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1、测土配方施肥技术与配方肥,曾 胜 河 新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所,一、测土配方施肥的概况,测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理使用有机肥料的基础上，在 作物生产前提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用量、比例以及施肥方法和施肥时期。,二、测土配方施肥的工作内容,包括“测土、配方、配肥、供肥、施肥指导”五个核心环节十一项重点内容。即采样测试、野外调查、田间试验、配方设计、配肥加工、示范推广、宣传培训、数据库建立、耕地地力评价、效果评价、技术研发。,1、采样测试,土壤样品的采集 土壤取土时间：高秆、密植作物在收获后立即采集，棉
2、花在停水后能进地作业即9月初采集。采样深度为0-25厘米耕层。采集土样以条田为单元取一个混合样本。大条田（高的大于300亩）不少于25个点，中型条田（100-300亩）不少于20个点，小条田（低的小于100亩）不少于15个点。采样方式统一以蛇形（或叫S形）布点法为准。部分田块采样点我们采用GPS定位，采样工具统一用管形土钻取土，采取的土样捏碎土块，除去根茎、落叶、石头，用四分法逐次减少样品数量，留下1公斤土样装入布袋内。袋内外必须挂放标签，用铅笔写明取样地点、条田号、采样点数、采样日期、地块经纬度、农户名、采样人等以及分析的项目，同时要做好其他相关的调查记录，如土壤名称、土壤质地、前茬作物、产
3、量情况等。,植物样品的采集 粮棉作物一般在成熟后收获前采集籽实部分及秸秆，按 “S”形采样法采样。在采样区内采取1520个样点的样品组成一个混合样。采样量籽实样品一般1.5公斤左右，装入纸袋或布袋。要采集完整植株样品可以稍多些，约3公斤左右，用塑料纸包扎好。水果样品采用对角线法布点采样，采样点一般不应少于15个。采样时应在果树的上、中、下、内、外部及果实着生方位（东南西北）均匀采摘果实。每份2公斤左右，分别装入袋内，粘贴标签，扎紧袋口。水果样品采摘时要注意树龄、长势、载果数量等。,样品的处理及测试项目 土壤与植物测试是测土配方施肥的重要环节，也是制定养分配方的重要依据。样品进入分析室，立即登记
4、、编号，并把土样晾干、粉碎、过筛，装入瓶中待测，并要求测试微量元素在采样风（烘）干、粉碎、过筛、运输、贮存等环节中不能接触金属器具。测土配方施肥土壤测试的项目主要有：有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾、微量元素以及土壤酸碱度、含盐量、土壤容重等。测试方法及操作步骤统一按照农业部制定的“土壤与植株分析方法标准”进行。并规定每个项目团场大量元素和有机质等项目必须3年取土测定一次，微量元素5年测定一次。,2、田间调查,测土配方施肥是一项技术性很强的工作，配方设计和校验除了依靠肥料试验和测土结果以外，还需要参考采样点土壤特性、前茬作物种类、施肥水平和栽培管理等信息。因此，在田间取样的同时，采用
5、抽样的方法对部分田块进行调查。调查的内容包括取样地块的土壤基本性状、前茬作物种类、产量水平和施肥水平等，为了保证调查数据的真实性和准确性，查阅连队报表档案，结合调查种植户和连队技术员，进行多途径核实后，填入表中。条田的基本性状利用GPS记录该地块地理坐标，同时判断土壤类型、土壤质地、灌排能力、地形部位和土层厚度等，确定土壤障碍因素和土壤肥力水平。,3、田间试验,为了建立测土配方施肥模型，寻找作物养分吸收量、土壤养分校正系数、化肥利用率等基本参数，提高精度，建立不同施肥区不同作物的氮磷钾肥料效应模型以及土壤养分丰缺指标，确定作物合理施肥数量，基、追肥分配比例，最佳施肥时期和施肥方法，建立施肥指标
6、体系。小区试验统一按照 “3414”设计进行。,“3414”完全试验方案,氮磷二元肥料试验设计与“3414” 方案处理编码对应表,0水平指不施肥，2水平指当地推荐施肥量，1水平=2水平0.5，3水平=2水平1.5（该水平为过量施肥水平）。,氮磷二元肥料试验设计与“3414” 方案处理编码对应表,常规5处理与“3414” 方案处理编码对应表,试验要求： （1）选择试验地，土壤要有代表性，肥力要基本一致。施过基肥的大田不能作为试验地。 （2）试验选定后要采集土样，采样方法是在试验地段内按对角线法采集10个0-30厘米的土样进行测试。 （3）试验地的田间管理与大田相同，但要做到各小区管理“及时”和“
7、一致”。特别要注意小区试验要避免串灌，以免增加试验误差。 （4）试验设34个重复随即排列，一般作物小区面积2050m2，成年果树每处理不少于4株。 试验统计： 根据多点试验结果，采用微机技术进行统计处理，求得不同土类上的施肥参数。在建立推荐施肥模型上，单因素试验采用一元二次方程 y=a+bx+cx2拟合，二因素试验采用二元二次方程y=a+bx1+cx2+dx12+ex22+fx1x2拟合，最后进行方程检验，确定方程的可靠性和应用价值。,配方设计是测土配方施肥工作的中心环节，其技术核心是确定一个合理的施肥量，性和量都要定的准确，因此，制定一个适宜的推荐施肥方案，建立当地主要作物的土壤养分分级指标
8、和推荐施肥指标是作好测土配方施肥推广工作的关键。,4、配方设计,（1）、建立土壤养分分级指标 土壤养分分级指标是判断土壤养分的丰缺程度与施肥反应。建立土壤养分分级指标，先进行多点田间小区试验，通过试验结果得出不同土壤养分含量与相关产量的回归方程和曲线图，按相对产量水平确定的土壤养分水平，划分等级，计算出土壤养分含量的分级指标，再经过田间校验及修正，既可拟定出土壤养分分级指标 。,确定土壤中某种养分含量的丰缺指标，先测定土壤中某种速效养分，然后在全师范围内不同肥力水平的土壤上进行多点对比试验。在取得全肥区和缺素区的成对产量后，可用作物相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺状况。 如确定土壤速效钾的丰
9、缺指标，在不同肥力水平上安排多点试验，每点设全肥区（N20P8K3）和缺钾区（N20P8）两个处理。收获后，用缺钾区产量占全肥区产量的百分比表示钾的相对产量。,钾的相对施肥量() 缺钾（NP）区产量100 全肥（NPK）区产量,从多点试验中，取得一系列作物相对产量和土壤速效钾测定值，以相对产量为纵坐标，土壤养分测定值为横坐标，制成相关曲线图，建立方程模型Ya+blogX (对数图， X为土壤测定值，Y为相对产量)。按照我国通用标准： 相对产量在75以下定为 “低” 相对产量在75-95定为 “中” 相对产量大于95定为 “高” 从而确定出适用于某种作物的突然养分分级指标。,土壤养分丰缺的程度，
10、反映施肥增产效果的大小。一般来说，当土壤养分测定值达到“高”时，说明土壤供应该养分的能力很强，施用该种肥料的效果不显著，一般可以暂不施用该种肥料或少施。相反，当土壤养分测定值在“低”范围内，则表明土壤供应该养分的能力很差，适量施用该种肥料，可以获得显著的增产效果。,例如： 八师土壤养分分级指标,例如：八师土壤部分微量元素分级指标,（2）、建立推荐施肥指标 氮、磷肥施用量推荐指标 氮素是新疆土壤养分的主要障碍因子，磷素是第二障碍因子，因此氮磷肥施用量采用效应方程进行推荐。试验采用3414设计，将不同处理得到的产量进行数理统计，求得不同肥力级别内作物产量与施肥量之间的数量关系，即肥料效应方程y=a
11、+b1x1+b2x2+b3x12+b4x22+b5x1x2 （两因素）y=a+bx+cx2 （单因素） 。根据此方程计算出最佳施肥量，制定出氮磷肥的施用量推荐指标 。,棉花 “3414” 不完全设计试验方案,例如： 八师潮土滴灌棉花氮、磷肥动态模型,单因素模型最大施肥量 -b 2c,复因子模型最大施肥量 X1= b2b52b1b4 4b3b4 b52,复因子模型最大施肥量 X2 = b1b5 2b2b3 4b3b4 b52,施肥量的计算：,单因素模型最佳施肥量 Px / Py b 2c,复因子模型最佳施肥量 X1= b5 （b2 Px2 / Py）2b4（b1 Px2 / Py ） 4b3b4
12、 b52,复因子模型最佳施肥量 X2 = b5 （b1 Px2 / Py）2b3（b2 Px2 / Py ） 4b3b4 b52,例如：八师潮土滴灌棉花氮磷肥施用指标 kg/667m2, 钾肥及微肥施用量推荐指标 钾和微量元素是土壤中的次要障碍因子，这些元素某些片区不缺乏，土壤含量高时，施用这种肥料肥效不显著，特别是微肥施用量很小，不能按照农作物吸收量来计算需要量，而是采用养分丰缺指标法，因缺补缺，通过田间试验，结合土壤养分分级指标，制成应施肥料数量的参照表，当取得某一土壤的养分测定值后，对照参照表即可知道该土壤养分的丰缺情况和施肥量的范围,例如：滴灌棉花钾肥及部分微肥推荐施肥指标,施肥量（目
13、标产量单位产量的养分吸收量土壤测定值0.15校正系数） 肥料利用率肥料养分含量, 部分高产田和超高产田氮磷肥施用量推荐方法,部分高产田和超高产田氮磷肥施用量推荐方法,采用目标产量法。计算公式为：,土壤测定值0.15校正系数土壤供应养分量。 应当指出，式中各项参数，如果能科学地加以确定，那么，由上式求得的推荐施肥量就比较切合实际，因而在生产中就有一定的实用价值，反之，如果各项参数定得不科学，那么，估算出的施肥量就比较粗放，甚至有时高得无法实施。这一点在运用此法时应特别注意。,a.目标产量 目标产量的确定，通常用经验公式来表达，先做田间试验，用不施任何肥料的空白区产量和最高产量区产量进行比较，在不
14、同土壤肥力条件下，通过多点试验，获得大量的成对产量数据，以空白产量作为土壤肥力的指标；用X表示为自变量，其最高产量用Y表示为应变量，求得一元一次方程的经验公式：y=a+bx 。应用此公式，只要取得当地空白田产量X，就可以求得目标产量Y。 在施肥时，常常不能预先获得空白田产量，可采用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。在确定目标产量时，还应根据土壤肥力水平高低、前茬的影响、中低产田改良状况、选用良种的状况、土壤缺素状况、以及新技术采用状况等，对递增幅度作适当调整。 潮土棉花目标产量模型： Y131.735+0.833X（R值0.984*）,参数模型的确定,地上部分吸收养分
15、总量，可分别测定茎、叶、籽实的重量及其养分含量，分别计算，累加获得。由于作物形成单位产量养分吸收量不是一个常数，是产量的函数，可用方程Ya+bX进行拟合建立模型。（式中：X为单位产量养分吸收量，Y为目标产量）。,b. 单位产量养分吸收量,作物单位产量养分的吸收量，指作物每生产一单位（一般指100kg）经济产量吸收了多少养分，用以下公式计算：,作物地上部分养分吸收总量应用单位 单位产量养分吸收量 作物经济产量,单位产量养分吸收量与目标产量用方程Ya+bX进行拟合建立模型。（Y为单位产量养分吸收量，X为目标产量）。 如：棉花单位产量氮素养分吸收量模型： N7.20.008Y （R值0.988*）
16、棉花单位产量磷素养分吸收量模型： P2O53.10.004Y （R值0.962*） 根据方程得出，每100籽棉或小麦吸氮量为4.2-5和2.8-3，并随目标产量的增加有减少趋势。吸磷（P2O5）量为1.6-2和1.12-1.2，也随目标产量的增加有减少趋势。,以每亩地表土15万公斤（0.2m 666.7m2 1.1t/m3 1000）计算，则1ppm的养分在每亩地中所含有的值为：150000（表土）1/1000000（ppm）0.15（公斤） 这个0.15就被看作一个常数，称为土壤养分的“换算系数”。例如：测得某条田中土壤速效磷含量为8ppm，这块条田每亩含磷量为80.151.2公斤。但土壤具有缓冲的性能，因此土壤的任何测得值，只代表养分的相对含量，用换算系数得出的每亩养分公斤数，实际上不是一个绝对值。不难理解，测出的公斤数不可能全部得到
