施肥指标体系.ppt
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1、施肥指标体系施肥指标体系倪治华浙江省土肥站浙江省土肥站(HuachenHuachenHuachenHuachen ,HangzhouHangzhouHangzhouHangzhou,NovemberNovemberNovemberNovember 11111111,2008 2008 2008 2008)Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated Soil Testing and Formulated FertilizationFertilizationFertiliza
2、tionFertilization :测土配方施肥指标体系测土配方施肥指标体系n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线1.1.测土配方施肥成果表达测土配方施肥成果表达v通过通过“政策引导和机制创新政策引导和机制创新”,建建立立“政府主体、推广指导、科研支政府主体、推广指导、科研支撑、企业参与和农民应用撑、企业参与和农民应用”的国家的国家科学施肥体系科学施肥体
3、系 。v通过通过“成果转型成果转型和科技创新和科技创新”,形,形成成“综合性、信息化综合性、信息化”的成果表达的成果表达方式。方式。地位与作用地位与作用:专家咨询系统专家咨询系统综合信息系统综合信息系统耕地评价系统耕地评价系统分等定级分等定级指导培肥指导培肥施肥建议卡施肥建议卡直接打印直接打印施肥分区与施肥分区与分区配方分区配方空间数据库空间数据库属性数据库施肥指施肥指标体系标体系 RS RS、GISGIS、GPS GPS 成果表达成果表达:综合信息系统综合信息系统空间数据库空间数据库属性数据库农业污染源调查数据等耕地土宜性评价地力保育与中低产田分类改造污染控制修复治理与农产品质量安全管理优势
4、农产品产业科学布局耕地生产能力与粮食安全预测、预警 RS RS、GISGIS、GPS GPS 测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线2.2.施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵v概念概念:所有与决定所有与决定施肥量施肥量、施肥时期、施肥时期、施肥方法施肥方法等有关的等有关的作物参数、土壤作物参数、
5、土壤参数、肥料参数和环境参数参数、肥料参数和环境参数等的总等的总和和。施肥指标体系简单地说就是在施肥指标体系简单地说就是在施肥参数施肥参数与与测测定、指标值定、指标值之间建立某种函数关系,是土壤之间建立某种函数关系,是土壤测定与科学施肥的测定与科学施肥的纽带纽带。概念与内涵概念与内涵:土壤养分土壤养分丰缺指标丰缺指标作物施肥作物施肥指标体系指标体系不同相对产量下不同相对产量下的土壤养分测定值的土壤养分测定值该土壤养分测定该土壤养分测定值时的最佳施肥量值时的最佳施肥量施肥指标体系针对某一特定作物:施肥指标体系针对某一特定作物:施肥指标体系针对某一特定作物:施肥指标体系针对某一特定作物:土壤养分的
6、丰缺,首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺,首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺,首先决定了施肥量的多少土壤养分的丰缺,首先决定了施肥量的多少概念与内涵概念与内涵:v作用作用:施肥决策系统的施肥决策系统的核心核心基础基础。v指标体系及其精确度是一个不断更指标体系及其精确度是一个不断更新新,逐步完善的过程逐步完善的过程!C粮食作物粮食作物 经济与园艺作物经济与园艺作物F大量元素大量元素 大量与有机、中微量元素大量与有机、中微量元素L单季控制单季控制 不同轮作制度下的合理运筹不同轮作制度下的合理运筹J常年指标校正与体系修正完善常年指标校正与体系修正完善测土配方施肥施肥指标体系测土配方施肥施肥指标体
7、系n n施肥指标体系地位与作用施肥指标体系地位与作用n n施肥指标体系概念与内涵施肥指标体系概念与内涵n施肥指标体系建立施肥指标体系建立的基本方法的基本方法n n34143414试验技术规范试验技术规范n田间试验数据统计与分析田间试验数据统计与分析n相关项目工作技术路线相关项目工作技术路线3.3.施肥指标体系施肥指标体系 建立的基本方法建立的基本方法(可可信信度度)n农户施肥情况调查n土壤养分与田间试验历史资料n专家经验n配方与田间校正试验n3414等即时田间小区试验主要依据主要依据:养分管理策略养分管理策略:由于由于N N、P P、K K和中微量元素等和中微量元素等不同养分来源、环境循环、对
8、农作不同养分来源、环境循环、对农作物产量的贡献及建立相应施肥模型物产量的贡献及建立相应施肥模型的难易程度不同,因此,在生产实的难易程度不同,因此,在生产实际和施肥指标体系建设中我们常常际和施肥指标体系建设中我们常常采用了不同的管理策略。采用了不同的管理策略。氮肥推荐策略氮肥推荐策略:氮素资源来源的多源性氮素资源来源的多源性氮素转化的复杂性氮素转化的复杂性氮素循环的多向性及其氮素循环的多向性及其环境危害性环境危害性作物产量、品质对氮素作物产量、品质对氮素反应的高敏感性反应的高敏感性氮肥的优化管理氮肥的优化管理氮肥的优化管理氮肥的优化管理与实时监控与实时监控与实时监控与实时监控总量控制总量控制分期
9、调控分期调控养分管理养分管理策略策略施肥原则施肥原则和方法和方法特质特质总量控制总量控制输入输出平衡原则输入输出平衡原则“氮素投入作物带走氮素投入作物带走”(目标产量法)(目标产量法)分期调控分期调控土壤无机氮测试诊断推荐基肥土壤无机氮测试诊断推荐基肥 5 50-60%0-60%,4 40-50%0-50%,30-40%30-40%植株硝酸盐诊断施肥植株硝酸盐诊断施肥植物光谱诊断追肥植物光谱诊断追肥土壤全土壤全N、硝态、硝态N反馈针对反馈针对田间试验田间试验 在总量控制的在总量控制的前提下,注重科学前提下,注重科学确定施肥时期和施确定施肥时期和施肥方法!肥方法!磷、钾肥推荐策略磷、钾肥推荐策略
10、:施肥原则施肥原则和方法和方法肥料磷、钾资源有限肥料磷、钾资源有限土壤磷库总量大但有效性低土壤磷库总量大但有效性低磷、钾肥易于耕层积累且后磷、钾肥易于耕层积累且后效明显效明显作物产量、品质对磷肥反应作物产量、品质对磷肥反应的敏感性相对较差的敏感性相对较差磷、钾肥的磷、钾肥的磷、钾肥的磷、钾肥的实地恒量监控实地恒量监控实地恒量监控实地恒量监控基于土壤测试、基于土壤测试、基于土壤测试、基于土壤测试、养分平衡和生物养分平衡和生物养分平衡和生物养分平衡和生物有效性发挥的有效性发挥的有效性发挥的有效性发挥的施肥指标体系施肥指标体系施肥指标体系施肥指标体系养分管理养分管理策略策略特质特质推荐量控制推荐量控
11、制 以不成为实现目标产量的最小养分为以不成为实现目标产量的最小养分为前提,区域不同目标产量条件下的前提,区域不同目标产量条件下的 “相对产量(丰缺指标)法相对产量(丰缺指标)法”目标目标 高产、高效(经济)、环保高产、高效(经济)、环保数据控制数据控制34143414田间试验田间试验农户调查农户调查 除了函数推荐,除了函数推荐,基于养分平衡,基于养分平衡,可按土壤养分丰缺状况:可按土壤养分丰缺状况:土壤肥力土壤肥力低低 提高阶段,施肥量作物带走量提高阶段,施肥量作物带走量 150-200150-200 中、高中、高 维持性施肥,施肥量作物带维持性施肥,施肥量作物带走走 极高极高 降低环境风险,
12、施肥量作物带降低环境风险,施肥量作物带走的走的50%50%以下以下采用恒量监控每采用恒量监控每3-53-5年监测一次年监测一次中、微量元素中、微量元素肥料推荐策略肥料推荐策略:主要贮存于土壤中主要贮存于土壤中区域性地带性分布特征区域性地带性分布特征作物品种、基因型差异明作物品种、基因型差异明显显依赖于作物根系活化依赖于作物根系活化中、微量元素肥中、微量元素肥中、微量元素肥中、微量元素肥料的因缺补缺料的因缺补缺料的因缺补缺料的因缺补缺基于土壤测试基于土壤测试基于土壤测试基于土壤测试与生物活化的与生物活化的与生物活化的与生物活化的丰缺指标体系丰缺指标体系丰缺指标体系丰缺指标体系养分管理养分管理策略
13、策略施肥原则施肥原则和方法和方法特质特质推荐量控制推荐量控制 根据根据“丰缺临界值丰缺临界值”确定是否施确定是否施肥肥?数据控制数据控制田间试验田间试验土壤测试土壤测试生产调查生产调查 根据土壤养分临根据土壤养分临界点配施,注重实际界点配施,注重实际生产中作物异常生理生产中作物异常生理现象的观察!现象的观察!基础参数基础参数:目标产量目标产量 利用施肥区前利用施肥区前3 3年平均单年平均单产和年递增率为基础确定产和年递增率为基础确定:目标产量目标产量(公斤公斤/亩)(亩)(1 1递增率)递增率)前前3 3年平均单产年平均单产(公斤(公斤/亩)亩)一般粮食作物的递增率为一般粮食作物的递增率为10
14、%10%15%15%为宜,露地蔬为宜,露地蔬菜一般为菜一般为20%20%左右,设施蔬菜为左右,设施蔬菜为30%30%左右。左右。基础参数基础参数:作物需肥量作物需肥量 需通过对正常成熟需通过对正常成熟的农作物全株养分的分析,测定各种作的农作物全株养分的分析,测定各种作物百公斤经济产量所需养分量:物百公斤经济产量所需养分量:所需养分量(公斤)所需养分量(公斤)=百公斤产量吸收量(公斤)百公斤产量吸收量(公斤)目标产量目标产量/100100基础参数基础参数:土壤供肥量土壤供肥量 不施肥(缺素)区作物不施肥(缺素)区作物所吸收的养分量作为土壤供肥量所吸收的养分量作为土壤供肥量:土壤供肥量土壤供肥量(
15、公斤)公斤)=百公斤产量吸收量(公斤)百公斤产量吸收量(公斤)缺素区(空白田)缺素区(空白田)产量产量/100100或或土壤测定值土壤测定值换算系数换算系数*校正系数校正系数 校正系数校正系数=缺素区产量缺素区产量作物单位养分吸收量作物单位养分吸收量/(/(土壤测定值土壤测定值0.15)0.15)基础参数基础参数:肥料利用率肥料利用率 差减法计算差减法计算(以(以N为例)为例):肥料利用率(肥料利用率(%)=施肥区(施肥区(NPK区)吸区)吸N量量缺氮区(缺氮区(PK区)吸区)吸N量量/氮肥肥料用量氮肥肥料用量含氮量含氮量 100%100%施肥区(施肥区(NPKNPK区区)吸)吸N量:量:“3
16、4143414”方案中处理方案中处理6 6N N2 2P P2 2K K2 2 的作物的作物总吸氮量总吸氮量 缺氮区(缺氮区(PKPK区区)吸)吸N量:量:“34143414”方案中处理方案中处理2 2NN0 0P P2 2K K2 2 的作物总的作物总吸氮量吸氮量 基础参数基础参数:肥料养分含量肥料养分含量包括无机肥料与有机肥料有效养分标明量包括无机肥料与有机肥料有效养分标明量 相对产量相对产量(%)缺素区产量缺素区产量/施肥区产量施肥区产量100100重要环节重要环节:v测定方法的筛选:如测定方法的筛选:如M3-P,Olsen-P,Asi-P等。等。v土壤养分丰缺指标的建立v推荐施肥量的确
17、定:采用肥料效推荐施肥量的确定:采用肥料效应函数或其它方法,应函数或其它方法,建立作物施建立作物施肥指标体系。肥指标体系。是否有项目县是否有项目县考虑过自考虑过自测、外送、测、外送、准确性?准确性?基本方法基本方法:土壤养分土壤养分丰缺指标的制订丰缺指标的制订重要说明重要说明:n丰缺指标建立应注意同一生态类型、丰缺指标建立应注意同一生态类型、同一作物种类、同一种土壤类型。同一作物种类、同一种土壤类型。n从已有经验判断,要求试验个数在从已有经验判断,要求试验个数在30-4030-40个,至少在个,至少在2020个以上。个以上。n土壤养分丰缺指标体系是对应某种土壤养分丰缺指标体系是对应某种特定作物
18、的。特定作物的。不同作物同一相对产量指标不同作物同一相对产量指标所对应地土壤养分含量不同所对应地土壤养分含量不同:不同生态类型下同一相对产不同生态类型下同一相对产量指标对应土壤养分含量不同量指标对应土壤养分含量不同:不同土壤类型对应指标有所差异不同土壤类型对应指标有所差异:不同试验数量所得指标不同不同试验数量所得指标不同:基本方法基本方法:技术目标要求技术目标要求vA、多点、多点3414田间试验田间试验 20点以上,肥点以上,肥力覆盖低、中、高不同水平力覆盖低、中、高不同水平vB、参比标准为相对产量、参比标准为相对产量缺素区产量缺素区产量/施肥区产量施肥区产量100100vC、制作土壤测定值与
19、相对产量的回归曲、制作土壤测定值与相对产量的回归曲线图线图vD、根据预先设定指标值反求相应指标下根据预先设定指标值反求相应指标下土壤养分值土壤养分值P油菜土壤磷油菜土壤磷丰缺指标丰缺指标相对产量为相对产量为60%60%、75%75%和和90%90%的土壤养分含量作为即极的土壤养分含量作为即极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值土壤速效磷极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为土壤速效磷极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为6 6、12 12 和和2525 mg/kgmg/kg油菜土壤钾油菜土壤钾丰缺指标丰缺指标相对产量为相对产量为60%60%、75%75%和和90%90%的土壤养
20、分含量作为即极的土壤养分含量作为即极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值土壤速效钾极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为土壤速效钾极缺乏、严重缺乏和缺乏的临界值分别为2626、60 60 和和135135 mg/kgmg/kg KB根据不施根据不施硼处理产量硼处理产量占施硼处理占施硼处理的在的在90%90%时时的相对值,的相对值,土壤速效硼土壤速效硼临界值为临界值为 0.58 0.58 mg/kgmg/kg 十字交叉法十字交叉法油菜土壤硼油菜土壤硼丰缺指标丰缺指标N无论是土壤无论是土壤有机质有机质、土壤、土壤全全N N还是土壤碱解还是土壤碱解N N均不能直均不能直接和独立地与
21、相对产量或接和独立地与相对产量或N N素素相对吸收量建立明确的关系。相对吸收量建立明确的关系。因此,采用相对产量法建立因此,采用相对产量法建立土壤养分丰缺指标,显得有土壤养分丰缺指标,显得有些困难。些困难。油菜土壤氮油菜土壤氮丰缺指标丰缺指标 N N素水平的丰缺是否只有通素水平的丰缺是否只有通过目标产量的高低、田间(盆过目标产量的高低、田间(盆栽)试验或植株测定(非常规栽)试验或植株测定(非常规指标值)的办法来确定?指标值)的办法来确定?原因分析原因分析:n土壤速效养分的不确定性,目前还没有一种更好的测土壤速效养分的不确定性,目前还没有一种更好的测定方法可以完全准确的区分土壤的速效定方法可以完
22、全准确的区分土壤的速效N养分和缓效养分和缓效N养分,养分,无法模拟作物根系活化与吸收养分的过程无法模拟作物根系活化与吸收养分的过程。nN素来源、转化的复杂性,测定值不能反映整个生长素来源、转化的复杂性,测定值不能反映整个生长季的动态变化,无法反映土壤养分的生物化学动态转季的动态变化,无法反映土壤养分的生物化学动态转化。化。n田间条件下有机氮的矿化受到实际的温度、水分条件田间条件下有机氮的矿化受到实际的温度、水分条件影响。影响。n部分土壤硝态氮对土壤供氮的贡献。部分土壤硝态氮对土壤供氮的贡献。n耕层以下土壤氮的贡献及环境来源氮的影响。耕层以下土壤氮的贡献及环境来源氮的影响。N丰缺指标等级丰缺指标
23、等级:n部级规范分为部级规范分为6 6个等级。即相对产量:个等级。即相对产量:50%50%为为极低极低;50%50%60%60%为为低低,60%60%70%70%为为较较低低,70%70%80%80%为为中中,80%80%90%90%为为较高较高,90%90%为为高高 n具体分级应根据实际确定具体分级应根据实际确定 几个常用的临界值数据:几个常用的临界值数据:50%80%75%90%较少有逐步增加的趋势有逐步增加的趋势相相对产对产量(量(%)8080-8585-90 90土壤速效磷土壤速效磷 77-1414-29 29肥力状况肥力状况极低极低低低中中高高相相对产对产量量(%)5060 6570
24、7580859095土壤速效磷土壤速效磷0 0 1 2 3 7 14 29 61 出现频率少出现频率少测定值差距不大测定值差距不大施肥推荐值近似施肥推荐值近似严格讲,应该是区域分严格讲,应该是区域分布(代表面积)布(代表面积)频率,而非检测频率,而非检测到频率到频率基本方法基本方法:作物推荐作物推荐施肥量的确定施肥量的确定主要原理主要原理:v选择不同肥力水平土壤进行多点的田间试验,应用选择不同肥力水平土壤进行多点的田间试验,应用肥料效应函数法建立产量与施肥量的数学关系。肥料效应函数法建立产量与施肥量的数学关系。v通过边际分析,计算每个试验点的最佳施肥量。通过边际分析,计算每个试验点的最佳施肥量
25、。v推荐具体施肥量:推荐具体施肥量:养分丰缺指标法养分丰缺指标法 将多年多点的最佳施肥量结果按将多年多点的最佳施肥量结果按丰缺指标分级汇总,统计不同肥力水平下的平均推荐施肥丰缺指标分级汇总,统计不同肥力水平下的平均推荐施肥量和上、下限。量和上、下限。同级条件下,点数要多同级条件下,点数要多 效应函数法效应函数法 采用每个试验最佳产量推荐量与相应土采用每个试验最佳产量推荐量与相应土壤养分含量建立效应方程,通过效应方程计算土壤养分分壤养分含量建立效应方程,通过效应方程计算土壤养分分级指标下的肥料用量范围,级指标下的肥料用量范围,从而确定土壤有效养分不同等从而确定土壤有效养分不同等级时的推荐施肥量。
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