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1、 第二节 肥料效应函数在养分资源管理中的应用第二章 养分资源管理的基本原理与基本方法一、肥料效应函数的概念与作用 二、肥料效应函数的类型和特征 三、应用肥料效应函数计算最大施肥量与最 优施肥量 四、肥料效应函数的选择和配置 五、肥料效应函数应用于高产、优质和环境 保护的多目标养分资源管理 六、应用肥料效应函数法进行养分资源管理 的工作流程 七、应用肥料效应函数法进行养分资源管理 的方法评价一、肥料效应函数的概念与作用1、肥料效应作物产量对施肥的反应。2、肥料效应函数也叫肥料效应方程、施肥模型，指表达作物产量对 施肥反应的数学函数式判断肥料养分效应的大小和特征，进行肥料新品种的评价；可以确定最佳
2、施肥量、最大施肥量等。肥料效应函数的代数形式及其系数值取决于土壤、作物、肥料种类及栽培技术条件等多种因素。3、肥料效应函数的作用（2）指数(或对数)方程式（3）多项式（4）两条或三条相交直线的效应方程式二、肥料效应函数的类型与特征肥料效应方程式从数学形式上分为直线、指数、多项 式、相交直线方程式等，从自变量数上分为一元、多元等 。 1、一元肥料效应回归方程式一元肥料效应方程式有：（1）直线方程式（1）直线方程式特征：固定报酬，因而该式不能反映当施肥量递增时表现出的 肥效递减现象以及过量施肥，特别是过量施用N肥时的总产 量下降现象。适用条件在较低生产水平、较低肥力、施用低量肥料时，可能符 合直线
3、方程。陕西关中地区小麦产量 与氮肥用量的关系（2）指数(或对数)方程式i 米采利希方程式（米氏，1909）C值愈大，达 到一定产量需 要的施肥量愈 少，肥料的增 产效应愈高。养分供应量ii典型的指数方程式米氏方程中X为养分供应量，包括了土壤养分，不能 直观表达施肥量的影响，为此，克劳斯等提出了修正式， 并称之为典型的指数方程式。y=y0+d(1-10-kx)不施肥产量最大增产量效应系数效应系数iii斯皮尔曼(Spillman)方程式y=A(1-Rx)产量最高产量每增加1个单位养分（Xi ）引起的增产量与前一个 增施单位养分（Xi-1）所 引起的增产量之比养分量 y=A(1-Rx+b)产量最高产
4、量每增加1个单位养分（Xi ）引起的增产量与前一个 增施单位养分（Xi-1）所 引起的增产量之比施肥量土壤养分 效应量Y=M-ARX产量最高产量施肥能达到的最 大增产量施肥量缺点：指数方程式的共同缺点是：肥料用量没有超过最高产量施肥量，它们不能反映总产量因施肥量增加而下降的那部分效应关系。指数方程式特征报酬递减反映最高产量以前的效应任何函数至少在一个比较小的领域内可用多项式做近似表示 ，因此在条件较复杂时，可首先试用多项式回归进行回归计算。(3)多项式可用最小二乘法对它的参数进行方便的检验。可以反映出最高产量及其以后的产量下降。可以直接反映施肥量与产量的关系，而不象多数指数式只适于表示养分供应
5、量与产量的关系优点：i 二次方程式Niklas x为氮肥用量（单位: kg/ha ）练习四、肥料效应函数的选择与配置在选择和配置肥料效应方程式时，必须先根 据有关肥料效应的基本知识、各种方程式的特征 以及运用方程式的经验进行分析判断。配置方程的显著性，决定系数，推荐施肥量 ，施肥经济和环境效益等是肥料效应函数选择过 程中应先后注意的因素。“七五”攻关：黄淮海平原主要作物优化施肥和土壤培肥技术氮磷二因素 3水平9处理完全均衡设计5水平13处理回归均匀布点设计4水平16处理正交多项式回归设计5水平11处理D-饱和最优设计两元素的肥料效应二次方程式：y=b0+b1x+b2x2+b3z+b4z2+b5
6、xz y=b0+b1z0.5+b2x+b3z0.5+b4z+b5x0.5z0.5多点试验资料的归类和聚类： 按地力基础产量水平归类法 按产量等级归类法 多因素动态聚类法Opt. N rate5 种施肥模型对玉米产量和施氮量关系的拟合Cerrato and Blackmer, 1990, Agronomy Journal, 82(1):138143 陈新平，张福锁，1997，土壤肥料, (3):4547贾良良，陈新平，张福锁，刘宏斌，吴健繁，2001，中国农业大学学报，6(3):67-73王圣瑞, 陈新平, 高祥照, 毛达如, 张福锁，2002，植物营养与肥料学报, 8 (4) :409413王
7、圣瑞, 陈新平, 高祥照, 毛达如, 张福锁，2002，植物营养与肥料学报, 8 (4) :409413以UNDP95 - 98 年在河北唐山进行的27 个“3414”冬小麦试验为例:在同一试验中,与一元施肥模型相比,采用三元二次施肥模型计算的推荐施肥量偏高王圣瑞, 陈新平, 高祥照, 毛达如, 张福锁，2002，植物营养与肥料学报, 8 (4) :409413三元二次施肥模型进行拟合试验成功率仅为56 % ,而采用一元施肥模型 可以对全部试验进行数据处理。根据一元施肥模型拟合计算分别有15 %、44 %、67 %的点不需要施用N、P、 K肥,而采用三元二次施肥模型则无法获得这一信息。王圣瑞
8、, 陈新平, 高祥照 , 毛达如 , 张福锁，2002，植物营养与肥料学报, 8 (4) :409413五、肥料效应函数应用于高产、优质和环境保护 的多目标养分资源管理小麦施氮量与产量、吸氮量的关系(Dam Kofoed, 1983)不同施氮量下的小麦产量与硝酸盐淋失量(Kjellerup, 1983)N淋洗N淋洗产量N淋洗/N吸收(Goulding, 2002)夏玉米施氮量与籽粒产量及0-90cm土壤氮素表观损失的效应关系1：施肥经济效益； 2： 氮素表观损失； 3：植株硝酸盐含量)大白菜施用氮肥的经济效益、品质效应与环境效应Opt. N rate投入产出?肥料效应函 数法实际上 是一个黑箱
9、 方法！六、应用肥料效应函数法进行养分资源管理的工作流程试验设计试验管理与信息采集肥料效应函数的选择与配置肥料效应函数的判别计算优化施肥量七、应用肥料效应函数法进行养分资源管理的方法评价优点： 以田间试验为基础，因而能客观地反映具体条件下的肥料效应具有较好的反馈性可用于肥料的宏观管理、分配缺点： 田间试验费时费钱具有严格的地域性技术难度大，不易掌握产前定肥，难以克服气候等条件变化的影响磷肥效应用二次方程拟合，用量偏高参考书：陈伦寿，李仁岗主编，1984，农田施肥原理与实践，农业 出版社，pp:2887, 91-110金耀青，张中原编著，1993，配方施肥方法及其应用，辽 宁科技出版设，pp:1141581. 肥料效应函数的类型、特征 2.应用肥料效应函数法进行养分资源管理的 工作流程如何？ 3.如何根据肥料效应函数计算最大产量施肥 量、最佳产量施肥量和施肥的效益
