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测土配方施肥基础理论概述
一、测土配方施肥定义
　　是在通过土壤测试，及时掌握土壤养分动态变化状况的前提下，根据不同作物品种需肥特性、土壤供肥性能和肥料效应、气候条件，在有机肥为基础的条件下，产前制定合理的平衡施肥方案（氮磷钾中微适宜用量和比例、相应的施肥技术），实行无机与有机、氮肥与磷、钾肥，大量元素与中、微量元素平衡施用的一种科学施肥方法
　　二、测土配方施肥的理论依据
　　1、养分归还学说
　　2、最小养分律
　　3、报酬递减律
　　4、因子综合作用律
　　养分归还学说
　　是19世纪德国化学家李比希提出的，也叫养分补偿学说。主要论点是：作物从土壤中吸收带走养分使土壤中的养分越来越少。因此，要恢复地力，就必须向土壤施加养分。而且他还提出了“矿质养分”原理，首先确定了氮磷钾三种元素是作物普遍需要而土壤不足的养分。他是第一个试图用化学测试手段探索土壤养分的科学家。从那时候至今，测土施肥科学已经取得了长足的进展。目前世界各经济发达国家，测土配方施肥已成为一项常规的农业技术措施。
　　最小养分律
　　是李比希在试验的基础上最早提出的。他是这样说的“某种元素的完全缺少或含量不足可能阻碍其他养分的功效，甚至减少其它养分的作用”。最小养分律是指作物产量的高低受作物最敏感缺乏养分制约，在一定程序上产量随这种养分的增减而变化。它的中心意思是：植物生长发育吸收的各种养分，但是决定植物产量的却是土壤中那个相对含量最小的养分。为了更好的理解最小养分律的函义，人们常以木制水桶加以图解，贮水桶是由多个木板组成，每一个木板代表着作物生长发育所需一种养分，当由一个木板(养分)比较低时，那么其贮水量(产量)也只有贮到与最低木板的刻度
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　　报酬递减律
　　报酬递减律最早是作为经济法则提出来的。其内函是：在其他技术条件(如灌溉、品种、耕作等)相对稳定的前提下，随着施肥量的逐渐增加，作物产量也随着增加。当施肥量超过一定限度后，再增加施肥量，相反还会造成农作物减产。可以根据这些变化，选择适宜的化肥用量。
　　(1)增施肥料的增产量×产品单价＞增施肥料×肥料单价此时施肥经济又有利，增产又增收。
　　(2)增施肥料的增产量×产品单价＝增施肥料单价。此时施肥的总收益最高，称为最佳施肥量，但产量不是最高。
　　(3)如果达到最佳施肥量后，再增施肥料可能会使作物略有增产，甚至达到最高产量，此时再增施肥料可能会造成减产，成了赔本的买卖。
　　据上述二者的变化关系，一选择最佳施肥量，多采用建立回归方程，求出的边际效益等于零时，这时的施肥量为最佳施肥量。
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　　因子综合作用律
　　据统计，作物增产措施施肥占40%，品种占17%，灌溉2%，机械化占13%，其他占28%，因此测土配方施肥应与其他高产栽培措施紧密结合，才能发挥出应有的增产效益。在肥料养分之间，也应该相互配合施用，这样才能产生养分之间的综合促进作用。
　　三、配方确定的基本方法
　　1、地力分区(级)配方法 
　　2、目标产量配方法
　　★养分平衡法
　　★地力差减法
　　3、肥料效应函数法
　　★多因子、多水平田间试验法
　　★养分丰缺指标法
　　★氮、磷、钾比例法
　　1、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。
　　2、目标产量配方
　　★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×换算系数*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×0.15校正系数=土壤供肥量；(3)土壤养分测定值以mg/kg表示，0.15为养分换算系数。
　　优点：概念清楚，容易掌握。
　　缺点：由于土壤具有缓冲性能，可以使缓效变成速效，土壤养分处于动态，土壤测定值是一个相对量，测出的公斤数不可能全部得到利用，作物也能吸收未测出部分的养分，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。
　　校正系数=空白田产量×作物单位养分吸收量/(土壤测定值×0.15)
　　校正系数Y与土壤测定值X的函数关系：
　　土壤碱解氮校正系数：Y=29.99-0.0575X
　　土壤有效磷校正系数：Y=1000/(2.32+0.41X)
　　土壤速效钾校正系数：Y=298.04-101.3lgX
　　★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。
　　优点:不需要进行土壤测试，避免了养分平衡法每季都要测定土壤养分的麻烦。
　　缺点：空白田产量不易预先获得。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。如缺磷按产量计算的施肥用量是否已满足作物的要求预先不知道；如土壤钾高，按产量计算出来的施钾量会不会有浪费也不知道。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，按产量计算的肥料用量也就少，归还土壤的养分就有可能不足，可能出现剥削地力的情况不能及时察觉。这是必须引起注意。
　　3、肥料效应函数法
　　●肥料效应：不同肥料施用量对产量的影响。
　　●不同的土壤上肥料效应出是不同的，但都要通过田间试验来确定肥料的最适用量。
　　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理统计，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，能客观地反映影响肥效诸因素的综合效应，精确度高，反馈性好。缺点是地区局限性很大，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。
★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，制成养分丰缺及应施肥料数量检索表。取得土壤测定值，就可对照检索表按级确定肥料施用量。
　　缺点：精确度较差，只划了几道粗杠杠。
　　此法的优点：直感性强，定肥简捷方便。
　　制定养分的丰缺指标，首先要在30个以上不同土壤肥力水平即不同土壤养分测定值的田地上安排试验，试验田除全肥区和缺肥区突出两个处理外，一切条件均应相同，每个试点都要测定土壤速效养分含量。取得产量后计算相对产量，相对产量在50%以下的为极缺，50-75%为缺，75-85%的为中，85-95%的为丰，95%以上为极丰。
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，以氮定磷钾，以磷定氮等。
　　此法的优点：减少了工作量，也容易为群众所掌握。
　　缺点：一是地区和时效的局限性；二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，在实用时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，必须预先做好田间试验，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。
　　测土配方施肥的三类六法可以互相补充，并不互相排斥。形成一个具体测土配方施肥方案时，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。
　　江西省测土配方施肥推荐配方确定方法（试用）
　　为了便于我省农业技术人员对测土配方施肥的应用操作，我省测土配方施肥技术指导小组综合测土配方施肥三类六法的精髓，制订了一套可操作性强的测土配方施肥推荐配方确定方法，具体如下：
　　一、计算公式：
　　化肥养分用量 ＝ （目标产量 ÷ 100） × 作物单位吸收量 × （ 1 － 土壤贡献率 － 有机肥当季贡献率） ÷ 肥料当季利用率× 养分丰缺调整系数。
　　（1）目标产量（公斤/亩）：推荐配方时，产量可比往年增加5～10％；
　　（2）作物单位养分吸收量（作物形成100公斤经济产量的养分需要量）：可查阅有关资料得到（见附录4）；
　　（3）土壤贡献率（％）：以水稻为例，水稻土对水稻的贡献率N一般为60％、P一般为75—80%、K一般为55%；高产土壤贡献率一般要高；
　　（4）有机肥当季贡献率（％）：由于有机肥的养分含量不多而且差异又很大，难以估算，通常综合考虑（水稻）N当季贡献率为5％左右，P当季贡献率为3％左右，K当季贡献率为10％左右；
　　（5）肥料当季利用率（％）：考虑到测土配方施肥能使肥料利用率得到提高，一般（水稻）按氮肥35％，磷肥20％，钾肥60％计算，但不同肥料品种、土壤类型、不同作物利用率不一；
　　（6）养分丰缺调整系数：将养分划分为若干个等级（一般为5级，可根据当地实际进行科学分类），极丰富级0.8，丰富级0.9，一般级1.0，缺乏级1.1，极缺乏级1.2，养分丰缺指标上限、下限要根据经验定，可参阅土壤普查养分分级方法，中间水平主要是维持地力的水平，不一定是临界值。养分丰缺调整系数也要根据专家经验得出。对于没有测定的项目，丰缺调整系数只好假定为1。
　　以上土壤有效养分丰缺指标
　　碱解氮
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　　养分等级    碱解氮（mg/kg）  丰缺状况       调整系数
　　一                  >200                   极丰富            0.8
　　二             150—200                  丰富              0.9
　　三             100—150                  中量              1.0
　　四             50—100                    缺乏              1.1
　　五                <50                    严重缺乏           1.2   
　　所有参数值不一定符合当地实际情况，各地可根据当地实际情况，并请当地土二、计算实例：
　　例：某一水稻土，碱解氮230ppm，速效磷21ppm，速效钾70ppm，种植早稻，计划产量450公斤/亩，试计算其配方。
　　解：
　　（1）算化肥养分需要总量
　　N＝（450÷100）×2.25×（1－0.6－0.05）÷0.35×0.8 ＝ 8.1kg  (极丰富级)
　　P2O5＝（450÷100）×1.10×（1－0.78－0.03）÷0.20×0.9 ＝ 4.2kg  (丰富级)
　　K2O＝（450÷100）×2.70×（1－0.55－0.10）÷0.60×1.1＝7.8kg  (缺乏级)
　　肥专家对有关参数作出相应调整，然后再应用速效钾
　　养分等级    速效钾（mg/kg）   丰缺状况    调整系数
　　一               >200       极丰富        0.8                     
　　二          120—200         丰富         0.9          
　　三            80—120        中量         1.0
　　四            40—80         缺乏         1.1
　　五               <40       严重缺乏       1.2
　　四、有机肥和无机肥的换算方法
　　测土配方施肥必须以有机肥为基础，得出肥料总用量后如何来分配化肥和有机肥的用量？
　　★同效当量法
　　★产量差减法
　　★养分差减法

　　▲我们明确一个概念：我们不能走完全依*化肥的“无机农业”，走排除使用化肥的“有机农业”也是行不通的。在测土配方施肥中要求我们每季作物必须施用最低限的有机肥料，以达到保持并逐步提高土壤肥力的程度。最低限度的有机肥料施肥量是根据种植一季作物要矿化（消耗）的土壤有机质来核定。土壤有机质的年矿化量约为3%。
　　每年消耗土壤有机质=150000Kg表土×有机质含量×3%
　　有机肥料实物量=每年消耗土壤有机质×腐植化系数
　　腐植化系数：牛马粪：36-37%   猪   粪：27-36%    稻草：35-36%
　　玉米秸：27-31%   草叶类：19-21%   绿肥：35-36%
　　测土配方施肥技术虽然已形成了一个比较系统的技术，但不能认为已达到完美无缺的地步，各地在应用本技术时所能达到的水平并不完全相同。现在采用的一些参数，大部分是在过去的条件下得到的。如肥料的当季利用率，是随着土壤肥力的提高而降低，现在一般使用一个平均数，这样就会影响定肥的准确性。此外如土壤肥力指标、基础产量、养分临界值等参数都是关系到预测值和产量之间、年度之间误差的大小，关系到肥力分区范围与指导施肥的可*性。必须逐步提高它们的精确度。
　　“3414”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案。“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4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）