[发明专利]冬小麦水肥一体化节水节肥方法

摘要

本发明涉及一种冬小麦水肥一体化节水节肥方法；是根据土壤速效钾含量和目标产量水平的高低，确定钾肥的合理施用量及底施钾肥与追施钾肥的比例，在高钾高产地块，通过降低全生育期总施钾量，同时减少底施钾肥比例，增加追施钾肥比例，保障冬小麦需钾高峰期的供钾强度；本发明综合考虑土壤肥力、土壤质地和目标产量等因素，根据当前麦田土壤供肥特点和冬小麦需肥规律，在降低氮肥和磷肥施用量的同时，以降低钾肥用量、减底增追优化供钾结构为核心技术，有机融合按需补灌和水肥一体化技术，达到确保高产、减少投入，提高钾肥利用率的目的；针对性和适应性强，具有广阔的推广应用前景。

主权项

1.一种冬小麦水肥一体化节水节肥方法，是根据当前麦田土壤供肥特点和冬小麦需肥规律，在降低氮肥和磷肥施用量的同时，以降低钾肥用量、减底增追优化供钾结构为核心技术，有机融合按需补灌和水肥一体化的方法；其特征在于其具体步骤如下：A、测定土壤水分及生育期降水量（1）测定地表下0‑20 cm和20‑40 cm土层土壤容重及地表下0‑20 cm土层土壤持水量；每3～5年测定一次；（2）测定冬小麦播种时的田间地表下0‑20 cm和20‑40cm土层土壤体积含水量；（3）依次获取冬小麦播种至越冬、越冬至拔节、拔节至开花期间的自然降水量；B、依据土壤肥力、土壤质地、冬小麦目标产量确定全生育期肥料用量（1）常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，全生育期施用纯氮、五氧化二磷、氧化钾的量分别为240、120、90～105千克/公顷；（2）常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，全生育期施用纯氮、五氧化二磷、氧化钾的量分别为192、90、45～60千克/公顷；（3）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，全生育期施用纯氮、五氧化二磷、氧化钾的量分别为240、120、120千克/公顷；（4）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为粉壤土或砂壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，全生育期施用纯氮、五氧化二磷、氧化钾的量分别为192、90、60～90千克/公顷；（5）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂土的地块，若冬小麦目标产量在6000～7500千克/公顷范围内，全生育期施用纯氮、五氧化二磷、氧化钾的量分别为150～180、60～90、60～90千克/公顷；C、播种时先合理使用底肥（1）常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、100%、30%～50%；（2）常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、100%、0～50%；（3）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、100%、50%；（4）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为粉壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、100%、100%；（5）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、100%、50%；（6）土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂土的地块，若冬小麦目标产量在6000～7500千克/公顷范围内，底施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比50%、50%、50%；D、拔节期随水施肥，水肥耦合一体化管理（1）拔节期按需补灌，具体操作步骤如下：① 用公式（1）计算出冬小麦播种至拔节期间的自然主效供水指数；WI_y1=S_0‑100×0.5+P₁×0.05+P₂×0.1 （1）公式（1）中，WI_y1为冬小麦播种至拔节期间的自然主效供水指数；S_0‑100为地表下0‑100 cm土层土壤贮水量，单位为mm，利用步骤A中测定的土壤容重、土壤持水量、播种期土壤体积含水量计算得出；P₁为播种至越冬期的总降水量，单位为mm；P₂为越冬至拔节期的总降水量，单位为mm；② 用公式（2）计算出冬小麦播种至拔节期间的总需补灌水量；SI_y1= 47.0128+1.9326WI_y1 ‑0.0124WI_y1² （2）公式（2）中，SI_y1为冬小麦播种至拔节期间的总需补灌水量，单位为mm；WI_y1为冬小麦播种至拔节期间的自然主效供水指数；③ 用公式（3）计算出冬小麦拔节期需补灌水量；I_y1= SI_y1‑I_a1 （3）公式（3）中，SI_y1为冬小麦播种至拔节期间的总需补灌水量，单位为mm；I_a1为冬小麦拔节期之前已补灌水量，单位为mm；冬小麦拔节期之前于播种期和越冬期灌溉，播种期和越冬期的灌水量通过现有冬小麦按需补灌技术确定；（2）依据土壤肥力、土壤质地和冬小麦目标产量确定施肥量，使用现有的水肥一体化灌溉设施，随灌溉水施肥；具体如下：① 常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，拔节期灌水时将底肥施用后剩余的氮肥和钾肥随灌溉水施入田间；② 常年秸秆还田、土壤速效钾含量超过120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，拔节期灌水时将底肥施用后剩余的氮肥和钾肥随灌溉水施入田间；③ 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为壤土或黏土的地块，若冬小麦目标产量在9000～10500千克/公顷范围内，拔节期灌水时将底肥施用后剩余的氮肥和钾肥随灌溉水施入田间；④ 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为粉壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，拔节期灌水时将底肥施用后剩余的氮肥随灌溉水施入田间；⑤ 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，拔节期灌水时，随灌溉水施纯氮和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比30%和50%；⑥ 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂土的地块，若冬小麦目标产量在6000～7500千克/公顷范围内，拔节期灌水时，随灌溉水施纯氮、五氧化二磷和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例分别为重量比30%、50%、30%；E、开花期随水施肥，水肥耦合一体化管理：（1）开花期按需补灌，具体操作步骤如下：① 用公式（4）计算出冬小麦播种至开花期间的自然主效供水指数；W_y2=S_0‑100×0.5+P₁×0.05+P₂×0.1+ P₃×0.2 （4）公式（4）中，W_y2为冬小麦播种至开花期间的自然主效供水指数；S_0‑100为地表下0‑100 cm土层土壤贮水量，单位为mm，利用步骤A中测定土壤容重、土壤持水量、播种期土壤体积含水量数据计算得出；P₁为播种至越冬期的总降水量，单位为mm；P₂为越冬至拔节期的总降水量，单位为mm；P₃为拔节至开花期的总降水量，单位为mm；② 用公式（5）计算出冬小麦播种至开花期间的总需补灌水量；I_ty2=185.3022+0.9539W_y2‑0.0096W_y2² （5）公式（5）中，I_ty2为冬小麦播种至开花期间的总需补灌水量，单位为mm；W_y2为冬小麦播种至开花期间的自然主效供水指数；③ 用公式（6）计算出冬小麦开花期需补灌水量；I_y2= I_ty2‑I_a2 （6）公式（6）中，I_ty2为冬小麦播种至开花期间的总需补灌水量，单位为mm；I_a2为冬小麦开花期之前已补灌水量，单位为mm；冬小麦开花期之前于播种期、越冬期、拔节期灌溉，播种期和越冬期灌水量通过现有的冬小麦按需补灌技术确定，拔节期灌水量利用步骤D中公式（1）、（2）、（3）计算得出；（2）依据土壤肥力、土壤质地和冬小麦目标产量确定施肥量，随灌溉水施肥；具体如下：① 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂壤土的地块，若冬小麦目标产量在7500～8500千克/公顷范围内，开花期灌水时，随灌溉水施纯氮的量占其全生育期总施用量的比例为重量比20%；② 土壤速效钾含量低于120毫克/千克、土壤质地为砂土的地块，若冬小麦目标产量在6000～7500千克/公顷范围内，开花期灌水时，随灌溉水施纯氮和氧化钾的量占其全生育期总施用量的比例均为重量比20%。