第五章主要作物的测土配方施肥技术2006-10

第五章测土配方施肥技术第一节测土配方施肥技术基本知识一、测土配方施肥技术的定义、作用和内容（一）配方施肥技术的定义和作用测土配方施肥是以土壤测试和田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，提出氮、磷、钾和微肥的适宜用量和比例以及相应的施肥技术。配方施肥技术是我国多年来发展起来的一项新兴科学施肥技术，它总结了建国以来肥料工作经验，把用地与养地相结合、有机肥料与化肥相结合、土壤本身的自然肥力与人工培肥技术相结合，达到一个新的土壤生产力水平。把施肥技术从经验上升为理论，从定性发展到定量，从三看(即看天、看地、看庄稼)施肥发展到应用仪器测试，从使用单一肥料发展到多种营养元素肥料向现代化农业定量施肥迈进了一大步。因此，配方施肥是我国施肥技术上的一项重大改革。应用本项技术可以起到以下五个方面的重要作用：一是增产：配方施肥技术是农业增产增效的主要措施之一，多年来已在粮、棉、油、糖、瓜果、蔬菜等作物上推广与示范，可使作物增产8%-15%，高的达20%以上。二是优质：采用测土配方施肥技术不仅可提高产量，而且可改善或提高产品品质。三是高效：采用测土配方施肥技术可提高肥料利用率，降低生产成本，每公顷可增加纯收益150-225元，高的达450元以上，同时节省化肥10%。四是环境友好：采用测土配方施肥技术可减少肥料挥发与流失，特别是减少硝酸盐累积和重金属等对地下水资源的污染，保护农业生态环境。五是改土：测土配方施肥技术要求有机肥和化肥配合，起到用地与养地相结合，培肥土壤，走农业可持续发展的道路。（二）配方施肥的内容配方施肥的内容包含“配方”和“施肥”两个程序。“配方”犹如医生看病，对症处方，有药名、剂量、服用比例和方法。其核心是根据土壤、作物需肥状况，产前定肥、定量。在配方前，首先确定目标产量，按产量要求估算作物需要多少氮、磷、钾，再根据土壤养分测试值计算土壤供肥量，以确定氮、磷、钾的适宜用量。配方时，如土壤缺少某种微量元素或作物对某种微量元素反应敏感成为限制生产因素时，要有针对性地适量配施这种微量元素肥料。肥料配方中，还必须包括一定数量的有机肥料，以保证地力常新，提高土壤肥力。“施肥”则是肥料配方在生产中的执行，实现目标产量。具体要求是：根据配方确定的肥料品种、用量、土壤和作物特性，合理安排基肥和追肥比例、追肥次数、时间、用量和施肥技术，在执行中必须和当地的高产栽培技术结合，充分发挥肥效，以满足作物对养分的需要。在施肥技术上，要按照肥料特性及其在土壤中的转化规律，采用最有效的方法，以发挥肥料最大的增产作用。二、肥料配方(施肥量)的确定方法我国各地推广的配方施肥技术分为三大类六种基本方法：第一类：地力分区(级)配方法。第二类：目标产量配方法，包括养分平衡法和地力差减法。第三类：田间试验配方法，包括肥料效应函数法、养分丰缺指标法和氮磷钾比例法。这三类六种方法各有一套比较完整的理论体系，各有特点，但彼此之间又有联系，有交插，可以综合考虑，互相补充，配合应用。（一）地力分区(级)配方法根据生产条件、生产水平，把土壤划分为若干个区域，称为地力分区；根据土壤肥力高低，把土壤划分成若干等级或划分出肥力均匀的田块，称为地力分级。通常二者结合作为配方区，利用土壤普查资料或者田间试验结果，结合群众好的施肥经验，估算出这一配方区内比较适宜的肥料种类、用量、施用时间和方法。地力分区(级)的方法：按照生产水平、土壤类型划分，但主要以土壤养分测定值结合相对产量(即无肥区产量占足肥区产量的百分数)来划分。也可以直接用基础产量(即无肥区产量)划出肥力均等的种植区域作为配方区。目前，地力分区仍以产量作为分级标准较好。肥料配方方法：配方区肥料的配方最好以田间试验为依据，如缺乏田间试验资料，可按当地前三年的平均产量为基础，计划增产10%-15%作为配方的目标产量。然后根据每kg肥料平均增产量，按以下公式计算出施肥量，并拟定出肥料种类、施用时间和方法。施肥量＝目标产量－前三年平均产量每kg肥料增产量地力分区(级)配方法的优点是具有针对性，提出的施肥量和施肥措施接近或符合当地实际，农户易接受，且方法简单。其缺点是受分区局限，依赖经验较多，准确性较低，适用于生产水平差异小，基础差的地区。（二）目标产量配方法目标产量配方法是一类重要的配方施肥方法，它的依据是作物需要的养分是由土壤和肥料两方面提供的。目标产量确定后，计算作物需要吸收多少养分而决定肥料种类和用量。目前，全国推广的有以下两种方法。1、养分平衡法形成目标产量所需养分量减去土壤供肥量，不足之量用施肥来平衡。其需肥量公式为：施肥量＝目标产量所需养分量－土壤供肥量肥料中养分含量×肥料利用率式中：目标产量所需养分量＝目标产量×单位经济产量所需养分量；土壤供肥量(kg.hm-2)＝土壤有效养分测定值(mg.kg-1)×2.25×利用系数有关估算施肥量的参数有以下几个：①目标产量目标产量也叫计划产量，是决定施肥量的参数之一。要根据土壤肥力水平和历年丰产记录，确定出切实可行的目标产量，决不能盲目追求高产。其确定方法最为标准的是通过田间试验的肥料效应函数或用基础产量与最高产量的相关方程来确定，较为简便的方法是用常年产量来估计，即以当地前三年作物的平均产量为基础，增加10%-15%作为目标产量。②单位经济产量所需养分量单位经济产量所需养分量是指作物每形成一单位(如kg或100kg等)经济产量，其地上部分从土壤中吸收的养分总量。其计算公式为：单位经济产量所需养分量＝作物地上部吸收养分总量×应用单位作物经济产量作物地上部分吸收养分总量，可分别测定茎、叶、籽实的重量及其养分含量，再分别计算以后累加获得。由于测定较麻烦，也可直接利用现成经验数据(表5-1)。表5-1不同植物形成100kg经济产量所需养分的大致数量（kg）作物收获物从土壤中吸取氮、磷、钾的数量*NP2O5K2O大田作物水稻稻谷2.1-2.41.253.13冬小麦籽粒3.001.252.50春小麦籽粒3.001.002.50大麦籽粒2.700.902.20养麦籽粒3.301.604.30玉米籽粒2.570.862.14谷子籽粒2.501.251.75高粱籽粒2.601.303.00甘薯块根**0.350.180.55马铃薯块茎0.500.201.06大豆***豆粒7.201.804.00豌豆豆粒3.090.862.86花生荚果6.801.303.80棉花籽棉5.001.804.00油菜菜籽5.802.504.30芝麻籽粒8.232.074.41烟草鲜叶4.100.701.10大麻纤维8.002.305.00甜菜块根0.400.150.60蔬菜作物黄瓜果实0.400.350.55茄子果实0.810.230.68架云豆果实0.300.100.40蕃茄果实0.450.500.50胡萝卜块根0.310.100.50萝卜块根0.600.310.50卷心菜叶球0.410.050.38洋葱葱头0.270.120.23芹菜全株0.160.080.42菠菜全株0.360.180.52大葱全株0.300.120.40果树柑橘(温州蜜柑)果实0.600.110.40梨(20世纪)果实0.470.230.48柿(富有)果实0.590.140.54葡萄(玫瑰露)果实0.600.300.72苹果(国光)果实0.300.080.32桃(白凤)果实0.480.200.76*包括相应的茎、叶等营养器官的养分数量**块根、块茎、果实均为鲜重，籽粒为风干重***大豆、花生等豆科作物主要借助根瘤菌固定空气中氮素，从土壤中吸取的氮素仅占1/3左右③土壤速效养分利用系数任何土壤速效养分测定值只代表土壤养分的相对含量状况，乘系数“2.25”计算出的量，不能完全反映土壤供肥的绝对数值，但它与作物在不施该养分时的吸收量之间存在一定比例关系，其比值称为土壤速效养分利用系数。计算公式为：土壤速效养分利用系数(％)＝不施该养分时作物吸收量×100土壤测试值×2.25所以，土壤养分测定值(相对值)转化为土壤供肥量(绝对值)的计算公式为：土壤供肥量(kg.hm-2)＝土壤速效养分测定值(mg.kg-1)×2.25×利用系数。式中：2.25是把mg.kg-1换算为kg.hm-2的系数。④肥料利用率肥料利用率是指当季作物从所施肥料中吸收的养分数量占该肥料中养分总量的百分数。影响肥料利用率的因素很多，如作物品种、土壤肥力、肥料品种、施用量、施肥方法、气候条件等，致使肥料利用率变幅较大。在一般田间条件下，氮肥的利用率水田为20%-50%，旱田为40%-60%，磷肥的利用率为10%-25%；钾肥为50%-60%。肥料利用率也是影响施肥量的主要参数之一，一般要通过田间试验来确定，其计算公式为：肥料利用率(％)＝施肥区作物吸收养分量－无肥区作物吸收养分量×100所施肥料中该养分含量⑤肥料中养分含量肥料中养分含量的准确数值要通过化验测得，但一般可以从肥料商标和工具书上查到，除有机肥料外，化肥可直接采用商标数据。如尿素含氮量为46%，碳铵含N量为17%等。只是过磷酸钙的含磷量因生产厂家同而有差别，应测定。以上是用养分平衡法确定施肥量所需要的五个参数，各县应根据当地实际确定出这些参数，用于指导合理施肥。养分平衡法的优点是概念清楚，容易掌握。缺点是由于土壤速效养分测定值是一个相对量，不能直接计算出“土壤供肥量”，需通过试验取得“利用系数”加以调整，但“利用系数”变异大，难以作准确。2、地力差减法不施任何肥料所得的作物产量称为基础产量或空白产量，构成基础产量的养分全部来自土壤。目标产量减去基础产量等于施肥增加的产量，故地力差减法确定施肥量的公式是：施肥量＝单位经济产量所需养分量×(目标产量－基础产量)肥料中养分含量×肥料利用率上式中的五个参数，除基础产量外，其他参数的测定方法与养分平衡法相同。基础产量可以在具体田块上留出不施肥小区获得，也可以通过土壤有效养分和不施肥产量的相关方程或每公斤肥料的增产量推算取得。这一方法的优点是不需要进行土壤测试，避免了养分平衡法的缺点，便于基层推广应用。其缺点是基础产量不能预先获得，要通过田间试验取得，同时基础产量是构成产量诸因素的综合反映，无法表达土壤若干营养元素的丰缺状况，可能出现地力衰减而未能及时察觉出，应予以注意。（三）田间试验配方法田间试验配方法是运用最早的一类配方施肥方法，它是以田间试验和数理统计为基础的，通过简单的对比，或应用较复杂的正交、旋转等回归设计，进行多点多水平肥料田间试验，经数理统计确定出最优施肥量。目前推广的有以下三种方法。1.肥料效应函数法此法采用单因素或二因素或多因素多水平回归设计，进行肥料田间试验，将得到的不同处理的产量进行数理统计，求得产量与施肥量之间的肥料效应函数，常见的为二次函数式。然后根据肥料效应回归方程式，分别计算出不同元素的增产效应，各种肥料的交互效应、最高产量施肥量、经济最佳施肥量、施肥上限和施肥下限等，以作为肥料配方的依据。此法有一整套规范的田间试验方法和严密的统计方法，由于比较复杂，限于篇幅在此不予介绍。肥料效应函数法的特点是能客观地反映影响肥效诸因素的综合效应，精确率高，反馈性好，如配合使用计算机运算迅速，符合当地实际，被认为是配方施肥的标准方法。其缺点是受地区局限，需要在不同肥力土壤上布置多点试验，进行2-3年，因而费时费事。2.养分丰缺指标法养分丰缺指标法是配方施肥(原称测土施肥)最经典的方法。利用相关分析选择最佳浸提剂测定土壤有效养分，然后以作物相对产量划分土壤养分肥力指标，确定出相应的养分肥力分级值，即高、中、低与极低(有的设五级或六级)，再在不同肥力指标的田块上设置施肥量试验，根据肥料效应函数确定肥料配方。养分丰缺指标是表示土壤养分丰缺状况的等级，一般要通过田间试验和室内土样分析来确定。其测定方法是：选择不同肥力水平的土壤进行多点对比试验，同时测定基础土样的有效养分含量。将一系列土壤养分测定值与相对产量[(缺素区产量/全肥区产量)×100]用作图法或回归方程法确定出二者的相关关系，然后以相对产量＜50%、50%-70%、70%-