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测土配方施肥技术讲解
测土配方施肥技术
一、测土配方施肥技术的概念
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,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法的技术体系。
该技术体系包括“测土、配方、配肥、供肥、施肥指导”5个环节,野外调查、土壤测试、田间试验、配方设计、校正试验、配肥加工、数据库建设、示范推广、宣传培训、效果评价及技术研发11项工作。
通俗的说,测土配方施肥包含着测土,配方和施肥三个方面的内容,测土是配方的依据,施肥是配方的实施。
一是测土,就是取土样测定土壤养分含量,就像医生看病,首先进行把脉问诊;二是配方,即经过对土壤的养分诊断,按照庄家需要的营养开出药方、按方配药;三是合理施肥,就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥,合理安排基肥和追肥比例,同时根据肥料的特性,选择切实可行的施肥方法,并与其他农艺措施相配套,以发挥肥料的最大增产作用。
二、测土配方施肥的理论依据
测土配方施肥,考虑到作物、土壤、肥料体系的相互联系,其理论依据主要有以下几个方面。
(一)作物增产曲线证实了肥料报酬递减律的存在。
因此,对某一作物品种的肥料投入量应有一定的限度。
在缺肥的中低地区,施用肥料的增产幅度大,而高产地区,施用肥料的技术要求则比较严格。
肥料的过量投入,不论是哪类地区,都会导致肥料效益下降,以致减产的后果。
因此,确定最经济的肥料用量是配方施肥的核心。
(二)作物生长所必需的多种营养元素之间有一定的比例。
有针对性地解决限制当地产量提高的最小养分,协调各营养元素之间的比例关系,纠正过去单一施肥的偏见,实行氮、磷、钾和微量元素肥料的配合施用,发挥诸养分之间的互相促进作用,是配方施肥的重要依据。
(三)在养分归还(补偿)学说的指导下,配方施肥体现了解决作物需肥与土壤供肥的矛盾。
作物的生长,不但消耗土壤养分,同时消耗土壤有机质。
因此,正确处理好肥料(有机与无机肥料)投入与作物产出、用地与养地的关系,是提高作物产量和改善品质,也是维持和提高土壤肥力的重要措施。
(四)测土配方施肥又是一项综合性技术体系。
它虽然以确定不同养分的施肥总量为主要内容,但为了充分发挥肥料的最大增产效益,施肥必须与选用良种,肥水管理耕作制度,气候变化等影响肥效的诸因素相结合,配方肥料生产要求有严密的组织和系列化的服务,形成一套完整的施肥技术体系。
三、测土配方施肥技术基本方法
当前所推广的配方施肥技术从定量施肥的不同依据来划分,可以归纳为以下三个类型:
(一)地力分区(级)配方法
地力分区(级)配方法的作法是,按土壤肥力高低分为若干等级,或划出一个肥力均等的田片,作为一个配方区,利用土壤普查资料和过去田间试验成果,结合群众的实践经验,估算出这一配方区内比较适宜的肥料种类及其施用量。
地力分区(级)配方法的优点是具有针对性强,提出的用量和措施接近当地经验,群众易于接受,推广的阻力比较小。
但其缺点是,在地区局限性,依赖于经验较多。
适用于生产水平差异小、基础较差的地区。
在推行过程中,必须结合试验示范,逐步扩大科学测试手段和指导的比重。
(二)目标产量配方法
目标产量配方法是根据作物产量的构成,由土壤和肥料两个方面供给养分原理来计算施肥量。
目标产量确定以后,计算作为需要吸收多少养分来施用肥料。
目前有以下两种方法:
1、养分平衡法
以土壤养分测定值来计算土壤供肥量。
肥料需要量可按下列公式计算:
肥料需要量=(作物单位产量养分吸收量×目标产量)-(土壤测定值×校正系数)肥料养分含量×肥料当季利用率
注:
(1)式中作物单位吸收量×目标产量=作物吸收量
(2)土壤测定值×0.3校正系数=土壤供肥量
(3)土壤养分测定值以mg/kg表示,0.3为养分换算系数。
这一方法的优点是概念清楚,容易掌握。
缺点是,由于土壤具有缓冲性能,土壤养分处于动态平衡,因此,测定值是一个相对量,不能直接计算出“土壤供肥量”,通常要通过试验,取得“校正系数”加以调整,面校正系数
2、地力差减法
作物在不施任何肥料的情况下所得的产量称空白田产量,它所吸收的养分,全部取自土壤。
从目标产量中减去空白田产量,就应是施肥所得的产量。
按下列公式计算肥料需要量:
肥料需要量=作物单位产量养分吸收量×(目标产量-空白田产量)养分含量×肥料当季利用率
这一方法的优点是,不需要进行土壤测试,避免了养分平衡法的缺点。
但空白田产量不能预先获得,给推广带来了困难。
同时,空白田产量是构成产量诸因素的综合反映,无法代表若干营养元素的丰缺情况,只能以作物吸收量来计算需肥量。
当土壤肥力愈高,作物对土壤的依赖率愈大(即作物吸自土壤的养分越多)时,需要由肥料供应的养分就越少,可能出现剥削地力的情况而有能及时察觉,必须引起注意。
(三)肥料效应函数法
通过简单的对比,或应用正交、回归等试验设计,进行多点田间试验,从而选出最优的处理,确定肥料的施用量,主要有以下三种方法:
1、多因子正交、回归设计法
此法一般采用单因素或二因素多水平试验设计为基础,将不同处理得到的产量进行数量统计,求得产量与施肥量之间的函数关系(即肥料效应方程式)。
根据方程式,不仅可以直观地看出不同元素肥料的增产效应,以及其配合施用的联应效果,而且还可以分别计算出经济施用量(最佳施肥量)、施肥上限和施肥下限。
作这建议施肥量的依据。
此法的优点是,能客观地反击影响肥效诸因素的综合效果,精确度高,反馈性好。
缺点是有地区局限性,需要在不同类型土壤上布置多点试验,积累不同年度的资料,费时较长。
2、养分丰缺指标法
利用土壤养分测定值和作物吸收土壤养分之间存在的相关性,对不同作物通过田间试验,把土壤测定值以一定的级差分等,制成养分丰缺及庆施肥料数量检索表。
取得土壤测定值,就可对照检索表按级确定肥料施用量。
此法的优点是,直感性强,定肥简捷方便。
缺点是精确度较差,由于土壤理化性质的差异,土壤氮的测定值和产量之间的相关性很差,一般只用于磷、钾和微量元素肥料的定肥。
3、氮、磷、钾比例法
通过一种养分的定量,然后按各种养分之间的比例关系来决定其它养分的肥料用量,例如,以氮定磷、定钾,以磷定氮等。
此法的优点是,减少了工作量,也容易为群众所理解。
缺点是,作物对养分吸收的比例和应施肥料养分之间的比例是不同的,在实用上不一定能反映缺素的真实情况。
由于土壤各养分的供应强度不同,因此,作为补充养分的肥料需要量只是弥补了土壤的不足。
所以,推行这一定肥方法时,必须预选做好田间试验,对不同土壤条件和不同作物相应地作出符合于客观要求的肥料氮、磷、钾比例。
配方施肥的三类方法可以互相补充,并不互相排斥。
形成一个具体配方施肥方案时,可以一种方法为主,参考其它方法,配合起来运用。
这样做的好处是:
可以吸收各法的优点,消除或减少存在的缺点,在产前能确定更符合实际的肥料用量。
四、测土配方施肥技术的步骤
测土配方施肥涉及面比较广,是一个系统工程。
整个实施过程需要农业教育、科研、技术推广部门同广大农民相结合,配方肥料的研制、销售、应用相结合,现代先进技术与传统实践经验相结合,具有明显的系列化操作、产业化服务的特点。
按着我省一般采用的测土配方施肥方法,主要有以下九个步骤。
第一步,野外调查、采集土样。
土样采集一般在秋收后进行,采样的主要要求是:
地点选择以及采集的土壤都要有代表性。
平地每200亩左右取一个样,山地每100亩左右取一个样。
去掉表土覆盖物,按标准深度挖成剖面,按土层均匀取土。
每个土样在所代表的区域面积内按“S形”、“X形”或“直线形”选择有代表的5—10点为取样点,每点垂直采集耕层(0—20cm)0.1—0.2kg土,混合即为所取土样,每样重0.5—1kg。
样代内置和外挂各一个标签。
标明取样地点、日期、采样人及分析的有关内容。
在作物施肥前取样,对穴、条施田块应避开施肥沟、穴。
为了了解作物生长期内土壤耕层中养分供应状况,取样深度一般在20厘米,如果种植作物根系较长,可以适当加深土层。
在取土的时候同时也要做好田间基本情况调查调查记载所取样田(地)块所种植作物、产量水平、施肥水平、土壤类型及取样地点等内容。
每一取样地块都要建立地块档案,通过在田间访问农户及时填写,这对掌握每一块地的养分状况、产量状况,指导施肥,积累系统资料都有重要意义。
主要项目应包括:
地块编号、地块名称、面积(亩)、土壤类型、地形、灌排条件、土地等级、作物、产量(㎏/亩)、轮作制、施肥水平(有机肥、氮肥、磷肥、钾肥)、生产问题等
第二步,土壤分析与化验。
从田间采回来的土样应及时进行登记、整理和风干,以免错、漏、丢失和引起样品发霉,性质改变。
风干应在清洁、阴凉、通风的房内将土样摊成薄层铺在干净的纸上进行,并经常翻动、捏碎,促进干燥。
在进行大批量的土壤养分化验时,也可将士样盛入特制的塑料土盒中,在不超过50℃的干燥箱中烘干,以加速干燥过程并防止土样在较长时间的自然风干过程中,土壤养分可能产生的变化。
风干或烘干后的土样应根据化验项目的要求,按化验室常规分析方法进行磨碎过筛处理,分别制备通过孔径为1㎜、0.20㎜、0.25㎜和0.15㎜的18号、60号和100号筛的分析土样,装瓶保存供分析用。
土壤化验就是土壤诊断,要找县以上农业和科研部门的化验室。
县的农业技术推广中心都有这类化验室,土壤化验主要是由他们来承担。
化验内容的确定,考虑需要和可能两个方面。
按目前农民对化验费用的实际承受能力,只能选择一些相关性较大的主要项目。
按有关国标、行标或土壤分析技术规范分析所需测定的土壤养分属性,包括土壤有机质、PH、碱解氮、有效磷、速效钾、有效硼和有效锌等项目。
各地普遍采用的是五项基础化验,即碱解氮、速效磷、速效钾、有机质和pH值。
这五项之中,碱解氮、速效磷、速效钾,是体现土壤肥力的三大标志性营养元素。
有机质和pH值二项。
可做参考项目,根据需要可针对性化验中、微量营养元素。
土壤化验要准确、及时。
化验取得的数据要按农户填写化验单,并登记造册,装入地力档案,输入微机,建立土壤数据库
第三步,田间试验,按农业部测土配方施肥技术规范要求,布置田间3414试验和校正试验,摸清土壤养分校正系数,土壤供肥量、农作物需肥规律和肥料利用率等基本参数,对比测土配方施肥效果验证和优化肥料配方。
通过开展田间试验,建立不同施肥区主要作物的氮磷钾肥料效应模型,确定作物合理施肥品种和数量,基肥、追肥分配比例,最佳施肥时期和施肥方法,建立施肥指标体系,为配方设计、施肥建议卡制定及施肥指导提供依据(注释:
3414实验方案是二次回归D-最优设计的一种,是氮磷钾3个因素,4个水平,14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该水平为过量施肥水平。
小区面积30平方米左右,小区宽度不小于4米。
试验地周围要设1米保护行,田间小区要留走道。
校正试验采用3个处理方案设计。
3处理为对照,习性施肥,配方施肥其中测土配方施肥,农民常规施肥2个处理,面积不少于200平方米、空白(不施肥)处理不少于30平方米)
第四步,确定配方。
配方选定由农业专家和专业农业科技人员来完成。
各地的农业技术推广中心、土肥站,负责本地的肥料配方。
首先要由农户提供地块种植的作物,及其规划的产量指标。
农业科技人员根据一定产量指标的农作物需肥量、土壤的供肥量,以及不同肥料的当季利用率,选定肥料配比和施肥量。
这个肥料配方应按测试地块落实到农户。
按户按作物开方,以便农户按方买肥,“对症下药”。
第五步,加工配方肥。
配方肥料生产要求有严密的组织和系列化的服务。
由主管部门、教育、科研、推广、肥料企业、农村服务组织于一体,实行统一测土、统一配方、统一供肥、统一技术指导,为广大农民服务。
配方肥的生产第一关,要把住原料肥的关口,选择省内外名牌肥料厂家,选用质量好、价格合理的原料肥。
第二关,是科学配肥。
由县农业技术推广部门统一建立配肥厂。
第六步,按方购肥。
经过近些年推广测土配方施肥的实践,一些地方已经摸索出了配方肥的供应办法。
县农业技术推广中心在测土配方之后,把配方按农户按作物写成清单,县推广中心、乡镇综合服务站、农户各一份。
由乡镇农业综合服务站或县推广中心按方配肥销售给农户。
科学本身是严格的,来不得半点马虎。
大家都听说过美国正在搞精准农业。
把农业生产技术像工业生产工艺规程那样管理。
美国已有1/5左右的耕地采用卫星定位测土配方施肥。
简单地说,他们按着不同土壤肥力条件,确定若干适应不同作物的施肥配方。
当播种施肥机械田间作业时,由卫星监视机械行走的位置,并与控制施肥配方的电脑系统相联结,机械走到那个土壤类型区,卫星信息系统就控制电脑采用哪种配方施肥模式。
这种施肥是变量的、精确的,这是当今世界上最先进的科学施肥方法。
我们现在搞的平衡施肥,应当说还是一个过渡阶段。
但发展趋势越来越科学。
一定要认真解决过去出现的“只测土不配方、只配方不按方买肥”的问题,全面落实平衡施肥操作程序、不断提高科学化水平。
第七步,科学用肥。
配方肥料大多是作为底肥一次性施用。
要掌握好施肥深度,控制好肥料与种子的距离,尽可能有效满足作物苗期和生长发育中、后期对肥料的需要。
用作追肥的肥料,更要看天、看地、看作物,掌握追肥时机,提倡水施、深施,提高肥料利用率。
第八步,田间监测。
平衡施肥是一个动态管理的过程。
使用配方肥料之后,要观察农作物生长发育,要看收成结果。
从中分析,做出调查。
在农业专家指导下,基层专业农业科技人员与农民技术员和农户相结合,田监测,详实记录,纳入地力管理档案,并及时反馈到专家和技术咨询系统,作为调整修订平衡施肥配方的重要依据。
第九步,修订配方。
一般平衡施肥测土一般每一年进行一次。
按照测土得来的数据和田间监测的情况,由农业专家组和专业农业科技咨询组共同分析研究,修改确定肥料配方,使平衡施肥的技术措施更切合实际,更具有科学性。
这种修改完全符合科学发展的客观规律,每一次反复,都是一次深化提高。
五、测土配方施肥量的计算
当前,配方施肥已经成为农业生产中的热点。
一般情况下,测土配方施肥表采用的推荐施用量是纯度氮、五氧化二磷、氧化钾的用量。
由于各种化肥的有效含量不同,在生产过程中,农民不易准确把握用肥量。
假设一块地推荐用肥量为每亩纯氮8.5千克,五氧化二磷4.8千克,氧化钾6.5千克。
1、单项施肥其计算方式
单项施肥其计算方式为:
推荐施肥量÷化肥的有效含量=应施肥数量。
计算查得如下结果:
施入尿素(尿素含氮量一般为46%)应为8.5÷46%=18.4千克;施入过磷酸钙(过磷酸钙中五氧化二磷的含量一般为12%)应为4.8÷12%=40千克;施入硫酸钾(硫酸钾中氧化钾的含量一般为50%)应为6.5÷50%=13千克。
2、复合肥施用计算
施用复合肥用量要先以推荐施肥量最少的肥计算,然后添加其它两种肥。
如某种复合肥袋上标示的氮、磷、钾含量为15∶15∶15,那么,该地块应施这种复合肥:
4.8÷15%=32千克。
由于复合肥养分比例固定,难以同的满足不同作物不同土壤对各种养分的需求,因此,需添加单质肥料加以补充,计算公式为:
(推荐施肥量-已施入肥量)÷准备施入化肥的有效含量=增补施肥数量。
该地块施入了32千克氮磷钾含量各为15%的复合肥,相当于施于土壤中纯氮32×15=4.8千克,五氧化二磷和氧化钾也各为4.8千克。
根据表上推荐施肥量纯氮8.5千克,氧化钾6.5千克的要求,还需要增施:
尿素(8.5-4.8)÷46%=8千克,硫酸钾(6.5-4.8)÷50%=3.4千克。
六、开展测土配方施肥技术的好处和作用
1、促进农民施肥观念和方法的改变
2、可以起到明显的增收节支效果
3、提高耕地质量
4、提高科学施肥水平
5、减少农业面源污染,保护生态环境
6、保护农民利益
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