测土配方施肥技术

测土配方施肥技术测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，依据作物需肥规律，土壤供肥性能和肥料效应，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施用时期和施用方法。表面看，这是一项专业性较强的农业技术应用工作，而实际却体现出一种发展理念、发展方法、发展机制的重大转变，是施肥技术的一次重大革新。2005年首次把“推广测土配方施肥”写入党中央一号文件，2006、2007、2008中央一号文件再次强调要增加测土配方施肥补贴，是中央落实科学发展和推进新农村建设的重大举措。1、实行测土配方施肥的必要性1.1促进农业增产、农民增收的重要措施肥料是作物的“粮食”古往今来，不论是发达国家还是发展中国家，施肥都是最普遍、最直接、最重要、最快捷的农业增产措施。据联合国粮食组织在41个国家用18年的试验研究统计，化肥的增产作用占到农作物产量的60%，最高达到67%。有研究指出，20世纪全世界作物产量增加的一半来自化肥，如果不施化肥，全世界农作物将会减产40%-50%，实行测土配方施肥，农作物增产幅度一般在8%-15%，高的达到20%以上，平均每公顷增产粮食375-750kg，花生、油菜籽225-450kg，瓜果、蔬菜等作物增产效果更为明显。随着我国人口增长和经济社会发展，人均耕地面积将逐步减少，提高作物单产的压力越来越大，只有推广测土配方施肥，培肥地力，协调土壤、肥料、作物之间的关系，充分发挥土肥、水种资源的最大潜力，才能不断促进农业增产、农民增收。1.2提高农产品品质，增强农业竞争力的重要环节作物养分不平衡不仅导致农作物病害发生，而且影响农产品质量安全，我国农产品质量水平整体不高与施肥不当有很大关系，特别是偏施氮肥加重了病害的发生，实施测土配方施肥，能协调作物生殖生长和营养生长的平衡，促进作物健壮生长、增强抗病、抗逆能力，减轻农作物病害，减少农药的使用，从而节省农药，减少病虫害防治费用，减轻农药污染，提升和改善农产品质量。如过量施用氮肥将导致蔬菜硝酸盐含量增高，水果变酸、皮厚、色淡，一些质量指标降低，而适量施用钾肥可明显提高蔬菜、水果中糖分、维生素c含量，科学施用铁肥、锰肥和锌肥可使香稻米质得到改善。1.3发展循环经济、建设节约型社会的重大行为我省有机肥资源丰富，资源总量约1.42亿吨，但有机肥资源利用率低，不足40%，且呈逐年下降趋势，长期土壤监测结果表明，约有20%的稻田长期没有施用有机肥。化肥是资源依赖型产品，氮肥生产消耗大量的天然气、煤、石油、电力，磷肥、钾肥生产还需要消耗有限的矿产资源，湖南省按1994-2004年平均增长速度估算，到2010年将突破230万吨。通过测土配方施肥，优化肥料使用结构，实行“一增一减”，即增施有机肥，减少不合理的化肥施用，不仅有力改善农村环境卫生条件，减少流行性疾病的传播，而且能提高耕地基础地力，有效缓解我国能源供需矛盾。试验结果表明，实施测土配方施肥，化肥的当季利用率比原来的习惯施肥提高10-15个百分点，我国化肥的利用率每提高一个百分点，就相当于增加了100万吨肥料的产量。因此，测土配方施肥蕴藏着巨大的节约潜力。1.4加强农业综合生产能力的根本措施实践证明，施肥不仅直接决定着土壤肥力的发展方向，而且直接关系到粮食产量和品质，连续3-5年开展测土配方施肥，能明显改善土壤理化性状，增强土壤保水保肥能力，提高肥料利用率。目前，我省化肥当季利用率为氮肥平均为30-35%，磷肥为10-20%，钾肥45-55%，全省每年仅氮肥损失折合尿素150万吨左右，大量的养分被蒸发，渗入地下或流入江河，致使江河湖泊富营养化，成为目前导致农业面源污染的一个重要因素，同时使土壤板结、酸化、基础地力下降。同时，化肥肥效逐年下降，其中氮肥的增产效应1981-1985年为平均每千克氮增产稻谷12.4kg，1988-1990年降为10.5kg，1991-1995年再度降为8.9kg，1997-1999年已降至6.3kg，目前已降至5kg左右，个别地方出现了增肥不增产甚至减产的局面。在目前这种施肥水平下，要保持产量又必须施用更多的化肥，从而造成盲目施肥的恶性循环。可见，测土配方施肥不但可以合理供给作物所需养分，满足作物生长发育的需要，同时能弥补作物从土壤中带走的养分，平衡土壤养分的投入产出，是维持并提高土壤持续生产能力的基础地力的重要措施。1.5降低生产成本，促进农民节本增收的重要途径目前，我国在小麦、水稻、玉米、大豆4大粮食作物的直接物质成本中，肥料费用约占44%。与国际比较，我国4大粮食作物生产成本总体偏高，直接影响了粮食生产的比较效益和国际竞争力。据测算，我国每千克粮食生产成本，小麦为1.22元，比美国的1.01元高17.2%；玉米为0.88元，比美国的0.67元高27.9%；大豆为1.83元，比美国的1.21元高33.9%；水稻为0.94元，虽然比美国的1.65元低，但比泰国的0.60元和越南的0.82元分别高36.2%和12.8%。据统计，我县平均每亩耕地施用化肥的总量为152公斤，平均每亩农作物的化肥施用量为52.4公斤，平均每亩化肥施用总量为9万多吨。由于没有科学施肥，造成每年施用的化肥有近1/3被浪费掉。推广测土配方施肥，每亩可节约施肥20-30公斤，按现行价格，每亩降低施肥成本7.3-12.9元，尤其是在能源供应偏紧，化肥价格居高不下的情况下，大力推广测土配方施肥对农民节本增收意义更加重大。2、测土配方施肥项目工作内容测土配方施肥是一项庞大的系统工程，按照公益性环节国家支持、经营型环节市场运作的总体思路，围绕“测土、配方、配肥、供肥、施肥指导”五个环节，开展11项工作。2.1野外调查坚持资料收集整理与野外定点采样调查相结合，典型农户调查与随机抽样调查相结合，按照农业部提供的调查表格，逐项开展野外调查和取样地块农户调查，准确掌握耕地立地条件、土壤理化性状与施肥管理水平，与规定的采样测试土样数量相对应。2.2采样测试测土是制定肥料配方的重要依据。按照农业部测土配方施肥技术规范，在全县范围内统筹规划，合理布点，开展土壤样品采集和分析化验，使采样点覆盖全县各乡镇和全部耕作土种，我县2007年共采集水稻土壤5191个，旱土643个，同时根据需要采集了植株、水样样品，为制定配方和田间试验提供基础数据。另外,选择200个有代表性的采样点，对测土配方施肥效果进行跟踪调查。2.3田间试验按照《测土配方施肥技术规范》要求和湖南省土壤肥料工作站印发的《湖南省测土配方施肥补贴资金项目肥料效应田间试验示范方案（修订稿）》，选择当地主导作物，布置田间肥料效应小区试验、校正试验、追基肥比例试验和氮磷钾肥不同用量试验，摸清土壤养分校正系数、土壤供肥量、农作物需肥规律和肥料利用率等基本参数，对比测土配方施肥效果，验证和优化肥料配方。通过开展田间试验，建立不同施肥分区主要作物的氮磷钾肥料效应模型，确定作物合理施肥品种和数量，基肥、追肥分配比例，最佳施肥时期和施肥方法，建立施肥指标体系，为配方设计和施肥指导提供依据。每年完成了10个肥效试验，10个校正试验，2个不同施肥量和2个不同质地基、追肥比例试验。2.4配方设计由农业局组织有关专家，汇总分析土壤测试和田间试验数据结果，根据气候条件、土壤类型、作物品种、产量水平、耕作制度等差异，合理划分施肥类型区。审核测土配方施肥参数，建立施肥模型，分区域、分作物制定肥料配方。2.5配肥加工依据配方，以各种单质或复混肥料为原料，配制配方肥。主要采取两种模式：一是农民根据施肥建议卡自行购买各种肥料，配合施用；二是由配肥企业按配方加工配方肥，农民购买施用。配方肥是测土配方施肥技术的物化载体，是推广测土配方施肥的关键。2.6示范推广针对项目区农户地块养分和作物种植状况，制定测土配方施肥建议卡，由项目乡（镇）农技人员和村委会发放入户，并建立台帐。按照每1万亩一个示范区的标准，建立测土配方施肥示范区，树立样板，展示测土配方施肥技术效果，引导农民应用测土配方施肥技术。2.7宣传培训一方面加强对农技推广部门、肥料生产企业、经销商有关技术人员的培训，提高技术服务能力；另一方面要通过广播、电视、报刊、技术资料、现场会等形式，将测土配方施肥技术宣传到村、培训到户、指导到田，普及科学施肥知识，不断增强项目区广大农民的科学施肥意识，使广大农民逐步掌握合理的施肥量、施肥时期和施肥方法。2.8数据库建设运用计算机技术、地理信息系统（GIS）和全球卫星定位系统（GPS），按照规范化的测土配方施肥数据字典，以野外调查、田间试验和分析化验数据为基础，收集整理历年土壤肥料田间试验和土壤监测数据资料，建立不同层次、不同区域的测土配方施肥数据库。2.9耕地地力评价。充分利用测土配方施肥项目的野外调查和分析化验数据，结合第二次土壤普查、土地利用现状调查等成果资料，完成图件数字化、评价指标体系建立、地力等级评价、成果图编制等工作，建立耕地资源管理信息系统，对县域内耕地地力进行评价，并将评价结果汇总成册编辑出版，形成公共资源，便于广大农民和相关单位查阅应用。2.10效果评价通过对项目区施肥效益和土壤肥力进行动态监测，并及时获得农民反馈的信息，对测土配方施肥的实际效果进行评价，从而不断完善管理体系、技术体系和服务体系。2.11技术研发重点开展田间试验、土壤养分测试、肥料配方、数据处理、专家咨询系统等方面的技术研发工作，不断提升测土配方施肥技术水平。3、测土配方施肥的技术原理3.1养分补偿学说养分补偿学说是施肥的基本原理之一，是养分归还学说的发展。德国化学家李比希1843年在《化学在农业和生理学上的应用》一书中，系统地阐述了植物、土壤和肥料中营养物质变化及其相互关系，提出了养分归还学说。认为人类在土壤上种植作物，并把产物拿走，作物从土壤中吸收矿质元素，就必然会使地力逐渐下降，从而土壤中所含养分将会越来越少，如果不把作物带走的营养元素归还给土壤，土壤最终会由于土壤肥力衰减而成为不毛之地。因此要恢复和保持地力，就必须将土壤中带走的营养物质还给土壤，必须处理好用地与养地的矛盾。3.2同等重要律大量元素和微量元素，对农作物来说都是同等重要的，缺一不可，缺少了其中的任何一种营养元素，作物就会出现缺素症状，而不能正常生长发育、结实，甚至会死亡，导致减产或绝收。例如作物对铜的需要量很少，但小麦缺少了它就会出现不孕小穗。3.3不可代替律作物需要的各种营养元素，在作物体内都有其一定的功能，相互之间不能相互代替。如缺少钾，不能用磷代替，缺磷不能用氮代替，也不能用和它们化学性质什么相似的元素所代替。缺少什么元素，就必须施用含有该元素的肥料。3.4最小养分律上述的两条定律说明，要保证作物的正常生长发育，获得高产，就必须满足它们所需要的一切元素的种类和数量及其比例。若其中有一个达不到需要的数量，生长就会受到影响，产量就受这一最小元素所制约。最小的那种养分就是养分限制因子。无视这种养分的短缺，即使其他养分非常充足，也难以提高作物产量。最小养分不是指土壤中绝对含量最小的养分，而是对作物的需要而言的，是指土壤中有效养分相对含量最少（即土壤的供给能力最低）的那种养分。最小养分不是不变的，它随作物种类、产量和施肥水平而变。一种最小养分得到满足后，另一种养分就可能成为新的最小养分。解放初期，我国基本上没有化肥工业，土壤贫瘠，突出表现缺氮，施用氮肥都有明显的增产效果。到了20世纪60年代，随着生产的发展，化学氮肥的施用量有了一定增长，作物产量也在提高，有些地区开始出现单施氮肥增产效果不明显的现象，于是土壤供磷不足就成了当时进一步提高产量的制约因素。在施氮基础上，增施磷肥，作物产量大幅度增加。到了70年代，随氮、磷用量的增长及复种指数的提高，作物产量提高到了一个新水平，对土壤养分有了更高的要求，有些地区开始表现缺钾。最小养分一般是指大量元素，但对某些土壤缺硼，出现油菜花而不实或棉花的蕾铃脱落以及水稻坐蔸和玉米白化苗病，只有在施用硼肥或锌肥后，病症才会消退。最小养分律可用木桶原理形象地表示出来。土壤好比一个盛水的木桶，构成木桶的每一块木板代表土壤中一种营养元素，如果土壤缺氮，氮素就是最小