一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法技术

一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法，首先测定该地区水稻土的pH值；测定土壤有机质含量OM，单位g·kg

【技术实现步骤摘要】
一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法
本专利技术属于土壤学、肥料学和植物营养学
，具体涉及一种可以适用于我国不同水稻产区土壤性质、气候条件和水稻生育期的缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法。
技术介绍
水稻是世界上最重要的粮食作物之一，全球有超过半数的人口以大米为主粮。我国则是世界上最大的水稻生产国，2017年，我国水稻种植面积占全球的18.4％，而产量占全球的27.6％。然而，我国水稻的氮肥利用率却远低于世界平均水平，这主要是由于我国现阶段水稻用速效氮肥通过地表径流、淋溶、氨挥发和氧化亚氮排放等各种途径的损失率较高，同时也加重了农业面源污染。而且，水稻生长季的多次追肥需要大量的人工劳动，增加了生产成本，这也是制约水稻全程机械化种植的瓶颈。而在水稻生产中使用缓/控释氮肥，则可以控制氮素释放速率与水稻需求协同，减少氮素的损失，减轻对环境的污染，并且一次性施用可适用于机械化生产，节省了大量的人力成本。在众多的缓/控释氮肥中，草酰胺((CONH2)2)具有广阔的应用前景，它是一种含氮31.8％的优良缓释氮肥，在空气中不吸潮，无毒，易于贮存，微溶于水，25℃时在水中的溶解度仅为4g·L-1。草酰胺通过溶于水后缓慢的水解和土壤微生物的分解作用逐步释放出铵态氮，可以为水稻生长供给氮素养分。草酰胺作为优质的水稻一次性施肥用缓释氮肥，其缓释效果已在日本和中国台湾等地区的试验中得到了证实。目前仅有研究表明，随着草酰胺颗粒的增大，其氮素释放的周期将延长。然而，我国各个水稻种植区域的水稻土有着截然不同的物理、化学和生物性质，同一种尺寸的草酰胺颗粒在不同的水稻土中其氮素释放的速率必然有很大的差异，草酰胺颗粒释放氮素的过程主要受哪些土壤性质的影响，目前尚无深入的研究。而一旦氮素释放过快，会导致水稻生育后期氮素供应不足，严重影响水稻产量；反之氮素释放过慢，会导致水稻生育后期氮素供应过量，引起贪青倒伏，影响水稻产量，同时多余的肥料不仅是一种资源浪费也会对环境造成负面影响。因此，草酰胺颗粒释放氮素的速率与哪些土壤性质参数相关性最高，值得深入的研究。另外，我国幅员辽阔，水稻种植区从南到北跨越了热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带5个温度带，各水稻主产区的气候特征差异很大，不同水稻品种生长周期和需肥峰值也大相径庭。因此，针对我国不同水稻种植地区的土壤性质和气候条件，优选一次性施用草酰胺颗粒的粒径，使其氮素释放周期匹配该地区水稻的生长周期，这些都需要进行大量的试验进行探索和优化。
技术实现思路
解决的技术问题：本专利技术通过大量的试验进行相关性分析和验证，找出了影响草酰胺颗粒释放氮素速率的主要土壤性质和气候条件，提出了一种适用于我国不同水稻产区土壤性质、气候条件、匹配该地区水稻生长周期的缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法。技术方案：一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法，步骤为：首先测定该地区水稻土的pH值；测定土壤有机质含量OM，单位g·kg-1；测定土壤总氮含量TN，单位g·kg-1；收集该地区水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T，单位℃；对于生育期为D的水稻品种，单位天，利用d＝a×Tb×pHc×OMf×TNg×Di匹配水稻生育期氮素需求的一次性施肥用缓释氮肥草酰胺颗粒的直径d(mm)，其中a、b、c、f、g、i为根据试验数据进行相关性分析和多元非线性回归拟合所得到的参数。优选的，对于pH在4到9之间、有机质含量OM在5到50g·kg-1之间、总氮含量TN在0.3到3g·kg-1之间的水稻土，水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T在10到35℃之间，生育期为60到160天之间的水稻品种，利用d＝2.34×10-6×T1.282×pH1.732×OM0.677×TN-0.311×D1.091匹配水稻生育期氮素需求的一次性施肥用缓释氮肥草酰胺颗粒的直径d(mm)。优选的，所用缓释氮肥草酰胺颗粒为球形颗粒，密度为1.1到1.3g·cm-3之间，颗粒硬度为25到50N之间。上述水稻生育期的天数是从秧苗移栽入稻田当天到收获当天的总天数，或是从水稻种子播入稻田当天到收获当天的总天数，缓释氮肥草酰胺颗粒在水稻秧苗或种子植入稻田的同一天施入稻田。上述优选方法在中国水稻产区的应用。有益效果：只需要获取土壤的pH值、有机质含量和总氮含量以及该地区水稻生长季土壤10cm深度的平均温度这四个参数，就可以用本专利技术技术方法中所述公式计算得到匹配特定生育期的水稻品种氮素需求的一次性施肥用缓释氮肥草酰胺颗粒的直径。通过室内培养试验进一步验证，粒径与该计算值最接近的草酰胺颗粒在该土壤特性和温度条件下释放90％氮素所需时间与目标水稻品种生育期最为吻合。由此可以说明，利用本专利技术的技术方法优选得到的特定粒径的草酰胺颗粒的氮素释放周期与目标水稻产区的水稻生育期最为吻合，可以最大限度的发挥缓释氮肥草酰胺颗粒在水稻一次性施肥中的经济效益和环境效益。具体实施方式下面通过具体实施例进一步对本专利技术进行详细描述，但不以任何方式限制本专利技术的范围。本专利技术所述技术方案，如未特别说明，均为常规技术。实施例1：在黑龙江省海伦市某地水稻土的pH＝6.35，土壤有机质含量OM＝34.2g·kg-1，总氮含量TN＝2.02g·kg-1，该地区水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T＝15.6℃，水稻从插秧到收获的总天数D＝125天，利用本专利技术技术方法中的公式d＝2.34×10-6×T1.282×pH1.732×OM0.677×TN-0.311×D1.091计算可得适合该地区水稻生长施用的缓释氮肥草酰胺颗粒的直径为3.32mm。采集该地区水稻土，选取密度为1.145g·cm-3，颗粒硬度为32N的草酰胺颗粒，在培养罐中以每千克风干土150mg氮的添加量将草酰胺颗粒与土壤混合后，在无光照的培养箱中进行淹水培养，培养温度保持在15.6℃。培养结果表明，从培养当天开始计算，粒径为3.0±0.1mm和3.5±0.1mm的草酰胺颗粒达到90％氮素释放量的总天数分别为116天和133天。这证明利用本专利技术技术方法中的公式得到的优选3.32mm直径的草酰胺颗粒的氮素释放周期可以匹配该地区125天生长周期的水稻需求。实施例2：在辽宁省盘锦市某地水稻土的pH＝7.30，土壤有机质含量OM＝23.5g·kg-1，总氮含量TN＝1.72g·kg-1，该地区水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T＝18.9℃，水稻从插秧到收获的总天数D＝120天，利用本专利技术技术方法中的公式d＝2.34×10-6×T1.282×pH1.732×OM0.677×TN-0.311×D1.091计算可得适合该地区水稻生长施用的缓释氮肥草酰胺颗粒的直径为4.21mm。采集该地区水稻土，选取密度为1.145g·cm-3，颗粒硬度为32N的草酰胺颗粒，在培养罐中以每千克风干土150mg氮的添加量将草酰胺颗粒与土壤混合后，在无光照的培养箱中进行淹水培养，培养温度保持在18.9℃。培养结果表明，从培养当天开始计算，粒径为4.0±0.1mm和4.5±0.1mm的草酰胺颗粒达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法，其特征在于，步骤为：首先测定该地区水稻土的pH值；测定土壤有机质含量OM，单位g·kg

【技术特征摘要】
1.一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法，其特征在于，步骤为：首先测定该地区水稻土的pH值；测定土壤有机质含量OM，单位g·kg-1；测定土壤总氮含量TN，单位g·kg-1；收集该地区水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T，单位℃；对于生育期为D的水稻品种，单位天，利用d＝a×Tb×pHc×OMf×TNg×Di匹配水稻生育期氮素需求的一次性施肥用缓释氮肥草酰胺颗粒的直径d(mm)，其中a、b、c、f、g、i为根据试验数据进行相关性分析和多元非线性回归拟合所得到的参数。


2.根据权利要求1所述一次性施用缓释氮肥草酰胺颗粒粒径的优选方法，其特征在于，对于pH在4到9之间、有机质含量OM在5到50g·kg-1之间、总氮含量TN在0.3到3g·kg-1之间的水稻土，水稻生长季土壤10cm深度的平均温度T在10到35℃之间，生育...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汛，段增强，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32