測土配方施肥原理與方法
引言
測土配方施肥技術是土壤肥力化學基礎上發展起來的計算施肥技術。是以土壤測試和田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥的基礎上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數量、施肥時間和施用方法。
實踐證明,推廣測土配方施肥技術,可以提高化肥利用率5%-10%,增產率一般為10%-15%,高的可達20%以上。實行測土配方施肥不但能提高化肥利用率,獲得穩產高產,還能改善農產品質量,是一項增產節肥、節支增收的技術措施。測土配方施肥技術的核心是調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾。同時有針對性地補充作物所需的營養元素,作物缺什么元素就補充什么元素,需要多少補多少,實現各種養分平衡供應,滿足作物的需要;達到提高肥料利用率和減少用量,提高作物產量,改善農產品品質,節省勞力,節支增收的目的。
測土配方施肥是一項長期的、基礎的工作,是直接關系到農作物穩定增產、農民收入穩步增加、生態環境不斷改善的一項日常性工作,是由一系列理論、方法、推廣模式等組成的體系,其中農業技術推廣體系單位要負責測土、配方、施肥指導核心等環節,建立技術推廣平臺;測土配肥試驗站、肥料生產企業、肥料銷售商等搞好配方肥料生產和供應服務,建立良好的生產和營銷機制;科研教學單位要重點解決限制性技術或難題,不斷提升和完善測土配方施肥技術。
1、測土配方施肥理論依據
1.1 作物增產曲線證實了肥料報酬遞減律的存在。因此,對某一作物品種的肥料投入量應有一定的限度。在缺肥的中低地區,施用肥料的增產幅度大,而高產地區,施用肥料的技術要求則比較嚴格。肥料的過量投入,不論是哪類地區,都會導致肥料效益下降,以致減產的后果。因此,確定最經濟的肥料用量是配方施肥的核心。
1.2 作物生長所必需的多種營養元素之間有一定的比例。有針對性地解決限制當地產量提高的最小養分,協調各營養元素之間的比例關系,糾正過去單一施肥的偏見,實行氮、磷、鉀和微量元素肥料的配合施用,發揮諸養分之間的互相促進作用,是配方施肥的重要依據。
1.3 在養分歸還(補償)學說的指導下,配方施肥體現了解決作物需肥與土壤供肥的矛盾。作物的生長,不但消耗土壤養分,同時消耗土壤有機質。因此,正確處理好肥料(有機與無機肥料)投入與作物產出、用地與養地的關系,是提高作物產量和改善品質,也是維持和提高土壤肥力的重要措施。
1.4 測土配方施肥又是一項綜合性技術體系。它雖然以確定不同養分的施肥總量為主要內容,但為了充分發揮肥料的最大增產效益,施肥必須與選用良種,肥水管理耕作制度,氣候變化等影響肥效的諸因素相結合,配方肥料生產要求有嚴密的組織和系列化的服務,形成一套完整的施肥技術體系。
2 、 測土配方施肥的著重大意義
2.1、提高作物產量,保證糧食生產安全 通過土壤養分測定,根據作物需要,正確確定施用肥料的種類和用量,才能不斷改善土壤營養狀況,使作物獲得持續穩定的增產,從而保證糧食生產安全。
2.2、降低農業生產成本,增加農民收入 肥料在農業生產資料的投入中約占50%,但是施入土壤的化學肥料大部分不能補作物吸收,未被作物吸收利用的肥料,在土壤中發生揮發、淋溶,被土壤固定。因此提高肥料利用率,減少肥料的浪費,對提高農業生產的效益至關重要。
2.3、節約資源,保證農業可持續發展 采用測土配方施肥技術,提高肥料的利用率是構建節約型社會的具體體現。據測算,如果氮肥利用率提高10%,則可以節約2.5億立方米的天然氣或節約375萬噸的原煤。在能源和資源極其緊缺的時代,進行測土配方施肥具有非常重要的現實意義。
2. 4、減少污染,保護農業生態環境 不合理的施肥會造成肥料的大量浪費,浪費的肥料必然進入環境中,造成大量原料和能源的浪費,破壞生態環境,如氮、磷的大量流失可造成大體的富養分化。所以,使施入土壤中的化學肥料盡可能多的被作物吸收,盡可能減少在環境中滯留,對保護農業生態環境也是有益的。您張旗鼓的測土配方施肥熱潮。
我們所說的測土配方施肥就是國際上通稱的平衡施肥,該項技術是聯合國在全世界推行的先進農業技術。
3、測土配方施肥的基本原理
為了充分發揮肥料的最大增產效益,施肥必須與選用良種、肥水管理、種植密度、耕作制度和氣候變化等影響肥效的諸因素相結合,形成一套完整的施肥技術體系。一是養分歸還律:作物產量的形成有40—80%養分從土壤中吸收,但土壤不是取之不盡、用之不竭的“養分庫”,我們必須通過施肥來保證土壤有足夠的養分來保持土壤養分的攜出與輸入間的平衡。只有依靠施肥,才能把被作物吸收的養分“歸還”土壤,確保土壤肥力,供應下一季作物的養分利用。二是最小養分律:作物生長發育需要吸收各種養分,但嚴重影響作物生長,限制作物產量的是土壤中那種含量最小的養分因素,也就是最缺的那種養分。如果忽視這個最小養分,即使繼續增加其他養分,作物產量也難以再提高。只有增加最小養分的量,產量才能相應提高。三是同等重要、不可代替律:對農作物來講,不論大量元素還是微量元素,都是同樣重要缺一不可的,即使缺少某一種微量元素,盡管它的需要量很少,仍會影響某種生理功能而導致減產。如玉米缺鋅導致植株矮小而出現花苗病,棉花缺硼蕾而不花。微量元素與大量元素同等重要,不能因為需要量少而忽略。同時各營養元素在作物體內功效不同,相互之間是不能互相代替的。如缺磷不能用氮代替,缺鉀不能用磷代替,缺什么元素就要補什么元素。四是報酬遞減律:當施肥量超過適量時,單位施肥量的增產呈遞減趨勢,超過一定量就不再增產,甚至會造成減產。
4. 測土配方施肥原則
4.1協調養分平衡原則
作物的正常生長發育既要求所需的各種養分有充分的供應量,又要求各種養分的供應量之間保持適當的比例。因而通過野外調查、取樣測試、配方施肥等系列工作以協調養分平衡,保證作物生長所需的各種營養適量且按比例供給。
4.2 增加產量與改善農產品品質相統一的原則
施肥,無論是化肥還是有機肥對作物的增產作用已是眾所周知的事實。農產品的品質主要決定于作物本身的遺傳特性,但也受外界環境條件的影響,其中包括施肥。尤其是在作物的產量和品質對施肥的反應不同步時,測土配方施肥可以有以下選擇:在不至于使產品品質顯著降低或對人、畜安全產生影響的情況下,以實現最高產量為施肥目標;在不至于引起產量顯著降低時,以實現最佳品質為施肥目標;當產量和品質之間的矛盾比較大時,有利于品質改善的前提下,盡可能提高產量為施肥目標。對因品質良好即具有較高商品價值而全部或部分彌補由于產量的降低所造成的經濟損失的產品,選擇最好或較好的品質為施肥目標;在食品或飼料作物產品產量嚴重短缺的特殊情況下,在保證產品不對頭、畜產生危害的前提下,還可以選擇最高或較好的產量為施肥目標。
4.3 提高肥料利用率的原則
施肥技術是影響肥料利用率的主要原因之一。有機肥料和無機肥料配合施用是提高肥料利用率的有效途徑之一,各種養分的配合施用,如氮、磷、鉀的配合施用,大量營養元素肥料與微量營養元素肥料的配合施用,不僅僅為作物生長發育平衡供應各種養分,還可以充分發揮各養分之間的相互促進作用,從而提高施肥效果和肥料利用率。
4.4 保護生態環境原則
肥料施入土壤后,一些肥料的成分或肥料與土壤發生相互作用的產物不可避免地進入與土壤圈密切相關的大氣圈、水圈、和生物圈,而合理施肥能最大限度地減少這些物質進入環境產生污染,而保護生態環境。
4.5 保障農業生產可持續發展的原則
培肥地力是保障農業生產可持續發展的根本。地力水平及變化趨勢不僅取決于土地本身,更受到外部自然環境及人類社會生產活動的影響。人類社會生產活動尤其是施肥,不僅直接影響著地力發展變化的方向和速度,還決定著農業生產的水平和發展趨勢。測土配方施肥的最基本原則,就是維持并提高地力以保障農業生產的可持續發展。
5測土配方施肥的主要方法
5.1 地力分區(級)配方法
地力分區(級)配方法的作法是,按土壤肥力高低分為若干等級,或劃出一個肥力均等的田片,作為一個配方區,利用土壤普查資料和過去田間試驗成果,結合群眾的實踐經驗,估算出這一配方區內比較適宜的肥料種類及其施用量。
地力分區(級)配方法的優點是具有針對性強,提出的用量和措施接近當地經驗,群眾易于接受,推廣的阻力比較小。但其缺點是,在地區局限性,依賴于經驗較多。適用于生產水平差異小、基礎較差的地區。在推行過程中,必須結合試驗示范,逐步擴大科學測試手段和指導的比重。
5.2 目標產量配方法
目標產量配方法是根據作物產量的構成,由土壤和肥料兩個方面供給養分原理來計算施肥量。目標產量確定以后,計算作為需要吸收多少養分來施用肥料。目前有以下兩種方法:
5.2.1、養分平衡法
以土壤養分測定值來計算土壤供肥量。肥料需要量可按下列公式計算:
肥料需要量= (作物單位產量養分吸收量×目標產量)-(土壤測定值×校正系數)肥料養分含量×肥料當季利用率
注:(1)式中作物單位吸收量×目標產量=作物吸收量
(2)土壤測定值×0.3校正系數=土壤供肥量
(3)土壤養分測定值以mg/kg表示,0.3為養分換算系數。
這一方法的優點是概念清楚,容易掌握。缺點是,由于土壤具有緩沖性能,土壤養分處于動態平衡,因此,測定值是一個相對量,不能直接計算出“土壤供肥量”,通常要通過試驗,取得“校正系數”加以調整,面校正系數
5.2.2、地力差減法
作物在不施任何肥料的情況下所得的產量稱空白田產量,它所吸收的養分,全部取自土壤。從目標產量中減去空白田產量,就應是施肥所得的產量。按下列公式計算肥料需要量:肥料需要量=作物單位產量養分吸收量×(目標產量-空白田產量)養分含量×肥料當季利用率
這一方法的優點是,不需要進行土壤測試,避免了養分平衡法的缺點。但空白田產量不能預先獲得,給推廣帶來了困難。同時,空白田產量是構成產量諸因素的綜合反映,無法代表若干營養元素的豐缺情況,只能以作物吸收量來計算需肥量。當土壤肥力愈高,作物對土壤的依賴率愈大(即作物吸自土壤的養分越多)時,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有能及時察覺,必須引起注意。
5.3 肥料效應函數法
通過簡單的對比,或應用正交、回歸等試驗設計,進行多點田間試驗,從而選出最優的處理,確定肥料的施用量,主要有以下三種方法:
5.3.1、多因子正交、回歸設計法
此法一般采用單因素或二因素多水平試驗設計為基礎,將不同處理得到的產量進行數量統計,求得產量與施肥量之間的函數關系(即肥料效應方程式)。根據方程式,不僅可以直觀地看出不同元素肥料的增產效應,以及其配合施用的聯應效果,而且還可以分別計算出經濟施用量(最佳施肥量)、施肥上限和施肥下限。作這建議施肥量的依據。
此法的優點是,能客觀地反擊影響肥效諸因素的綜合效果,精確度高,反饋性好。缺點是有地區局限性,需要在不同類型土壤上布置多點試驗,積累不同年度的資料,費時較長。
5.3.2、養分豐缺指標法
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性,對不同作物通過田間試驗,把土壤測定值以一定的級差分等,制成養分豐缺及慶施肥料數量檢索表。取得土壤測定值,就可對照檢索表按級確定肥料施用量。
此法的優點是,直感性強,定肥簡捷方便。缺點是精確度較差,由于土壤理化性質的差異,土壤氮的測定值和產量之間的相關性很差,一般只用于磷、鉀和微量元素肥料的定肥。
5.3.3、氮、磷、鉀比例法
通過一種養分的定量,然后按各種養分之間的比例關系來決定其它養分的肥料用量,例如,以氮定磷、定鉀,以磷定氮等。此法的優點是,減少了工作量,也容易為群眾所理解。缺點是,作物對養分吸收的比例和應施肥料養分之間的比例是不同的,在實用上不一定能反映缺素的真實情況。由于土壤各養分的供應強度不同,因此,作為補充養分的肥料需要量只是彌補了土壤的不足。所以,推行這一定肥方法時,必須預選做好田間試驗,對不同土壤條件和不同作物相應地作出符合于客觀要求的肥料氮、磷、鉀比例。
配方施肥的三類方法可以互相補充,并不互相排斥。形成一個具體配方施肥方案時,可以一種方法為主,參考其它方法,配合起來運用。這樣做的好處是:可以吸收各法的優點,消除或減少存在的缺點,在產前能確定更符合實際的肥料用量。
6、測土配方施肥技術路線及工作要點
測土配方施肥是綜合應用現代農業科技成果,以土壤測試和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律,土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥料的基礎上,提出氮、磷、鉀及中微量元素等肥料施用品種、數量、時期和方法。主要圍繞“測土、配方、配肥、供肥、施肥指導”五個環節開展工作。
6.1、土壤測試。測土是制定肥料配方的重要依據。準確掌握各種類型土壤的養分狀況和理化性狀,找準土壤缺素因子,為配方研究提供第一手資料。測定內容包括土壤容重、PH值、有機質、全N、全P、全K、無機N、有效P、速效K、有效Zn、有效B、有效Mn、有效Pe、有效Mo、陽離子交換量、S及碳配鹽含量。
6.2、田間試驗。根據土壤類型和主要農作物安排肥料田間小區試驗,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。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。
6.3、配方設計。匯總分析土壤測試和田間試驗數據結果,篩選出不同農作物,不同土壤類型施肥的科學配方,配方設計是測土配方施肥技術的精化,關鍵是保證配方的科學性,這是與普通復混肥料的根本區別,對土壤、作物及產量水平有極強的針對性,它實現了對土壤養分的動態管理,精細、準確地指導肥料施用。
6.4、校正試驗。為保證肥料配方的準確性,減少配方肥大面積應用的風險,在每個施肥分區單元,以當地主要作物及其主栽品種為對象,設置測土配方肥、農戶習慣施肥、空白對照三個處理的校正試驗,對比測土配方施肥的增產效果,驗證和完善肥料配方,優化測土配方施肥技術參數。
6.5、配肥加工。根據篩選出的配方,以各質單質或復混肥為原料配制不同作物在不同土壤類型上的專用配方肥,實現技術與物質的有機結合,配肥加工是測土配方施肥技術重點,關鍵是保證配方肥質量,才能體現增產增效。目前推廣的有兩種模式:一種是農民根據縣土肥站印制發放的施肥建議卡自行購買各種肥料,配合施用;一種是縣農業局依法公開招標配方肥定點加工企業,已按照縣土肥站研發的配方由定點加工企業生產了各類農作物專用配方肥,各鄉鎮均有專銷點,農民朋友可購買使用。
6.6、示范推廣。針對個地方農戶地塊和作物種植狀況,縣土肥站制定了測土配方施肥建議卡,已由各鄉鎮農技人員和村委會發放到了項目區農戶。同時,還建立了測土配方施肥示范區,樹立了樣板。展示了測土配方施肥技術效果。
6.7、宣傳培訓。搞好技術宣傳、培訓、加強技術指導,是測土配方施肥技術推廣的保證??h農業局通過新型農民科技培訓、農業科技入戶等手段對鄉(鎮)、村、社技術推廣單位和生產業主、經銷商、種田能手、科技農戶、示范農戶等進行了培訓,同時通過電視、報刊、墻體廣告、明白紙等方式,大張旗鼓地宣傳測土配方施肥的重要意義,介紹測土配方施肥技術,宣傳各地典型經驗,調動廣大農民施用配方肥的積極性,使該項技術深入千家萬戶,實現推廣測土配方施肥,確保農業增產,農民增收,環境增效的目的。
6.8、效果評價。通過對測土配方施肥區的施肥效益和土壤肥力進行動態監測,并及時將反饋信息及測土配方效果進行分析評價,不斷完善測土配方施肥管理體系、技術指標體系和服務體系,建立施肥信息平臺,不斷提升測土配方施肥水平。
6.9、技術研發??h農業局、縣土肥站還將與企業合作,重點開展田間試驗、土壤養分測試、肥料配方、數據處理、專家咨詢系統等方面的技術研發工作,不斷提升測土配方施肥技術水平。