慈利县主要农作物测土配方施肥技术指标体系.doc

专题报告之二：田间试验与施肥技术指标体系建立慈利县农业局慈利县是全国首批测土配方施肥试点项目县。项目实施以来，我县按照农业部测土配方施肥技术规范和省土肥站的相关要求，开展了大量的田间试验。现以湖南省建立测土配方技术指标体系实施方案（试行）（湘农业办肥2008106号）为指导，初步建立了中稻、玉米、油菜3种主要农作物施肥指标体系。1 田间试验内容和方法1.1田间试验内容。建立测土配方施肥指标体系主要有3个方面的内容：一是相关研究。目的是用若干个参比标准值来考核每一种提取测定方法的结果，检验此法在这类土壤上是否可用。由于测土配方施肥技术规范已经对土壤测试方法进行了统一规范，因此实质上目前施肥指标体系研究中没有包括此项工作。二是建立土壤养分丰缺指标。即通过校验研究，对多年多点田间试验结果进行统计分析，得出作物相对产量和土壤养分测试值的数学关系，再以相对产量90、75、60为标准，获得土壤养分丰缺等级指标。三是建立主要作物施肥模型和推荐施肥指标。通过田间试验，建立适合本区域的不同土壤、不同作物的施肥模型，确定相应的推荐施肥指标和技术参数。1.2田间试验方法。田间试验方法按照农业部测土配方施肥技术规范（试行）修订稿和湖南省测土配方施肥田间试验方案进行，针对慈利县实际情况进行了适当调整。我县田间试验种类包括3415（3414）试验、氮磷钾不同用量试验、基追肥比例试验、参数试验和肥料配方校正试验。其中3415（3414）试验和肥料配方校正试验不设重复，参数试验、氮磷钾不同用量试验和基追肥比例试验均设3次重复，随机区组排列。1.3田间试验实施情况。项目期间（20052007年），我县为摸清主要耕地土壤的供肥性能、作物需肥规律和肥料增产效应，优化测土配方施肥技术参数，建立和完善测土配方施肥指标体系，共完成各类田间试验78个，其中中稻试验30个，玉米试验23个，油菜18个，柑桔试验7个；3415（3414）试验31个，肥料配方校正试验30个，氮磷钾不同用量试验8个，基追肥比例试验3个，参数试验6个。2 建立指标体系的技术路线2.1 土壤养分丰缺指标的建立2.1.1计算基础地力产量。地力产量（%）=无肥区产量/全肥区产量100%。表1 慈利县20052007年田间肥效试验情况统计作物试验种类供试土种河砂泥红黄泥(灰)黄砂泥酸紫泥灰黄红土红灰土河砂(泥)土黄泥田(土)紫砂泥(土)合计中稻3415试验414110不同用量试验213参数试验11基追肥比例试验112校正试验57214小 计131420007330玉米3415试验1337不同用量试验2215参数试验1113基追肥比例试验11校正试验2147小 计310021051123油菜3415试验333211参数试验11校正试验12126小 计53200402218柑桔3415试验1113参数试验11校正试验1113小 计3010010027合 计245722155108782.1.2计算氮磷钾肥料相对产量。缺素区相对产量（%）=缺素区产量/全肥区产量100%。相对产量按照低于60%75%为低；相对产量75%90%为中;相对产量90%以上为高。2.1.3分析作物相对产量与土壤有效养分测试值之间的关系。分作物种类和土壤类型统计土壤养分测定值与作物相对产量，通过EXCEL软件获得相对产量与土壤养分测试值的数学关系，并绘出趋势图。2.1.4分析作物养分相对吸收量与土壤有效养分测试值的关系。作物养分相对吸收量为缺肥区养分吸收量占全肥区养分吸收量的百分数。分作物种类和土壤类型统计土壤养分测定值与作物养分相对吸收量，通过EXCEL软件获得养分相对吸收量与土壤养分测试值的数学关系，并绘出趋势图。2.1.5划分土壤养分丰缺指标。根据趋势线分段计算不同相对产量区间所对应的土壤养分测定值，然后结合该区域大田土壤养分测试结果，组织专家组集中评议，综合分析，制作土壤养分丰缺指标。2.2 主要农作物施肥指标体系的建立2.2.1 肥料利用率。肥料利用率（%）=2.2.2 肥料增产效率。肥料增产效率（%）=全肥区产量-缺素区产量/缺素区产量100%2.2.3 土壤有效养分校正系数。土壤有效养分校正系数（%）=100%2.2.4作物施肥模型建立和肥料施肥量推荐。分作物运用函数法计算每个试验点的最佳施肥量，然后将多年多点结果按不同肥力水平汇总，计算不同肥力水平和目标产量下的平均推荐施肥量和上、下限，并制作土壤养分丰缺指标及施肥量对照检索表。2.2.5基追肥比例的确定。根据田间肥效试验结果科学确定。2.2.5.1氮肥。根据各类作物在不同土壤质地上的基追肥比例试验结果以及不同作物生育期长短、吸肥规律、土壤肥力高、低和肥料养分利用率确定肥料基追肥用量及比例。总的原则是注意作物全生育期的平衡施用。2.2.52磷钾肥。磷肥原则上集中作基肥一次性全层深施；钾肥则根据各区域不同作物、不同土壤质地的基追肥比例试验结果通过汇总分析，用加权平均法确定基肥、追肥施用比例。2.2.5.3中微量元素肥。中微量元素肥原则上以基肥为主，基肥不足的在适宜的生育期进行叶面喷施。3 慈利县土壤养分丰缺指标体系3.1基础地力产量：表2为慈利县20052007年经过田间试验而得出的主要土壤基础地力产量结果。表2说明，慈利县中稻土壤基础地力产量河砂泥酸紫泥黄砂泥红黄泥；玉米土壤基础地力产量为灰黄红土河砂泥土红灰土；油菜土壤基础地力产量为河砂泥红黄泥灰红土。这与我县实际基本相符。分析作物目标产量与地力产量，可得出如下结果：中稻目标产量表2 慈利县主要土壤基础地力产量作物丘数土 种空白区产量（kg/667）全肥区产量（kg/667）地力产量（）中稻14河砂泥349.8446.778.07黄砂泥347.2496.970.29红黄泥318.6565.856.31酸紫泥330.4442.474.68平 均336.5488.069.84玉米9河砂泥土353.7516.268.53红灰土319.9546.859.07灰黄红土451.2635.071.06平 均374.9566.066.22油菜6河砂泥68.5142.947.91红黄泥53.2143.835.64灰红土55.2155.735.46平 均59.0147.539.67柑桔3平 均2205.34016.955.61（y）与地力产量(x)之间存在y=0.9967x+126.04(R2=0.459)的关系式；玉米有y=0.6198x+307.09(R2=0.6228)的关系；油菜有y=0.8373x+96.41(R2=0.5799)的关系（见上图）。3.2肥料相对产量：表3根据2005-2007年的田间试验结果计算出的N、P、K相对产量。表3说明，不同养分相对产量趋于一致，均为钾肥磷肥氮肥；而不同作物氮磷钾肥相对产量之间也趋于一致，氮磷钾肥均表现为中稻玉米油菜。表3 慈利县主要农作物氮、磷、钾相对产量统计作物试验编号供试土种试验种类相对产量（%）NPK中稻427200E20060320A001红黄泥3415试验69.7187.5688.64427200E20060320A002黄砂泥3415试验79.5685.2688.44427200E20060421A018河砂泥3415试验91.1783.0891.05427225E20060426A052河砂泥3415试验95.393.0594.3427231E20060502A042黄砂泥3415试验85.7588.7590.45427200E20070319A001黄砂泥3415试验89.495.4198.06427200E20070327A001灰黄砂泥3415试验72.5489.3188.98427202E20070422A001河砂泥3415试验94.3391.494.84427223E20070410A001酸紫泥3415试验89.9596.5899.13427200E20070322A001河砂土3415试验94.3391.494.84427200E20070426A005河砂泥参数试验90.8498.3897.51平均86.7289.5692.53玉米427221E20060402A010灰黄红土3415试验84.0688.8792.96427200E20060402A002河砂土3415试验72.9182.387.57427213E20060404A005红灰土3415试验83.387.0986.98427213E20070406A005红灰土3415试验84.5677.6885.61427200E20070401A001河砂泥土3415试验80.3185.888.86427200E20070417A001红灰土3415试验72.0489.5588.86427202E20070322A001河砂泥土3415试验83.7687.5287.56427231E20060404A003黄泥土磷钾不同用量65.4865.28427202E20060421A013河砂泥土磷钾不同用量74.7676.11427213E20060404B005红灰土磷钾不同用量80.6483.46427213E20060404A006红灰土参数试验81.3286.4787.55427221E20060330A001灰黄红土参数试验57.5489.4696.02427230E20060403A009河砂土参数试验61.2587.9796.49平均75.2983.3586.41油菜427200E20050830A004红灰土3414试验71.6782.987.87427200E20050830A005红灰土3414试验77.4787.0894.52427200E20050901A002河砂泥3414试验74.8283.1692.08427200E20050903A003砂质黄泥田3414试验72.285.9387.13427200E20050913A001砂质黄泥田3414试验72.0985.4184.38427202E20051101A253河砂泥3414试验59.0884.2690.21427200E20060821A001河砂泥3415试验76.9473.7967.92427200E20060910A009红黄泥3415试验34.686.8388.28427200E20060918A006红黄泥3415试验59.0860.9560.05427213E20060930A006红灰土3415试验80.590.4392.61427200E20070822A001红黄泥3415试验69.380.2890.88427202E20051101A254河砂泥参数试验60.973.0993.48平均67.3981.1885.78从上3图可以看出，慈利县中稻钾肥（y）与土壤速效钾(x)存在y=8.5737Ln(x)+55.152（R2=0.5904）的关系，玉米有y= 11.074Ln(x)+37.052（R2=0.6399）的关系，油菜有y= 23.952Ln(x)+26.006（R2=0.5926）的关系。3.3养分相对吸收量：表4根据2005-2007年的田间试验结果计算出的N、P、K养分相对吸收量。表4说明，不同养分相对吸收量趋于一致，均为钾肥磷肥氮肥；而不同作物氮磷钾肥相对吸收量之间也趋于一致，氮磷钾肥均表现为中稻玉米油菜。表4 慈利县主要农作物养分相对吸收量作物统一编号供试土种试验种类相对养分吸收量（%）NPK中稻427200E20070327A001灰黄砂泥3415试验72.57 89.2688.96 427202E20070422A001河砂泥3415试验94.32 91.3794.81 427223E20070410A001酸紫泥3415试验89.94 96.5799.10 427200E20060320A001红黄泥3415试验69.68 87.6288.61 427200E20060320A002黄砂泥3415试验79.56 85.3788.44 427200E20060421A018河砂泥3415试验91.22 83.1991.03 427200E20060426A052河砂泥3415试验95.28 93.1294.32 427200E20060502A042黄砂泥3415试验85.74 88.7190.38 427200E20070319A001黄砂泥3415试验89.42 95.3498.02 427200E20070322A001河砂土3415试验94.26 91.2994.83 427200E20070426A005河砂泥参数试验90.79 98.3897.51 平均86.62 90.93 93.27 玉米427200E20060402A002河砂土3415试验72.91 82.2187.50 427200E20060402A010灰黄红土3415试验84.07 88.8392.94 427200E20060404A005红灰土3415试验83.28 87.186.92 427200E20070401A001河砂泥土3415试验80.34 85.8188.84 427200E20070417A001红灰土3415试验72.00 89.6188.87 427202E20070322A001河砂泥土3415试验83.77 87.4787.55 427213E20070406A005红灰土3415试验84.59 77.685.61 427202E20060421A013河砂泥土磷钾用量74.6476.09 427213E20060404B005红灰土磷钾用量80.6383.48 427231E20060404A003黄泥土磷钾用量65.5365.27 427213E20060404A006红灰土参数试验81.37 86.5287.57 427221E20060330A001灰黄红土参数试验57.51 89.3896.00 427230E20060403A009河砂土参数试验61.28 87.9296.50 平均76.11 83.33 86.40 油菜427200E20050830A004红灰土3414试验71.62 82.9187.83 427200E20050830A005红灰土3414试验77.48 87.0394.50 427200E20050901A002河砂泥3414试验74.90 83.192.09 427200E20050903A003砂质黄泥田3414试验72.19 86.0487.10 427200E20050913A001砂质黄泥田3414试验72.08 85.5284.38 427200E20060821A001河砂泥3415试验76.99 73.7467.97 427200E20060910A009红黄泥3415试验52.01 93.8791.47 427200E20060918A006红黄泥3415试验59.11 61.1160.03 427200E20070822A001红黄泥3415试验67.60 80.287.34 427202E20051101A253河砂泥3414试验59.05 84.1490.26 427213E20060930A006红灰土3415试验80.51 90.4992.68 427202E20051101A254河砂泥参数试验60.87 73.1173.11 平均68.70 81.77 84.06 分析作物N、P、K相对吸收量与土壤有效养分测试值之间的关系，可以发现，土壤N素相对吸收量与碱解N之间相关性不好，而P、K相对吸收量分别与土壤有效P、速效K之间呈显著的对数相关（见下列各图），说明土壤有效P、速效K测试值能够反映土壤有效P、K的供应水平。 3.4土壤养分丰缺指标：按照相对产量90%为高、75-90之间为中、60-75之间为低的标准，通过上述9个钾相对产量与土壤速效钾测定值的关系图、磷钾相对吸收量与土壤测定值的关系图，初步得出慈利县水田土壤速效磷、钾的丰缺指标（表5）。因土壤氮素相对吸收量与碱解氮之间相关性不好，而不能建立氮素相对产量与土壤碱解氮测定值的相关关系，也就确定不了土壤氮素养分丰缺指标。表5 慈利县土壤磷钾养分丰缺指标丰缺等级相对产量或相对吸收量有效Pmg/kg速效Kmg/kg备 注高9015120指标为试验结果，其它指标为专家推断。中75-90890低75-606504 慈利县主要农作物施肥指标体系4.1肥料利用率：表6是根据20052007年慈利县肥效田间试验中，空白区和全肥区N、P、K养分吸收量计算的肥料利用率。表6 慈利县主要农作物肥料利用率作物供试土种试验个数肥料利用率（%）NPK中稻灰黄砂泥136.4919.0524.11红黄泥135.0616.1328.93黄砂泥322.0917.8527.50河砂泥510.8713.1112.65酸紫泥123.1313.4021.79平均25.5315.9123.00玉米河砂泥土526.9916.3619.05红灰土534.2010.2722.68灰黄红土243.1412.6713.29平均34.7817.7526.98油菜红灰土324.2913.9619.45红黄泥333.7916.521.26砂质黄泥田226.5913.0225.45河砂泥431.0615.811.81平均28.9314.8219.494.2肥料增产率：从表7可以得出，中稻、玉米、油菜肥料增产效果均以氮肥最大，磷肥次之，钾肥最小；氮、磷、钾肥的增产效果均以油菜最大，玉米次之，中稻最小。表7 慈利县主要土壤农作物肥料增产率作物供试土种试验个数肥料增产率（%）氮肥磷肥钾肥中稻河砂泥77.3413.758.02红黄泥143.4614.2112.82黄砂泥318.0511.598.54灰黄砂泥137.8511.9612.39酸紫泥212.593.540.87平均23.8611.018.53玉米河砂泥土638.6719.9615.19红灰土525.0218.9715.67灰黄红土246.3812.165.86平均33.72 16.12 11.48 油菜河砂泥449.28 27.82 18.41 红黄泥356.7844.3138.29红灰土330.9515.359.19砂质黄泥田238.6216.7316.65平均43.70 25.40 19.19 4.3土壤有效养分校正系数：表8 慈利县主要土壤养分校正系数作物供试土种试验个数土壤有效养分校正系数（%）氮肥磷肥钾肥中稻河砂泥55.2823.298.92黄砂泥34.4325.4310.01红黄泥15.0732.4312.5灰黄砂泥13.7723.8712.26酸紫泥14.6952.2511.89平均4.8828.6210.11玉米河砂泥土414.3323.2516.1红灰土410.9035.9012.36灰黄红土215.3736.7413.58平均7.6431.3111.97油菜河砂泥44.7935.987.86红黄泥34.6726.957.24砂质黄泥田25.5727.788.7红灰土36.0134.725.4平均5.232.047.234.4主要农作物施肥模型根据2005-2007年3415（3414）试验结果，得出了我县主要土壤主要作物氮肥、磷肥、钾肥一元二次模型（农产品价格和肥料价格按当年当时价格计算）。表9 慈利县主要土壤氮肥一元二次回归模型作 物土壤类型试验个数一元二次模型R最佳施氮量（kg/mu）目标产量（kg/mu）杂交中稻河砂泥3Y=392.488+11.775N-0.744N20.74027.7 439.1 黄砂泥3Y=389.571+19.555N-1.082N20.81328.9 477.9 红黄泥1Y=386.85+27.355N-1.195N20.961711.3 543.4 超级中稻河砂泥1Y=437.32+10.817N-0.408N20.911412.8 508.9 灰黄砂泥1Y=406.38+25.777N-1.105N20.982211.5 556.7 酸紫泥1Y=397.5+10.893N-0.458N20.820411.4 461.4 玉 米河砂土3Y=367.595+21.724N-0.938N20.928811.4 493.2 红灰土3Y=418.92+14.928N-0.589N20.85412.4 513.4 灰黄红土1Y=518.07+24.98N-1.264N20.84659.7 641.5 油 菜河砂泥3Y=104.364+8.368N-0.394N20.98199.8 148.5 红黄泥3Y=79.653+9.637N-0.392N20.986711.6 138.7 红灰土3Y=115.808+6.165N-0.289N20.96249.6 148.4 沙质黄泥田2Y=124.733+9.56N-0.489N20.98989.1 171.2 表10 慈利县主要土壤磷肥一元二次回归模型作 物土壤类型试验个数一元二次模型R最佳施磷量（kg/mu）目标产量（kg/mu）杂交中稻河砂泥3Y=378.255+21.972N-1.933N20.85195.6 440.7 黄砂泥3Y=419.21+20.196P-1.115P20.95278.9 510.6 红黄泥1Y=489.115+18.402P-1.324P20.87176.8 553.0 超级中稻河砂泥1Y=451.53+26.017P-3.184P20.85224.0 504.7 灰黄砂泥1Y=498.02+21.383P-2.547P20.67844.1 542.9 酸紫泥1Y=429.925+19.643P-2.604P20.7683.7 466.9 玉 米河砂土3Y=423.825+27.135P-1.741P20.99957.7 529.6 红灰土3Y=440.55+26.854P-2.162P20.89146.1 523.9 灰黄红土1Y=556.06+33.983P-3.038P20.89475.5 651.1 油 菜河砂泥3Y=120.288+8.624P-0.601P20.95156.3 150.8 红黄泥3Y=106.713+12.555P-1.102P20.99675.4 142.4 红灰土3Y=131.669+7.411P-0.791P20.89434.0 148.7 沙质黄泥