發(fā)布時(shí)間:2009-07-09
測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎,依據作物需肥規律,土壤供肥性能和肥料效應,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用品種、數量、施用時(shí)期和施用方法。表面看,這是一項專(zhuān)業(yè)性較強的農業(yè)技術(shù)應用工作,而實(shí)際卻體現出一種發(fā)展理念、發(fā)展方法、發(fā)展機制的重大轉變,是施肥技術(shù)的一次重大革新。2005年首次把“推廣測土配方施肥”寫(xiě)入黨中央一號文件,2006、2007、2008中央一號文件再次強調要增加測土配方施肥補貼,是中央落實(shí)科學(xué)發(fā)展和推進(jìn)新農村建設的重大舉措。
1、實(shí)行測土配方施肥的必要性
1.1 促進(jìn)農業(yè)增產(chǎn)、農民增收的重要措施
肥料是作物的“糧食”古往今來(lái),不論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家,施肥都是最普遍、最直接、最重要、最快捷的農業(yè)增產(chǎn)措施。據聯(lián)合國糧食組織在41個(gè)國家用18年的試驗研究統計,化肥的增產(chǎn)作用占到農作物產(chǎn)量的60%,最高達到67%。有研究指出,20世紀全世界作物產(chǎn)量增加的一半來(lái)自化肥,如果不施化肥,全世界農作物將會(huì )減產(chǎn)40%-50%,實(shí)行測土配方施肥,農作物增產(chǎn)幅度一般在8%-15%,高的達到20%以上,平均每公頃增產(chǎn)糧食375-750kg,花生、油菜籽225-450kg,瓜果、蔬菜等作物增產(chǎn)效果更為明顯。隨著(zhù)我國人口增長(cháng)和經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展,人均耕地面積將逐步減少,提高作物單產(chǎn)的壓力越來(lái)越大,只有推廣測土配方施肥,培肥地力,協(xié)調土壤、肥料、作物之間的關(guān)系,充分發(fā)揮土肥、水種資源的最大潛力,才能不斷促進(jìn)農業(yè)增產(chǎn)、農民增收。
1.2 提高農產(chǎn)品品質(zhì),增強農業(yè)競爭力的重要環(huán)節
作物養分不平衡不僅導致農作物病害發(fā)生,而且影響農產(chǎn)品質(zhì)量安全,我國農產(chǎn)品質(zhì)量水平整體不高與施肥不當有很大關(guān)系,特別是偏施氮肥加重了病害的發(fā)生,實(shí)施測土配方施肥,能協(xié)調作物生殖生長(cháng)和營(yíng)養生長(cháng)的平衡,促進(jìn)作物健壯生長(cháng)、增強抗病、抗逆能力,減輕農作物病害,減少農藥的使用,從而節省農藥,減少病蟲(chóng)害防治費用,減輕農藥污染,提升和改善農產(chǎn)品質(zhì)量。如過(guò)量施用氮肥將導致蔬菜硝酸鹽含量增高,水果變酸、皮厚、色淡,一些質(zhì)量指標降低,而適量施用鉀肥可明顯提高蔬菜、水果中糖分、維生素c含量,科學(xué)施用鐵肥、錳肥和鋅肥可使香稻米質(zhì)得到改善。
1.3 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建設節約型社會(huì )的重大行為
我省有機肥資源豐富,資源總量約1.42億噸,但有機肥資源利用率低,不足40%,且呈逐年下降趨勢,長(cháng)期土壤監測結果表明,約有20%的稻田長(cháng)期沒(méi)有施用有機肥?;适琴Y源依賴(lài)型產(chǎn)品,氮肥生產(chǎn)消耗大量的天然氣、煤、石油、電力,磷肥、鉀肥生產(chǎn)還需要消耗有限的礦產(chǎn)資源,湖南省按1994-2004年平均增長(cháng)速度估算,到2010年將突破230萬(wàn)噸。
通過(guò)測土配方施肥,優(yōu)化肥料使用結構,實(shí)行“一增一減”,即增施有機肥,減少不合理的化肥施用,不僅有力改善農村環(huán)境衛生條件,減少流行性疾病的傳播,而且能提高耕地基礎地力,有效緩解我國能源供需矛盾。試驗結果表明,實(shí)施測土配方施肥,化肥的當季利用率比原來(lái)的習慣施肥提高10-15個(gè)百分點(diǎn),我國化肥的利用率每提高一個(gè)百分點(diǎn),就相當于增加了100萬(wàn)噸肥料的產(chǎn)量。因此,測土配方施肥蘊藏著(zhù)巨大的節約潛力。
1.4 加強農業(yè)綜合生產(chǎn)能力的根本措施
實(shí)踐證明,施肥不僅直接決定著(zhù)土壤肥力的發(fā)展方向,而且直接關(guān)系到糧食產(chǎn)量和品質(zhì),連續3-5年開(kāi)展測土配方施肥,能明顯改善土壤理化性狀,增強土壤保水保肥能力,提高肥料利用率。目前,我省化肥當季利用率為氮肥平均為30-35%,磷肥為10-20%,鉀肥45-55%,全省每年僅氮肥損失折合尿素150萬(wàn)噸左右,大量的養分被蒸發(fā),滲入地下或流入江河,致使江河湖泊富營(yíng)養化,成為目前導致農業(yè)面源污染的一個(gè)重要因素,同時(shí)使土壤板結、酸化、基礎地力下降。同時(shí),化肥肥效逐年下降,其中氮肥的增產(chǎn)效應1981-1985年為平均每千克氮增產(chǎn)稻谷12.4kg,1988-1990年降為10.5kg,1991-1995年再度降為8.9kg,1997-1999年已降至6.3kg,目前已降至5kg左右,個(gè)別地方出現了增肥不增產(chǎn)甚至減產(chǎn)的局面。在目前這種施肥水平下,要保持產(chǎn)量又必須施用更多的化肥,從而造成盲目施肥的惡性循環(huán)??梢?jiàn),測土配方施肥不但可以合理供給作物所需養分,滿(mǎn)足作物生長(cháng)發(fā)育的需要,同時(shí)能彌補作物從土壤中帶走的養分,平衡土壤養分的投入產(chǎn)出,是維持并提高土壤持續生產(chǎn)能力的基礎地力的重要措施。
1.5 降低生產(chǎn)成本,促進(jìn)農民節本增收的重要途徑
目前,我國在小麥、水稻、玉米、大豆4大糧食作物的直接物質(zhì)成本中,肥料費用約占44%。與國際比較,我國4大糧食作物生產(chǎn)成本總體偏高,直接影響了糧食生產(chǎn)的比較效益和國際競爭力。據測算,我國每千克糧食生產(chǎn)成本,小麥為1.22元,比美國的1.01元高17.2%;玉米為0.88元,比美國的0.67元高27.9%;大豆為1.83元,比美國的1.21元高33.9%;水稻為0.94元,雖然比美國的1.65元低,但比泰國的0.60元和越南的0.82元分別高36.2%和12.8%。據統計,我縣平均每畝耕地施用化肥的總量為152公斤,平均每畝農作物的化肥施用量為52.4公斤,平均每畝化肥施用總量為9萬(wàn)多噸。由于沒(méi)有科學(xué)施肥,造成每年施用的化肥有近1/3被浪費掉。推廣測土配方施肥,每畝可節約施肥20-30公斤,按現行價(jià)格,每畝降低施肥成本7.3-12.9元,尤其是在能源供應偏緊,化肥價(jià)格居高不下的情況下,大力推廣測土配方施肥對農民節本增收意義更加重大。
2、測土配方施肥項目工作內容
測土配方施肥是一項龐大的系統工程,按照公益性環(huán)節國家支持、經(jīng)營(yíng)型環(huán)節市場(chǎng)運作的總體思路,圍繞“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導”五個(gè)環(huán)節,開(kāi)展11項工作。
2.1 野外調查
堅持資料收集整理與野外定點(diǎn)采樣調查相結合,典型農戶(hù)調查與隨機抽樣調查相結合,按照農業(yè)部提供的調查表格,逐項開(kāi)展野外調查和取樣地塊農戶(hù)調查,準確掌握耕地立地條件、土壤理化性狀與施肥管理水平,與規定的采樣測試土樣數量相對應。
2.2 采樣測試
測土是制定肥料配方的重要依據。按照農業(yè)部測土配方施肥技術(shù)規范,在全縣范圍內統籌規劃,合理布點(diǎn),開(kāi)展土壤樣品采集和分析化驗,使采樣點(diǎn)覆蓋全縣各鄉鎮和全部耕作土種,我縣2007年共采集水稻土壤5191個(gè),旱土643個(gè),同時(shí)根據需要采集了植株、水樣樣品,為制定配方和田間試驗提供基礎數據。另外,選擇200個(gè)有代表性的采樣點(diǎn),對測土配方施肥效果進(jìn)行跟蹤調查。
2.3 田間試驗
按照《測土配方施肥技術(shù)規范》要求和湖南省土壤肥料工作站印發(fā)的《湖南省測土配方施肥補貼資金項目肥料效應田間試驗示范方案(修訂稿)》,選擇當地主導作物,布置田間肥料效應小區試驗、校正試驗、追基肥比例試驗和氮磷鉀肥不同用量試驗,摸清土壤養分校正系數、土壤供肥量、農作物需肥規律和肥料利用率等基本參數,對比測土配方施肥效果,驗證和優(yōu)化肥料配方。通過(guò)開(kāi)展田間試驗,建立不同施肥分區主要作物的氮磷鉀肥料效應模型,確定作物合理施肥品種和數量,基肥、追肥分配比例,最佳施肥時(shí)期和施肥方法,建立施肥指標體系,為配方設計和施肥指導提供依據。每年完成了10個(gè)肥效試驗,10個(gè)校正試驗,2個(gè)不同施肥量和2個(gè)不同質(zhì)地基、追肥比例試驗。
2.4 配方設計
由農業(yè)局組織有關(guān)專(zhuān)家,匯總分析土壤測試和田間試驗數據結果,根據氣候條件、土壤類(lèi)型、作物品種、產(chǎn)量水平、耕作制度等差異,合理劃分施肥類(lèi)型區。審核測土配方施肥參數,建立施肥模型,分區域、分作物制定肥料配方。
2.5 配肥加工
依據配方,以各種單質(zhì)或復混肥料為原料,配制配方肥。主要采取兩種模式:一是農民根據施肥建議卡自行購買(mǎi)各種肥料,配合施用;二是由配肥企業(yè)按配方加工配方肥,農民購買(mǎi)施用。配方肥是測土配方施肥技術(shù)的物化載體,是推廣測土配方施肥的關(guān)鍵。
2.6 示范推廣
針對項目區農戶(hù)地塊養分和作物種植狀況,制定測土配方施肥建議卡,由項目鄉(鎮)農技人員和村委會(huì )發(fā)放入戶(hù),并建立臺帳。按照每1萬(wàn)畝一個(gè)示范區的標準,建立測土配方施肥示范區,樹(shù)立樣板,展示測土配方施肥技術(shù)效果,引導農民應用測土配方施肥技術(shù)。
2.7 宣傳培訓
一方面加強對農技推廣部門(mén)、肥料生產(chǎn)企業(yè)、經(jīng)銷(xiāo)商有關(guān)技術(shù)人員的培訓,提高技術(shù)服務(wù)能力;另一方面要通過(guò)廣播、電視、報刊、技術(shù)資料、現場(chǎng)會(huì )等形式,將測土配方施肥技術(shù)宣傳到村、培訓到戶(hù)、指導到田,普及科學(xué)施肥知識,不斷增強項目區廣大農民的科學(xué)施肥意識,使廣大農民逐步掌握合理的施肥量、施肥時(shí)期和施肥方法。
2.8 數據庫建設
運用計算機技術(shù)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS),按照規范化的測土配方施肥數據字典,以野外調查、田間試驗和分析化驗數據為基礎,收集整理歷年土壤肥料田間試驗和土壤監測數據資料,建立不同層次、不同區域的測土配方施肥數據庫。
2.9 耕地地力評價(jià)。
充分利用測土配方施肥項目的野外調查和分析化驗數據,結合第二次土壤普查、土地利用現狀調查等成果資料,完成圖件數字化、評價(jià)指標體系建立、地力等級評價(jià)、成果圖編制等工作,建立耕地資源管理信息系統,對縣域內耕地地力進(jìn)行評價(jià),并將評價(jià)結果匯總成冊編輯出版,形成公共資源,便于廣大農民和相關(guān)單位查閱應用。
2.10 效果評價(jià)
通過(guò)對項目區施肥效益和土壤肥力進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測,并及時(shí)獲得農民反饋的信息,對測土配方施肥的實(shí)際效果進(jìn)行評價(jià),從而不斷完善管理體系、技術(shù)體系和服務(wù)體系。
2.11 技術(shù)研發(fā)
重點(diǎn)開(kāi)展田間試驗、土壤養分測試、肥料配方、數據處理、專(zhuān)家咨詢(xún)系統等方面的技術(shù)研發(fā)工作,不斷提升測土配方施肥技術(shù)水平。
3、測土配方施肥的技術(shù)原理
3.1 養分補償學(xué)說(shuō)
養分補償學(xué)說(shuō)是施肥的基本原理之一,是養分歸還學(xué)說(shuō)的發(fā)展。德國化學(xué)家李比希1843年在《化學(xué)在農業(yè)和生理學(xué)上的應用》一書(shū)中,系統地闡述了植物、土壤和肥料中營(yíng)養物質(zhì)變化及其相互關(guān)系,提出了養分歸還學(xué)說(shuō)。認為人類(lèi)在土壤上種植作物,并把產(chǎn)物拿走,作物從土壤中吸收礦質(zhì)元素,就必然會(huì )使地力逐漸下降,從而土壤中所含養分將會(huì )越來(lái)越少,如果不把作物帶走的營(yíng)養元素歸還給土壤,土壤最終會(huì )由于土壤肥力衰減而成為不毛之地。因此要恢復和保持地力,就必須將土壤中帶走的營(yíng)養物質(zhì)還給土壤,必須處理好用地與養地的矛盾。
3.2 同等重要律
大量元素和微量元素,對農作物來(lái)說(shuō)都是同等重要的,缺一不可,缺少了其中的任何一種營(yíng)養元素,作物就會(huì )出現缺素癥狀,而不能正常生長(cháng)發(fā)育、結實(shí),甚至會(huì )死亡,導致減產(chǎn)或絕收。例如作物對銅的需要量很少,但小麥缺少了它就會(huì )出現不孕小穗。
3.3 不可代替律
作物需要的各種營(yíng)養元素,在作物體內都有其一定的功能,相互之間不能相互代替。如缺少鉀,不能用磷代替,缺磷不能用氮代替,也不能用和它們化學(xué)性質(zhì)什么相似的元素所代替。缺少什么元素,就必須施用含有該元素的肥料。
3.4 最小養分律
上述的兩條定律說(shuō)明,要保證作物的正常生長(cháng)發(fā)育,獲得高產(chǎn),就必須滿(mǎn)足它們所需要的一切元素的種類(lèi)和數量及其比例。若其中有一個(gè)達不到需要的數量,生長(cháng)就會(huì )受到影響,產(chǎn)量就受這一最小元素所制約。最小的那種養分就是養分限制因子。無(wú)視這種養分的短缺,即使其他養分非常充足,也難以提高作物產(chǎn)量。
最小養分不是指土壤中絕對含量最小的養分,而是對作物的需要而言的,是指土壤中有效養分相對含量最少(即土壤的供給能力最低)的那種養分。最小養分不是不變的,它隨作物種類(lèi)、產(chǎn)量和施肥水平而變。一種最小養分得到滿(mǎn)足后,另一種養分就可能成為新的最小養分。
解放初期,我國基本上沒(méi)有化肥工業(yè),土壤貧瘠,突出表現缺氮,施用氮肥都有明顯的增產(chǎn)效果。到了20世紀60年代,隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展,化學(xué)氮肥的施用量有了一定增長(cháng),作物產(chǎn)量也在提高,有些地區開(kāi)始出現單施氮肥增產(chǎn)效果不明顯的現象,于是土壤供磷不足就成了當時(shí)進(jìn)一步提高產(chǎn)量的制約因素。在施氮基礎上,增施磷肥,作物產(chǎn)量大幅度增加。到了70年代,隨氮、磷用量的增長(cháng)及復種指數的提高,作物產(chǎn)量提高到了一個(gè)新水平,對土壤養分有了更高的要求,有些地區開(kāi)始表現缺鉀。最小養分一般是指大量元素,但對某些土壤缺硼,出現油菜花而不實(shí)或棉花的蕾鈴脫落以及水稻坐蔸和玉米白化苗病,只有在施用硼肥或鋅肥后,病癥才會(huì )消退。
最小養分律可用木桶原理形象地表示出來(lái)。土壤好比一個(gè)盛水的木桶,構成木桶的每一塊木板代表土壤中一種營(yíng)養元素,如果土壤缺氮,氮素就是最小養分,代表氮素的木板就比其他木板低一些,木桶的盛水量代表作物的產(chǎn)量,盛水超過(guò)代表氮素木板的高度。根據最小養分律,在施肥實(shí)踐上,應根據土壤有效養分含量和作物需肥特性,首先施用含最小養分的那種肥料,當發(fā)生最小養分轉變,新的最小養分出現時(shí),施肥的目的隨之轉變到解除新的最小養分限制作用上來(lái),因而在實(shí)際施肥過(guò)程中,需進(jìn)行各種肥料的配合施用,使各種養分因子在較高水平上滿(mǎn)足作物需要。
3.5 報酬遞減律
該規律可概述為:在生產(chǎn)條件相對穩定的前提下,隨著(zhù)施肥量的增加,作物產(chǎn)量也隨之增加,但增產(chǎn)率為遞減趨勢。這一經(jīng)濟規律包含以下三層意思。
(1)這一規律是以各項技術(shù)條件相對穩定為前提,反映了限制因子與作物增產(chǎn)的關(guān)系。如果在生產(chǎn)過(guò)程中,某項技術(shù)條件有了新的改變或突破,上述限制因素也就隨之發(fā)生變化。原來(lái)的生長(cháng)限制因素很可能讓位給另一生長(cháng)限制因素,產(chǎn)量將隨新的因素條件改善而有所提高。但在達到適量以后,仍將出現遞減的趨勢。
(2)報酬遞減律是說(shuō)明投入和產(chǎn)出兩者的關(guān)系。產(chǎn)出的多少,并非總是和投入呈直線(xiàn)正相關(guān)的。如果我們不注意研究投入和產(chǎn)出的關(guān)系,而一味地盲目大量施肥,就會(huì )造成“增產(chǎn)不增收”等現象。
(3)正因為投放和產(chǎn)出不一定呈直線(xiàn)相關(guān)的關(guān)系,所以就應該根據農作物對肥料的效應曲線(xiàn)來(lái)確定獲得高產(chǎn)的最佳施肥量。
總之,充分認識報酬遞減這一經(jīng)濟規律,并用它來(lái)指導施肥,就可避免施肥的盲目性,提高肥料的利用率,從而發(fā)揮肥料最大的經(jīng)濟效益。另一方面,我們也不應該消極地對待它,片面地以減少化肥施用量來(lái)降低生產(chǎn)成本;相反,我們應研究新的技術(shù)措施,促進(jìn)生產(chǎn)條件的改進(jìn),在逐步提高施肥水平的情況下,力爭提高肥料的經(jīng)濟效益,促進(jìn)農業(yè)生產(chǎn)的持續發(fā)展。
4、測土配方施肥的基本方法
按照定量施肥的不同依據,可將測土配方施肥技術(shù)歸納為三大類(lèi)型六種基本方法。
4.1 地力分區(級)配方法
地力分區(級)配方法,是利用土壤普查、耕地地力調查和當地田間試驗資料,把土壤按肥力高低分成若干等級,或劃出一個(gè)肥力均等的田片,作為一個(gè)配方區,再應用資料和田間試驗成果,結合當地的實(shí)踐經(jīng)驗,估算出這一配方區內,比較適宜的肥料種類(lèi)及其施用量。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是較為簡(jiǎn)便,提出的肥料用量和措施接近當地的經(jīng)驗,方法簡(jiǎn)單,群眾易接受。缺點(diǎn)是局限性較大,每種配方只能適應于生產(chǎn)水平差異較小的地區,而且依賴(lài)于一般經(jīng)驗較多,對具體田塊來(lái)說(shuō)針對性不強。在推廣過(guò)程中必須結合試驗示范,逐步擴大科學(xué)測試手段和理論指導的比重。這種方法也是目前沒(méi)有進(jìn)行大量的田間試驗的情況下通常采用的方法,主要依賴(lài)于農戶(hù)調查和專(zhuān)家指導。
基本要點(diǎn):一是地力分級:根據調查資料、土壤普查資料,結合土壤檢測,對當地土地進(jìn)行等級劃定,形成肥力接近的土壤分區。這在平原地區和土壤母質(zhì)相同的地區很適合采用這種分區。二是分等定肥:根據調查資料、已有的田間試驗資料,提供對不同等級土地的指導施肥量。三是校驗、修正施肥量:通過(guò)田間校正試驗,不斷修正完善推薦施肥量。
表一: 不同土壤肥力與作物空白產(chǎn)量
肥力等級
土 壤 養 分 狀 況
主要作物空白產(chǎn)量(kg/畝)
有機質(zhì)
(g/kg)
全 氮
(mg/kg)
有效磷
(mg/kg)
速效鉀
(mg/kg)
水稻
小麥
玉米
高
中
低
>12
10-20
<10
>800
600-800
<600
>15
5-15
<5
>140
100-140
<100
>250
150-250
<150
>200
100-200
<100
>300
200-300
<200
4.2 目標產(chǎn)量配方法
目標產(chǎn)量配方法是根據作物產(chǎn)量的構成,由土壤本身和施肥兩個(gè)方面供給養分的原理來(lái)計算肥料的用量。先確定目標產(chǎn)量,以及為達到這個(gè)產(chǎn)量所需要的養分數量,再計算作物除土壤所供給的養分外,需要補充的養分數量,最后確定施用多少肥料。包括養分平衡法和地力差減法。
4.2.1 養分平衡法
養分平衡施肥法是根據作物目標產(chǎn)量需肥量與土壤供肥量之差估算施肥量的方法,通過(guò)施肥補足土壤供應不足的那部分養分。理論依據是“養分歸還學(xué)說(shuō)”,是施肥量確定中最基本最重要的方法。計算公式為:
施肥量=(目標產(chǎn)量所需養分總量-土壤供肥量)/(肥料中養分含量×肥料當季利用率)
目標產(chǎn)量所需養分總量=目標產(chǎn)量×作物形成單位經(jīng)濟產(chǎn)量所需的養分量(養分系數);
土壤供肥量=土測值×2.25×有效養分校正系數;
常數2.25是將耕層土壤(0~20厘米表土)中含有的養分量,由以毫克/千克為單位換算為以千克/公頃為單位表示的換算系數(叫土壤養分換算系數)。
養分平衡法又稱(chēng)目標產(chǎn)量法。其核心內容是作物在生長(cháng)過(guò)程中所需要的養分是由土壤和肥料兩個(gè)方面提供的?!捌胶狻敝饩驮谟谕ㄟ^(guò)施肥補足土壤供應不能滿(mǎn)足作物目標產(chǎn)量需要的那部分養分。該方法的優(yōu)點(diǎn)是概念清楚,容易掌握。缺點(diǎn)是由于土壤具有緩沖性能,土壤有效養分是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化值,因此,測定值只能代表有效養分的相對量,不能直接用來(lái)計算土壤供肥量,還需通過(guò)田間試驗來(lái)獲得土壤有效養分校正系數加以換算。
4.2.2 地力差減法
地力差減法是根據作物目標產(chǎn)量與基礎(空白)產(chǎn)量之差,求得實(shí)現目標產(chǎn)量所需肥料量的一種方法。不施肥的作物產(chǎn)量稱(chēng)之為基礎產(chǎn)量(空白產(chǎn)量),它所吸收的養分全部來(lái)自土壤,反映的是土壤能夠提供的該種養分量。從目標產(chǎn)量中減去基礎產(chǎn)量,就應是施肥后所增加的產(chǎn)量。計算公式為:
施肥量=(目標產(chǎn)量-無(wú)肥區產(chǎn)量)×作物單位產(chǎn)量養分吸收量/(肥料中養分含量×肥料當季利用率)
該方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行土壤測試,避免了養分平衡法每季都要測定土壤養分的麻煩,計算也較簡(jiǎn)單,但空白田產(chǎn)量不能預先獲得,給推廣帶來(lái)了困難。同時(shí),空白田產(chǎn)量是決定產(chǎn)量諸因子的綜合結果,它不能反映土壤中若干營(yíng)養元素的豐缺狀況,只能以作物吸收量來(lái)計算需肥量,它只能應用在土壤無(wú)障礙因子和氣候正常的地區。當土壤肥力愈高,作物對土壤的依存率愈大(即作物吸收土壤中的養分越多)時(shí),需要由肥料供應的養分就越少,可能出現剝削地力的情況而不能及時(shí)察覺(jué)。
兩個(gè)公式其實(shí)基本相同,只是前者用土壤測試結果估算土壤供肥能力,后者用空白產(chǎn)量的吸肥量代表土壤供肥能力。
對于磷、鉀及微量元素,在過(guò)去一個(gè)相當長(cháng)的時(shí)間內,主要依賴(lài)土壤提供,隨著(zhù)生產(chǎn)的發(fā)展,60年代表現缺磷,70年代表現缺鉀,80年代出現缺硼、缺鋅等微量元素癥。盡管如此,這些營(yíng)養元素和氮不同,有相當大的比重仍然依靠土壤提供。土壤供應充足時(shí),施用這種肥料也不會(huì )得到很好的增產(chǎn)效果,所以不能和氮一樣,按照目標產(chǎn)量來(lái)計算需要量。而采取因缺補缺,用“豐缺指標”法來(lái)核定施用量,通過(guò)對土壤速效養分的測定,根據某種作物對這一養分的豐缺指標來(lái)決定是否需要某種肥料及其應該用的量。
采用單因素、二因素或多因素的多水平回歸設計進(jìn)行布點(diǎn)試驗,將不同處理得到的產(chǎn)量進(jìn)行數理統計,求得產(chǎn)量與施肥量之間的肥料效應方程式。從產(chǎn)量反應中推算理論上達到最高產(chǎn)量和經(jīng)濟合理產(chǎn)量時(shí)的施肥量。這種函數關(guān)系式,可直觀(guān)地看出不同元素肥料的不同增產(chǎn)效果,以及各種肥料配合施用的聯(lián)應效果,計算出經(jīng)濟施肥量和最高產(chǎn)施肥量,從而確定施肥上限(最高產(chǎn)施肥量)和下限(經(jīng)濟施肥量),作為實(shí)際施肥量的依據。這一方法的優(yōu)點(diǎn)是能客觀(guān)地反映肥料等因素的單一和綜合效果,施肥精確度高,符合實(shí)際情況,缺點(diǎn)是地區局限性強,需要在不同類(lèi)型土壤、不同肥力水平上布置多點(diǎn)試驗,積累不同年度的資料,工作量大,技術(shù)要求高,費時(shí)較長(cháng),花費當然也高。(一般選擇有代表性的土壤,高、中、低肥力水平布置3414試驗,分別取得不同的肥料效應函數,用于指導實(shí)際生產(chǎn))。
例如:某地經(jīng)過(guò)田間3414試驗,得到某種作的產(chǎn)量效應函數:
Y=301.77+8.10X1+15.40X2+3.54X3-0.33X12-0.47X22-0.36X32-0.3X1X2+0.47X1X3- 0.56X2X3
相關(guān)系數R=0.98說(shuō)明產(chǎn)量與施肥相關(guān)程度很高,通過(guò)檢驗F=10.844明顯大于F0.05=0.017,達到顯著(zhù)相關(guān)水平,可以應用到實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)計算:
最佳經(jīng)濟施肥量為:Y=430,N=11.45,P=9.17,K=5.20
(pY=1.42,pX1=4.3,pX2=3.74,pX33.5)
最高產(chǎn)量施肥量為Y=431.5,N=11.95,P=9.30,K=5.49
從最佳產(chǎn)量到最高產(chǎn)量可作為推薦目標產(chǎn)量,相應的氮、磷、鉀用量可作為推薦施肥量的下、上限。
4.3.2 養分豐缺指標法
這是目前國際上普遍采用的推薦施肥方法,也是現階段農業(yè)部主要提倡的配方設計方法。此法利用土壤養分測定值和作物吸收土壤養分之間存在的相關(guān)性,對不同作物通過(guò)田間試驗,把土壤測定值以一定的級差分等,制成養分豐缺及其施用肥料數量檢索表。在實(shí)際應用中,只要測得土壤養分值,就可對照檢索表按級確定肥料施用量。此法的關(guān)鍵在于如何對土壤養分進(jìn)行分級及對不同的養分等級推薦用肥量。
該法的優(yōu)點(diǎn)是直感性強,定肥簡(jiǎn)捷方便,缺點(diǎn)是精確度較差。由于土壤堿解氮的測定值和產(chǎn)量之間的相關(guān)性較差,該法主要用于指導磷、鉀和微量元素肥料的施用。
實(shí)施步驟:
①利用田間試驗獲得的土壤檢測值和相對產(chǎn)量,建立以土壤測定值為橫坐標,相對產(chǎn)量為縱坐標的散點(diǎn)圖,并用EXCEL作擬合曲線(xiàn)。
②利用作擬合曲線(xiàn)確定土壤養分含量的豐缺分級指標范圍:極低(<50%)低(50-75%)中(75-95%)高(>95%)。
③利用田間試驗擬合的施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系曲線(xiàn)計算出最佳施肥量與最高產(chǎn)量施肥量,作為該肥力水平下的推薦施肥量的下、上限,通過(guò)對不同肥力水平下的多點(diǎn)試驗結果進(jìn)行分類(lèi)統計,建立不同豐缺水平下的推薦施肥表。
④在指導實(shí)際中只要測定土壤的養分含量,通過(guò)查表即可找到推薦施肥量。
4.3.3 氮、磷、鉀比例法
此法是通過(guò)田間試驗,在一定地區的土壤上,取得某一作物不同產(chǎn)量情況下各種養分之間的最好比例,然后通過(guò)對一種養分的定量,按各種養分之間的比例關(guān)系,來(lái)決定其他養分的肥料用量,如以氮定磷、定鉀,以磷定氮、以鉀定氮。
不同土壤、不同作物具有不同的NPK比例,要通過(guò)前期大量田間試驗取得。具體到某一區域,特別是一個(gè)縣(市、區)還必須通過(guò)田間肥試驗進(jìn)行校正。
該法的優(yōu)點(diǎn)是減少了工作量,也容易為農民所掌握,推廣起來(lái)比較方便,缺點(diǎn)是存在地區和時(shí)效的局限性。所以,推廣這一定肥方法時(shí),必須預先做好田間試驗,對不同土壤條件和不同作物相應地做出符合于客觀(guān)要求的肥料氮、磷、鉀比例。
以上三類(lèi)六法是肥料配方的基礎方法,既可用在對具體丘塊的配方,也可運用到區域配方設計中。
5、主要農作物的施肥技術(shù)
5.1 水稻的營(yíng)養特性與施肥技術(shù)
5.1.1 水稻的營(yíng)養特性
水稻對氮、磷、鉀等營(yíng)養元素需求量較大。在高產(chǎn)條件下,每生產(chǎn)100公斤稻谷需吸收氮(N)2.1公斤~2.4公斤,磷(P2O5)0.9公斤~1.3公斤,鉀(K2O)2.1公斤~3.3公斤。其中氮肥早稻70%做基肥,30%在移栽返青后作追肥,中稻、晚稻60%作基肥,30%在移栽后作追肥,10%作壯籽肥;磷肥90%作基肥,10%作壯籽肥;鉀肥60%作基肥,30%在移栽返青后作追肥,10%做壯籽肥。一般情況,常規稻的吸氮量高于雜交稻,而雜交稻的吸鉀量則高于常規稻,吸磷量基本相同。水稻還是需硅量較大的作物,其體內的含硅量通常占總干物質(zhì)的11%~20%,因此生產(chǎn)上應重視硅肥在水稻上的應用。
5.1.2 水稻施肥技術(shù)
(1)秧田施肥技術(shù)“秧好一半禾”,秧苗生長(cháng)的好壞對水稻增產(chǎn)起著(zhù)重要作用,而施肥是培肥壯秧的關(guān)鍵措施。早、中、晚稻秧田期施肥技術(shù)要點(diǎn)是:①施足基肥。每667平方米施用優(yōu)質(zhì)腐熟有機肥2000~2500公斤、過(guò)磷酸鈣25~30公斤、草木灰300公斤或氯化鉀15公斤。鉀肥最好用草木灰,因為它既含有鉀素養分,又能起到保溫和疏松土壤的作用。鉀對防治晚稻秧苗的胡麻葉斑病和褐斑病效果明顯,基肥中每667平方米施硫酸鋅1公斤,有利于促進(jìn)移栽后秧苗的返青和分蘗。②及時(shí)追肥。一共施3次:第1次是“斷奶肥”即播種后7天左右,秧苗不再靠種子供應營(yíng)養時(shí),每667平方米施用尿素4~5公斤;第2次是“壯苗肥”即播后15天左右,秧苗一葉一心時(shí),每667平方米施尿素3~5公斤;每3次是“送嫁肥”即插秧前7天左右,每667平方方米施尿素5~7.5公斤,使秧苗攜帶一部分養分到本田。
(2)早稻施肥技術(shù)。早稻施肥一般采用“攻前保后”施肥法,即重施基肥,早施分蘗肥,補施穗肥。一般中等肥力的稻田每667平方米施氮(N)10~12公斤、磷(P2O5)4~6公斤,鉀(K2O)4~6公斤。全部有機肥和磷鉀肥及70%的化學(xué)氮肥作基肥全層施入,30%的化學(xué)氮肥于水稻移栽后一周作分蘗肥追施,穗肥視苗情施用。具體施肥方法:每667平方米施750~1000公斤豬牛欄糞或土雜肥,25%復混肥50公斤、碳酸氫銨15公斤、硫酸鋅1~2公斤基肥;移栽后6~7天,667平方米追施尿素7.5公斤作分蘗肥;水稻孕穗期噴施濃度0.1%~0.5%的磷酸二氫鉀一次。
(3)晚稻施肥技術(shù)。晚稻施肥宜采用“前促中控”施肥法。根據水稻移栽后17天左右出現一個(gè)需肥高峰期的特點(diǎn),應將70%~80%的肥料用在前期施用。具體施肥方法:每667平方米稻草還田200~300公斤,碳酸氫銨40~50公斤、25%復合肥15公斤做基肥;移栽后6~7天追施尿素5公斤、氯化鉀10公斤作分蘗肥;水稻孕穗期噴施濃度0.1%~0.5%的磷酸二氫鉀一次。
(4)超級稻施肥技術(shù)。按目標產(chǎn)量每667平方米產(chǎn)750公斤計算,一般中等肥力的稻田每667平方米施氮(N)12~13公斤、磷(P2O5)5~6公斤、鉀(K2O)12~14公斤。在此總量的基礎上,考慮到超級稻的需肥特點(diǎn)。一般每667平方米在施用50公斤餅肥或750~1000公斤有機肥的基礎上,配合施用尿素10公斤或碳酸氫銨30公斤,過(guò)磷酸鈣30公斤,氯化鉀10公斤,移栽5~6天后,追施尿素5公斤、氯化鉀10公斤作分蘗肥。根據氣候和水稻長(cháng)勢長(cháng)相情況施用穗肥,若水稻長(cháng)相較健壯,葉片挺直、長(cháng)短適宜,陽(yáng)光充足,可適當多施;若水稻生長(cháng)較旺,葉片過(guò)長(cháng),陰雨天氣,可少施或不施。穗肥一般667平方米施復混肥料10公斤左右。(不同土壤養分水平的施肥量見(jiàn)附件施肥檢索表)。
5.2 油菜營(yíng)養特性與施肥技術(shù)
5.2.1 油菜的營(yíng)養特性
據資料統計,每生產(chǎn)100公斤油菜籽所吸收的氮(N)為9~12公斤,磷(P2O5)3.0~3.9公斤,鉀(K2O)8.5~12.3公斤。
氮、磷、鉀比例約為1:0.3:1??梢?jiàn),油菜吸收的氮、鉀比磷要高得多。油菜對硼的缺乏非常敏捷,當每公斤土壤水溶性硼(B)含量低于0.5毫克時(shí),油菜常因缺硼而造成“花而不實(shí)”癥,導致油菜大幅度減產(chǎn)。因此,在油菜施肥方面,既要注意氮、磷、鉀大量元素之間的平衡,又應特別重視硼肥的施用,確保大量元素與微量元素之間的營(yíng)養平衡。
5.2.2 油菜施肥技術(shù)
油菜施肥總的原則是:底肥足、苗肥早、薹肥穩、花肥巧。
(1)施足底肥。油菜底肥的作用主要是為移栽成活、安全越冬做準備。底肥以有機肥、遲效肥為主,并配合施用適量的化肥。一般每667平方米施用土雜肥2000公斤、餅肥50公斤、尿素20公斤或碳酸氫銨50公斤、過(guò)磷酸鈣(鈣鎂磷肥)50公斤、氯化鉀15公斤、硼砂0.5公斤,或用25%(10-6-9)的油菜專(zhuān)用肥(含硼)60公斤~80公斤。
(2)早施、勤施苗肥(含臘肥)。主要是促進(jìn)冬前幼苗生長(cháng),確保油菜苗冬前強壯,以利來(lái)年春發(fā)。苗肥以氮肥為主,一般應在油菜移栽成活后及時(shí)追施第一次苗肥,可按每667平方米用尿素6公斤或碳酸氫銨15公斤兌清水或稀薄的人畜糞尿500公斤澆施。對于長(cháng)勢較差的油菜,一是苗肥要早施,二是要視苗情增加追肥次數。進(jìn)入越冬之前,應重施一次臘肥,臘肥是將土雜肥等有機肥施于油菜根部或用秸稈覆蓋株行間表土,其作用是增溫防凍。臘肥應視氣候與苗情而定,如冬季偏暖或油菜生長(cháng)過(guò)旺,臘肥可少施或適當推遲施肥時(shí)間。
(3)穩施薹肥。薹肥主要作用是促進(jìn)油菜的春發(fā)穩長(cháng),以達到薹壯、分枝多、角果多的目的。薹肥施用時(shí)間一般在2月初,肥料以速效氮肥為主,每667平方米施尿素15~20公斤或碳酸氫銨40~50公斤,施肥方式以穴施為主。
(4)巧施花肥?;ǚ实闹饕饔檬谴龠M(jìn)油菜增角(果),對油菜后期產(chǎn)量的形成具有重要作用。要根據油菜的長(cháng)勢長(cháng)相決定是否施和施多少。對長(cháng)勢好的田塊,只對長(cháng)勢較差的個(gè)別植株施,對長(cháng)勢中下等的田塊,要酌情施一次花肥,每667平方米施尿素3~6公斤。此外,在初花期應葉面噴施磷酸二氫鉀一次。
(5)科學(xué)施用硼肥。一是作基肥。在每公斤土壤有效硼含量低于0.5毫克時(shí),每667平方米施用硼砂1公斤作基肥;在每公斤土壤有效硼含量為0.5~1毫克時(shí),每667平方米施用硼砂0.5公斤作基肥。二是油菜專(zhuān)用配方肥中加入2%的硼砂。三是沾秧根。油菜移栽時(shí),用0.2%濃度的硼砂與細土調成米湯狀沾秧根。四是葉面噴施。每667平方米用硼砂100克,兌水50公斤葉面噴施。