【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水稻栽培，具体涉及一种稻田甲烷减排和稻米降镉协同的栽培方法。
技术介绍
1、水稻是我国第一大口粮作物，全国大约2/3以上的人口以稻米为主食，其丰产稳产直接关系国计民生。全球气候变暖已成不争的事实，其主要原因是大气中温室气体浓度的增加。甲烷(ch4)是仅此于二氧化碳(co2)的全球第二大温室气体，稻田是最重要的人为ch4排放源之一，占全球人为ch4排放的10～13％。实现稻田甲烷减排对减缓全球气候变暖具有重要意义。据2014年全国土壤污染状况调查公报显示，镉(cd)位于8种无机污染物之首，且极易被水稻吸收富集，并随食物链在人体积累，长期大量摄入镉超标大米会影响人体对钙和磷的代谢，从而引起肾、骨和肝的病变，诱发骨质疏松、软骨病和肾结石等疾病，严重危害人民的身体健康。
2、常规高产栽培通常采用“寸水返青、浅水分蘖、苗够晒田、有水抽穗扬花、干干湿湿壮籽”的水分管理方式。当前研究表明，水稻分蘖盛期晒田前淹水会导致稻田甲烷排放量明显升高，水稻齐穗期后干湿交替灌溉会导致水稻植株中的镉向籽粒富集。如何经济有效地减少稻田甲烷排放和降低稻米镉含量是当前生产上亟需解决的问题。
3、硫酸铵是一种优质的氮肥，水溶液呈酸性，ph值为5.5，属生理酸性肥料，适用于各种土壤和作物。当前研究表明，稻田施用硫酸铵可以增加稻田土壤中硫酸盐还原菌的数量，而硫酸盐还原菌与甲烷产生菌在生长繁殖时需要竞争相同的底物，从而降低甲烷产生菌所需底物的浓度，进而显著减少稻田甲烷排放。但由于南方稻区土壤普遍酸化，长期施用硫酸铵会导致土壤ph下降，
4、钙镁磷肥是一种多元素肥料，水溶液呈碱性，ph值为8～8.5，属生理碱性肥料，可改良酸性土壤。因此，施用生理碱性肥料可以避免土壤酸化，但如果直接将生理酸性和生理碱性肥料混合施用会引起酸碱中和反应，从而会降低肥效。
5、在淹水条件下，施用含硫酸根离子的肥料可提高土壤硫酸盐还原菌的丰度，从而促进土壤中易溶态的cdso4转化为难溶态的cds，达到降低稻米镉含量的目的。但长期淹水灌溉会显著降低土壤氧化还原电位，大幅度增加稻田甲烷排放量，
6、硫酸盐还原菌属于严格厌氧菌，在常规高产栽培条件下施用硫酸铵虽然可以实现稻田甲烷减排，但齐穗期后干湿交替的灌溉方式会破环硫酸盐还原菌的生长环境，降低硫酸盐还原菌的基因拷贝数，从而会提高稻米镉含量。因此，单独在稻田施用硫酸铵无法实现稻田甲烷减排和稻米降镉的协同。
7、目前已有少许研究将硫酸铵与其他肥料混合配制成减少稻田甲烷排放的复合肥，但依旧无法避免长期施用硫酸铵造成土壤酸化、生产成本增加等问题。此外，施用硫酸铵在稻米降镉方面的应用效果还未见报道。
8、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种实现稻田甲烷减排和稻米降镉协同的栽培方法，包括施用基肥、水分管理等步骤，所述基肥包括硫酸铵和钙镁磷肥，所述硫酸铵和钙镁磷肥的质量比例为1:(1.5-2)，硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田；所述水分管理包括在水稻插秧后至乳熟期采用淹水灌溉和浅水灌溉。
2、具体的，本专利技术的技术方案如下：
3、本专利技术提供了一种稻田甲烷减排和稻米降镉协同的栽培方法，包括施用基肥步骤，所述基肥包括硫酸铵和钙镁磷肥，所述硫酸铵和钙镁磷肥的质量比例为1:(1.5-2)；硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田。
4、使用硫酸铵作为氮肥来源可以实现稻田甲烷减排，但容易导致土壤ph下降，进而显著加剧稻米镉污染。使用硫酸铵作为氮肥来源，同时施用生理碱性肥料可以避免土壤酸化，但会引起酸碱中和反应，从而会降低肥效。
5、本专利技术发现，若将特定质量比例的硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田作基肥，再配合水稻特定生育时期的水分管理，不仅能明显降低硫酸铵施用导致的土壤酸化，还能避免肥效降低，保障水稻丰产，达到稻田甲烷减排和稻米降镉协同的效果。
6、在本专利技术中，所述硫酸铵和钙镁磷肥的质量比例为1:(1.5-2)，优选为1:2。
7、本专利技术对所述硫酸铵和钙镁磷肥的具体来源不作特别限定，本领域常规市售产品均可。
8、在本专利技术中，硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田。
9、优选地，施用基肥包括如下步骤：先将硫酸铵施入稻田，然后将硫酸铵与耕层0-20cm的土壤混合，再将钙镁磷肥施入稻田。本专利技术对所述混合的具体机械设备不作特别要求，本领域常规用于耕地的设备如旋耕机等均可。
10、进一步地，本专利技术所述稻田栽培方法优选还包括施用追肥步骤。
11、为了获得更好的肥效，在本专利技术中，氮肥按n的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量优选为：10-15kg/亩，更优选为10kg/亩。
12、磷肥按p2o5的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量优选为：6-8kg/亩，更优选为6kg/亩。
13、钾肥按k2o的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量优选为：8-10kg/亩，更优选为8kg/亩。
14、更优选地，所述追肥包括分蘖肥和穗肥；
15、其中，氮肥按n的有效含量计，在基肥、分蘖肥和穗肥中的质量比例为5:(2-3):(2-3)，优选为5:3:2。
16、磷肥作为基肥一次性施用。
17、钾肥在基肥和分蘖肥中全部施用；按k2o的有效含量计，钾肥在基肥和分蘖肥中的质量比例为(5-6):(4-5)，优选为5:5。
18、进一步地，基肥中氮肥优选为硫酸铵，追肥中氮肥优选为尿素；磷肥优选为钙镁磷肥；钾肥优选为氯化钾。
19、进一步地，在本专利技术优选的实施方式中：基肥在插秧前1-2天施用；分蘖肥在移栽后7-10天施用；穗肥在幼穗分化第3-5期施用。
20、在本专利技术提供的更为优选的具体实施方式中，基肥在插秧前1天施用；分蘖肥在移栽后7天施用；穗肥在幼穗分化第3期施用。
21、其中，所述移栽时间为水稻播种后25-30天。
22、在本专利技术提供的更为优选的具体实施方式中，插秧时间为水稻播种后25天。
23、上述优选的基肥和追肥种类、施用比例及施肥时期能获得相较更好的肥效，且显著提高了水稻齐穗期土壤ph，稻米中镉含量低，且稻田甲烷排放量明显减少。
24、本专利技术对所述氮肥、分蘖肥和穗肥的具体来源不作特别限定，本领域常规市售来源均可。
25、优选地，本专利技术所述稻田栽培方法还包括水分管理步骤，其具体包括：
26、插秧后至分蘖期淹水灌溉，田间保持3-5cm水层。
27、孕穗期至乳熟期进行浅水灌溉，田间保持2-3cm水层。
28、本专利技术通过将硫酸铵、钙镁磷肥按照适当比例分开施入稻田，再配合分期控水淹灌的方法，能更好地避免长期施用硫酸铵造成的土壤酸化和酸碱中和反应造成的肥效降低，同时有助于改善土壤微生物的种群结构，实现了稻田甲本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种稻田甲烷减排和稻米降镉协同的栽培方法，包括施用基肥步骤，其特征在于，所述基肥包括硫酸铵和钙镁磷肥，所述硫酸铵和钙镁磷肥的质量比例为1:(1.5-2)；硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括施用追肥步骤；氮肥按N的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：10-15kg/亩；和/或，磷肥按P2O5的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：6-8kg/亩；和/或，钾肥按K2O的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：8-10kg/亩。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述追肥包括分蘖肥和穗肥；氮肥按N的有效含量计，在基肥、分蘖肥和穗肥中的质量比例为5:(2-3):(2-3)；和/或，磷肥作为基肥一次性施用；和/或，钾肥在基肥和分蘖肥中全部施用；按K2O的有效含量计，钾肥在基肥和分蘖肥中的质量比例为(5-6):(4-5)。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，基肥在插秧前1-2天施用；和/或，分蘖肥在移栽后7-10天施用；和/或，穗肥在幼穗分化第3-5期施用。
5.根据权利要求
6.根据权利要求1-5任意一项所述方法，其特征在于，还包括水分管理步骤：插秧后至分蘖期淹水灌溉，田间保持3-5cm水层；和/或，孕穗期至乳熟期进行浅水灌溉，田间保持2-3cm水层。
7.根据权利要求1-6任意一项所述方法，其特征在于，基肥中氮肥为硫酸铵，追肥中氮肥为尿素；和/或，磷肥为钙镁磷肥；和/或，钾肥为氯化钾。
8.根据权利要求1-7任意一项所述方法，其特征在于，播种前机械旋耕，耕作深度为15-20cm。
9.根据权利要求1-8任意一项所述方法，其特征在于，品种选用籼型杂交晚稻；插秧时间为7月中下旬；和/或，株行距为11-15cm×20-30cm；和/或，收获时间为10月中下旬。
10.根据权利要求1-9任意一项所述方法，其特征在于，分蘖期喷施双草醚和2甲氯二甲铵盐；和/或，分蘖期和破口期喷施甲氨基阿维菌素苯甲胺盐和吡蚜酮。
...【技术特征摘要】
1.一种稻田甲烷减排和稻米降镉协同的栽培方法，包括施用基肥步骤，其特征在于，所述基肥包括硫酸铵和钙镁磷肥，所述硫酸铵和钙镁磷肥的质量比例为1:(1.5-2)；硫酸铵和钙镁磷肥先后分别施入稻田。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，还包括施用追肥步骤；氮肥按n的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：10-15kg/亩；和/或，磷肥按p2o5的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：6-8kg/亩；和/或，钾肥按k2o的有效含量计，在基肥和追肥中的总施用量为：8-10kg/亩。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述追肥包括分蘖肥和穗肥；氮肥按n的有效含量计，在基肥、分蘖肥和穗肥中的质量比例为5:(2-3):(2-3)；和/或，磷肥作为基肥一次性施用；和/或，钾肥在基肥和分蘖肥中全部施用；按k2o的有效含量计，钾肥在基肥和分蘖肥中的质量比例为(5-6):(4-5)。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于，基肥在插秧前1-2天施用；和/或，分蘖肥在移栽后7-10天施用；和/或，穗肥在幼穗分化第3-5期施用。
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，张卫建，唐志伟，邓艾兴，宋振伟，张鑫，郑成岩，尚子吟，
申请(专利权)人：中国农业科学院作物科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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