CN102653491A - 一种复合增效剂在南方双季稻上的应用 - Google Patents

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刘秀梅
刘光荣
侯红乾
刘益仁
冯兆滨
李菊芳
李瑶
杨成春
谢永军
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Abstract

本发明涉及肥料生产领域，具体的说是一种复合增效剂在南方双季稻上的应用。复合增效剂NAM作为适用于南方双季稻苗的缓释肥料的增效剂。将本发明复合增效剂与缓释肥料混配，施用于南方双季稻田具有可以大幅提高水稻产量、生产和使用简便、技术兼容性强、成本低廉、显著减少稻田温室气体排放和降低硝酸盐污染等优点。可以收到良好的经济、社会和生态效益。

Description

一种复合增效剂在南方双季稻上的应用
技术领域
本发明涉及肥料生产领域，具体的说是一种复合增效剂在南方双季稻上的应用。
背景技术
水稻是我国最重要的粮食作物之一，在中国粮食生产中具有重要的战略地位。据统计，我国水稻面积约占粮食作物总面积的29％，总产占全国粮食总产的44％，90％以上集中在南方稻作区，其中双季稻占全国水稻种植面积的四分之一以上，主要集中在江西、湖南、广东、广西等4省区。
水稻也是需肥量最多的作物之一，我国每季稻施氮量平均为180kg/hm2，比世界稻田平均用量高75％左右。过量氮肥施用不仅降低了肥料利用率，同时造成了巨大的能源和资料浪费，增加了作物生产成本，污染了生态环境。合理施肥不仅是保证水稻稳产高产的重要措施。而且也是保护生态环境的迫切需要。水稻产量和肥料利用率的提高与追肥有着至关重要的关系。由于水稻生长的特殊环境和多次追肥的施肥方式，使水稻生产劳动强度大，施肥技术要求高。目前常用的水稻专用肥不能达到一次性施肥满足水稻整个生育期需要。现有缓控释效果较好的硫包膜和树脂包膜肥料，由于存在对土壤环境造成潜在污染，成本高昂，生产不灵活和方便，与现有的生产技术和设备兼容性差等问题，因此难以实现可持续发展和在已有复合肥工艺基础上大规模生产、应用。
通过在肥料中添加硝化抑制剂和脲酶抑制剂达到节本增效、生态环保成为目前肥料研究中有效措施之一。美国在上个世纪30年代和50年代分别开展了脲酶抑制剂和硝化抑制剂的研究，其中Nitrapyrin是美国最早商品化并大量使用农作物上的硝化抑制剂。目前国际上研究认为，效果较好的硝化抑制剂为双氰胺，脲酶抑制剂为醌类和磷酰胺类化合物。
但是，我国关于氮肥增效剂在水稻上的研制取得了一定的进展，但仍然存在增产效果不稳定，对不同土壤、不同氮源肥料、不同种植制度和不同气候特点等条件下适应性较差的缺点，并且大部分研究集中在增效剂配方的研制，而关于在已有增效剂配方的基础上针对南方双季稻区研究其在配方肥中配施量的相关技术和专利还未见报道。
发明内容
本发明目的在于提供一种复合增效剂在南方双季稻上的应用。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种复合增效剂在南方双季稻上的应用：复合增效剂NAM作为适用于南方双季稻苗的缓释肥料的增效剂。
所述适用于南方双季稻苗的缓释肥料为NAM抑制剂与氮、磷和钾肥混合后作为南方双季稻的专用缓释肥料。
所述氮、磷和钾肥按重量份数计，氮肥的有效氮含量∶磷肥中有效磷含量∶钾肥中有效钾含量＝16-20∶6-9∶20-26，早稻时NAM抑制剂添加量为氮肥、磷肥和钾肥总重量的6‰-8‰；晚稻时NAM抑制剂添加量为氮肥、磷肥和钾肥总重量的8‰-10‰。
所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾或氯化钾。
所述复合增效剂NAM作为适用于南方双季稻苗的缓释肥料的增效剂，与氮、磷和钾肥混合于水稻晒田后作为基肥一次施入，在早稻和晚稻整个生长期不需要追肥，早稻缓释肥料施用量为45-50公斤/亩，晚稻缓释肥料施用量施为55-60公斤/亩。
本发明将复合增效剂添加到缓释肥中，使其适宜南方双季稻区的稻田，特别是江西、湖南、湖北、浙江、福建等双季稻地区的土壤养分特性和水稻养分需求。
同时本发明通过在氮肥中添加双向调控复合增效剂(NAM)，在尿素水解过程中，通过加入的脲酶抑制剂抑制脲酶活性，延缓尿素的水解进程，使尿素缓慢转化为铵态氮，大幅降低土壤或水中由于铵态氮浓度剧增而造成的挥发损失，增加水稻吸收养分量和土壤吸附固定，提高氮素利用率，即氮肥长效。
另外，在晒田时，通过加入复合增效剂抑制稻田硝化或反硝化的进行，延缓铵态氮转化为硝态氮的时间，使铵态氮缓慢转化为硝态氮，即增铵营养技术。在整个转化过程，使相对快速的反应调节为相对温和，使挥发和淋失损失转化为提高利用率和增加土壤养分含量。从而保持在水稻整个生长过程中相对稳定的铵态氮和硝态氮浓度和比例，有效提高养分利用率和水稻产量。
与其它水稻专用缓控释肥相比较，本发明具有如下优点：
1、肥料生产成本低，生态环保
本发明中的适宜南方双季稻区的双向调控型添加增效剂的长效缓释肥，其中复合增效剂(NAM)添加量仅为普通复合肥总实物重量的6‰-10‰，添加量极少，仅在目前普通水稻专用复合肥成本的基础上增加5％-10％，产品廉价，农民易于接受。本发明综合采用的氮肥长效技术和增铵营养技术，可以有效减少氨挥发，降低氧化亚氮排放和硝态氮的淋失，保护生态环境和农产品安全，减少温室气体排放，并且所用材料亦不存在难降解问题，对环境零污染。
2生产灵活，使用方便
本发明中的适宜南方双季稻区的双向调控型添加增效剂的长效缓释肥不仅企业可以根据配方进行生产，而且农民也可以根据需要自行配制，并且在生产和配制过程中还可以根据水稻需求灵活添加一些微量元素和其它水稻所需要的营养元素。
3技术兼容性强，易于推广
本发明中的适宜南方双季稻区的双向调控型添加增效剂的长效缓释肥，企业可以在现有复合肥生产工艺和技术基础上经过简单调整后即可进行生产，无需改进和添置任何设备。有效降低了企业的固定资产投入，间接扩大了适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥的生产规模。
4、养分配比合理，适合南方的水稻生长
本发明中的适宜南方双季稻区的双向调控型添加增效剂的长效缓释肥的氮、磷、钾养分含量和配施比例是根据南方籼稻品种设计的，即每500公斤灿稻，需要吸收氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)分别是10.5-13.5公斤、4.8-5.2公斤、14-16公斤，氮、磷、钾的比例大体为18∶8∶23，适合南方的水稻生长，达到养分供应和吸收在植物-土壤-肥料三者之间协同的目标。
5、增产效果显著，肥料利用率高，经济效益高
本发明中的适宜南方双季稻区的双向调控型添加增效剂的长效缓释肥与常规分次施肥相比较，可有效提高水稻的籽粒产量和肥料利用率。3年不同区域的大田试验结果表明，本发明的肥料比常规分次施肥增产9％-10％，本发明产品的氮素利用率显著提高，比常规分次施肥提高11％左右。
具体实施方式
实施例1
田间制备肥料为：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，称取含纯氮量18公斤的氮肥(以纯N计)和0.6-0.7公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌，氮肥如为颗粒状尿素，使复合增效剂(NAM)均匀包覆尿素表面即可，大约3-5分钟，然后静置10分钟左右即得长效缓释氮肥，将含有效磷8公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾23公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟即得成品肥料。
所述复合增效剂(NAM)为长效复混肥添加剂，其由氢醌、双氰胺、络合稀土及沸石粉组成，添加量详见专利99113382.X说明书中的相关介绍，同时其可在沈阳中科新型肥料有限公司购自。
所述磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。
使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将上述肥料一次性施入稻田，施用量为45-50公斤/亩。
实施例2
田间制备肥料为：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，称取含纯氮量18公斤的氮肥(以纯N计)和0.8-1.0公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌，如为颗粒状尿素，使复合增效剂(NAM)均匀包覆尿素表面即可，大约3-5分钟，然后静置10分钟左右即得长效缓释氮肥，将含有效磷8公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾23公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟即得成品肥料。
所述磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。
使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将该肥料一次性施入稻田，施用量为55-60公斤/亩。
实施例3
田间制备肥料为：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，称取含纯氮量20公斤的氮肥(以纯N计)和0.7-0.8公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌，使复合增效剂(NAM)均匀包覆尿素表面即可，大约3-5分钟，然后静置10分钟左右即得长效缓释氮肥，将含有效磷7公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾23公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟即得成品肥料。
所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。
使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将该肥料一次性施入稻田，施用量为45-50公斤/亩。
实施例4
田间制备肥料为：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，称取含纯氮量16公斤上午氮肥(以纯N计)和0.9-1.0公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌，如为颗粒状氮肥，使复合增效剂(NAM)均匀包覆尿素表面即可，大约3-5分钟，然后静置10分钟左右即得长效缓释氮肥，将含有效磷9公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾16公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟即得成品肥料。
所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。
使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将该肥料一次性施入稻田，施用量为55-60公斤/亩。
实施例5
企业制备产品：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，对于颗粒状或块状物料，需预先在粉碎机内粉碎为粉末状，称取含纯氮量18公斤的粉末状氮肥(以纯N计)和0.60.8公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌大约5-7分钟，再将粉碎后的含有效磷8公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾23公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)、少量粘结剂和填料同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟。然后通过传送带进入造粒机内造粒，成粒后的肥料通过干燥，筛分，即得成品肥料。
所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。
使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将该肥料一次性施入稻田，施用量为45-50公斤/亩。
实施例6
企业制备产品：以重量计取氮肥、磷肥和钾肥总计实物量100公斤，对于颗粒状或块状物料，需预先在粉碎机内粉碎为粉末状，称取含纯氮量18公斤的粉末状氮肥(以纯N计)和0.81.0公斤复合增效剂(NAM)在搅拌机内混合搅拌大约5-7分钟，再将粉碎后的含有效磷8公斤的磷肥(以P2O5计)、含有效钾23公斤的钾肥(以K2O计)和1-3公斤多元微肥(硅、锌、硼、镁、钙中微量元素)、少量粘结剂和填料同时加入搅拌机内继续混合3-5分钟。然后通过传送带进入造粒机内造粒，成粒后的肥料通过干燥，筛分，即得成品肥料。
所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾和/或氯化钾。氮肥、磷肥、钾肥、微肥和其它物料为市售。使用时，在早稻泡田后与移栽前期间将该肥料一次性施入稻田，施用量为55-60公斤/亩。
应用例：
水稻大田试验设计：试验在等养分量条件下设不施肥、常规分次施肥、普通水稻专用肥、本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥4个处理，每个处理重复3次。共12小区，小区面积为30m2，随机区组排列，小区间用田埂分隔开，独立排灌，各小区均采用最优的水分调控技术进行生产管理，管理措施一致。成熟期进行取样考种和测定稻草和稻谷实际产量，每个小区单打、单收、单计产。供试水稻品种早稻为金优458，晚稻品种为926，供试土壤为红壤性水稻土。
施肥量和方法：普通水稻专用肥和本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥的施用量均为早稻45公斤/亩，晚稻为55公斤/亩，上述两种肥料均是在水稻晒田后与移栽前期间作为基肥一次施入。常规分次施肥，早稻施用量为尿素17公斤/亩、过磷酸钙21公斤/亩、氯化钾17公斤/亩，晚稻施用量为尿素22公斤/亩、过磷酸钙26公斤/亩、氯化钾21公斤/亩，其中磷肥和钾肥做基肥一次性施入，氮肥为50％作基肥，25％作分蘖肥，25％作幼穗分化肥，分三次施入。
试验结果：表1为早稻籽粒和秸秆产量三年平均值，结果表明：本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥处理的产量比普通水稻专用肥提高了14.09％，比常规分次施肥提高了10.05％，并且均达到了显著性差异水平，本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥处理的氮素利用率也较普通水稻专用肥和常规分次施肥分别提高15.06％和11.3％。
表2晚稻籽粒和秸秆产量三年平均值，结果表明：本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥处理的产量比普通水稻专用肥提高了10.41％，比常规分次施肥提高了9.06％，并且均达到了显著性差异水平，本发明实施例提供的添加复合增效剂的适宜南方双季稻区的双向调控型长效缓释肥处理的氮素利用率也较普通水稻专用肥和常规分次施肥分别提高14.61％和10.56％。
表1  三年早稻试验结果平均产量
注：同列相同字母表示差异不显著(P＜0.05)。
表2  三年晚稻试验结果平均产量
注：同列相同字母表示差异不显著(P＜0.05)。

Claims (5)

1.一种复合增效剂在南方双季稻上的应用，其特征在于：复合增效剂NAM作为适用于南方双季稻苗的缓释肥料的增效剂。
2.按权利要求1所述的复合增效剂在南方双季稻上的应用，其特征在于：所述适用于南方双季稻苗的缓释肥料为NAM抑制剂与氮、磷和钾肥混合后作为南方双季稻的专用缓释肥料。
3.按权利要求1或2所述复合增效剂在南方双季稻上的应用，其特征在于：所述氮、磷和钾肥按重量份数计，氮肥的有效氮含量∶磷肥中有效磷含量∶钾肥中有效钾含量＝16-20∶6-9∶20-26，早稻时NAM抑制剂添加量为氮肥、磷肥和钾肥总重量的6‰-8‰；晚稻时NAM抑制剂添加量为氮肥、磷肥和钾肥总重量的8‰-10‰。
4.按权利要求3所述的复合增效剂在南方双季稻上的应用，其特征在于：所述氮肥为氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、尿素、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；磷肥为过磷酸钙、钙镁磷肥、磷酸一铵、磷酸二铵中的一种或几种；钾肥为硫酸钾或氯化钾。
5.按权利要求1所述的复合增效剂在南方双季稻上的应用，其特征在于：所述复合增效剂NAM作为适用于南方双季稻苗的缓释肥料的增效剂，与氮、磷和钾肥混合于水稻晒田后作为基肥一次施入，在早稻和晚稻整个生长期不需要追肥，早稻缓释肥料施用量为45-50公斤/亩，晚稻缓释肥料施用量施为55-60公斤/亩。
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