[发明专利]一种红壤稻田施磷量的确定方法

说明书

本发明公开了一种红壤稻田施磷量的确定方法，包括以下步骤：在相同条件下种植水稻，将水稻分组并施加不同量的磷肥；在水稻的各生育期内测定稻田排放温室气体的浓度，计算各生育期内温室气体的排放通量以及整个生长周期内温室气体的累计排放量；水稻成熟后计算水稻的总产量、边际产量和平均增产量，拟合总产量与施磷量之间的效应函数；根据排放通量和累计排放量分析获得最小施磷量D_mix，根据效应函数分析获得最大施磷量D_max，确定红壤稻田的施磷阈值为D_mix~D_max。本发明操作简单，确定了红壤稻田的施磷阈值，在该阈值范围内施加磷肥，能够在保障水稻高产和磷素高效利用的前提下减少CO₂和CH₄等稻田温室气体的排放。

技术领域

本发明属于水稻种植技术领域，具体涉及一种红壤稻田施磷量的确定方法。

背景技术

水稻是我国重要的粮食作物，提高水稻产量是保障我国粮食安全的重要方面，而稻田又是温室气体CH₄的主要排放源，其CH₄排放量约占全球人为CH₄排放总量的20％。稻田温室气体的排放与水稻植株生长、土壤微生物活动密切相关，随着水稻植株的生长，稻田CO₂的排放量在水稻光合作用最强烈时会降至最低；而由于水稻前期生长旺盛、甲烷厌氧菌活动频繁、土壤有机质分解快，进而导致CH₄排放量增加；但生殖生长阶段的水稻生长缓慢，CH₄排放量则会迅速减少。如何确保在作物高产稳产的前提下，减少农田温室气体的排放是现代农业可持续发展的关键。

目前促进水稻增产和抑制农田温室气体排放的方法主要有施用化肥、有机无机肥配施，稻鱼互作和改善水稻种植密度，此类方法虽然可以提高水稻产量，但对稻田温室气体排放影响研究较少，尤其是磷肥的施用尚未得到可靠的验证；利用干湿交替灌溉、改善种植模式等方法减少稻田温室气体的排放，该类方法虽然可以抑制温室气体排放，尤其是CH₄的排放，但对CO₂减排及确保水稻丰产无明显作用。

磷肥是作物生长的常用肥料，施磷能够提高稻田产量。同时，在碳氮供应充足的条件下，磷也是调控稻田甲烷排放的主要因素，尤其是在一季中稻种植过程中增施磷肥可以显著提高土壤有效磷含量，减少根系分泌物中有机碳转化为CH₄的部分，从而降低CH₄的排放量，而当磷施加量超过最佳施磷阈值后，随着磷添加量的增加，水稻光合能力则呈降低趋势，尤其是抽穗灌浆期的光合产物减少、稻粒空秕率增加，进而导致水稻减产。

由于淋溶、风化及脱硅富铝化的强烈作用，我国南方红壤具有丰富的铁铝氧化物和极强的固磷能力，施入红壤的磷大量被吸附与固定、难以被当季作物吸收利用，致使红壤严重缺磷。稻田淹水后，缺磷现象虽有所缓解，但施磷仍是确保稻田高产的重要措施。而探讨与明确不同磷添加量对水稻植株生长、产量建成及稻田CO₂、CH₄排放量的影响及其互应关系，确定红壤稻田低碳排放与最优产量的最佳施磷阈值是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种红壤稻田施磷量的确定方法，操作简单，通过兼顾温室气体排放和水稻产量两种因素确定了红壤稻田的施磷阈值，在该阈值范围内施加磷肥，能够在保障水稻高产和磷素高效利用的前提下减少CO₂和CH₄等稻田温室气体的排放。

本发明提供了如下的技术方案：

一种红壤稻田施磷量的确定方法，包括以下步骤：

在相同条件下种植水稻，将水稻分组并施加不同量的磷肥；

在水稻的各生育期内测定稻田排放温室气体的浓度，根据所述温室气体的浓度计算各生育期内温室气体的排放通量以及整个生长周期内温室气体的累计排放量；