[发明专利]一种基于QUEFTS模型的区域化水稻专用肥配肥与施用方法

说明书

本发明公开了一种基于QUEFTS模型的区域化水稻专用肥配肥与施用方法，提供了一种轻简化、定量化、合理化的具有区域化特点的水稻专用肥配肥与施肥方法，即在复杂的水稻施肥体系中通过水稻可获得产量、产量反应和相对产量等关键参数评估水稻作物生长环境和土壤肥力状况，快速、准确地提供一种水稻专用肥氮(N)、磷(P₂O₅)和钾(K₂O)养分需求比例和对应的推荐施肥方法。该方法是一种有效提高水稻作物产量和肥料利用率、减少环境污染、提升土壤肥力、高效易行、适用广泛的环境保护性的化肥生产与减施技术，为工厂化生产具有区域特色的水稻专用掺混肥和/或水稻专用复合肥和/或复混肥提供技术保障。

技术领域

本发明涉及复肥生产与平衡施肥技术领域，特别涉及一种基于QUEFTS模型的区域化水稻专用肥配肥与施用方法。

背景技术

化肥是粮食安全的重要保障，对粮食增产的贡献占40％-50％。上世纪八十年代以来，我国化肥使用总量从1600万吨(折纯)增长到2014年的5990万吨，增长了270％，即使是近10年，我国的化肥使用量仍然以每年2.7％的速度在增长。目前，我国单位面积耕地化肥用量为329公斤/公顷，是美国的2.6倍，欧盟的2.5倍。我国肥料养分利用率低，氮肥当季利用率仅为30％-35％，磷肥仅为10％-20％。长期以来我国依靠化肥的大量投入来增加单产，形成了我国特有的农田高强度利用的生产体系。肥料的过量或不合理施用不仅不能进一步提高产量，还会导致资源浪费，损失的养分进入环境还将对农田生态环境造成严重威胁，直接影响农田可持续利用。因此，针对我国特有的高量化肥投入和农田高强度利用的生产体系，如何科学高效地利用肥料资源，建立不同作物体系高效施肥的理论、方法和技术体系，对于保障作物持续高产和农田可持续利用，以及保护生态环境安全具有重要意义。

未来人类将面临对粮食需求持续增加和农业环境污染不断膨胀的挑战，预计从2005～2050年世界粮食需求需要增加100％～110％。预计到2030年，世界水稻产量需要增加到771.1×10⁶t才能满足需求。我国是水稻种植大国，种植面积占世界水稻总种植面积的20％，而稻谷总产量占世界稻谷总产量的29％。集约化水稻生产体系在我国粮食生产中发挥着至关重要的作用，在保障国内乃至国际粮食安全上都发挥着不可替代的作用。截止到2013年，中国水稻种植面积达到了30.3×10⁶hm²，水稻总产和单产分别达到了203.6×l0⁶t和6.7t/hm²，早稻、晚稻及其他水稻(中稻和一季稻)种植面积分别为5.8×l0⁶hm²、6.3×10⁶hm²和18.2×10⁶hm²，产量分别为 34.1×10⁶t、36.5×10⁶t和133.0×10⁶t(中国农业统计年鉴编委会，2014)。

我国水稻种植区域广大，南起海南岛，北至黑龙江，气候条件、土壤类型均存在很大差异，按区域划分有一季稻、中稻、早稻和晚稻。一季稻主要种植在中国东北和西北地区，气候类型为寒温带，水稻单作，一年一熟，其生长期从5月中上旬到9月中下旬。中稻主要种植在长江中下游多数省份、西南地区及华北地区个别省份，气候类型为温带，种植系统主要为水稻与冬小麦、油菜等作物轮作，一年两熟，其生长期从5月底或6月初至9月底或10月初。早稻和晚稻主要种植在中国华南地区及长江中下游个别省份，气候类型为温带和热带，一年两熟或一年三熟，其种植体系主要为稻-稻或稻-稻-油菜轮作，其种植和收获日期由于气候差异而不同。种植区域的差异性使水稻施肥成为一个复杂的问题，品种繁多又成为是我国当前缺乏水稻专用肥的根本原因。