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测土配方施肥

  “测土配方施肥”是农业科技部门和科技人员运用现代农业科学理论和先进测试手段,为农业生产单位或农户提供科学施肥指导和服务的一种技术系统。

  20 世纪五六十年代国内有些农业科研院所曾开展过土壤和植物营养的测试、诊断研究,也曾推广过各种速测方法。但因当时化肥用量不多,农田施肥以有机肥料为主,尚未感到测土的迫切需要。全国规模有组织的协作研究开始于 20 世纪 70 年代中期,中国农业科学院土壤肥料研究所组织全国 10 个省(直辖市)的农业科研院所成立了土壤普查,诊断研究协作组,采用土壤和作物营养诊断速测方法,在大范围内开展施肥诊断技术的研究和推广。“四查一定”等群众性因土、因苗施肥技术的推广和普及,为提高农村科学施肥水平,培养农村科技力量奠定了良好的基础。 1985-1989 年期间,农业部全国土壤普查办公室组织了“全国主要土类土壤养分丰缺指标研究”协作组,有 16 个省(直辖市)农业科研单位和土肥站参加。该协作组对 16 种土类土壤的有效养分提取剂进行了选择,以作物相对产量和养分吸收量为参比标准,对田间校验和土壤有效养分分级指标等进行了系统的研究,并在此基础上提出了几种推荐施肥方法,是中国测土施肥技术工作第一次按统一方案指导的大规模协作研究。其后农业部把配方施肥作为重点推广项目,已在几千万顷农田上组织实施,使农作物获得丰收,取得了良好的经济效益。

测土配方的理论依据

   (一)在一不定期的生产水平下,土壤肥力决定了农作物产量在各种环境条件和管理水平相对一致时,农作物产量的高低决定于该作物所处土壤的肥力水平,即土壤肥力决定着作物产量。如果把无肥区的农作物产量看作是土壤肥力的综合指标,称之为地力产量,则无肥区作物产量与全肥区作物产量之比就可以反映出土壤肥力在作物产量形成中所占百分数。根据测定,不同作物这一百分数有一定差异,但一般均在 65% - 65% 之间(表 10-1 ),即作物产量中地力产量占 1/2 至 2/3 ,可见其重要性。

  表 10-1 不同作物地力产量的百分率( % )

地力产量

小麦

玉米

小稻

大白菜

最低

最高

平匀

34.6

88.4

64.5

39.4

90.0

75.8

53.4

97.3

73.3

38.5

87.6

68.3

  根据金瑞( 1997 年)的测定,山西省原平县石灰褐土地区,玉米产量与土壤磷素肥力的关系如下表。表 10-2 中数

表 10-2 土壤磷素肥力水平与玉米产量

土壤有效磷含量

(毫克 / 千克)

无磷区产量

(千克 / 公顷)

施磷区产量

(千克 / 公顷)

相对产量

( % )

> 15

10-15

5-10

3-5

< 3

7396.5

7005

6015

4522.5

3240

7575

7387.5

673.5

5370

4290

97.6

94.8

89.3

84.2

75.2

  更清楚地说明,随着土壤磷素肥力的提高,地力产量(无磷区玉米产量)和施磷区产量不断增加,而且肥力水平高的土壤上,玉米相对产量也高,即地力产量所占百分率也高。

(二)土壤肥力是可测定的 土壤肥力可以分成以下三个组成部分,称之为土壤肥力因子。

1 、结构因子 土壤 PH 、质地、容重、孔隙度、阳离子交换容量( CEC )、盐基饱和度等。

2 、调节因子 土壤有机质、土壤微生特区系的组成、数量和活力等。

3 、营养因子 土壤中的氮磷钾以及各种中量和微量元素含量等。

  土壤肥力诸因素都是可以测定的。大量研究工作证明,只要选择正确的土壤养分撮剂,通过正确的测试方法,其所测出的土壤有效养分含量与在这种土壤上生长的农作物养分吸收量或相对产量之间有良好的相关性。土壤测试推荐施肥的基础原理之一是:某一土测值在大多情况下都能被看成是与特定作物产量反应有联系的自变量。这种关系可图示于下(图 10-1 )

(三)土壤潜在有效养分和实际有效养分 土壤测试的土壤有效养分含量是土壤“潜在的有效养分”,它并不是农作物吸收到体内的“实际有效养分”,但是两者之间有密切的相关性。

  用各种浸提剂浸提出来的土壤有效养分只是土壤中这种养分总含量(全量)的一小部分,但是土壤养分全量与农作物产量之间没有相关性,只有有效养分与之有密切相关。土壤养分全量是有效养分的“库”,它可以不断地补充,供应土壤有效养分因作物根系吸收造成的亏缺。土壤养分全量与有效养分含量的关系可见表 10-3 。

  表 10-3 中所列数据是北京地区农田土壤的土壤养分平均含量。从表中可见,土壤有效养分的含量大致占全量的 0.5%-8.0% 。图 10-2 是根据表 10-3 的数据绘制的,以土壤养分全量为 100% ,其有效含量只占很小的比例,从图中可以清楚的看出来。

  表 10-3 土壤养分全量与有效含量

养分

全量(%)

千克 / 公顷

有效量( 毫克 / 千克 )

千克 / 公顷

有效 / 全量

N

P 2 O 5

K 2 O

Zn

Mn

B

0.1

0.1

2.0

0.01

0.07

0.006

2250

2250

4500

225

1575

135

80

25

100

0.81

10.84

0.65

180

56.3

225

1.8

24.8

1.5

8.0

205

0.5

0.8

1.5

1.0

  土壤测试所得到的土壤有效养分不仅只是全量养分的一小部分,而且它还不是植物根系吸收的实际有效养分。这是因为土壤中的养分都集中在土壤颗粒上,土壤有水时,颗粒周围包被着一层水,此时土壤颗粒(固相)上的养分不断溶入水(液相)中,直至达到平衡。植物的根系在土壤的孔隙中扩展生长,并从土壤液相中吸收养分。由于植物根系在土壤体积中只占很小一部分,据研究 1 公顷土地以 0-20 厘米土层计算的土壤有效养分不多,相当大数量的养分要靠在土壤水中养分的扩散,而根系周围土壤水中养分被吸收而浓度降低,根系外围土壤水的养分浓度高,土壤养分从浓度高的地方扩散到浓度低的地方。还有要靠土壤水向根系流动,即植物地上部叶片向空气中蒸发水分,促使植物根系大量吸水,根系周围的水分减少,周围的土壤水分流向根系周围。从根系外围向根系表现移动的水中带入养分数量比较多,一般称之为质流。土壤固相颗粒上的有效养分进入土壤液相后通过质流、扩散和直接接触到根系表面(截获)三条途径进入到根系周围,并被根系吸收,这个过程可以用图 10-3 示意。

  图 10-3 中 M 代表了某种土壤养分,它从土壤固相释入土体液相、根圈液相,直达植物根系, K 是这个流程中的动力学系数。这个流程的各个环节均受外界条件,如温度、土壤 PH 、土壤中其他养分含量等的影响。所在在土壤测试系统中,把各种物理或化学方法测得的土壤有效养分定义为“土壤潜在有效养分”,把一季作物生长全过程中所吸收的养分定义为“实际有效养分”,这两种有效养分之间有相当紧密的关系,但这种关系并不是一对一数量对等的。

(四)土壤、植物和肥料中所含养分都是同一的,因此具有可加性

  土壤、植物和肥料中所含的养分,以氮为例,土壤中有全氮、铵态氨、硝态氮等;植物中有有机氮,包括蛋白质氮和非蛋白质氮,还有无机氮;而肥料中的氮则有铵态氮、硝态氮和酰腔态氮等等,只要它们在分析化验中都以元素氮( N )的测定数量来表示,则它们之间都是同一的,因此可以相加,也可以相减或乘除。

  土壤测试技术要求承认化肥中的氮和有机肥料中的氮是同样的氮,它们之间的差别仅在于氮的形态是有机的还是无机的。由于形态不同,它们在土壤中转化速度不一样,供应植物对养分的需要上有迟速之分,但是在用 N 来计量上是一样的,有机肥料的氮并不存在特殊性。这一点是土壤测试推荐施肥技术中一切数学计算的基础。

测土配方施肥技术规范(试行)

1. 范围

本规范规定了测土配方施肥工作中肥料效应田间试验、土壤样品采集与制备、田间基本情况调查、土壤与植株测试、肥料配方设计、配方肥料合理使用、效果反馈与评价、数据汇总和报告撰写等内容、方法与操作规程。

本规范适用于不同土壤和不同作物的测土配方施肥工作。

2 引用标准

本规范引用下列国家或行业标准。

GB 15063 复混肥料(复合肥料)

GB 18877 有机 - 无机复混肥料

GB/T 6274 肥料和土壤调理剂 术语

GB/T 496 肥料合理使用准则 通则

NY/T 497 肥料效应鉴定田间试验技术规程

NY/T 85 土壤有机质测定 重铬酸钾滴定法

NY/T 53 土壤全氮测定法

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本规范。

3.1 测土配方施肥 testing soil for formulated fertilization

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,在合理施用有机肥料的基础,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法。

3.2 肥料 fertilizer

以提供植物养分为其主要功效的物料( GB/T6274-1997 中 2.1.2 )。

3.3 有机肥料 organic fertilizer

主要来源于植物和(或)动物,施于土壤以提供植物营养为其主要功效的含碳物料( GB/T6274-1997 中 2.1.4 )。

3.4 无机 [ 矿质 ] 肥料 inorganic[mineral]fertilizer

标明养分呈无机盐形式的肥料,由提取、物理和(或)化学工业方法制成。习惯上称作无机肥料( GB/T6274-1997 中 2.1.3 )。

3.5 单一肥料 straight fertilizer

氮、磷、钾三种养分中,仅具有一种养分标明量的氮肥、磷肥和钾肥的通称。( GB/T6274-1997 中 2.1.16 )。

3.6 大量元素 macro-element

对氮、磷、钾元素的通称( GB/T6274-1997 中 2.1.25.1 )。

3.7 中量元素 secondary element

对钙、镁、硫元素的通称( GB/T6274-1997 中 2.1.25.2 )。

3.8 微量元素 trace element ,微量养分 micronutriment

植物生长所必需的、但相对来说是少量的元素,例如硼、锰、铁、锌、铜、钼等( GB/T6274-1997 中 2.1.25.3 )。

3.9 氮肥 mitrogenous fertilizer/nitrogen fertilizer

具有氮( N )标明量,以提供植物氮养分为其主要功效的单一肥料( NY/T496-2002 中 3.7 )。

3.10 磷肥 phosphate fertilizer/phosphatic fertilizer

具有磷( P 2 O 5 )标明量,以提供植物磷养分为其主要功效的单一肥料( NY/T496-2002 中 3.8 )。

3.11 钾肥 potash fertilizer

具有钾( K 2 O )标明量,以提供植物钾养分为其主要功效的单一肥料( NY/T496-2002 中 3.9 )。

3.12 复混肥料 compound fertilizer

氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的由化学方法和(或)掺混方法制成的肥料( GB/T6274-1997 中 2.1.17 )。

3.13 复合肥料 complex fertilizer

氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的仅由化学方法制成的肥料( GB/T6274-1997 中 2.1.18 )。

3.14 掺合肥料 blended fertilizer

氮、磷、钾三种养分中,至少有两种养分标明量的干混方法制成的肥料,是复混肥料的一种( GB/T15063-2001 中 3.3 )。

3.15 植物养分 plant nutrient

植物生长所必需的化学元素( GB/T6274-1997 中 2.1.24 )。

3.16 肥料养分 fertilizer nutient

施肥中提供的植物养分( GB/T6274-1997 中 2.1.25 )。

3.17 肥料效应 fertilizer response

肥料效应是肥料对作物产量的效果,通常以肥料单位养分的施用量所能获得的作物增产量和效益表示( NY/T496-2002 中 3.23 )。

3.18 施肥量 dose rate ; dose

施于单位面积耕地或单位质量生长介质中的肥料或土壤调理剂、或养分的质量或体积( GB/T6274-1997 中 2.1.23 )。

3.19 常规施肥 Conventional fertilization

亦称习惯施肥,指当地前三年平均施肥量(主要指氮、磷、钾肥)、施肥品种和施肥方法

( NY/T497-2002 中 3.6 )。

3.20 空白对照 check ( control )

指无肥处理,用于确定肥料效应的绝对值,评价土壤自然生产力和计算机利用率等( NY/T497-2002 中 3.6 )。

3.21 配方肥料 formulated fertilizer

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,用各种单质肥料和(或)复混肥料为原料,配制成的适合于特定区域、特定作物的肥料。

4 肥料效应田间试验

4.1 试验目的

肥料效应田间试验是获得各种作物最佳施肥数量、施肥品种、施肥比例、施肥时期、施肥方法的根本途径,也是筛选、验证土壤养分测试方法、建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验,掌握各个施肥单元不同作物优化施肥数量,基、追肥分配比例,施肥时期和施肥方法:摸清土壤养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数;构建作物施肥模型,为施肥分区和肥料配比设计提供依据。

4.2 试验设计

肥料效应田间试验设计,取决于研究目的,本规范推荐采用“ 3414 ”方案设计,在实施过程中可根据研究目的采样“ 3414 ”完全实施方案和部分实施方案。

4.2.1 “ 3414 ”完全实施方案

“ 3414 ”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点,是目前国内外应用较为广泛的肥效田间试验方案。“ 3414 ”是指氮、磷、钾 3 个因素、 4 个水平、 14 个处理。 4 个水平的含义: 0 水平指不施肥, 2 个水平指当地最佳施肥量, 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)。

表 1 “ 3414 ”试验方案处理

试验编号

处理

N

P

K

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

3

N 1 P2K 2

1

2

2

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

5

N 2 P 1 K 2

2

1

2

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

7

N 2 P 3 K 2

2

3

2

8

N 2 P 2 K 0

2

2

0

9

N 2 P 2 K 1

2

2

1

10

N 2 P 2 K 3

2

2

3

11

N 3 P 2 K 2

3

2

2

12

N 1 P 1 K 2

1

1

2

13

N 1 P 2 K 1

1

2

1

14

N 2 P 1 K 1

2

1

1

该方案除了可应用 14 个处理,进行氮、磷、钾三元二次效应方程的拟合以外,还可分别进行氮、磷、钾中任意二元或一元效应方程的拟合。

例如:进行氮、磷二元效应方程拟合时,可选用处理 2~7 、 11 、 12 ,可求得在以 K2 水平为基础的氮、磷二元二次肥效应方程:选用处理 2 、 3 、 6 、 11 可求得在 P2K2 水平为基础的氮肥效应方程:选用处理 4 、 5 、 6 、 7 可求得在 N2K2 水平为基础的磷肥效应方程;选用处理 6 、 7 、 8 、 9 、 10 可求得 N2P2 水平为基础的钾肥效应方程。此外,通过处理 1 ,可以获得基础地力产量,即空白区产量。

其具体操作参见有关的试验设计与统计技术手册。

4.2.2 “ 3414 ”的部分实施方案

要试验氮磷钾某一个或两个养分的效应,或因其它原因无法实施“ 3414 ”的完全实施方案,可在“ 3414 ”方案中选择相关处理,即“ 3414 ”的部分实施方案。这样既保持了测土配方施肥田间试验总体设计的完整性,又考虑到不同区域土壤养分的特点和不同试验目的的具体要求,满足不同层次的需要。如有些区域重点要检验氮、磷效果,可在 K2 做肥底的基础上进行氮、磷二元肥料效应试验,但应设置 3 次重复、个体处理及其于“ 3414 ”方案处理编号对应列于下表。

表 2 氮磷二元二次肥料试验设计与“ 3414 ”方案处理编号对应表

处理编号

“ 3414 ”方案

处理编号

处理

N

P

K

1

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

2

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

3

3

N 1 P 2 K 2

1

2

2

4

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

5

5

N 2 P 1 K 2

2

1

2

6

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

7

7

N 2 P 3 K 2

2

3

2

8

11

N 3 P 2 K 2

3

2

2

9

12

N 1 P 1 K 2

1

1

2

上述方案也可分别建立氮、磷一元效应方程。

在肥料试验中,为了取得土壤养分供应量、作物吸收养分量、土壤养分丰缺指标等参数,一般把试验设计为 5 个处理:无肥区( CK )、氮磷钾区( NPK )、无氮区( PK )、无磷区( NK )和无钾区( NP )。这 5 个处理分别是“ 3414 ”完全实施方案中的处理 1 、 2 、 4 、 8 和 6 。如要获得有机肥料的效应,可增加有机肥处理区( M );检验某种中(微)量元素的效应,在 NPK 基础上,进行加与不加该中(微)量元素处理的比较。试验要求测试土壤养分和植株养分含量,进行考种和计产。设计中,氮、磷、钾、有机肥用量应接近效应函数计算的最高产量施肥量,进行考种和计产。设计中,氮、磷、钾、有机肥用量应接近效应函数计算的最高产量施肥量或用其他方法推荐的合理用量。

表 3 常规 5 处理与“ 3414 ”方案处理编号对应表

 

“ 3414 ”方案

处理编号

处理

N

P

K

无肥区

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

无氮区

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

无磷区

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

无钾区

8

N 2 P 2 K 0

2

2

0

氮磷钾区

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

4.3 试验实施

4.3.1 试验地选择

试验地应选择地势平坦、整齐、肥力均匀,具有代表性的不同肥力水平的地块。坡地应选择坡度平缓,肥力差异较小的田块;试验地应避开靠近道路、堆肥场所等特殊地块。

4.3.2 试验准备

整地、设置保护行、试验地区划;小区应单灌单排,避免串灌串排;试验前多点采集土壤混合样品。依测试指标不同,分别制备新鲜或风干土样。

4.3.3 试验准备

整地、设置保护行、试验地区划;小区应单灌单排,避免串灌串排;试验前多点采集土壤混合样品。依测试指标不同,分别制备新鲜或风干土样。

4.3.4 试验重复与小区排列

为保证试验精度,减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响,田间试验一般设 3~4 个重复(或区组)。采用随机区组排列,区组内土壤、地形等条件应相对一致,区组间允许有差异。

小区面积:大田作物和露地蔬菜作物小区面积一般为 20~50m2 ,密植作物小些,中耕作物可大些;设施蔬菜作物一般为 20~30m2 ,至少 5 行以上。小区宽度,密植作物不小于 3m 中耕作物不小于 4m 。多年生果树类选择土壤肥力差异小的地块和树龄相同、株形和产量相对一致的单株成年果树进行试验,每个处理不少于 4 株。

4.3.5 试验记载与测试:

具体内容和要求:

——试验地基本情况,包括:

地址信息:省、县、乡、村、邮编、地块、农户姓名;

位置信息:经度、纬度、海拔;

土壤分类信息:土类、亚类、土属、土种;

土壤信息:土壤质地(砂土、壤土、粘土)、土层厚度( > =60cm 、 30-60cm 、 < 30cm )和土壤障碍因素(易旱、易涝、盐害、碱害)。

——试验地土壤、植株养分测试:有机质、全氮、无机氮、有效磷、速效钾、 PH 值等土壤理化性状,必要时进行株株营养诊断的中微量元素测定等。

——试验气象因素:多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等所侯数据。

——填写前一(和二)茬施肥情况,调查氮肥、磷肥、钾肥、有机肥等肥料种类和价格。

——生产管理信息:灌水、中耕等。

——田间调查与监测

——生育性状调查:因不同作物而异,选择关键生育期调查作物重要生育指标。

——收获期采集植株样品、进行考种和经济产量测试,必要时进行植株分析,可参照肥料效应鉴定田间试验技术规程( NY/T497-2002 )执行。

——植株养分测试

4.4 试验统计分析

常规试验和回归试验的统计分析方法参见:( 1 )肥料效应鉴定田间试验技术规程( NY/T497-2002 ):( 2 )中国肥料信息网中有关的统计方法与程序( http : //www.natesc.gov.cn/sfb/tfgjhgfx.htm )。

5 样品采集与制备

5.1 土壤样品采集

土壤样品的采集应具有代表性,并根据不同分析项目采用相应的采样和处理方法。

5.1.1 采样单元

采样前要详细了解采样地区的土壤类型、肥力等级和地形等因素,将测土配方施肥区域划分为若干个采样单元,每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。

平均采样单元为 100~200 亩(平原区、大田作物每 100~500 亩采一个混合样,丘陵区、大田园艺作物每 30~80 亩采一个混合样)。为便于田间示范追踪和施肥分区需要,采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块,面积为 1~10 亩。

5.1.2 采样时间

在作物收获后或播种施肥前采集,一般在秋后;果园在果品采摘后的第一次施肥前采集,进行氮肥追肥推荐时,应在追肥前或作物生长的关键时期采集样品。

5.1.3 采样周期

同一采样单元,无机氮及植株氮营养快速诊断每季或每年采集 1 次;土壤有效磷、速效钾等一般 2~3 年,中、微量元素一般 3~5 年采集 1 次。

5.1.4 采样点定位

采样点参考县级土壤图,采用 GPS 定位,记录经纬度,精确到 0.1” 。

5.1.5 采样深度

采样深度一般为 0~20cm 、果园为 0~40cm 。土壤无机氮含量测定,采样深度应根据不同作物、不同生育期的主要根系分布深度来确定。

5.1.6 采样点数量

要保证足够的采样点,使之能代表采样单元的土壤特性。每个样品采样点的多少,取决于采样单元的大小、土壤肥力的一致性等,一般 7~20 个点为宜。

5.1.7 采样路线

采样时应沿着一定的线路,按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行采样。一般采用 S 形布点采样,能够较好地克服耕作、施肥等所造成的误差。在地形变化小、地力较均匀、采样单元面积较小的情况下,也可采用梅花形布点取样,要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。

5.1.8 采样方法

每个采样点的取土深度及采样量应均匀一致,土样上层与下层的比例要相同。取样器应垂直于地面入土,深度相同,用取土铲取样应先铲出一个耕层断面,再平行于断面取土;测定微量元素的样品必须用不锈钢取土器采样。

5.1.9 样品量

混和土样以取土 1 公斤左右为宜 ( 用于推荐施肥的 0 。 5 公斤,用于试验的 2 公斤 ) ,可用四分法将多余的土壤弃去。方法是将采集的土壤样品放在盘子里或塑料布上,弄碎、混匀,铺成四方形,划对角线将土样分成四份,把对角的两份分别合并成一份,保留一份,弃去一份。如果所得的样品依然很多,可再用四分法处理,直至所需数量为止。

5.1.10 样品标记:

采集的样品放入统一的样品袋,用铅笔写好标签,内外各一张。

5.2 土壤样品制备

5.2.1 新鲜样品

某些土壤的成分如二价铁、硝态氮、铵态氮等在风干过程中会发生显著变化,必须用新鲜样品进行分析。为了能真实地反映土壤在田间自然状态下的某些理化性状,新鲜样品要及时送回室内进行处理分析,用粗玻璃棒或塑料棒将样品混匀后迅速称样测定。

新鲜样品一般不宜贮存,如需要暂时贮存,可将新鲜样品装入塑料袋,扎紧袋口,放在冰箱冷藏室或进行速冻固定。

5.2.2 风干样品

从野外采回的土壤样品要及时放在样品盘上,摊成薄薄的一层,置于干净整洁的室内通风处自然风干,严禁暴晒,并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干过程中要经常翻动土样并将大土块捏碎以加速干燥,同时剔除土壤以外的侵入体。

风干后的土样按照不同的分析要求研磨过筛,充分混匀后,装入样品瓶中备用。瓶内外各具标签一张,写明编号、采样地点、土壤名称、采样深度、样口粒径、采样日期、采样人及制样时间、制样人等项目。制备好的样品要妥为贮存,避免日晒、高温、潮湿和酸碱等气体的污染。全部分析工作结束,分析数据核实无误后,试样一般还要保存三个月至一年,以备查询。少数有价值需要长期保存的样品,须保存于广口瓶中,用蜡封好瓶口。

5.2.2.1 一般化学分析试样

将风干后的样品平铺在制样板上,用木棍或塑料棍碾压,并将植物残体、石块等侵入体和新生体剔除干净,细小已断的植物须根,可采样静电吸的方法清除。压碎的土样要全部通过 2 毫米孔径筛的土粒必须重新碾压过筛,直至全部样品通过 2 毫米孔径筛为止。过 2 毫米孔径筛的土样可供 PH 值、盐分、交换性能以及有效养分等项目的确定。

将通过 2 毫米孔径筛的土样用四分法取出一部继续碾磨,使之全部通过 0.25 毫米孔径筛,供有机质、全氮、碳酸钙等项目的测定。

5.2.2.2 微量元素分析试样

用于微量元素分析的土样,其处理方法同一般化学分析样品,但在采样、风干、研磨、过筛、运输、贮存等诸环节都要特别注意,不要接触金属器具,以防污染。如采样、制样使用木、竹或塑料工具。过筛使用尼龙网筛等。通过 2 毫米孔径尼龙筛的样品可用于测定土壤中有效态微量元素。

5.2.2.3 颗粒分析试样

将风干土样反复碾碎,使之全部通过 2 毫米径筛。留在筛上的碎石称量后保存,同时将过筛的土壤称量,以计算石砾质量百分数,然后将土样混匀后盛于广口瓶内,作为颗粒分析及其他物量性质测定之用。若在土壤中有铁锰结核、石灰结核、铁子或半风化体,不能用木棍碾碎,应细心拣出称量保存。

5.3 植物样口的采集与制备

5.3.1 采样要求

植物样品分析的可靠性受样品数量、采集方法及分析部位影响,因此,采样应具有:

——代表性:采集样品能符合群体情况,采样量一般为 1kg 。

——典型性:采样的部位能反映所要了解的情况。

——适时性:根据研究目的,在不同生长发育阶段,定期采样。

——粮食作物一般在成熟后收获前采集籽实部分及秸秆;发生偶然污染事故时,在田间完整地采集整株植株样口;水果及其它植株样品根据研究目的确定采样要求。

5.3.2 采集前准备工作

选择具有采样经验,明确采样方法和要领,对采样区域农业环境情况熟悉的技术人员负责采样;同时要具备有采样区域的地形图、土壤分布图、污染源分布图、粮食作物分布图、交通行政图等,准备采样工具、采样袋(布袋、纸袋或塑料袋)、采样记录等。

进行野外实地考察,调查各种环境因素,核实合理布点。发现问题立即纠正并绘制样点分布图,制订采样计划。

5.3.3 样品采集

5.3.3.1 粮食作物

由于粮食作物生长的不均一性,一般采用多点取样,避开田边 2m ,按梅花形(适用于采样单元面积小的情况)或“ S ”形采样法采样。在采样区内采取 10 个样点的样品组成一个混合样。采样量根据检测项目而定,籽实样品一般 1kg 左右,装入纸袋或布袋;要采集完整植株样品可以稍多采些,约 2kg 左右,用塑料纸包扎好。

5.3.3.2 水果样品

在平坦果园中采样时,可采用对角线法采样,由采样区的一角向另角引一对角线,在此线上等距离布设采样点,采样点多少根据采样区域面积、地形及检测目的确定,在山地果园应按不同海拔高度均匀布点,采样点一般不应少于 10 个,对于树型较大的果树,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。将各点采摘的果品进行充分混合,按四分法缩分,根据检验项目要求,最后分取所需份数,每份 1kg 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。

5.3.3.3 蔬菜样品

蔬菜品种种类繁多,可大致分为叶菜、根菜、瓜果三类,按需要确定采样对象。

在菜地采样可按对角线或“ S ”形法布点,采样点不应少于 10 个,采样量根据样本个体大小确定,一般每个点的采样量不少于 1kg 。从多个点采集的蔬菜样,按四分法进行缩分,其中个体大的样本,如大白菜等可纵向对称切成四份或八份,取其 2 份的方法进行缩分,最后分取 3 份,每份约 1kg ,分装入塑料袋,粘贴标签,扎紧袋口。

如需用鲜样进行测定,在采样时,最好连根带土一起挖出,用湿布或塑料袋装,防止萎蔫。采集根部样品时,在抖落泥土或洗净泥土过程中应尽量保持根系的完整。

市场采样,可参照市场水果取样进行。

5.3.3.4 标签内容

采样序号、采样地点、样品名称、作物品种、土壤名称(或当地俗称)、成土母质、地形地势、耕作制度、前茬作物及产量、化肥农药使用情况,灌溉水源、采样点地理位置简图、果树要记载树龄、长势、摘果数量等。

5.3.4 植株样品处理与保存

粮食籽实样品应及时晒干脱粒,充分混匀后用四分法缩分至所需量。需要洗涤时,注意

时间不宜过长并及时风干。为了防止样品变质,虫咬,需要定期进行风干处理。使用不污染样品的工具和筛将稻谷去壳制成糙米,把糙米、麦粒、玉米粒等籽实粉碎,过 0.5mm 筛制成待测样品。测定重金属元素含量时,不要使用金属器械如钢制粉碎机、金属筛等,推荐使用竹、木和石质、瓷质、塑料制品。

完整的植株样品先洗干净,根据不同污染和粮食作物生物学特性差异,采用能反映特征的植株部位,用不污染待测元素的工具剪碎样品,充分混匀用四分法缩分至所需的量,治成鲜样或于 60 ℃烘箱中烘干后粉碎备用。

在田间(或市场)所采集的新鲜水果、蔬菜、烟叶和茶叶样品若不能马上进行分析测定,应暂时放入冰箱保存。

6 土壤与植物测试

测试方法见相关技术手册。

7 田间基本情况调查

7.1 调查记录内容

在取样的同时,调查田间基本情况。主要调查记录内容包括取样地块前茬作物种类、产量水平和施肥水平等。

7.2 调查方法

询问对象是陪同取样调查的村组人员和地块所属农户。

8 肥料配方设计

8.1 基于田块的肥料配方设计

基于田块的肥料配方设计首先确定氮钾养分的用量,然后确定相应的肥料组合,通过提供配方肥料或发配肥通知单,指导农民施用。肥料用量的确定方法主要包括土壤与植株测试推荐施肥方法、肥料效应函数法、土壤养分丰缺指标法和养分平衡法。

8.1.1 土壤、植株测试推荐施肥方法

该技术综合了目标产量法、养分丰缺指标法和作物营养诊断法的优点。对于大田作物,在综合考虑有机肥、作物秸秆管理措施的基础上,根据氮磷钾和中微量元素养分的不同特征,采取不同的养分优化调控与管理策略。其中,氮素推荐根据土壤供氮状况和作物需氮量,进行实时动态监测和精确调控,包括基肥和追肥的调控;磷钾肥通过土壤测试和养分平衡进行监控;中微量元素采用因缺补施的矫正施肥策略。该技术包括氮素实时监控、磷钾养分恒量监控和中微量元素养分矫正施肥技术。

8.1.1.1 氮素实时监控施肥技术

根据目标产量确定吸氮量,以需氮量的 30~60% 作为基肥用量。具体基施比例根据土壤全氮含量,同时参照当地丰缺指标来确定,一般在全氮含量偏低时,采用需氮量的 50~60% 作为基肥,在全氮含量居中时,采用需氮量的 40~50% 作为基肥,在全氮含量偏高时,采用需氮量的 30~40% 作为基肥。 30~60% 基肥比例可根据上述方法确定,并通过“ 3414 ”田间试验进行校验,建立当地不同作物的施肥指标体系。有条件的地区可在播种前对 0~20cm 土壤无机氮(或硝态氮)进行监测,调节基肥用量。

肥料中养料中养×肥料当季利用率

(目标产量需氮量 - 土壤无机氮)×( 30%~60% )

基肥用量( kg/ 亩) =

其中,土壤无机氮( kg/ 亩) = 土壤无机氮测试值( mg/kg )× 0.15 ×校正系数

氮肥追肥用量推荐以作物关键生育期的营养状况诊断或土壤硝态氮的测试为依据,这是实现氮肥准确推荐的关键环节,也是控制过来施氮或施氮不足、提高氮肥利用率和减少损失重要措施。测试项目主要是土壤全氮含量、土壤硝态氮含量或小麦拔节期茎基部硝配盐浓度、玉米最新展开叶叶脉中部硝酸盐浓度,水稻则采用叶色卡或叶绿素仪进行叶色诊断。

8.1.1.2 磷钾养分恒量监控施肥技术

根据土壤有(速)效磷钾含量水平,以土壤有(速)效磷钾养分不成为实现目标产量的限制因子为前提,通过土壤测试和养分平衡监控,使土壤有(速)效磷钾含量保持在一定范围内。对于磷肥,基本思路是根据土壤速效磷测试结果和养分丰缺指标进行分级,当速效磷水平处在中等偏上时,可以将目标产量计算养分携出量(包括带出田块的收获物)的 100% — 110% 作为当季磷用量;随着有效磷含量的增加,需要减少磷用量,直至不施;而随着有效磷的降低,需要适当增加磷用量,在极缺磷的土壤上,可以施到需要量的 150~200% 。在 2~4 年后再次测土时,根据土壤有效磷和产量的变化再对磷肥用量进行调整。钾肥首先需要确定施用钾肥是否有效,再参照上面方法确定钾肥用量,但需要考虑有机肥和秸秆还田带入的钾量。一般大田作物磷钾肥料全部做基肥。

有(速)效磷钾测试,各地根据具体条件选取下面一种分析方法。

——通用浸提剂方法: M3-P 、 M3-K ;

—— ASI-P 、 K ;

——常规方法:土壤 Olsen-P 或 Brayl-P (酸性土壤);交换性钾。

8.1.1.3 中微量元素养分矫正施肥技术

中、微量元素养分含量很大,作物对其需要量也各不相同。这主要与土壤特性(尤其是母质)、作物种类和产量水平等有关。通过土壤测试评价土壤中、微量元素养分的丰缺善,进行有针对性的因缺补缺的矫正施肥。

中微量元素测试,各地根据具体条件选取下面一种分析方法。

——通用浸提剂方法: M3-Ca , -Mg , -Zn , -Mn , -Cu , -Fe , -B , -Mo ;

—— ASI-Ca , -Mg , -Zn , -Mn , -Cu , -Fe , -B , -Mo ;

——常规方法:交换性 Ca , Mg ,; DTPA-Zn , -Mn , -Cu , -Fe ,土壤有效硼和钼。

8 . 1 . 2 肥料效应函数法

根据“ 3414 ”方案田间试验结果建立当地主要作物的肥料效应函数,直接获得某一区哉、某种作物的氮、磷、钾的最佳施用量,为肥料配方和施肥推荐提供依据。

8 . 1 . 3 土壤养分丰缺指标法

通过土壤养分测试结果和田间肥效试验结果,建立不同作物,不同区域的土壤养分丰缺指标,提供肥料配方。

土壤养分丰缺指标田间试验也可采用“ 3414 ”部分实施方案。“ 3414 ”方案中的处理 1 为无肥区( CK ),处理 6 为氮磷钾区( NPK ),处理 2 、 4 、 8 为缺素区(即 PK 、 NK 和 NP )。收获后计算产量,用缺素区产量占全肥区产量百分数即相对产量的高代来表达土壤养分的丰缺情况。相对产量低于 50% 的土壤养分为极低;相对产量 50% —— 70% 为低; 70% —— 90% 为中;大于 90% 为高,从而确定出适用于某一区域、某种作物的土壤养分丰缺指标及对应的肥料施用数量。对该区域其它田块,通过土壤养分测定,就可以了解土壤养分的丰缺状况,提出相应的推荐施肥量。

8 . 1 . 4 养分平衡法

8 . 1 . 4 . 1 基本原理与计算方法

根据作物目标产量需肥量与土供肥量之差估算施肥量,计算公式为:

目标产量所需养分量—土壤供肥量

肥料中养分含量×肥料当季利用率

施肥量 =

 

养分平衡法涉及目标产量、农作物需肥量、土壤供肥量、肥料利用率和肥料中有效养分含量五大参数。土壤供肥量即为“ 3414 ”方案中处理 1 的作物养分吸收量。目标产量确定后因土壤肥量的确定方法不同,形成了地力差减法和土壤有效养分校正系数法两种。

(目标产量—基础产量)×单位经济产量养分吸收量

肥料中养分含量×肥料利用率

地力差减法是根据作物目标产量与基础产量之差来计算施肥量的一种方法。其计算公式为:

施肥量 =

 

基础产量即为“ 3414 ”方案中处理 1 的产量

土壤有效养分校正系数是通过测定土壤有效养分含量来计算施肥量。其计算公式为:

作物单位产量养分吸收量×目标产量—土壤测试值× 0.15 ×有效养分校正系数

肥料中养分含量×肥料利用率

施肥量( KG/ 亩) =

8.1.4.2 有关参数的确定

——目标产量

目标产量可采用平均单产法来确定。平均单产法是利用施肥区前三年平均单产和年递增率为基础确定目标产量,其计算公式是:

目标产量 = ( 1+ 递增率)×前 3 年平均单产

一般粮食作物的递增率为 10% — 15% 为宜,露地蔬菜一般为 20% ,设施蔬菜为 30% 左右。

——作物需肥量

通过对正常成熟的农作物全株养分的化学分析,测定各种作物百公斤经济产量所需养分量(常见作物平均百公斤经济产量吸收的养分量见表)即可获得作物需肥量。

目标产量(公斤)

100

作物目标产量所需养分量(公斤) = ×百公斤产量所需养分量

 

——土壤供肥量

土壤供肥量可以通过测定基础产量、土壤有效养分校正系数两种方法估算:

通过基础产量估算(处理 1 产量):不施养分区作物所吸收的养分量作为土壤供肥量。

不施养分区农作物产量(公斤)

100

土壤供肥量(公斤) = ×百公斤产量所需养分量

通过土壤养分校正系数估算:将土壤有效养分测定值乘一个校正系数,以表达土壤“真实”供肥量。该系数称为土壤养分的校正系数。

缺素区作物地上部分吸收该元素量(公斤 / 亩)

该元素土壤测定值( mg/kg )× 0.15

校正系数( % ) =

——肥料利用率

一般通过差减法来计算;利用施肥区作物吸收的养分量减去不施肥区农作物吸收的养分量,其差值视为肥料供应的养分量,再除以所用肥料养分量就是肥料利用率。

施肥区农作物吸收养分量(公斤 / 亩)—缺素区农作物吸收养分量(公斤 / 亩)

肥料施用量(公斤 / 亩)×肥料中养分含量( % )

肥料利用率( % ) = 100%

上述公式以计算氮肥利用率为例进一步说明。

施肥区( NPK 区)农作物吸收养分量(公斤 / 亩):“ 3414 ”方案中处理 6 的作物总吸氮量:

缺氮区( PK 区)农作物吸收养分量(公斤 / 亩):“ 3414 ”方案中处理 2 的作物总吸氮量:

肥料施用量(公斤 / 亩):施用的氮肥肥料用量;

肥料中养分含量( % ):施用的氮肥肥料所标明的含 N 量。

如果同时使用了不同品种的氮肥,应计算所用的不同氮肥品种的总氮量。

——肥料养分含量

供施肥料包括无机肥料与有机肥料。无机肥料、商品有机肥料含量按其标明量,不明养分含量的有机肥料其养分含量可参照当地不同类型有机肥养分平均含量获得。

8 . 2 县域施肥分区与肥料配方设计

在 GPS 定位土壤采样与土壤测试的基础上,综合考虑行政区划、土壤类型、土壤质地、气象资料、种植结构、作物需肥规律等因素,借助信息技术生成区域性土壤养分空间变异图和县域施肥分区,优化设计不同分区的肥料配方。主要工作步骤如下:

8 . 2 . 1 确定研究区域

一般以县级行政区域为施肥分区和肥料配方设计的研究单元。

8 . 2 . 2GPS 定位指导下的土壤样品采集

土壤校品采集要求使用 GPS 定位,采样点的空间分布应相对均匀,如每 100 亩采集一个土壤样品,先在地图上大致确定采样位置,然后在标记位置附近采集多点混合土样。

8 . 2 . 3 土壤测试与土壤养分空间数据库的建立

将土壤测试数据和空间位置建立对应关系,形成空间数据库,以便能在 GIS 中进行分析。

8 . 2 . 4 土壤养分分区图的制作

基于区域土壤养分分级指标,以 GIS 为操作平台,使用 Kriging 方法进行土壤养分空间插值,制作土壤养分分区图。

8 . 2 . 5 施肥分区和肥料配方的生成

针对土壤养分的空间分面特征,结合作物养分需求规律和施肥决策系统,生成县域施肥分区图和分区肥料配方。

8 . 2 . 6 肥料配方的校验

在肥料配方区域内针对特定作物,进行肥料配方验证。

8 . 3 测土配方施肥建议卡

9 配方肥料合理施用

在养分需求与供应平衡的基础上,坚持有机肥料与无机肥料相结合;坚持大量元素与中量元素、微量元素相结合;坚持基肥与其它措施相结合。在确定了肥料用量和肥料配方后,合理施肥的重点是选择肥料种类、确定施肥时期和施肥方法等。

9 . 1 配方肥料种类

根据土壤性状、肥料特性、作物营特性、肥料资源等综合因素确定肥料种类,可选用单质肥料或复混肥料自行配制配方肥料,也可直接购买配方肥料。

9 . 2 施肥时期

根据肥料性质和植物营养特性,适时施肥。植物生长旺盛和吸收养分的关键时期应重点施肥,有灌溉条件的地区应分期施肥。对作物不同时期的氮肥推荐量的确定,有条件区域应建立并采用实时监控技术。

9 . 3 施肥方法

常用的施肥方式有撒施后耕翻、条施、穴施等。应根据作物种类、栽培方式、肥料性质等选择适宜施肥方法。例如氮肥应深施覆土,施肥后灌水量不能大,否则造成氮素淋洗损失;水溶性磷肥应集中施用,难溶性磷肥应分层施用或与有机肥料堆沤后撒施;有机肥料经腐熟后撒施,并深翻入土。

10 示范及效果评价

10 . 1 田间示范试验

10 . 1 . 1 示范方案

每万亩测土配方施肥田设 2-3 个示范点,进行田间对比示范。示范设置常规施肥对照区和配方施肥区两个处理,另外加设一个不施肥的空白处理,其中测土配方施肥、农民常规施肥处理不不于 200m 2 、空白(不施肥)处理不少于 30 m 2 。其它参照一般肥料试验要求。通过田间示范,综合比较肥料投入、作物产量、经济效益、肥料利用率等指标,客观评价测土配方施肥效益,为测土配方施肥技术参数的校正及进一步优化肥料配方提供依据。田间对比校正试验须完成完整、规范的田间记录档案及试验报告,具体调查内容参见附表。

施肥处理

注:习惯处理完全由农民按照当地管理习惯进行管理;配方处理只是按照试验要求改变施肥方式,其他管理同习惯管理一样;对照处理则不施任何公学肥料,其他管理同习惯管理一样。如果是水稻,要注意对照处理周围要起垄。

2 配方施肥处理

3 不施肥

处理(对照)

10.1.2 结果分析与数据汇总

对于每一个示范点,可以利用三个处理之间产量、肥料成本、产值等方面的比较从增产和增收等角度进行分析,同时也可以通过测土配方施肥产量结果与计划产量之间的比较进行参数校验。有关增产增收的分析指标如下:

10.1.2.2 增产率

Y P -Y A (或 Y C )

Y K (或 Y C )

配方施肥产量与对照(常规施肥或不施肥处理)产量的差值相对于对照产量的比率或百分数。

增产率 A ( % ) = × 100%

其中: A 代表增产率

Y P 代表测土配方施肥产量(公斤 / 亩);

Y K 代表空白产量(公斤 / 亩);

Y C 代表常规施肥产量(公斤 / 亩)。

10.1.2.2 增收

可以分两个方面进行分析:

一个方面是测土配方施肥比不施肥处理增加的收益。其计算时,首先根据各处理产量、产品价格、肥料用量和肥料价格计算各处理产值与施肥成本。然后计算配方施肥新增纯收益比对照新增纯收益:

i=0

n

Σ

增产( I ) =[Yp-Yk (或 Yc ) ] × Py- Fi × Pi

其中: I 代表测土配方施肥比对照(或常规)施肥增加的效益,单位为元 / 亩;

Yp 代表测土配方施肥的产量(公斤 / 亩);

Yk 代表空白对照的产量(公斤 / 亩);

Yc 代表常规施肥的产量(公斤 / 亩);

Py 代表产品价格(元 / 公斤);

Fi 代表肥料用量(公斤 / 亩);

Pi 代表肥料价格(元 / 公斤);

10.1.2.3 产出投入比

简称产投比,是施肥新增纯收益与施肥成本之比。可以同时计算配方施肥的产投比和常规施肥的产投比,然后进行比较。

其中: D 代表产投比

Yp 代表测土配方施肥的产量(公斤 / 亩);

Yk 代表空白对照的产量(公斤 / 亩);

Yc 代表常规施肥的产量(公斤 / 亩);

Py 代表产品价格(元 / 亩);

Fi 代表肥料用量(公斤 / 亩);

Pi 代表肥料价格(元 / 公斤);

10.2 农户调查反馈

农户是测土配方施肥的具体应用者,通过收集农户施肥数据进行分析是评价配方施肥效果与技术准确度的重要手段,也是反馈修正肥料配方的基本途径。因此,需要进行农户测土配方施肥的反馈与评价工作。该项工作可以由各级配方施肥管理机构组织,进行独立调查,结果可以作为配方施肥执行情况评价的依据之一,也是社会监督和社会宣传的重要途径,甚至可以作为配方技术人员工作水平考核的依据。具体操作如下:

10.2.1 农户施肥数据的调查

10.2.1.1 测土样点农户的调查与跟踪

第县主要作物选择 30-50 个农户,填写农户测土配方施肥田块管理记载反馈表,留作测土配方施肥反馈分析。

10.2.1.2 农户施肥调查

每县选择 100 户左右的农户,开展农户施肥调查,最好包括测土配方施肥农户和常规施肥农户。

10.2.2 测土配方施肥的效果评价方法

10.2.2.1 测土配方施肥农户与常规施肥农户比较

从作物产量、效益方面进行评价。

10.2.2.2 农户测土配方施肥前后的比较

从农民执行测土配方施肥前后的产量、效益进行评价。

10.2.2.3 测土配方施肥准确度的评价

从农户和作物两方面对测土配方施肥技术准确度进行评价。

11 测土配方施肥数据汇总与报告撰写

各级测土配方施肥工作承担单位提交本区域年度数据库,包括田间试验数据库、土壤采样数据库、土壤样品测试数据库、肥料配方数据库、测土配方施肥效果评价数据库。同时撰写并提交本区域年度技术报告,主要内容包括:种植业概况(来自县统计数据)、测土情况、配方推荐情况、配方校验与示范结果、农民配方施反馈结果、配方施肥总体效果、经验与问题、改进办法。

冬小麦 “3414” 肥料效应田间试验方案

1. 试验目的

•  通过田间试验,掌握在不同施肥单元的优化施肥量,施肥时期和施肥方法;摸清土壤养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥料利用率等基本参数;构建小麦施肥模型,为施肥分区和肥料配方提供依据。

2. 试验设计

•  采用“ 3414 ”方案设计,在具体实施过程中可根据不同目的采用“ 3414 ”完全实施方案和部分实施方案。

2.1 “ 3414 ” 完全实施方案

•  “ 3414 ” 方案设计是指氮、磷、钾 3 个因素、 4 个水平、 14 个处理,小区随机排列。要求按水、旱地条件,分别在高、中、低产田安排试验。试验地不施有机肥, 4 个水平的含义: 0 水平指不施肥, 2 水平指当地最佳施肥量, 1 水平 =2 水平× 0.5 , 3 水平 =2 水平× 1.5 。冬小麦亩施肥水平(纯养分): N 1 、 N 2 、 N 3 分别为 6.0 公斤、 12.0 公斤、 18.0 公斤; P 1 、 P 2 、 P 3 分别为 P 2 O 5 4 公斤、 8 公斤、 12 公斤; K 1 、 K 2 、 K 3 分别为 K 2 O4 公斤、 8 公斤、 12 公斤。(试验处理见表 1 )

表 1 “ 3414 ”试验方案处理

试验编号

处理

N

P

K

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

3

N 1 P 2 K 2

1

2

2

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

5

N 2 P 1 K 2

2

1

2

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

7

N 2 P 3 K 2

2

3

2

8

N 2 P 2 K 0

2

2

0

9

N 2 P 2 K 1

2

2

1

10

N 2 P 2 K 3

2

2

3

11

N 3 P 2 K 2

3

2

2

12

N 1 P 1 K 2

1

1

2

13

N 1 P 2 K 1

1

2

1

14

N 2 P 1 K 1

2

1

1

•  2.2 “ 3414 ” 的部分实施方案

•  2.2.1 氮磷二元二次肥料试验设计

•  在一些区域为了检验氮、磷效果,可采用下表处理进行氮、磷二元肥料效应试验,在 K 2 做肥底的基础上建立肥料效应方程。冬小麦处理施肥水平同 2.1 。(具体处理及其与“ 3414 ”方案处理编号对照见表 2 )

•  表 2 氮磷二元二次肥料试验设计与对应的“ 3414 ”方案部分处理

 

•   

氮、磷二元肥料试验

处理编号

“ 3414 ”方案处理编号

处理

N

P

K

1

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

2

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

3

3

N 1 P 2 K 2

1

2

2

4

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

5

5

N 2 P 1 K 2

2

1

2

6

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

7

7

N 2 P 3 K 2

2

3

2

8

11

N 3 P 2 K 2

3

2

2

9

12

N 1 P 1 K 2

1

1

2

•  2.2.2 常规 5 处理试验设计

•  在施肥试验中,为了取得土壤养分供应量、作物吸收养分量、土壤养分丰缺指标等参数,把试验设计为 5 个处理:无肥区( CK )、氮磷钾区( NPK )、无氮区( PK )、无磷区( NK )和无钾区( NP )。这 5 个处理分别是“ 3414 ”完全实施方案中的处理 1 、 2 、 4 、 8 和 6 。冬小麦各处理施肥水平同 2.1 。(具体处理及其与“ 3414 ”方案处理编号对照见表 3 )

•  表 3 常规 5 处理与“ 3414 ”方案处理编号对应表

 

“ 3414 ”方案处理编号

处理

N

P

K

无肥区

1

N 0 P 0 K 0

0

0

0

无氮区

2

N 0 P 2 K 2

0

2

2

无磷区

4

N 2 P 0 K 2

2

0

2

氮磷钾区

6

N 2 P 2 K 2

2

2

2

无钾区

8

N 2 P 2 K 0

2

2

0

3. 试验实施

3.1 试验地点

稷山、洪洞两试点县要严格按部省要求安排,其余县(市、区)统一由各市土肥站具体安排试验县。

3.2 试验作物

•  冬小麦。同一作物、不同品种的需肥规律存在一定差异,因此田间试验应明确所用的作物品种,一般应选择当地主栽作物品种或拟推广的品种。

•  3.3 施肥方式

•  旱地冬小麦:氮、磷、钾化肥作底肥一次施入。

•  水地冬小麦:磷、钾化肥底肥一次施入,氮肥 2/3 作底肥, 1/3 作追肥(起身 - 拔节期)。

•  3.4 肥料品种选择

•  “ 3414 ”试验用肥为单质肥料,同一试验中必须施用同一种氮、磷、钾肥料品种,并严格按照养分标准含量折算。

3.5 试验田选择

•  试验地应选择地块平坦、整齐、均匀,具有代表性的地块。坡地应选择坡度平缓,肥力差异较小的田块;试验地应避开道路、堆肥场所等特殊地块。

3.6 试验准备

•  整地、设置保护行、试验地区划;小区单灌单排,避免串灌串排;试验前多点采集土壤样品。依测试项目不同,分别制备新鲜或风干混合土样。

3.7 试验重复与小区排列

•  为保证试验精度,减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响,“ 3414 ”完全试验不设重复,“ 3414 ”部分试验设 3 次重复(或区组)。采用随机区组排列,区组内土壤、地形等条件应相对一致,区组间允许有差异。小区面积 20 -30m 2 ,小区宽度不小于 4m 。

3.8 试验记载与测试

试验地基本情况,包括:

地址信息:省、县、乡、村、邮编、地块、农户姓名;

位置信息:经度、纬度、海拔;

土壤分类信息:土类、亚类、土属、土种;

土壤信息:土壤质地(砂土、壤土、粘土)、土层厚度( >= 60cm 、 30 -60cm 、 < 30cm )和土壤障碍因素(易旱、易涝、盐害、碱害)。

试验地土壤养分测试:播前基础土样测试项目:有机质、全氮、无机氮、有效磷、速效钾、 pH 值和中微量元素(铜、锌、铁、锰、硼、钼、钙、镁、硫)测定等。测试方法按常规方法进行。

试验气象因素:多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等气侯数据。

填写当地习惯施肥表,调查氮肥、磷肥、钾肥、有机肥等肥料种类和价格。

生产管理信息:浇水、中耕等。

生育性状调查:选择小麦分孽期、越冬、起身、拔节、孕穗、扬花灌浆关键生育期调查作物重要生育指标。包括基本苗、分孽数、总茎数、叶龄、株高、茎粗、叶面积、次生根数等。

3.9 收获期采集植株样品进行考种、经济产量测试与植株养分测试:

①考种项目:包括总茎数、亩穗数、株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重等。

②产量测算:各处理单收单打,核实产量。

③植株养分分析:作物收获时,选择一个重复的有代表性的 1m 2 地上部分植株样品,计算风干后的茎叶与籽粒比例。并分别测定各处理地上部分茎叶和籽粒的水分及氮、磷、钾养分含量,测试方法参照农业出版社高祥照等著《测土配方施肥技术》第四章 4.4 执行。

4. 试验统计分析

•  常规试验和回归试验的统计分析方法参见:( 1 )肥料效应鉴定田间试验技术规程( NY/T 497 — 2002 ); (2) 中国肥料信息网中有关的统计方法与程序( http://www.natesc.gov.cn/sfb /TfgjHgfx.htm )。

附表 测土配方施肥“ 3414 ”田间试验结果汇总表

编号 (邮编 + 年份 + 试验编号 12 位) :

农户姓名 家庭人口 常年从事农业的人口

现有耕地

地址 省 市 ( 县 ) 乡 ( 镇 ) 村 联系 电话

该地块地理坐标: 纬度 N : ° ′ ″ 经度 E : ° ′ ″

土壤质地 1. 砂 2. 壤 3. 粘 土壤排水性 1. 好 2. 中 3. 差 土壤肥力水平 1. 高 2. 中 3. 低

土层厚度 1. >= 60 厘米 2.30 -60 厘米 3.< 30 厘米 土壤障碍因素 1. 无 2. 易旱 3. 易涝 4. 盐碱

地形 1. 平原 2. 山坡底 3. 山坡中 4. 山坡顶 土壤类型 :土类 亚类 土属 土种

作物 品种 是否为当地主栽品种 1. 主栽品种 2. 新品种 3. 其它

土壤

测试

数据

全氮 (g/kg)

pH

硝态氮 (mg/kg)

有效铁 (mg/kg)

铵态氮 (mg/kg)

有效锰 (mg/kg)

速效磷 (mg/kg)

有效铜 (mg/kg)

速效钾 (mg/kg)

有效锌 (mg/kg)

肥料

使用

情况

处理编号

氮肥品种、用量(公斤 / 亩 N )及 追肥 时间

磷肥

钾肥:

品种:

 

品种:

 

品种:

 

品种:

 

品种:

 

品种:

 

基肥

追肥 1

时间

追肥 2

时间

追肥 3

时间

基肥

基肥

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

备注

 

生育

进程

生育期

播期

收获期

月 / 日

编号

代码

肥料用量

(公斤 / 亩)

经济产量(公斤 / 亩)

茎叶养分含量

籽粒养分含量

N

P 2 O 5

K 2 O

重复Ⅰ

重复Ⅱ

重复Ⅲ

N

P 2 O 5

K 2 O

N

P 2 O 5

K 2 O

1

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

备注

 

试验人

 

单位

 

电话:

注:试验技术人员除上表外,应保存农事,包括浇水时间、浇水方式、中耕、施肥时间及施肥方式等;田间观察,包括关键生育期及关键生育期单株干物重、叶面指数、亩穗数;产量构成,如小麦的亩穗数、穗粒数、千粒重等。

 

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