本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)肥料技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及無機(jī)肥料以及施肥方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

華北平原是我國糧食主產(chǎn)區(qū)，糧食總產(chǎn)量占全國1/7，糧食增產(chǎn)方式主要以農(nóng)民增加化肥投入來實現(xiàn)，華北玉米季平均施純氮量達(dá)417.0 kg/hm²。目前，施用最廣的氮肥有普通尿素、碳酸氫銨和復(fù)合肥等。

普通尿素價格便宜、適用性廣，可做基肥、追肥，是目前我國用量最大的氮肥。碳酸氫銨雖然適用各種類型土壤，但其穩(wěn)定性差、易分解揮發(fā)產(chǎn)生刺激性氣味，施用方法繁瑣，目前已被大多數(shù)農(nóng)民棄用。

含氮復(fù)合肥種類繁多，施用方便，但效果良莠不齊，且不能方便的調(diào)整各種養(yǎng)分比例以適應(yīng)不同作物需要。此類氮肥是非?；钴S的氮肥品種，其施入土壤后，在硝化細(xì)菌的作用下，很快從正電荷的銨態(tài)氮形態(tài)轉(zhuǎn)化成為負(fù)電荷的硝態(tài)氮形態(tài)，而土壤本身帶有負(fù)電荷，因此銨態(tài)氮會與土壤相互吸附而不易流失，硝態(tài)氮則與土壤電性相斥，在灌溉水和雨水的沖刷下就很容易造成淋溶流失，氮肥利用率降低。同時，硝態(tài)氮在反硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌的作用下，可以形成溫室氣體N₂O。N₂O對全球氣候變暖增溫貢獻(xiàn)達(dá)2%～4%，其增溫潛勢是CO₂的298倍。

已有的氮肥品種和過量的施肥方式導(dǎo)致我國目前的氮肥利用率僅為30%～35%，大部分氮肥通過徑流、淋失和揮發(fā)等方式進(jìn)入土壤、水體和大氣。這一方面造成了資源和財富的浪費，另一方面也導(dǎo)致了土壤環(huán)境、水體環(huán)境和大氣環(huán)境的污染。

雙氰胺，縮寫DICY或DCD，白色結(jié)晶粉末，化學(xué)式C₂H₄N₄，可溶于水、醇等，其揮發(fā)性弱、不易吸濕、用量小，在土壤中沒有毒性殘留。DCD屬于硝化抑制劑又稱氮肥增效劑，能夠提高氮肥穩(wěn)定性，增加氮肥肥效。它主要是通過抑制土壤中的亞硝化單胞菌屬的數(shù)量與種群結(jié)構(gòu)，減少微生物分泌氨單加氧酶和羥胺還原酶的數(shù)量或降低其活性，抑制土壤中NH₄⁺被氧化為NO₂^?，抑制土壤硝化作用和優(yōu)化控制土壤中一定銨硝 (NH₄⁺/ NO₃^?)比例，且不影響土壤中其他異養(yǎng)微生物活性。在一定時間內(nèi)，雙氰胺可以抑制或降低亞硝化細(xì)菌的活性，加入雙氰胺后，肥料中的銨可被穩(wěn)定6～8周，穩(wěn)定時間的長短取決于施用的氮總量和相應(yīng)加入雙氰胺的比例，此外還受土壤溫度和濕度等影響。

因此，有必要研發(fā)一種適于在華北平原施用的含DCD的玉米用無機(jī)復(fù)合肥料，以提高氮肥利用率，降低氮肥使用量以及施肥成本，減少氮肥流失對土壤環(huán)境、水體環(huán)境和大氣環(huán)境的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供含定量DCD配比的玉米用無機(jī)肥料及其使用方法，該肥料為復(fù)合肥，其所含氮肥的穩(wěn)定性高，氮素在施用過程中的硝化損失低，氮肥的利用率較高，同時，該肥料施用量低，施肥成本低，能夠顯著使玉米增產(chǎn)，降低對環(huán)境的污染。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：含定量DCD配比的玉米用無機(jī)肥料，該肥料組分包括氮肥、磷肥和鉀肥，分別以N、P₂O₅和K₂O計量，其質(zhì)量配比滿足N:P₂O₅:K₂O=300:90:150,所述氮肥中還包括DCD,其添加量為N質(zhì)量的5%，所述DCD為雙氰胺；

所述磷肥、鉀肥和部分的氮肥為基肥，剩余的氮肥為追肥，且基肥中含總N的40%wt，追肥中含總N的60%wt，所述DCD在基肥和追肥中的質(zhì)量比為4:6。

所述磷肥和鉀肥分別為過磷酸鈣和氯化鉀，所述氮肥為尿素、硫酸銨、硝硫酸銨或硝銨尿素。作為優(yōu)選，所述氮肥為尿素。

如上所述含定量DCD配比的玉米用無機(jī)肥料的使用方法，包括：將玉米用無機(jī)肥料的基肥在玉米播種期一次性施入土壤，將玉米用無機(jī)肥料的追肥在玉米大喇叭口期結(jié)合降雨或灌水追施。

作為優(yōu)選，所述玉米用無機(jī)肥料中氮、磷、鉀的每公頃施用量，以N、P₂O₅、K₂O計量，分別為300 kg、90 kg、150kg。

進(jìn)一步地，該無機(jī)肥料的使用方法用于冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)中處于玉米種植期的小麥/玉米田。

進(jìn)一步地，所述冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)中的小麥/玉米田在小麥種植期施用含定量DCD配比的小麥用無機(jī)肥料，所述小麥用無機(jī)肥料包括添加DCD的氮肥，所述小麥用無機(jī)肥料中DCD的添加量為其氮肥中N質(zhì)量的5%。

進(jìn)一步地，所述小麥用無機(jī)肥料中N的每公頃施用量為225 kg。

進(jìn)一步地，所述小麥用無機(jī)肥料中的氮肥和DCD分兩次施用于小麥/玉米田，一次在小麥播種期一次性施入土壤，另一次在小麥返青期隨灌水追施，兩次施肥中氮肥和DCD的施用量相同。

進(jìn)一步地，所述小麥用無機(jī)肥料還包括磷肥和鉀肥，其磷肥和鉀肥在小麥播種期一次性施入土壤；所述小麥用無機(jī)肥料中的氮肥、磷肥和鉀肥分別以N、P₂O₅和K₂O計量，其質(zhì)量配比滿足N:P₂O₅:K₂O=225:120:150。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明玉米用無機(jī)肥料通過氮總量和相應(yīng)加入雙氰胺（DCD）的比例控制以及磷肥、鉀肥的配比，能夠配合華北地區(qū)冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)的土壤環(huán)境，利用雙氰胺抑制或降低亞硝化細(xì)菌的活性，使肥料中的銨被穩(wěn)定較長時間，能夠起到長效施肥的效果，顯著降低氮肥的流失。本發(fā)明玉米用無機(jī)肥料施用于玉米農(nóng)田后，與傳統(tǒng)肥料配方相比，玉米產(chǎn)量增加明顯，肥料施用量降低，施肥成本降低， N₂O排放總量顯著減少，能夠降低對環(huán)境的污染。

具體實施方式

為了解決華北玉米田使的無機(jī)肥料氮肥流失率高導(dǎo)致的肥效低、施肥成本高、施肥用量大，以及嚴(yán)重污染環(huán)境等問題，本發(fā)明提供了一種含定量DCD配比的玉米用無機(jī)肥料，通過氮總量和加入DCD比例的控制，以及其與磷肥、鉀肥的配比優(yōu)化，能夠提高玉米產(chǎn)量、降低施肥成本、提高氮肥利用率并減少環(huán)境污染。

本發(fā)明玉米用無機(jī)肥料為玉米配方肥，含氮、磷、鉀養(yǎng)分以及硝化抑制劑雙氰胺（DCD），DCD的添加比例為純氮用量的5%，氮、磷、鉀的每公頃施用量，以N、P₂O₅、K₂O計量，分別為300 kg、90 kg、150kg。氮、磷、鉀養(yǎng)分分別由尿素（含N 46%）、DCD(含N 66.5%)、過磷酸鈣（含P₂O₅ 16%）和氯化鉀（含K₂O 57%）提供。磷、鉀肥均全部做基肥一次性施入土壤。玉米季氮肥處理總氮量的40%作基肥，60%的氮肥在大喇叭口期結(jié)合降雨或灌水追施, DCD基追比均為4:6。

華北地區(qū)玉米種植農(nóng)田多屬于冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)，作物輪作，亦叫作物換茬，是指在同一塊田地上有順序地輪換種植不同作物的種植方式。作物輪作除能夠充分利用自然土地資源外，還能夠促進(jìn)作為生長發(fā)育、提高作物產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)、改善土壤理化性狀、增加土壤生物多樣性、減少病、蟲、雜草危害等。

因此，冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)中玉米施肥和小麥?zhǔn)┓式y(tǒng)籌配合施用，能夠起到事半功倍的效果，能夠進(jìn)一步提高肥效、增加作物產(chǎn)量，降低肥料尤其是氮肥對環(huán)境的污染?；诖?，本發(fā)明還公開了一種含定量DCD配比的小麥用無機(jī)肥料，能夠與玉米配方肥配合使用，適用于冬小麥-夏玉米輪作系統(tǒng)。

該小麥用無機(jī)肥料為小麥配方肥，含氮、磷、鉀養(yǎng)分以及硝化抑制劑雙氰胺（DCD），DCD的添加比例為純氮用量的5%，氮、磷、鉀的每公頃施用量，以N、P₂O₅、K₂O計量，分別為225kg、120 kg、150kg。氮、磷、鉀養(yǎng)分分別由尿素（含N 46%）、DCD(含N 66.5%)、過磷酸鈣（含P₂O₅ 16%）和氯化鉀（含K₂O 57%）提供。磷、鉀肥均全部做基肥一次性施入土壤。小麥季氮肥處理總氮量的50%作基肥，50%的氮肥在返青期結(jié)合降雨或灌水追施, DCD基追比均為5:5。

下面舉試驗例對本發(fā)明配方肥料及其效果作進(jìn)一步說明。

本試驗從夏玉米開始，2013年6月12日播種，9月30日收獲；10月1日播種下茬冬小麥，2014年6月12日收獲。玉米、小麥試驗均設(shè)3個處理，包括農(nóng)民傳統(tǒng)肥料配方（a）、新型肥料配方無添加DCD（b）、新型肥料配方添加DCD（c）三個處理，見表1。每個處理重復(fù)3次，隨機(jī)排列。三個處理磷、鉀肥用量完全一致；小麥肥傳統(tǒng)配方純氮用量為285kg·hm^-2，新型肥料配方處理純氮量均為225kg·hm^-2；玉米肥傳統(tǒng)配方純氮用量為392kg·hm^-2，新型肥料配方處理純氮量均為300kg·hm^-2。

其中硝化抑制劑DCD用量為純N用量的5.0%。各處理中的磷、鉀肥均全部做基肥一次性施入土壤。玉米季氮肥處理總氮量的40%作基肥，60%的氮肥在大喇叭口期結(jié)合降雨或灌水追施,DCD基追比為4:6；小麥季氮肥處理總氮量的50%作基肥，50%在返青期隨灌水追施，DCD基追比為5:5。兩季各小區(qū)坐落位置相同，小區(qū)面積8.5×6=51（m²）。各處理除施肥量不同外，其他田間管理措施均按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)田措施進(jìn)行。

試驗結(jié)果如下。

產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益

從表2不同配方肥處理的產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益可以看出，與農(nóng)民傳統(tǒng)肥料配方相比，小麥新型肥料配方處理產(chǎn)量分別增加了117.7和337.3 kg·hm^-2；等氮量條件下，添加DCD后，產(chǎn)量增加了219.6 kg·hm^-2。玉米季，新型肥料配方處理產(chǎn)量較農(nóng)民傳統(tǒng)肥料處理分別增加了1069和1250.1 kg·hm^-2；等氮量條件下，添加DCD后，產(chǎn)量增加了181.1 kg·hm^-2。

與傳統(tǒng)肥料配方相比，小麥季b、c處理肥料成本分別下降234.0和9.0元·hm^-2，純收益分別增加469.4和683.5元·hm^-2。等氮量條件下，與處理b比，處理c純收益增加214.1元·hm^-2。玉米季b、c處理肥料成本分別下降356.9和56.9元·hm^-2，純收益分別增加2708.7和2807.2元·hm^-2。等氮量條件下，與處理b比，處理c純收益增加98.5元·hm^-2。

關(guān)于表2的說明：夏玉米/冬小麥各處理的作物籽粒獲得的總收入減去肥料成本減去其他田間管理成本定為純收益。各處理除氮肥用量、種類和施肥用工不同外，其余田間管理措施均一致。試驗?zāi)攴萦衩住⑿←溩蚜Ｊ召弮r分別為2.2元·kg^-1和2元·kg^-1。施用化肥價格分別為：純N 3.9元·kg^-1，P₂O₅ 5.65元·kg^-1，K₂O 6.5元·kg^-1，DCD 20元·kg^-1。其他田間管理成本包括種子、機(jī)耕、農(nóng)藥、灌溉、各種農(nóng)藝措施用工等費用。玉米和小麥種子分別為600和750元·hm^-2。施肥用工費每次1500元·hm^-2，各處理肥料分基肥、追肥2次施用。玉米和小麥季其他田間管理措施的成本分別為2656.5和2672.25元·hm^-2。

溫室氣體N₂O排放總量

表3玉米-小麥季N₂O排放總量表明，與農(nóng)民傳統(tǒng)配方處理相比，玉米季和小麥季各新型肥料配方處理的N₂O排放總量均明顯降低。在玉米季，與農(nóng)民傳統(tǒng)肥料配方相比，新型肥料配方無添加DCD和新型肥料配方添加DCD處理的N₂O排放總量分別減少44.2%和69.9%。小麥季，與農(nóng)民傳統(tǒng)肥料配方相比，新型肥料配方無添加DCD和新型肥料配方添加DCD處理的N₂O排放總量分別降低47.1%和73.7%。新型肥料配方添加DCD較無添加DCD處理，玉米季和小麥季 N₂O排放總量分別降低了46.2%和50.4%。因此，新型肥料配方較農(nóng)民傳統(tǒng)肥料配方可顯著降低N₂O排放總量；同等施氮量條件下，施用DCD亦可顯著降低輪作系統(tǒng)N₂O的排放。

以上對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本發(fā)明中應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。