng)作物后期對(duì)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(lái)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(gè)月內(nèi)，有足夠濃度的土壤速效鉀可以利用。
[0009] 本技術(shù)的特征 9. 1在農(nóng)作物苗期對(duì)鉀素吸收量少的生長(zhǎng)時(shí)期，應(yīng)用土壤中取之不盡用之不竭的土壤 鉀素，保證作物苗期對(duì)鉀素吸收；同時(shí)鉀元素的相對(duì)不足將促進(jìn)農(nóng)作物苗期根系相對(duì)生長(zhǎng) 旺盛，為整個(gè)生育期打好扎實(shí)基礎(chǔ)； 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(gè)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(duì)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(shí)間，減少施入土壤外源性鉀素對(duì)土壤速效鉀的釋放抑制，減少流 失風(fēng)險(xiǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 2006年?2013年，通過對(duì)78840個(gè)土壤樣品檢測(cè)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(duì)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(duì)比見表1 表1 土壤速效鉀30年變化對(duì)比統(tǒng)計(jì)表

【權(quán)利要求】
1. 一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術(shù)，其特征在于： 屬于農(nóng)業(yè)施肥領(lǐng)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(shù)；本發(fā)明 應(yīng)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(zhǎng)需求的研究結(jié)論，在農(nóng)作物 苗期吸鉀量小的時(shí)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(duì)土壤鉀素釋放抑制維持時(shí)間，以減少農(nóng)作物鉀 肥施用量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1中的一種減少農(nóng)作物鉀肥施用量的施肥技術(shù)，其特征在于： 在農(nóng)作物播種、栽種到種植后1?2個(gè)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(gè)月最大需肥期內(nèi)的較高濃度速效鉀供給。
【文檔編號(hào)】A01C21/00GK104145586SQ201410408517
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】何文 申請(qǐng)人:何文