測土配方施肥技術(shù)培訓(xùn)2011年.pptVIP

推薦施肥指標(biāo)體系的建立,崔振嶺、陳新平、張福鎖、江榮風(fēng),Tel 01062733454 E-mail ,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院,主要內(nèi)容：,1、氮肥總量控制技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 2、磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 3、中微量元素因缺補(bǔ)缺技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 4、指標(biāo)建立的不確定性因素。,主要內(nèi)容：,1、氮肥總量控制技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 2、磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 3、中微量元素因缺補(bǔ)缺技術(shù)及指標(biāo)體系建立。,測土配方施肥中氮肥的推薦是重點(diǎn)，而氮肥推薦需要實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)的突破,（朱兆良，1992）,傳統(tǒng)的堿解氮方法不能很好地表征田間條件下的土壤供氮量,原因分析：（1）耕層以下的土壤氮素供應(yīng) （2）環(huán)境養(yǎng)分供應(yīng) （3）作物生育進(jìn)程中氣候條件變化對氮素礦化的影響,土壤無機(jī)氮(Nmin)與最佳施氮量的關(guān)系,土壤無機(jī)氮(Nmin): 銨態(tài)氮（NH4-N） +硝態(tài)氮 (NO3-N) 旱地土壤有效氮測試的適宜指標(biāo)！,田間條件下土壤Nmin與土壤氮素有效性指標(biāo)的相關(guān)性,0,30,60,90,120,150,180,210,240,100,80,60,40,20,種植后天數(shù),60mm,灌水,60mm,灌水,90mm,灌水,90mm,灌水,施肥,施肥,土層深度,(cm),2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,NO,3,-,N,(mg/kg),高時(shí)空變異性限制土壤無機(jī)氮最為區(qū)域氮肥推薦指標(biāo),氮肥總量控制、分期調(diào)控的模擬,長期定位實(shí)驗(yàn)：,播前土壤硝態(tài)氮 （0.469）,土壤氮素礦化 （0）,產(chǎn)量 （0.09）,收獲后無機(jī)氮 （0.08）,氮素吸收 （0.09）,氮素?fù)p失（0.05）,土壤硝態(tài)氮田塊間變異是當(dāng)前農(nóng)田氮肥需求變異的主要驅(qū)動因子。,隨著優(yōu)化氮肥管理的進(jìn)行，土壤無機(jī)氮供應(yīng)逐年減少，土壤、環(huán)境氮素供應(yīng)占作物需求的比例逐漸減少、優(yōu)化氮肥用量逐年增加，最終達(dá)到動態(tài)平衡,氮肥總量控制、分期調(diào)控(長期)的理論設(shè)想,隨著優(yōu)化氮肥管理的進(jìn)行，土壤、環(huán)境氮素供應(yīng)占作物需求的比例逐漸減少、優(yōu)化氮肥用量逐年增加，最終達(dá)到動態(tài)平衡： 氮肥用量與作物吸收帶走量相當(dāng)，氮肥施用與作物需求相匹配有助于提高氮肥利用效率、減少環(huán)境壓力。,方程： y = ax2 +bx +c,用一元二次方程模型進(jìn)行模擬，計(jì)算每個試驗(yàn)的最佳氮肥用量 ； 自變量x的邊際效應(yīng)等于投入價(jià)格與產(chǎn)出價(jià)格比, dy/dx = Px/Py ，即2ax + b = Px/Py 求解上述方程，獲取最佳氮肥用量 x。,當(dāng)季肥料試驗(yàn)：作物產(chǎn)量對氮的反應(yīng),第一步，利用3414試驗(yàn)計(jì)算最佳氮肥用量；,表1 梨樹縣春玉米對氮肥的反應(yīng),平均值11kg/畝（165kg/ha）即是推薦的氮肥總量。,氮肥推薦原則：總量控制、分期調(diào)控,總量控制：,氮肥總量控制、分期調(diào)控,東北春玉米氮肥總量控制、分期調(diào)控技術(shù)規(guī)程,目標(biāo)產(chǎn)量 (t/ha) 9.75,氮肥總量 (kg N/ha) 135165 165195 196225,基肥用量 (kg N/ha) 4560 6075 7590,追肥用量 (kg N/ha) 90105 105120 120135,源自：中國主要作物施肥指南 p,7,田塊最佳施氮量產(chǎn)量與總量控制下的施氮量產(chǎn)量相關(guān)性比較,每個試驗(yàn)對應(yīng)一個效應(yīng)方程和最佳施氮量下的產(chǎn)量， 總量控制下的施氮量為165kg/ha； 把165代入每個效應(yīng)方程，即可得到一系列總量控制下的產(chǎn)量； 把田塊最佳施氮量產(chǎn)量與總量控制下的產(chǎn)量作相關(guān)； 兩者之間存在線性相關(guān)，達(dá)到了非常顯著的水平。,(3年26個試驗(yàn)的平均結(jié)果),水稻施氮量與產(chǎn)量和氮肥損失的關(guān)系,氮肥總量控制的基本原理,主要內(nèi)容：,1、氮肥總量控制技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 2、磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 3、中微量元素因缺補(bǔ)缺技術(shù)及指標(biāo)體系建立。,土壤肥力指標(biāo)法,應(yīng)用“3414”試驗(yàn)進(jìn)行土壤測試方法的“相關(guān)研究 ”,步驟： （1）在某一較大的生態(tài)區(qū)域的某一土壤類型上，在2-3年的研究周期內(nèi)，對某一特定作物，至少布置20-30個點(diǎn)的3414田間試驗(yàn)； （2）采集基礎(chǔ)土樣，分別用傳統(tǒng)測試方法和M3等新方法測定土壤有效養(yǎng)分； （3）通過田間試驗(yàn)獲得不同處理的作物產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量結(jié)果（需要測定收獲期籽粒和秸桿的養(yǎng)分含量）； （4）計(jì)算不同試驗(yàn)中缺氮、磷、鉀的相對產(chǎn)量和相對養(yǎng)分吸收量； （5）對多年多點(diǎn)試驗(yàn)的相對產(chǎn)量或相對養(yǎng)分吸收量結(jié)果與傳統(tǒng)方法或M3等方法的土壤測定結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析。,計(jì)算各試驗(yàn)中缺氮、磷、鉀的相對產(chǎn)量和相對養(yǎng)分吸收量 對“3414”試驗(yàn)而言； 缺氮的相對產(chǎn)量 = 處理2（N0P2K2）產(chǎn)量 / 處理6（N2P2K2）產(chǎn)量 * 100% 缺磷的相對產(chǎn)量 = 處理4（N2P0K2）產(chǎn)量 / 處理6（N2P2K2）產(chǎn)量 * 100% 缺鉀的相對產(chǎn)量 = 處理8（N2P2K0）產(chǎn)量 / 處理6（N2P2K2）產(chǎn)量 * 100% 缺氮的相對吸氮量 = 處理2（N0P2K2）吸氮量 / 處理6（N2P2K2）吸氮量 * 100% 缺磷的相對吸磷量 = 處理4（N2P0K2）吸磷量 / 處理6（N2P2K2）吸磷量 * 100% 缺鉀的相對吸鉀量 = 處理8（N2P2K0）吸鉀量 / 處理6（N2P2K2）吸鉀量 * 100%,應(yīng)用“3414”試驗(yàn)進(jìn)行土壤測試方法的“相關(guān)研究 ”,周鳴錚等，1964,相對產(chǎn)量作物參比標(biāo)準(zhǔn),建立/更新土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)（校驗(yàn)研究）：,校驗(yàn)研究：以作物產(chǎn)量反應(yīng)為依據(jù)，確定測定值的“高” 、“中”、“低” 、“極低”等各級指標(biāo)。,A、多點(diǎn)田間試驗(yàn) 20點(diǎn)以上，肥力拉開 B、參比標(biāo)準(zhǔn)為相對產(chǎn)量(只此一項(xiàng)!) C、測土、作土測值與相對產(chǎn)量的回歸曲線圖,通過田間試驗(yàn)建立測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系,Y = 30.96Ln(x) 13.498,式中Y為相對產(chǎn)量，X 土壤速效養(yǎng)分含量,y = 50%, X = 7 mg/kg y = 75%, X =17 mg/kg y = 95%, X = 33 mg/kg,通過上述公式進(jìn)行計(jì)算：,公式轉(zhuǎn)化：,應(yīng)用“3414”試驗(yàn)建立土壤有效養(yǎng)分豐缺指標(biāo),采用一個新的土壤測試（或速測）方法需要注意什么？ 相關(guān)研究！ 校驗(yàn)研究！,絕大多數(shù)速效土壤測試是測定土壤養(yǎng)分相對含量，而不是絕對量！,Olsen-P, 20mg/kg: 1kg 土壤中有20mg Olsen-P，而不是指作物只能利用20mg! 交換性鉀，100 mg/kg?,應(yīng)用“3414”試驗(yàn)建立不同土壤肥力的推薦施肥指標(biāo),（1）將每個試驗(yàn)的產(chǎn)量與施肥量進(jìn)行回歸分析，建立肥料效應(yīng)函數(shù)； （2）通過邊際分析，計(jì)算每個試驗(yàn)點(diǎn)的最佳施肥量； （3）將多年多點(diǎn)的結(jié)果按不同肥力水平匯總，計(jì)算不同肥力水平下的平均的推薦施肥量和上、下限。 （4）以磷為例，獲得如下表所示的推薦施肥指標(biāo)。,磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)指標(biāo)體系,主要內(nèi)容：,1、氮肥總量控制技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 2、磷鉀恒量監(jiān)控技術(shù)及指標(biāo)體系建立； 3、中微量元素因缺補(bǔ)缺技術(shù)及指標(biāo)體系建立。,*酸性土壤；*石灰性土壤,我國土壤微量元素有效養(yǎng)分豐缺參考指標(biāo)（mg/kg）,東北地區(qū)春玉米部分微量元素豐缺指標(biāo)及對應(yīng)用肥量,作出相對產(chǎn)量與提取測定值之間關(guān)系的點(diǎn)陣圖后，不作回歸曲線，在點(diǎn)陣中間劃一個“ 十”字，把幾乎所有點(diǎn)劃入左下與右上(、源 )中，“ ”字縱線與橫座標(biāo)的交點(diǎn)即為該養(yǎng)分有效含量的臨界點(diǎn)，此法一般用于微量元素，因?yàn)槲⒘吭赜昧亢苌?，除施用、不施用外，不需劃分施用量等級?“十”字法確定臨界點(diǎn),主要內(nèi)容：,4、指標(biāo)建立的不確定性因素 4.1最佳施肥量的模擬； 4.2土壤分級測試指標(biāo)的建立。,“3414”是指氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。 4個水平的含義： 0水平指不施肥 2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿?1水平=2水平0.5 3水平=2水平1.5（該水平為過量施肥水平）。 “3414”方案設(shè)計(jì)吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)處理少、效率高的優(yōu)點(diǎn)。,通過田間試驗(yàn)建立測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系,“3414”試驗(yàn)方案處理,通過田間試驗(yàn)建立測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系,有機(jī)肥：“3415”，+M(處理1-14) ，處理15：-M CK,三元二次方程擬合成功率低,王圣瑞, 陳新平, 高祥照, 毛達(dá)如, 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 8 (4) :409413,擬合成功的試驗(yàn)點(diǎn)(%) 無法建立正確方程式的點(diǎn)(%) 擬合相關(guān)性達(dá)不到5%顯著水平的點(diǎn)(%) 最佳施肥量大于最高產(chǎn)量施肥量的點(diǎn)(%),9 91 ,一元二次,N 48 22 11 16,P 37 30 25 9,K 33 37 21 6,三元二次,XX地區(qū)3414試驗(yàn)的方程擬合情況(n = 67),?,王圣瑞, 陳新平, 高祥照, 毛達(dá)如, 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 8 (4) :409413,三元二次方程擬合最佳施肥量偏高,根據(jù)一元施肥模型擬合計(jì)算分別有15 %、44 %、67 %的點(diǎn)不需要施用N、P、K肥，而采用三元二次施肥模型則無法獲得這一信息。,王圣瑞 , 陳新平, 高祥照 , 毛達(dá)如 , 張福鎖，2002，植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 8 (4) :409413,三元二次方程擬合無法捕捉不施肥點(diǎn),不同產(chǎn)量增加趨勢需要不同的模型、如何數(shù)據(jù)都不應(yīng)隨意修改或舍棄,既適合線性加平臺模型由適合一元二次模型,當(dāng)在前三個施肥水平作物產(chǎn)量隨施肥量增加而增加，第四個施肥水平與第三個施肥水平相差不大時(shí),僅適合線性加平臺模型、僅適合一元二次方程,當(dāng)?shù)诙€施肥水平已接近或達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí)，應(yīng)用一元二次方法擬合最佳產(chǎn)量施肥量明顯高于應(yīng)用線性加平臺模型計(jì)算施肥量，故應(yīng)該選用線性加平臺模型。,當(dāng)在前三個施肥水平產(chǎn)量隨施肥量增加而增加，第四個施肥水平與第三個施肥水平相比，有明顯降低時(shí)，應(yīng)該選用一元二次方程擬合最佳產(chǎn)量施肥量,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應(yīng)曲線,作物產(chǎn)量沒有隨施肥量的增加而變化，或作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而出現(xiàn)減產(chǎn)趨勢。,最大產(chǎn)量施肥量(kg/ha) 優(yōu)化產(chǎn)量施肥量(kg/ha),194 -294,2811 1288,優(yōu)化肥料用量：0,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應(yīng)曲線,作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而呈跳躍式變化。,1、檢查是否是產(chǎn)量計(jì)算或數(shù)據(jù)輸入錯誤； 2、若沒有錯誤，對于高肥力田塊可定義優(yōu)化施肥量為0，對于無法判斷肥力水平的田塊應(yīng)舍棄,作物產(chǎn)量對肥料用量的反應(yīng)曲線,作物產(chǎn)量隨施肥量的增加而明顯增加，沒有頂點(diǎn)，優(yōu)化施肥量為外推值。,1、檢查是否是產(chǎn)量計(jì)算或數(shù)據(jù)輸入錯誤； 2、若沒有錯誤，對于低肥力田塊可定義優(yōu)化施肥量為最高施肥量， 對于無法判斷肥力水