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河南农业大学韩燕来 第三章养分平衡法 养分平衡施肥法 Nutrientbalanceandfertilizerrecommendation 是根据作物计划产量需肥量与土壤供肥量之差估算施肥量的方法 又称目标产量法 地力差减法 土壤有效养分校正系数法 第一节地力差减法 一 概念 地力差减法是根据作物目标产量与基础产量之差 求得实现目标产量所需肥料量的一种方法 二 施肥量估算公式 三 几个参数的确定 一 基础产量的确定 特点 操作容易 周期长 基础产量偏低 1 空白法 以不施肥地块的作物产量作为基础产量 2 田间试验法 选择有代表性的土壤 设置包含五项不同的肥料处理的田间试验 分别测得不施氮 磷和钾时的作物产量作为基础产量 玉米三要素五项处理产量结果 kg hm 2 N P K 特点 准确性高 但周期长 费工费时 3 用单位肥料的增产量推算基础产量 在一定的生产区域内 进行肥料增产效应的研究 求算单位肥料的增产量 然后由现产量推算各田块不施肥某种养分的基础产量 冬小麦氮肥增产量 施肥增产量为 8 7 60 522Kg到12 2 60 732kg 某农户施用了60kg hm 2氮素 冬小麦的产量为3000kg hm 2 那么基础产量如何估算呢 特点 所估测地力产量具有快捷 粗放的特点 基础产量 实际产量3000kg hm 2减去施肥增产量为2268 2478kg hm 2 二 目标产量 1 以地定产法 概念 根据土壤的肥力水平确定目标产量的方法 理论依据 正常栽培条件下 农作物的吸收的养分中仍有55 75 是来自土壤原有的养分 而肥料养分占25 45 任凭大肥大水也改变不了这种状态 土壤肥力水平越高 作物吸收的土壤养分越多 吸收的肥料养分效应越少 依存率 作物产量对土壤养分的依赖程度叫做依存率 rateofdependonsoilnutrition 田间多点试验 计算每点的依存率 统计依存率 Dr 与无肥区产量 x 的关系得Dr f x y f x 至少20个点 无肥 完全肥区两个处理 作物成熟后分小区计产 工作流程 确定了目标产量与无肥区产量之间的数学式 知道基础产量就可以推出该地区下一季该作物的目标产量 例如 浙江某地夏玉米以地定产模式为y 3544 5 0 74x 夏玉米2001年基础产量为6000kg hm 2 那么2002年的目标产量定多高 得目标产量y为7984 5kg hm 2 以地定产法的适用范围 适用于土壤无障碍因子以及气候 雨量正常的地区 否则 要考虑其它因子对产量的影响 2 以水定产法 概念 根据生育期内降雨量与播前土壤养有效含水量来确定目标产量的方法 以水定产的关键是事先确定当地水量效能指数10mm降雨量生产作物的经济产量千克数 多点田间试验 计算不同处理的水量的效能指数 设置不同灌水量处理 作物成熟后分小区计产 工作流程 统计不同降雨量时水量效能指数 黑龙江省春小麦水量效能指数 生育期降水量包括播前耕层部分土壤水分含量 和作物生育期内降水量 mm 3 前几年平均单产法概念 一般利用施肥区前三年平均单产和年递增率为基础 确定目标产量的方法叫前几年平均单产法 目标产量 前3年平均单产 前3年平均单产 年递增率 平均单产为什么仅用前3年的 单产平均年递增率 可以用年代长一些的统计数字 根据农业部肥料司1989年下达的 关于配方施肥的工作要点 中指出 一般粮食作物的年递增率为10 15 为宜 对于蔬菜作物 尤其是设施园艺作物应该再高一些 三 形成百公斤经济产量所需养分量 养分系数 农作物在其生育周期中 形成一定的经济产量需要从介质中吸收的各种养分数量 形成 100 经济产量所吸收的养分数量 作物 收获物 氮 N 磷 P 2 5 钾 K 2 水稻 冬小麦 春小麦 大麦 荞麦 玉米 谷子 高梁 甘薯 马铃署 大豆 籽粒 籽粒 籽粒 籽粒 籽粒 籽粒 籽粒 籽粒 鲜块根 鲜块茎 豆粒 2 10 2 40 3 00 3 00 2 70 3 30 2 57 2 50 2 60 0 35 0 50 7 20 0 90 1 30 1 2 5 1 00 0 90 1 60 0 86 1 25 1 30 0 18 0 20 1 80 2 10 3 30 2 50 2 50 2 20 4 30 2 14 1 75 3 00 0 55 1 06 4 00 表3 4常见作物百公斤经济产量所需的养分量 养分系数 定点调查 多点田间试验 作物成熟后计产 经济产量 另取一定数量的整株样品 粉碎测其养分含量 折算出单位面积上植株的吸肥量 工作流程 统计出该该作物不同条件下生产一定经济产量所需养分量 有了百公斤经济产量所需养分量 就可以按下列公式计算出实现目标产量所需养分总量 土壤供肥量和达到目标产量需要通过施肥补充的养分量 四 肥料利用率1 概念肥料利用率是指当季作物从所施肥料中吸收的某养分占施入肥料中该养分总量的百分数 国内外无数试验和生产实践结果表明 肥料利用率因作物种类 土壤肥力 气候条件和农艺措施而异 2 肥料利用率的测量方法 1 示踪法将一定丰度的同位素标记肥料施入土壤 到成熟期分析农作物所吸收利用的标记元素量从而计算肥料利用率的方法 特点 可靠性和真实性高 2 田间差减法利用施肥区农作物吸收的某养分量减去不施肥区农作物吸收的某养分量 再除以所施肥料中该养分总量 其商数就是肥料利用率 例如 某农田无氮肥区小麦单产3750kg hm 2 施用尿素300kg hm 2后 小麦单产为5400kg hm 2 则尿素的利用率 特点 田间差减法测得的肥料利用率一般比示踪法测得的肥料利用率高 五 肥料中有效养分含量肥料中有效养分含量是个基础参数 与其它参数相比较 它是比较容易得到的 因为现时各种成品化肥的有效成分都是按化学工业部部颁标准生产的 都有定值 而且标明在肥料的包装物上 二 肥料用量的计算 某生产单位1999 2001年冬小麦产量分别为7100 8200和7700kg hm 2 且不施氮肥的冬小麦产量为5800kg hm 2 尿素氮的利用率为38 厩肥中氮的含量为0 5 其利用率15 问2002年冬小麦的计划产量和氮 磷 钾肥施用量多大 解 1 目标产量确定 目标产量的确用 前几年平均单产法 则 考虑到高产地区再增产不容易而年递10 2 基础产量 5800kg hm 23 养分系数 百公斤冬小麦吸收氮 磷和钾分别为3 00 1 25和2 5 4 计算尿素施用量 根据地力差减法计算公式首先计算尿素施用量 kg hm 2若用30000kg hm 2厩肥作基肥 则尿素用量为 kg hm 2 第二节土壤有效养分校正系数法一 土壤有效养分校正系数法的概念通过测定土壤有效养分含量估算土壤供肥量的一种方法 土壤供肥量 有效养分校正系数 土壤有效养分测定值 2 25 1mg kg有效养分含量相当于1公顷面积20cm厚土层中所含量有效养分数量 千克 土壤有效养分的利用率 特点 与地力差减法相比具有时间短 简单快速和实用性强的特点 二 土壤有效养分校正系数的测定步骤 一 布置多点田间试验布点的要求 试验点之间有效养分变异大 试验设计 为了排除土壤养分的不平衡性 田间试验处理应为四项 即施PK NK NP和无肥区 作物成熟后单打单收计产 计算出无N 无P和无K区的土壤供应N P O 和K O的量 二 土壤有效养分的测定在设置田间试验的同时 采集无肥区的土壤样本 选择合适浸提剂测定土壤碱解氮 有效磷和有效钾 以 和 的mg kg 1表示 三 土壤有效养分校正系数的计算 土壤有效养分校正系数 每公顷农作物从 P NK KP小区吸收某种养分数量 土壤有效养分测定值 2 25 100 四 进行回归统计以土壤有效养分校正系数 y 为纵坐标 土壤有效养分测定值 x 为横坐标 作出散点图 根据散点分布特征进行选模 以配置回归方程式 浙江省红壤有效磷 钾的土测值与养分校正系数之间的换算表 作物 玉米 三 土壤有效养分校正系数在养分平衡施肥中的应用实例 浙江省红壤区某一田块的夏玉米无肥区产量为4125kg hm 2 土壤有效磷为 Bray IP 15mg kg 1 土壤有效钾 1mol L 1 NH4OACK 100mg kg 1 试计算夏玉米最高产量及相应的磷 钾肥施用量 过磷酸钙含P2O515 氯化钾含K2O60 当地 以地定产 式 y 3544 5 0 74x百公斤夏玉米吸收的P2O5为0 74公斤 K2O为3 70公斤 不同养分测定值时的养分校正系数已知 解 1 据当地 以地定产 式 y 3544 5 0 74x当x 4125kg hm 2时y 3544 5 0 74 4125 6663 6kg hm 2此为夏玉米的最高产量 即目标产量 2 根据当地实测 百公斤夏玉米吸收的P2O5为0 74公斤 K2O为3 70公斤 3 实现目标产量的需养分总量为 P2O5 6597 100 0 74 49 31kg hm 2 K2O 6597 100 3 70 246 55kg hm 2 4 土壤供磷和钾量为 按表3 5查得土壤有效磷 P 15mg kg 1的有效养分校正系数为0 49 有效钾 K 100mg kg 1时的有效养分校正系数为0 466 则 土壤供P2O5 15 2 29 0 49 2 25 37 87kg hm 2 土壤供K2O 100 1 21 0 466 2 25 126 87kg hm 2 式中 2 29 由P换算成P2O5的系数 1 21 由K换算成K2O的系数 5 磷 钾肥的利用率 从表3 5中查得 当土壤有效磷 P 15mg kg 1时 磷肥利用率为13 土壤有效钾 K 100mg kg 1时 钾肥利用率为80 6 计算施肥量 该地区夏玉米施用过磷酸钙587kg hm 2 氯化钾349kg hm 2