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1、施肥指标体系施肥指标体系浙江省土肥站浙江省土肥站（ （Huachen Huachen Huachen Huachen , , , ,HangzhouHangzhouHangzhouHangzhou, , , , NovemberNovemberNovemberNovember 11111111, , , , 2008 2008 2008 2008 ） ）Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated Fertilizat
2、ionFertilizationFertilizationFertilization ：1测土配方施肥指标体系测土配方施肥指标体系n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线21.1. 测土配方施肥成果表达测土配方施肥成果表达v通过通过“政策引导和机制创新政策引导和机制创新”，建建立立“政府主体、推广指导、科研支政府主体、推广指导、科研支撑、企业参与和农民应用撑
3、、企业参与和农民应用”的国家的国家科学施肥体系科学施肥体系 。v通过通过“成果转型成果转型和科技创新和科技创新”，形，形成成“综合性、信息化综合性、信息化”的成果表达的成果表达方式。方式。3地位与作用地位与作用:专家咨询系统专家咨询系统综合信息系统综合信息系统耕地评价系统耕地评价系统分等定级分等定级指导培肥指导培肥施肥建议卡施肥建议卡直接打印直接打印施肥分区与施肥分区与分区配方分区配方空间数据库空间数据库属性数据库施肥指施肥指标体系标体系 RS RS、GISGIS、GPS GPS 4成果表达成果表达:综合信息系统综合信息系统空间数据库空间数据库属性数据库农业污染源调查数据等耕地土宜性评价地力保
4、育与中低产田分类改造污染控制修复治理与农产品质量安全管理优势农产品产业科学布局耕地生产能力与粮食安全预测、预警 RS RS、GISGIS、GPS GPS 5测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线62.2.施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵v概念概念: 所有与决定所有与决定施肥量施肥量、施肥时期、
5、施肥时期、施肥方法施肥方法等有关的等有关的作物参数、土壤作物参数、土壤参数、肥料参数和环境参数参数、肥料参数和环境参数等的总等的总和和。施肥指标体系简单地说就是在施肥指标体系简单地说就是在施肥参数施肥参数与与测测定、指标值定、指标值之间建立某种函数关系，是土壤之间建立某种函数关系，是土壤测定与科学施肥的测定与科学施肥的纽带纽带。 7概念与内涵概念与内涵:土壤养分土壤养分丰缺指标丰缺指标作物施肥作物施肥指标体系指标体系不同相对产量下不同相对产量下的土壤养分测定值的土壤养分测定值该土壤养分测定该土壤养分测定值时的最佳施肥量值时的最佳施肥量施肥指标体系针对某一特定作物：施肥指标体系针对某一特定作物：
6、施肥指标体系针对某一特定作物：施肥指标体系针对某一特定作物：土壤养分的丰缺，首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺，首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺，首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺，首先决定了施肥量的多少8概念与内涵概念与内涵:v作用作用: 施肥决策系统的施肥决策系统的核心核心基础基础。v指标体系及其精确度是一个不断更指标体系及其精确度是一个不断更新新, ,逐步完善的过程逐步完善的过程!C粮食作物粮食作物 经济与园艺作物经济与园艺作物F大量元素大量元素 大量与有机、中微量元素大量与有机、中微量元素L单季控制单季控制 不同轮作制度下的合理运筹不同轮作制度下的合理运筹J常年指标校正与体系修
7、正完善常年指标校正与体系修正完善9测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线103.3.施肥指标体系施肥指标体系 建立的基本方法建立的基本方法（可可信信度度）n农户施肥情况调查n土壤养分与田间试验历史资料n专家经验n配方与田间校正试验n3414等即时田间小区试验主要依据主要依据: :11养分管理策略养分管
8、理策略: 由于由于N N、P P、K K和中微量元素等和中微量元素等不同养分来源、环境循环、对农作不同养分来源、环境循环、对农作物产量的贡献及建立相应施肥模型物产量的贡献及建立相应施肥模型的难易程度不同，因此，在生产实的难易程度不同，因此，在生产实际和施肥指标体系建设中我们常常际和施肥指标体系建设中我们常常采用了不同的管理策略。采用了不同的管理策略。12氮肥推荐策略氮肥推荐策略:氮素资源来源的多源性氮素资源来源的多源性氮素转化的复杂性氮素转化的复杂性氮素循环的多向性及其氮素循环的多向性及其环境危害性环境危害性作物产量、品质对氮素作物产量、品质对氮素反应的高敏感性反应的高敏感性氮肥的优化管理氮肥
9、的优化管理氮肥的优化管理氮肥的优化管理与实时监控与实时监控与实时监控与实时监控总量控制总量控制分期调控分期调控养分管理养分管理策略策略施肥原则施肥原则和方法和方法特质特质总量控制总量控制输入输出平衡原则输入输出平衡原则“ “氮素投入作物带走氮素投入作物带走” ”（目标产量法）（目标产量法）分期调控分期调控土壤无机氮测试诊断推荐基肥土壤无机氮测试诊断推荐基肥 50-60%， 40-50%， 30-40%植株硝酸盐诊断施肥植株硝酸盐诊断施肥植物光谱诊断追肥植物光谱诊断追肥土壤全土壤全N、硝态、硝态N反馈针对反馈针对田间试验田间试验 在总量控制的在总量控制的前提下，注重科学前提下，注重科学确定施肥时
10、期和施确定施肥时期和施肥方法！肥方法！13磷、钾肥推荐策略磷、钾肥推荐策略:施肥原则施肥原则和方法和方法肥料磷、钾资源有限肥料磷、钾资源有限土壤磷库总量大但有效性低土壤磷库总量大但有效性低磷、钾肥易于耕层积累且后磷、钾肥易于耕层积累且后效明显效明显作物产量、品质对磷肥反应作物产量、品质对磷肥反应的敏感性相对较差的敏感性相对较差磷、钾肥的磷、钾肥的磷、钾肥的磷、钾肥的实地恒量监控实地恒量监控实地恒量监控实地恒量监控基于土壤测试、基于土壤测试、基于土壤测试、基于土壤测试、养分平衡和生物养分平衡和生物养分平衡和生物养分平衡和生物有效性发挥的有效性发挥的有效性发挥的有效性发挥的施肥指标体系施肥指标体系
11、施肥指标体系施肥指标体系养分管理养分管理策略策略特质特质推荐量控制推荐量控制 以不成为实现目标产量的最小养分为以不成为实现目标产量的最小养分为前提，区域不同目标产量条件下的前提，区域不同目标产量条件下的 “ “相对产量（丰缺指标）法相对产量（丰缺指标）法” ”目标目标 高产、高效（经济）、环保高产、高效（经济）、环保数据控制数据控制34143414田间试验田间试验农户调查农户调查 除了函数推荐，除了函数推荐，基于养分平衡，基于养分平衡，可按土壤养分丰缺状况：可按土壤养分丰缺状况：土壤肥力土壤肥力低低 提高阶段，施肥量作物带走量提高阶段，施肥量作物带走量 150-200150-200 中、高中、
12、高 维持性施肥，施肥量作物带维持性施肥，施肥量作物带走走 极高极高 降低环境风险，施肥量作物带降低环境风险，施肥量作物带走的走的50%50%以下以下采用恒量监控每采用恒量监控每3-53-5年监测一次年监测一次14中、微量元素中、微量元素肥料推荐策略肥料推荐策略:主要贮存于土壤中主要贮存于土壤中区域性地带性分布特征区域性地带性分布特征作物品种、基因型差异明作物品种、基因型差异明显显依赖于作物根系活化依赖于作物根系活化中、微量元素肥中、微量元素肥中、微量元素肥中、微量元素肥料的因缺补缺料的因缺补缺料的因缺补缺料的因缺补缺基于土壤测试基于土壤测试基于土壤测试基于土壤测试与生物活化的与生物活化的与生物
13、活化的与生物活化的丰缺指标体系丰缺指标体系丰缺指标体系丰缺指标体系养分管理养分管理策略策略施肥原则施肥原则和方法和方法特质特质推荐量控制推荐量控制 根据根据“丰缺临界值丰缺临界值”确定是否施确定是否施肥肥？数据控制数据控制田间试验田间试验土壤测试土壤测试生产调查生产调查 根据土壤养分临根据土壤养分临界点配施，注重实际界点配施，注重实际生产中作物异常生理生产中作物异常生理现象的观察！现象的观察！15基础参数基础参数: 目标产量目标产量 利用施肥区前利用施肥区前3 3年平均单年平均单产和年递增率为基础确定产和年递增率为基础确定： 目标产量目标产量（公斤公斤/ /亩）（亩）（1 1递增率）递增率）前
14、前3 3年平均单产年平均单产（公斤（公斤/ /亩）亩） 一般粮食作物的递增率为一般粮食作物的递增率为10%10%15%15%为宜，露地蔬为宜，露地蔬菜一般为菜一般为20%20%左右，设施蔬菜为左右，设施蔬菜为30%30%左右。左右。16基础参数基础参数: 作物需肥量作物需肥量 需通过对正常成熟需通过对正常成熟的农作物全株养分的分析，测定各种作的农作物全株养分的分析，测定各种作物百公斤经济产量所需养分量：物百公斤经济产量所需养分量： 所需养分量（公斤）所需养分量（公斤）= 百公斤产量吸收量（公斤）百公斤产量吸收量（公斤）目标产量目标产量/10010017基础参数基础参数: 土壤供肥量土壤供肥量
15、不施肥（缺素）区作物不施肥（缺素）区作物所吸收的养分量作为土壤供肥量：所吸收的养分量作为土壤供肥量： 土壤供肥量土壤供肥量（公斤）公斤）=百公斤产量吸收量（公斤）百公斤产量吸收量（公斤）缺素区（空白田）缺素区（空白田）产量产量/100100或或土壤测定值土壤测定值换算系数换算系数* *校正系数校正系数 校正系数校正系数= =缺素区产量缺素区产量作物单位养分吸收量作物单位养分吸收量/(/(土壤测定值土壤测定值0.15)0.15) 18基础参数基础参数: 肥料利用率肥料利用率 差减法计算差减法计算（以（以N为例）为例）： 肥料利用率（肥料利用率（%）=施肥区（施肥区（NPK区）吸区）吸N量缺氮区（
16、量缺氮区（PK区）吸区）吸N量量/氮肥肥料用量氮肥肥料用量含氮量含氮量 100%100% 施肥区（施肥区（NPK区区）吸）吸N量：量：“34143414”方案中处理方案中处理6 6N N2 2P P2 2K K2 2 的作物的作物总吸氮量总吸氮量 缺氮区（缺氮区（PKPK区区）吸）吸N量：量：“34143414”方案中处理方案中处理2 2N0P2K2 的作物总的作物总吸氮量吸氮量 19基础参数基础参数:肥料养分含量肥料养分含量包括无机肥料与有机肥料有效养分标明量包括无机肥料与有机肥料有效养分标明量 相对产量相对产量（%）缺素区产量缺素区产量/ /施肥区产量施肥区产量10010020重要环节重要
17、环节:v测定方法的筛选：如测定方法的筛选：如M3-P， Olsen-P，Asi-P等。等。v土壤养分丰缺指标的建立v推荐施肥量的确定：采用肥料效推荐施肥量的确定：采用肥料效应函数或其它方法，应函数或其它方法，建立作物施建立作物施肥指标体系。肥指标体系。是否有项目县是否有项目县考虑过自考虑过自测、外送、测、外送、准确性？准确性？21基本方法基本方法:土壤养分土壤养分丰缺指标的制订丰缺指标的制订22重要说明重要说明:n丰缺指标建立应注意同一生态类型、丰缺指标建立应注意同一生态类型、同一作物种类、同一种土壤类型。同一作物种类、同一种土壤类型。n从已有经验判断，要求试验个数在从已有经验判断，要求试验个
18、数在30-4030-40个，至少在个，至少在2020个以上。个以上。n土壤养分丰缺指标体系是对应某种土壤养分丰缺指标体系是对应某种特定作物的。特定作物的。23不同作物同一相对产量指标不同作物同一相对产量指标所对应地土壤养分含量不同所对应地土壤养分含量不同:24不同生态类型下同一相对产不同生态类型下同一相对产量指标对应土壤养分含量不同量指标对应土壤养分含量不同:25不同土壤类型对应指标有所差异不同土壤类型对应指标有所差异:26不同试验数量所得指标不同不同试验数量所得指标不同:27基本方法基本方法:技术目标要求技术目标要求vA、多点、多点3414田间试验田间试验 20点以上，肥点以上，肥力覆盖低、
19、中、高不同水平力覆盖低、中、高不同水平vB、参比标准为相对产量、参比标准为相对产量缺素区产量缺素区产量/ /施肥区产量施肥区产量100100vC、制作土壤测定值与相对产量的回归曲、制作土壤测定值与相对产量的回归曲线图线图vD、根据预先设定指标值反求相应指标下根据预先设定指标值反求相应指标下土壤养分值土壤养分值28P油菜土壤磷油菜土壤磷丰缺指标丰缺指标相对产量为相对产量为60%60%、75%75%和和90%90%的土壤养分含量作为即极的土壤养分含量作为即极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值土壤速效磷极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为土壤速效磷极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值
20、分别为6 6、12 12 和和2525 mg/kg mg/kg29油菜土壤钾油菜土壤钾丰缺指标丰缺指标相对产量为相对产量为60%60%、75%75%和和90%90%的土壤养分含量作为即极的土壤养分含量作为即极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值土壤速效钾极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为土壤速效钾极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为2626、60 60 和和135135 mg/kg mg/kg K30B根据不施根据不施硼处理产量硼处理产量占施硼处理占施硼处理的在的在90%90%时时的相对值，的相对值，土壤速效硼土壤速效硼临界值为临界值为 0.58 mg/kg 十字交叉法十
21、字交叉法油菜土壤硼油菜土壤硼丰缺指标丰缺指标31N无论是土壤无论是土壤有机质有机质、土壤、土壤全全N N还是土壤碱解还是土壤碱解N N均不能直均不能直接和独立地与相对产量或接和独立地与相对产量或N N素素相对吸收量建立明确的关系。相对吸收量建立明确的关系。因此，采用相对产量法建立因此，采用相对产量法建立土壤养分丰缺指标，显得有土壤养分丰缺指标，显得有些困难。些困难。油菜土壤氮油菜土壤氮丰缺指标丰缺指标 N N素水平的丰缺是否只有通素水平的丰缺是否只有通过目标产量的高低、田间（盆过目标产量的高低、田间（盆栽）试验或植株测定（非常规栽）试验或植株测定（非常规指标值）的办法来确定？指标值）的办法来确
22、定？32原因分析原因分析:n土壤速效养分的不确定性，目前还没有一种更好的测土壤速效养分的不确定性，目前还没有一种更好的测定方法可以完全准确的区分土壤的速效定方法可以完全准确的区分土壤的速效N养分和缓效养分和缓效N养分，养分，无法模拟作物根系活化与吸收养分的过程无法模拟作物根系活化与吸收养分的过程。nN素来源、转化的复杂性，测定值不能反映整个生长素来源、转化的复杂性，测定值不能反映整个生长季的动态变化，无法反映土壤养分的生物化学动态转季的动态变化，无法反映土壤养分的生物化学动态转化。化。n田间条件下有机氮的矿化受到实际的温度、水分条件田间条件下有机氮的矿化受到实际的温度、水分条件影响。影响。n部
23、分土壤硝态氮对土壤供氮的贡献。部分土壤硝态氮对土壤供氮的贡献。n耕层以下土壤氮的贡献及环境来源氮的影响。耕层以下土壤氮的贡献及环境来源氮的影响。N33丰缺指标等级丰缺指标等级: n部级规范分为部级规范分为6 6个等级。即相对产量：个等级。即相对产量：50%50%为为极低极低；50%50%60%60%为为低低，60%60%70%70%为为较较低低，70%70%80%80%为为中中，80%80%90%90%为为较高较高，90%90%为为高高 n具体分级应根据实际确定具体分级应根据实际确定 几个常用的临界值数据：几个常用的临界值数据：50%80%75%90%较少有逐步增加的趋势有逐步增加的趋势34相
24、相对产对产量（量（%） 8080-8585-90 90土壤速效磷土壤速效磷 77-1414-29 29肥力状况肥力状况极低极低低低中中高高相相对产对产量量(%)5060 65707580859095土壤速效磷土壤速效磷0 0 1 2 3 7 14 29 61 出现频率少出现频率少测定值差距不大测定值差距不大施肥推荐值近似施肥推荐值近似严格讲，应该是区域分严格讲，应该是区域分布（代表面积）布（代表面积）频率，而非检测频率，而非检测到频率到频率35基本方法基本方法:作物推荐作物推荐施肥量的确定施肥量的确定36主要原理主要原理:v选择不同肥力水平土壤进行多点的田间试验，应用选择不同肥力水平土壤进行多
25、点的田间试验，应用肥料效应函数法建立产量与施肥量的数学关系。肥料效应函数法建立产量与施肥量的数学关系。v通过边际分析，计算每个试验点的最佳施肥量。通过边际分析，计算每个试验点的最佳施肥量。v推荐具体施肥量：推荐具体施肥量： 养分丰缺指标法养分丰缺指标法 将多年多点的最佳施肥量结果按将多年多点的最佳施肥量结果按丰缺指标分级汇总，统计不同肥力水平下的平均推荐施肥丰缺指标分级汇总，统计不同肥力水平下的平均推荐施肥量和上、下限。量和上、下限。同级条件下，点数要多同级条件下，点数要多 效应函数法效应函数法 采用每个试验最佳产量推荐量与相应土采用每个试验最佳产量推荐量与相应土壤养分含量建立效应方程，通过效
26、应方程计算土壤养分分壤养分含量建立效应方程，通过效应方程计算土壤养分分级指标下的肥料用量范围，级指标下的肥料用量范围，从而确定土壤有效养分不同等从而确定土壤有效养分不同等级时的推荐施肥量。级时的推荐施肥量。 回归拟合度要高回归拟合度要高 目标产量法目标产量法 根据目标产量和肥料利用效率，推荐相根据目标产量和肥料利用效率，推荐相应产量下施肥量。应产量下施肥量。 施肥参数要准确施肥参数要准确 （相互验证）（相互验证）37磷肥推荐磷肥推荐施肥量施肥量 油菜油菜 P不同土壤不同土壤有效磷含量有效磷含量条件下的经条件下的经济推荐用量济推荐用量可由可由34143414试试验验N N2 2P P3 3K K
27、2 2 、N N2 2P P2 2K K2 2、 N N2 2P P1 1K K2 2 和和N N2 2P P0 0K K2 2处理处理取得的一元取得的一元二次函数关二次函数关系中求得，系中求得，也可从三元、也可从三元、二元方程中二元方程中获得获得38钾肥推荐钾肥推荐施肥量施肥量 油菜油菜 K不同土壤不同土壤有效钾含量有效钾含量条件下的经条件下的经济推荐用量济推荐用量可由可由34143414试试验验N N2 2P P2 2K K3 3 、N N2 2P P2 2K K2 2、 N N2 2P P2 2K K1 1 和和N N2 2P P2 2K K0 0处理处理取得的一元取得的一元二次函数关二
28、次函数关系中求得系中求得，也可从三元、也可从三元、二元方程中二元方程中获得获得39N尽管尽管无论是土壤无论是土壤有机质有机质、土壤全土壤全N N还是土壤碱解还是土壤碱解N N均均不能直接和独立地与相对产不能直接和独立地与相对产量或量或N N素相对吸收量建立明素相对吸收量建立明确的关系确的关系,但但NN肥经济施用肥经济施用量与量与土壤碱解土壤碱解N N之间有着显之间有着显著的函数关系著的函数关系, ,可以作为氮可以作为氮肥推荐的数学模型肥推荐的数学模型. .氮肥推荐氮肥推荐施肥量施肥量 油菜油菜 40而北方地区播前土壤而北方地区播前土壤硝态氮与优化氮肥用量直接相关硝态氮与优化氮肥用量直接相关:(
29、0-90cm)夏玉米夏玉米n=143n=14341氮肥生育阶段的分期调控氮肥生育阶段的分期调控施肥时期和施肥方法施肥时期和施肥方法有时与总量推荐同等重要有时与总量推荐同等重要:田块适宜施氮量（田块适宜施氮量（Ne=118-201kg/ha）时的产量）时的产量区域平均适宜施氮量（区域平均适宜施氮量（Nx=152kg/ha）时的产量）时的产量 （水稻）（水稻）n=46n=46平均平均152kg/ha152kg/ha42对于微量元素，由于其土壤对于微量元素，由于其土壤含量及作物吸收量均较小，含量及作物吸收量均较小，可沿用以往田间试验资料，可沿用以往田间试验资料，也可直接参考相关文献。也可直接参考相关
30、文献。微肥推荐微肥推荐施肥量施肥量:43某些元素不能建立某些元素不能建立有效施肥模型的原因分析：有效施肥模型的原因分析：缓效养分的贡献缓效养分的贡献与土类、质地有关与土类、质地有关；耕层以下土壤养分的贡献；耕层以下土壤养分的贡献；有机肥的干扰；有机肥的干扰；水分管理；水分管理；非施肥因素影响。非施肥因素影响。44完整的施肥指标体系格式完整的施肥指标体系格式土壤钾等级 相对产量土壤速效钾含量(mg/kg)钾肥推荐用量(kg/ha K2O)极高95%1200高9095%901205060中7590%509090100低75%50120150县冬小麦土壤有效钾丰缺指标及钾肥推荐用量县冬小麦土壤有效钾
31、丰缺指标及钾肥推荐用量45测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线464 4. . 34143414试验技术规范试验技术规范v几乎所有施肥参数均可从几乎所有施肥参数均可从3414 3414 试试验中获得；优化二水平施肥与缺验中获得；优化二水平施肥与缺素区处理是土壤养分丰缺指标制素区处理是土壤养分丰缺
32、指标制订的全部田间校正数据来源订的全部田间校正数据来源-因因此，此， 34143414试验是试验是施肥指标体系建施肥指标体系建设的基础与关键。设的基础与关键。47技术含义技术含义: : 3 3 因素、因素、4 4 水平、水平、14 14 个处理个处理 0 0水平水平-指不施肥指不施肥 2 2水平水平-指当地推荐施肥量指当地推荐施肥量 1 1水平水平（指施肥不足）（指施肥不足）= 2水平水平0.5 3 3水平水平（指过量施肥）（指过量施肥）= 2水平水平1.5 方案吸收了回归最优设计处理少、效率方案吸收了回归最优设计处理少、效率高以及灵活性强高以及灵活性强、获得的信息量大的优点，是目前获得的信息
33、量大的优点，是目前国内外应用较为广泛的国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案。肥料效应田间试验方案。48试验方案试验方案:有机肥：有机肥：“3415”，+M(处理处理1-14) ，处理，处理15：-M CK试验编号试验编号处理处理N NP PK K1 1N N0 0P P0 0K K0 00 00 00 0N N0 0P P2 2K K2 20 02 22 23 3N N1 1P P2 2K K2 21 12 22 24 4N N2 2P P0 0K K2 22 20 02 25 5N N2 2P P1 1K K2 22 21 12 26 6N N2 2P P2 2K K2 22 22 22
34、 27 7N N2 2P P3 3K K2 22 23 32 28 8N N2 2P P2 2K K0 02 22 20 09 9N N2 2P P2 2K K1 12 22 21 11010N N2 2P P2 2K K3 32 22 23 31111N N3 3P P2 2K K2 23 32 22 21212N N1 1P P1 1K K2 21 11 12 21313N N1 1P P2 2K K1 11 12 21 11414N N2 2P P1 1K K1 12 21 11 12 2 为了保持施肥参数的不断更新，每个县为了保持施肥参数的不断更新，每个县为了保持施肥参数的不断更新，每
35、个县为了保持施肥参数的不断更新，每个县每种作物应按高、中、低肥力分别各取每种作物应按高、中、低肥力分别各取每种作物应按高、中、低肥力分别各取每种作物应按高、中、低肥力分别各取不少于不少于不少于不少于1 1 1 1组组组组3414341434143414试验中试验中试验中试验中1 1 1 1、2 2 2 2、4 4 4 4、8 8 8 8、6 6 6 6处处处处理的植株样品；有条件的地区，采集理的植株样品；有条件的地区，采集理的植株样品；有条件的地区，采集理的植株样品；有条件的地区，采集3414341434143414试验中所有处理的植株样品。试验中所有处理的植株样品。试验中所有处理的植株样品。
36、试验中所有处理的植株样品。49技术要点技术要点:注意注意“单点重复单点重复”与与“多点重复多点重复”的本质区别的本质区别: “单点重复” -处理数据的精确度处理数据的精确度 “多点重复多点重复” -输出函数的适用性输出函数的适用性 试验的规范化标准化实施试验的规范化标准化实施同一作物试验在不同土壤肥力中分布的均衡性同一作物试验在不同土壤肥力中分布的均衡性处理二水平的准确定位处理二水平的准确定位 当地最佳经验施肥量、通过土壤测试当地最佳经验施肥量、通过土壤测试所推荐的施肥量、已验证的施肥量所推荐的施肥量、已验证的施肥量 50技术要点技术要点:34143414试验与对比示范试验配套实施试验与对比示
37、范试验配套实施, ,便于便于二水平与空白处理数据的相互验证二水平与空白处理数据的相互验证. .1习 惯施 肥处理2测 土配方施肥处理3不 施肥处理（对照）二水平，处理二水平，处理6 651技术要点技术要点:回归试验设计不强调重复回归试验设计不强调重复, 其误差统计依靠回归关系其误差统计依靠回归关系(拟合度拟合度)得到得到;3414试验小区试验小区“载荷载荷”很大，用很大，用14个个处理可以得到处理可以得到10个参数个参数,每个处理所负担的信息量很每个处理所负担的信息量很大，任何一个小区的错误都会导致结果的面目全非。大，任何一个小区的错误都会导致结果的面目全非。当回归试验结果不满意，或者某小区失
38、败时，可以让当回归试验结果不满意，或者某小区失败时，可以让回归试验回归试验“退化退化”为对比试验、单因子回归试验、施为对比试验、单因子回归试验、施肥参数试验等。但须注意：没有重复原则上是不能进肥参数试验等。但须注意：没有重复原则上是不能进行方差统计分析的。行方差统计分析的。直接进行回归分析直接进行回归分析,不需要先进行方差分析。不需要先进行方差分析。数据可靠性体现在试验的各个环节数据可靠性体现在试验的各个环节,结果判断除了设置结果判断除了设置重复分析误差外重复分析误差外,也可基于施肥理论进行专业甄别。也可基于施肥理论进行专业甄别。52测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指
39、标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n3414 3414 试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线535 5. . 田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析v任务和目标任务和目标回归分析回归分析 主主要要是是通通过过建建立立产产量量与与施施肥肥量量之之间间的的回回归归方方程程，寻寻找找某某个个养分的最佳、最大施肥量和产量；养分的最佳、最大施肥量和产量；方差分析方差分析 通过通过F F检验与多重比较，比较各个处理
40、的的直观效果；检验与多重比较，比较各个处理的的直观效果；施肥参数计算施肥参数计算 主主要要包包括括肥肥料料利利用用率率、土土壤壤贡贡献献率率、作作物物养养分分需需要要量量、土土壤壤养养分分丰丰缺缺指指标标、有有机机肥肥贡贡献献率率等等施施肥肥参参数数的的计计算算，目目的的是为了获取构建施肥需要的有关参数。是为了获取构建施肥需要的有关参数。统计（频率）分析统计（频率）分析 生生态态区区域域划划分分、土土壤壤类类型型划划分分、产产量量或或土土壤壤地地力力分分级级统统计计、基本情况与成效评价基本情况与成效评价54施肥产量回归模型施肥产量回归模型:相对不耐肥品种相对不耐肥品种地力中等地力中等二水平准确
41、二水平准确高耐肥品种高耐肥品种地力中等地力中等地力高地力高元素间拮抗元素间拮抗地力低地力低二水平不准确二水平不准确失肥失肥起他因素起他因素55施肥产量回归模型施肥产量回归模型:v由于作物品种和土壤肥力不同及其它非由于作物品种和土壤肥力不同及其它非肥料因素的影响，造成了施肥产量效应肥料因素的影响，造成了施肥产量效应模型不是全部遵循模型不是全部遵循“报酬递减律报酬递减律”规律，规律，而是表现出了施肥增产、施肥不增产、而是表现出了施肥增产、施肥不增产、施肥先增后平再减产、施肥先增后平及施肥先增后平再减产、施肥先增后平及施肥无规律现象。施肥无规律现象。56选择正确施肥产量模型选择正确施肥产量模型:v用
42、高次式模拟用高次式模拟具有线性加平具有线性加平台特点的试验，台特点的试验，计算结果使氮计算结果使氮肥用量增加了肥用量增加了36-62；磷；磷肥用量增加了肥用量增加了48-72；钾；钾肥用量增加了肥用量增加了40-70。57选择正确施肥产量模型选择正确施肥产量模型:v用高次式模拟用高次式模拟具有增产趋势具有增产趋势特点的试验，特点的试验，计算结果使氮计算结果使氮肥用量增加了肥用量增加了6-29；磷肥；磷肥用量减少了用量减少了43-28；钾肥用；钾肥用量增加了量增加了1.8-2.9倍。倍。58最佳和最大施肥、产量计算方法最佳和最大施肥、产量计算方法:v先做散点图先做散点图Excelv其次根据散点分
43、布确定选择合适其次根据散点分布确定选择合适的模拟模型的模拟模型v最后根据选择模型函数计算最佳最后根据选择模型函数计算最佳和最大施肥量、产量和最大施肥量、产量59工具软件工具软件:Excel:Excel:Excel:Excel:界面熟悉界面熟悉 效果直观效果直观 计算的同时方便作图计算的同时方便作图 不适宜复杂运算不适宜复杂运算 3414 3414 3414 3414 专用软件专用软件: : 一次数据提取解决多个技术问题一次数据提取解决多个技术问题 嵌入常用土肥参数方便计算结果嵌入常用土肥参数方便计算结果拓展运用拓展运用 结果应用需要专业判断结果应用需要专业判断 60工具软件应用实例工具软件应用
44、实例:v应用应用“ExcelExcel”软件建立土壤有效养分丰缺指标：软件建立土壤有效养分丰缺指标：条件：相同土壤类型和作物品种的，至少有条件：相同土壤类型和作物品种的，至少有20个以上的个以上的“3414”田间试验。田间试验。计算各试验中缺氮、磷、钾的相对产量计算各试验中缺氮、磷、钾的相对产量可用可用3414软件软件 缺氮的相对产量缺氮的相对产量 = 处理处理2（N0P2K2）产量）产量 /处理处理6（ N2P2K2）产量）产量 * 100% 缺磷的相对产量缺磷的相对产量 = 处理处理4（N2P0K2）产量）产量 /处理处理6（ N2P2K2）产量）产量 * 100% 缺钾的相对产量缺钾的相
45、对产量 = 处理处理8（N2P2K0）产量）产量 /处理处理6（ N2P2K2）产量）产量 * 100% 当处理当处理6 6产量不是最高产量时，可采用效应方程计算得来的最佳产量。产量不是最高产量时，可采用效应方程计算得来的最佳产量。61(1)图表向导图表向导(2)xy散点图散点图(3)下一步下一步(4)下一步下一步第一步：第一步：数据输数据输入，作散点图入，作散点图 62（1）选中数据点）选中数据点（2）单击右键、添加趋势线）单击右键、添加趋势线（3）类型中选择对数）类型中选择对数（4）选项中选择显示）选项中选择显示公式、公式、R平方值平方值（5）确定）确定第二步第二步：拟合曲线拟合曲线 63
46、第四步：获第三步：获取方程第三步：获取方程 64工具软件应用实例工具软件应用实例:v应用应用“Excel”软件选择适宜施肥模型：软件选择适宜施肥模型： 氮肥选择氮肥选择2、3、6、11处理处理 磷肥选择磷肥选择4、5、6、7 处理处理 钾肥选择钾肥选择8、9、6、10处理处理利用作图工具找图表向导，根据向导做出散点图利用作图工具找图表向导，根据向导做出散点图65第一步：第一步：输入处理输入处理 由此可以看出由此可以看出6处理的重要性！处理的重要性！66(2)选中分析区域(3)点击作图工具(4)选择散点图第第 二步：二步：作图作图 第三步：第三步：判断判断主主要根据专业经验要根据专业经验散点图6
47、7工具软件应用实例工具软件应用实例:v应用应用“Excel”计算最大和最佳施肥量、计算最大和最佳施肥量、产量产量（一元二次方程）（一元二次方程）：条件：散点分布能用函数模拟条件：散点分布能用函数模拟如果氮、磷和钾肥产量反映均为一元模型，如果氮、磷和钾肥产量反映均为一元模型，则首选三元模型模拟（则首选三元模型模拟（使用使用3414软件较为软件较为方便方便），其次二元，一元及线性加平台。），其次二元，一元及线性加平台。68第一步：第一步：输入处理输入处理 氮一元二次效应方程的建立选择在磷、钾肥氮一元二次效应方程的建立选择在磷、钾肥优化条件下的处理优化条件下的处理磷一元二次效应方程的建立选择在氮、钾
48、肥磷一元二次效应方程的建立选择在氮、钾肥优化条件下的处理优化条件下的处理钾一元二次效应方程的建立选择在氮、磷肥钾一元二次效应方程的建立选择在氮、磷肥优化条件下的处理优化条件下的处理由此说明了二水平定位准确的重要性！由此说明了二水平定位准确的重要性！69(2)选中分析区域(3)点击作图工具(4)选择散点图第二步：第二步：作图作图 70(5)右键击一数据点(6)添加趋势线(7)选多项式(8)选中显示公式，显示R平方值(9)得到一元二次方程71第三步：第三步：得到一元二次方程得到一元二次方程 氮肥磷肥钾肥最高产量：边际产量最高产量：边际产量=0=0最佳产量：边际效益最佳产量：边际效益=0=07234
49、14工具软件应用实例工具软件应用实例: 可解决一元二次回可解决一元二次回归中，另外元素假归中，另外元素假设优化的难题设优化的难题 由于不能直接选择由于不能直接选择数据范围，宜将此数据范围，宜将此表数据导出成表数据导出成*.excel*.excel文件，由文件，由ExcelExcel软件完成丰缺软件完成丰缺指标建立指标建立73线性加平线性加平台模型拟合台模型拟合:v应用应用“SAS”统统计软件计算计软件计算平台产量平台产量（最高产量）（最高产量）、直线的起、直线的起点（最低产点（最低产量）和直线量）和直线与平台交会与平台交会的的X轴坐标轴坐标（优化肥料（优化肥料用量）用量）：PLATEAU=*
50、即为平台产量（最高产量）即为平台产量（最高产量）INTERCEPT=* 表示直线的起点（最低产量）表示直线的起点（最低产量）SLOPE=* 表示直线的斜率JOINT=* 表示直线与平台交会的表示直线与平台交会的X轴坐标（优轴坐标（优化肥料用量）化肥料用量） RSQ=* 为为R2F=* 为显著性检验的F值PROBF=* 为显著性检验结果是否显著为显著性检验结果是否显著PLATEAUPLATEAUJOINTJOINT INTERCEPTINTERCEPTy=30x+300 xy=30x+300 x7.57.5y=510y=510x x7.57.5R2=0.907*R2=0.907*74小结小结v通
51、过通过3414试验建立大田作物测土配方施肥指标试验建立大田作物测土配方施肥指标体系是可行的。建立某种营养元素土壤丰缺指体系是可行的。建立某种营养元素土壤丰缺指标的参照土壤养分指标可能为标的参照土壤养分指标可能为土壤全氮、碱解土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、氮、有效磷、速效钾、有机质、等任何一等任何一个土壤养分测定项目；土壤养分丰缺指标也不个土壤养分测定项目；土壤养分丰缺指标也不应局限于该元素在土壤中养分含量，而可能是应局限于该元素在土壤中养分含量，而可能是影响发挥该元素养分增产潜力最大的土壤因子，影响发挥该元素养分增产潜力最大的土壤因子，也不局限于土壤养分与相对产量正相关，该指也不局
52、限于土壤养分与相对产量正相关，该指标可能与相对产量成正相关或者负相关。确定标可能与相对产量成正相关或者负相关。确定方法即为分析与增产潜力最为相关的因素。方法即为分析与增产潜力最为相关的因素。75小结小结v施肥指标体系建立方法和步骤施肥指标体系建立方法和步骤 测定方法的筛选测定方法的筛选 土壤养分丰缺指标的建立： 使用使用EXCELEXCEL软件获得相对产量软件获得相对产量与土壤养分测试值的数学关系，并绘出趋势线。与土壤养分测试值的数学关系，并绘出趋势线。 养分丰缺指标法养分丰缺指标法 足够点数足够点数 推荐施肥量的确定推荐施肥量的确定 效应函数法效应函数法 高度拟合高度拟合 目标产量法目标产量
53、法 参数准确参数准确 76小结小结v数据的加工、筛选、处理；是否选择模数据的加工、筛选、处理；是否选择模型或选择何种模型，对施肥指标体系建型或选择何种模型，对施肥指标体系建立的影响至关重要。立的影响至关重要。v工具软件的使用基于足够的专业判断。工具软件的使用基于足够的专业判断。v氮素丰缺及氮肥推荐的方法仍值得进一氮素丰缺及氮肥推荐的方法仍值得进一步深入研究。步深入研究。77测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n n施肥指标体系建立的基本方法施肥指标体系建立的基本方法n n341434
54、14试验技术规范试验技术规范n n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线786.6. 相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线n注意注意“ “专家咨询专家咨询” ”与与“ “耕地评价耕地评价” ” 2 2 个系统的个系统的互通性，使用相同的结构数据库，共用互通性，使用相同的结构数据库，共用 1 1 个个数数字化字化平台。平台。n注意注意取样规划取样规划的重要性的重要性: :“ “取样规划图取样规划图”“”“施施肥指导单元图肥指导单元图”“”“地力等级分布图地力等级分布图” ”既基于相既基于相同的主要基础资料，单元划分原则也基本类似。同的主要基础资
55、料，单元划分原则也基本类似。而且建立科学合理的取样布点规划，对后续工作而且建立科学合理的取样布点规划，对后续工作的拓展大有便利。的拓展大有便利。79专家咨询系统专家咨询系统耕地评价系统耕地评价系统数数 字字 化化 平平 台台施肥指标体系施肥指标体系及分区施肥及分区施肥34143414试验试验土壤与植株样品测试土壤与植株样品测试农户调查与取样规划农户调查与取样规划资料收集与项目准备资料收集与项目准备验证及辅助试验验证及辅助试验属性和空间数据库建设属性和空间数据库建设耕地分等定级耕地分等定级基础资料和相关图件基础资料和相关图件收集（包括行政区划、收集（包括行政区划、地形地形等高线等高线、土壤、土壤
56、和土地利用现状图）和土地利用现状图）软件采购与技软件采购与技术外包术外包技术路线图技术路线图:（信息系统）统计不规范，统计不规范，频率分析频率分析（代表面（代表面积）做不积）做不到！到！肥料利用率等肥料利用率等施肥参数施肥参数无法计算无法计算或长期不或长期不更新！更新！养分丰缺和施养分丰缺和施肥指标体肥指标体系迟迟无系迟迟无法建立！法建立！成效统计不科成效统计不科学和面上学和面上统计数据统计数据不准确！不准确！数据库建设迟数据库建设迟缓，或无缓，或无法发挥阶法发挥阶段性关键段性关键作用！作用！80谢谢 谢！谢！ ThankThank youyou! ! 文中部分数据来自文中部分数据来自 “ “中国油料作物学报中国油料作物学报” ”和国家和国家948948项项目目 （特此说明）（特此说明）81
