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[2008]106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（2005—2007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2005—2007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
4
1
4
1

10
不同用量试验
2

1

3
参数试验
1

1
基追肥比例试验
1

1
2
校正试验
5

7
2
14
小 计
13
1
4
2
0
0
0
7
3
30
玉米
3415试验

1
3
3

7
不同用量试验

2
2
1

5
参数试验
1

1
1

3
基追肥比例试验

1
1
校正试验
2
1

4

7
小 计
3
1
0
0
2
10
5
1
1
23
油菜
3415试验
3
3

3

2

11
参数试验
1

1
校正试验
1

2

1

2
6
小 计
5
3
2
0
0
4
0
2
2
18
柑桔
3415试验
1

1

1
3
参数试验
1

1
校正试验
1

1

1
3
小 计
3
0
1
0
0
1
0
0
2
7
合 计
24
5
7
2
2
15
5
10
8
78
2.1.2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。
2.2.5．2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2005－2007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
349.8
446.7
78.07
黄砂泥
347.2
496.9
70.29
红黄泥
318.6
565.8
56.31
酸紫泥
330.4
442.4
74.68
平 均
336.5
488.0
69.84
玉米
9
河砂泥土
353.7
516.2
68.53
红灰土
319.9
546.8
59.07
灰黄红土
451.2
635.0
71.06
平 均
374.9
566.0
66.22
油菜
6
河砂泥
68.5
142.9
47.91
红黄泥
53.2
143.8
35.64
灰红土
55.2
155.7
35.46
平 均
59.0
147.5
39.67
柑桔
3
平 均
2205.3
4016.9
55.61

（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（%）
N
P
K
中稻
427200E20060320A001
红黄泥
3415试验
69.71
87.56
88.64
427200E20060320A002
黄砂泥
3415试验
79.56
85.26
88.44
427200E20060421A018
河砂泥
3415试验
91.17
83.08
91.05
427225E20060426A052
河砂泥
3415试验
95.3
93.05
94.3
427231E20060502A042
黄砂泥
3415试验
85.75
88.75
90.45
427200E20070319A001
黄砂泥
3415试验
89.4
95.41
98.06
427200E20070327A001
灰黄砂泥
3415试验
72.54
89.31
88.98
427202E20070422A001
河砂泥
3415试验
94.33
91.4
94.84
427223E20070410A001
酸紫泥
3415试验
89.95
96.58
99.13
427200E20070322A001
河砂土
3415试验
94.33
91.4
94.84
427200E20070426A005
河砂泥
参数试验
90.84
98.38
97.51
平均
86.72
89.56
92.53
玉米
427221E20060402A010
灰黄红土
3415试验
84.06
88.87
92.96
427200E20060402A002
河砂土
3415试验
72.91
82.3
87.57
427213E20060404A005
红灰土
3415试验
83.3
87.09
86.98
427213E20070406A005
红灰土
3415试验
84.56
77.68
85.61
427200E20070401A001
河砂泥土
3415试验
80.31
85.8
88.86
427200E20070417A001
红灰土
3415试验
72.04
89.55
88.86
427202E20070322A001
河砂泥土
3415试验
83.76
87.52
87.56
427231E20060404A003
黄泥土
磷钾不同用量

65.48
65.28
427202E20060421A013
河砂泥土
磷钾不同用量

74.76
76.11
427213E20060404B005
红灰土
磷钾不同用量

80.64
83.46
427213E20060404A006
红灰土
参数试验
81.32
86.47
87.55
427221E20060330A001
灰黄红土
参数试验
57.54
89.46
96.02
427230E20060403A009
河砂土
参数试验
61.25
87.97
96.49
平均
75.29
83.35
86.41
油菜
427200E20050830A004
红灰土
3414试验
71.67
82.9
87.87
427200E20050830A005
红灰土
3414试验
77.47
87.08
94.52
427200E20050901A002
河砂泥
3414试验
74.82
83.16
92.08
427200E20050903A003
砂质黄泥田
3414试验
72.2
85.93
87.13
427200E20050913A001
砂质黄泥田
3414试验
72.09
85.41
84.38
427202E20051101A253
河砂泥
3414试验
59.08
84.26
90.21
427200E20060821A001
河砂泥
3415试验
76.94
73.79
67.92
427200E20060910A009
红黄泥
3415试验
34.6
86.83
88.28
427200E20060918A006
红黄泥
3415试验
59.08
60.95
60.05
427213E20060930A006
红灰土
3415试验
80.5
90.43
92.61
427200E20070822A001
红黄泥
3415试验
69.3
80.28
90.88
427202E20051101A254
河砂泥
参数试验
60.9
73.09
93.48
平均
67.39
81.18
85.78

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（%）
N
P
K
中稻
427200E20070327A001
灰黄砂泥
3415试验
72.57
89.26
88.96
427202E20070422A001
河砂泥
3415试验
94.32
91.37
94.81
427223E20070410A001
酸紫泥
3415试验
89.94
96.57
99.10
427200E20060320A001
红黄泥
3415试验
69.68
87.62
88.61
427200E20060320A002
黄砂泥
3415试验
79.56
85.37
88.44
427200E20060421A018
河砂泥
3415试验
91.22
83.19
91.03
427200E20060426A052
河砂泥
3415试验
95.28
93.12
94.32
427200E20060502A042
黄砂泥
3415试验
85.74
88.71
90.38
427200E20070319A001
黄砂泥
3415试验
89.42
95.34
98.02
427200E20070322A001
河砂土
3415试验
94.26
91.29
94.83
427200E20070426A005
河砂泥
参数试验
90.79
98.38
97.51
平均
86.62
90.93
93.27
玉米
427200E20060402A002
河砂土
3415试验
72.91
82.21
87.50
427200E20060402A010
灰黄红土
3415试验
84.07
88.83
92.94
427200E20060404A005
红灰土
3415试验
83.28
87.1
86.92
427200E20070401A001
河砂泥土
3415试验
80.34
85.81
88.84
427200E20070417A001
红灰土
3415试验
72.00
89.61
88.87
427202E20070322A001
河砂泥土
3415试验
83.77
87.47
87.55
427213E20070406A005
红灰土
3415试验
84.59
77.6
85.61
427202E20060421A013
河砂泥土
磷钾用量

74.64
76.09
427213E20060404B005
红灰土
磷钾用量

80.63
83.48
427231E20060404A003
黄泥土
磷钾用量

65.53
65.27
427213E20060404A006
红灰土
参数试验
81.37
86.52
87.57
427221E20060330A001
灰黄红土
参数试验
57.51
89.38
96.00
427230E20060403A009
河砂土
参数试验
61.28
87.92
96.50
平均
76.11
83.33
86.40
油菜
427200E20050830A004
红灰土
3414试验
71.62
82.91
87.83
427200E20050830A005
红灰土
3414试验
77.48
87.03
94.50
427200E20050901A002
河砂泥
3414试验
74.90
83.1
92.09
427200E20050903A003
砂质黄泥田
3414试验
72.19
86.04
87.10
427200E20050913A001
砂质黄泥田
3414试验
72.08
85.52
84.38
427200E20060821A001
河砂泥
3415试验
76.99
73.74
67.97
427200E20060910A009
红黄泥
3415试验
52.01
93.87
91.47
427200E20060918A006
红黄泥
3415试验
59.11
61.11
60.03
427200E20070822A001
红黄泥
3415试验
67.60
80.2
87.34
427202E20051101A253
河砂泥
3414试验
59.05
84.14
90.26
427213E20060930A006
红灰土
3415试验
80.51
90.49
92.68
427202E20051101A254
河砂泥
参数试验
60.87
73.11
73.11
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P
mg/kg
速效K
mg/kg
备 注
高
>90
15※
120※
※指标为试验结果，其它指标为专家推断。
中
75-90
8※
90
低
75-60
6
50
4 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2005—2007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（%）
N
P
K
中稻
灰黄砂泥
1
36.49
19.05
24.11
红黄泥
1
35.06
16.13
28.93
黄砂泥
3
22.09
17.85
27.50
河砂泥
5
10.87
13.11
12.65
酸紫泥
1
23.13
13.40
21.79
平均
25.53
15.91
23.00
玉米
河砂泥土
5
26.99
16.36
19.05
红灰土
5
34.20
10.27
22.68
灰黄红土
2
43.14
12.67
13.29
平均
34.78
17.75
26.98
油菜
红灰土
3
24.29
13.96
19.45
红黄泥
3
33.79
16.5
21.26
砂质黄泥田
2
26.59
13.02
25.45
河砂泥
4
31.06
15.8
11.81
平均
28.93
14.82
19.49
4.2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
7
7.34
13.75
8.02
红黄泥
1
43.46
14.21
12.82
黄砂泥
3
18.05
11.59
8.54
灰黄砂泥
1
37.85
11.96
12.39
酸紫泥
2
12.59
3.54
0.87
平均
23.86
11.01
8.53
玉米
河砂泥土
6
38.67
19.96
15.19
红灰土
5
25.02
18.97
15.67
灰黄红土
2
46.38
12.16
5.86
平均
33.72
16.12
11.48
油菜
河砂泥
4
49.28
27.82
18.41
红黄泥
3
56.78
44.31
38.29
红灰土
3
30.95
15.35
9.19
砂质黄泥田
2
38.62
16.73
16.65
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
5
5.28
23.29
8.92
黄砂泥
3
4.43
25.43
10.01
红黄泥
1
5.07
32.43
12.5
灰黄砂泥
1
3.77
23.87
12.26
酸紫泥
1
4.69
52.25
11.89
平均
4.88
28.62
10.11
玉米
河砂泥土
4
14.33
23.25
16.1
红灰土
4
10.90
35.90
12.36
灰黄红土
2
15.37
36.74
13.58
平均
7.64
31.31
11.97
油菜
河砂泥
4
4.79
35.98
7.86
红黄泥
3
4.67
26.95
7.24
砂质黄泥田
2
5.57
27.78
8.7
红灰土
3
6.01
34.72
5.4
平均
5.2
32.04
7.23
4.4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
3
Y=392.488+11.775N-0.744N2
0.7402
7.7
439.1
黄砂泥
3
Y=389.571+19.555N-1.082N2
0.8132
8.9
477.9
红黄泥
1
Y=386.85+27.355N-1.195N2
0.9617
11.3
543.4
超级中稻
河砂泥
1
Y=437.32+10.817N-0.408N2
0.9114
12.8
508.9
灰黄砂泥
1
Y=406.38+25.777N-1.105N2
0.9822
11.5
556.7
酸紫泥
1
Y=397.5+10.893N-0.458N2
0.8204
11.4
461.4
玉 米
河砂土
3
Y=367.595+21.724N-0.938N2
0.9288
11.4
493.2
红灰土
3
Y=418.92+14.928N-0.589N2
0.854
12.4
513.4
灰黄红土
1
Y=518.07+24.98N-1.264N2
0.8465
9.7
641.5
油 菜
河砂泥
3
Y=104.364+8.368N-0.394N2
0.9819
9.8
148.5
红黄泥
3
Y=79.653+9.637N-0.392N2
0.9867
11.6
138.7
红灰土
3
Y=115.808+6.165N-0.289N2
0.9624
9.6
148.4
沙质黄泥田
2
Y=124.733+9.56N-0.489N2
0.9898
9.1
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
3
Y=378.255+21.972N-1.933N2
0.8519
5.6
440.7
黄砂泥
3
Y=419.21+20.196P-1.115P2
0.9527
8.9
510.6
红黄泥
1
Y=489.115+18.402P-1.324P2
0.8717
6.8
553.0
超级中稻
河砂泥
1
Y=451.53+26.017P-3.184P2
0.8522
4.0
504.7
灰黄砂泥
1
Y=498.02+21.383P-2.547P2
0.6784
4.1
542.9
酸紫泥
1
Y=429.925+19.643P-2.604P2
0.768
3.7
466.9
玉 米
河砂土
3
Y=423.825+27.135P-1.741P2
0.9995
7.7
529.6
红灰土
3
Y=440.55+26.854P-2.162P2
0.8914
6.1
523.9
灰黄红土
1
Y=556.06+33.983P-3.038P2
0.8947
5.5
651.1
油 菜
河砂泥
3
Y=120.288+8.624P-0.601P2
0.9515
6.3
150.8
红黄泥
3
Y=106.713+12.555P-1.102P2
0.9967
5.4
142.4
红灰土
3
Y=131.669+7.411P-0.791P2
0.8943
4.0
148.7
沙质黄泥田
2
Y=149.79+11.6P-1.302P2
0.9969
4.0
175.4

表11 慈利县主要土壤钾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
3
Y=394.781+15.706K-1.313K2
0.7959
5.8
441.7
黄砂泥
3
Y=430.649+19.156K-1.533K2
0.8807
6.1
490.5
红黄泥
1
Y=498.13+16.793K-1.2K2
0.9496
6.8
556.8
超级中稻
河砂泥
1
Y=454.325+12.493K-0.761K2
0.8563
8.0
505.5
灰黄砂泥
1
Y=500.88+14.294K-0.918K2
0.9321
7.6
556.5
酸紫泥
1
Y=443.675+7.507K-0.463K2
0.8675
7.7
474.0
玉 米
河砂土
3
Y=449.375+9.938K-0.23K2
0.9867
20.6
556.7
红灰土
3
Y=443.02+17.145K-0.725K2
0.9693
11.5
544.3
灰黄红土
1
Y=584.02+16.922K-0.98K2
0.897
8.4
657.0
油 菜
河砂泥
3
Y=126.191+9.546K-0.887K2
0.9843
5.0
151.7
红黄泥
3
Y=112.662+7.574K-0.463K2
0.9999
7.4
143.4
红灰土
3
Y=140.848+4.531K-0.564K2
0.7955
3.4
149.7
沙质黄泥田
2
Y=149.095+9.914K-1.009K2
0.993
4.6
173.3

4.5主要农作物推荐施肥量

表12 慈利县主要农作物施肥推荐
作物
目标产量
（kg/亩）
基　肥（kg/亩）
追　　　　　　肥
备注
有 机 肥
专用
配方肥
第 一 次
第 二 次
第三次
中稻
450
猪粪尿
1000-1500
中稻
配方肥
40-50
移栽返青后亩追尿素6-7 kg，艾格里光合菌肥10ml
幼穗分化第三期亩追尿素2-3 kg，氯化钾3-5kg

分蘖期亩追锌肥0.5 kg
玉米
400
猪粪尿
1500-2000
玉米
配方肥
45-60
5叶期亩追尿
素3-5kg或碳铵5-7.5kg ，艾格里光合菌肥10ml
大喇叭期亩追尿素8-12
kg，或碳铵
30-40 kg

油菜
150
猪粪尿
1000-1500
油菜
配方肥
50 kg
苗期亩追尿素5-8kg，硼肥0.5 kg，艾格里光合菌肥10ml,
腊肥亩追尿素3-5kg，氯化钾5-7.5 kg
初花期亩追硼肥0.5 kg
抽苔期亩追硼肥0.5kg

12