本发明专利技术公开了一种水稻水肥生态耦合管理的氮磷减排方法，包含稻田的水分管理和稻田的养分管理；稻田的水分管理采用择时干湿交替节水生态灌溉模式，包括以下步骤：①水稻移植10～14天开始间歇性的灌溉，先将稻田灌溉至初始田面水深为60～80mm；②待田面自然水落干至表土以下50～100mm时，灌溉至初始田面水深；③反复进行步骤②；在反复进行步骤②的过程中，当水稻孕穗期及开花期时，停止进行步骤②，保持田面水深为10～80mm；④开花期结束后，继续反复进行步骤②，直至水稻黄熟；待田面自然水落干至表土以下0～10mm时，收割水稻；稻田的养分管理采用适时适地生态施肥模式。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种水稻灌溉和施肥的优化管理来降低面源污染，具体来说是一种水稻干湿交替生态灌溉与适时适地生态施肥耦合的水肥管理氮磷减排技术，属于环境友好型农业面源污染控制环保领域。
技术介绍
我国水稻种植面积达3100万公顷，占我国粮食作物总面积的27%，是我国灌溉用水量最大、化肥使施用量最多的作物。一方面，农田灌溉用水浪费相当严重，灌溉水的利用效率仅为0. 45左右；另一方面，肥料的大量投入尽管提高了农作物的产量，但由于施肥不平衡、过度施氮及施氮方式不合理等，氮肥利用率仅为30% 35%。不合理的水肥管理造成农田氮磷的大量流失，导致水体富营养化，威胁着农业生态稳定和水环境安全。目前，农民常规水肥管理中普遍存在着“大水大肥”的现象稻田灌溉采用大水漫灌，稻田处于长期淹水状态，灌溉水分投入过量，而田间施肥则往往凭经验施肥，为追求高产盲目增加肥料投入，肥料利用率低、氮磷流失量大，二者导致了农业面源污染。为应对水资源短缺和肥料过量投入，水稻节水灌溉技术和适配施肥逐渐研究深入，湿润灌溉、间歇灌溉、干湿交替灌溉、覆膜旱作等这些节水灌溉技术的应用对于降低稻田灌溉水量、提高水分利用效率起到了明显的促进作用，而测土配方施肥、适地养分管理等施肥技术的推广也对稻田肥料减量、肥料利用率提高和水稻增产发挥了显著的积极效应。但是这些水分管理和养分管理没有综合考虑水稻产量、肥料投入、和环境污染等因素而进行合理的协调配合， 水肥的供应与水稻各生育期水肥需求仍然缺乏较好的匹配，农业面源污染减排压力依然严峻。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，本专利技术针对农民常规水肥管理中“大水大肥”过量灌溉与施肥的不合理现象，所提出的新的水稻干湿交替生态灌溉与适时适地生态施肥耦合的水肥管理技术。该水肥管理技术中稻田的水分管理采用干湿交替灌溉管理，肥料管理主要是氮肥管理采用适时适地生态施肥。将干湿交替生态灌溉与生态施肥管理相结合，来优化水稻水肥管理，发挥水肥的协同作用，使得灌溉施肥与水稻对水肥吸收利用相匹配，从而降低稻田灌溉用水和肥料投入，促进水稻高产、提高水分和肥料利用效率、降低稻田排水并减少氮磷通过地表径流和地下淋溶渗漏等途径损失，为农业面源污染控制提供技术支持。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种，包含稻田的水分管理和稻田的养分管理这两大部分，稻田的水分管理采用择时干湿交替节水生态灌溉模式，包括以下步骤①、水稻移植10 14天开始间歇性的灌溉，先将稻田灌溉至初始田面水深为 60 80mm,②、待田面自然水落干至表土以下50 IOOmm时，灌溉至初始田面水深；③、反复进行步骤②；在反复进行步骤②的过程中，当遇到水稻孕穗期及开花期时，停止进行步骤②，保持田面水深为10 80mm ；④、开花期结束后，继续反复进行步骤②，直至水稻黄熟；待田面自然水落干至表土以下0 IOmm时，收割水稻；说明，在上述稻田的水分管理中田面水深是指田间水面距离稻田表土的深度，因水分蒸发、土壤渗漏和植物蒸腾等原因，田面水位会自然下降；待田面自然水落干至表土以下50 IOOmm时，是指水分下降至稻田表土以下50 IOOmm时。在整个稻田的水分管理期间，无论自然情况是下雨还是晴天，均需要满足相应条件才进行下一步骤；稻田的养分管理采用适时适地生态施肥模式，包括如下步骤①、确定水稻目标产量Y(kg hm_2)水稻目标产量为当地(指该种植区域)稻谷往年最大产量的70 80%或当地稻谷往年平均产量的113 118% ；稻谷是指含水率13. 5 14. 5%的稻谷；往年一股是指前3 前10年度内，即，为了保证数据的相对正确性和获取原始数据的便捷性，最低选用3组数据，最高可选用10组数据。②、获得土壤潜在氮素养分供应能力INS(kg hm_2)事先设置缺N肥施肥区和常规施肥区；缺N肥施肥的水稻地上部分氮素积累量=INS ；③、测算水稻目标产量下的N素养分需求量RNR(kg hm_2) RNR = YXCGN+ (TB-Y) XMCNS式中RNR为水稻目标产量下的N素养分需求量(也即是水稻目标产量的氮素需求量)，Y为步骤①所得的水稻目标产量；CGN为常规施肥区稻谷中N营养元素的含量 (kgkg—1) ；TB为常规施肥区水稻目标产量下的总生物量(秸秆干物质量+稻谷产量，kg hm_2) ；MCNS为常规施肥区水稻秸秆(干物质)中N营养元素的含量(kg kg^^CGN.TB.MCNS 均可以在水稻收获后实测获得；说明式中的稻谷是指含水率13. 5 14. 5%的稻谷；④、估算氮肥施用量(FR，kg hm_2)FR = (RNR-INS) / (RENXNC) ；REN为水稻对氮肥吸收利用率，设定为0. 4 0.55(根据经验而得)；NC为肥料含氮量(可根据肥料的说明书而得知或者按照常规方法检测而得)；⑤、动态调整氮肥施用量对于人工插植水稻或机插水稻，插秧前1 2天田间需要施用基肥，基肥施用量为预测氮肥施用量FR的20% 30%，而后在水稻的分蘖期、拔节期、孕穗期这3个关键生育期通过叶片比色卡在水稻叶片的LCC读数来调整氮肥施用量；对于直播水稻，无需施基肥，直接在水稻的分蘖期、拔节期、孕穗期这3个关键生育期通过叶片比色卡在水稻叶片的LCC读数来调整氮肥施用量；调整规则为当LCC彡3时，目标产量Y彡5t hnT2，氮肥施用量为75kg hnT2 ；5t hnT2 <目标产量Y彡6t hnT2，氮肥施用量为100kg hnT2 ；6t hnT2 <目标产量Y彡7t hnT2，氮肥施用量为 125kg hnT2 ；7t hnT2 <目标产量Y，氮肥施用量为150kg hnT2 ；当LCC = 3. 5时，目标产量Y彡5t hm_2，氮肥施用量为50kg hm_2 ；5t hm_2〈目标产量Y彡6t hm_2，氮肥施用量为75kg hm_2 ；6t hm_2 <目标产量Y彡7t hm_2，氮肥施用量为 100kg hnT2 ；7t hnT2 <目标产量Y，氮肥施用量为hnT2 ；当LCC彡4时，目标产量Y彡5t hnT2，氮肥施用量为Okg hnT2 ；5t hnT2 <目标产量 Y，氮肥施用量为45kg hnT2。说明稻田的养分管理中的步骤②和③是在本稻田种植区域内前一次水稻种植时间时进行相应的设置，从而获得步骤④的估算氮肥施用量，从而为如步骤⑤所述的本次水稻种植的“动态调整氮肥施用量”作好准备。作为本专利技术的的改进稻田的养分管理的步骤②中，水稻地上部分氮素积累量(kg hnT2)=秸秆干物质量 (kg hm_2) X禾吉秆中含氮量(kg kg—1) +稻谷产量(kg hm_2) X稻谷中含氮量(kg kg-1)；稻谷为含水率13. 5 14. 5%的稻谷。作为本专利技术的的进一步改进稻田的水分管理中，田间水位监测采用测量管，该测量管为直径200mm、长400mm 的PVC塑料管材，沿管材底部在管壁四周均勻钻一圈渗水孔，然后每隔20mm的高度在管壁四周均勻钻一圈渗水孔(即，相邻的上下两排渗水孔的孔间距为25mm)，渗水孔直径为5mm， 共计11 12排孔，且同一水平面上一圈打30孔；将测量管的底部朝下笔直埋入稻田土壤中，使最上排的渗水孔位于表土以下0 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁新强，叶玉适，陈英旭，王光火，聂泽宇，顾佳涛，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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