测土配方施肥技术
 
2006-02-23 来源:

测土配方施肥技术是国际上普遍采用的科学施肥技术之一,它是以土壤测试和田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥能力和肥料效应,科学提出有机肥料和氮、磷、钾及中微量元素等肥料的施用数量、养分比例、施用时期和施用方法,是促进农业高产、优质、高效、生态和安全的一种科学施肥方法。近几年来,我国盲目施肥和过量施肥现象较为严重,不仅造成肥料资源严重浪费,农业生产成本增加,而且影响农产品品质,污染环境。为此,农业部根据中央1号文件精神,不断加大了测土配方施肥技术推广力度,把测土配方施肥技术作为为农民办的15件实事之一和“科技入户工程”第一大技术进行推广。

测土配方施肥作为目前最先进的施肥技术,越来越受到农民的关注。我市的农业施肥经过了从单纯土杂肥到单质无机肥,从作物专用肥到复合肥的发展过程。虽然施肥技术逐步改进,但始终没有跳出传统施肥的圈子,进而出现了一系列的问题:一是因化肥施用比例不当造成利用率过低,农业生产成本提高,比较效益降低,已是我市农业生产中存在的普遍问题,目前,我市基本农田的化肥利用率一般在30%左右。而美国、以色列等农业发达国家的化肥利用率一般在60%左右,产量高出近10%;二是过量地施用无机肥,造成土壤板结;三是施肥的片面性导致土壤营养比例失调。

人们常说:“有粮无粮在于水,粮多粮少在于肥”,事实并非完全如此。有的农民化肥没少用,但产量却不高,或产量较高、收入却没增加多少。这是因为农作物不同,其需要养分也不同,单一施用肥料没有配合施用肥料效果好。不同类型的土壤施肥量也不一样的,肥料并不是施得越多越好,盲目施用过多,既浪费肥料,又增加生产成本、降低产量、减少收益。
     我国是世界上最大的化肥消费国,2004年全国化肥施用总量占全球1/3。化肥的施用,一方面可促进粮食增产、农业增效和农民增收;但另一方面由于科学施肥水平不高,会带来浪费资源,增加农业生产成本,污染环境等一系列问题,党中央高度重视测土配方施肥工作,相关的内容已经写进了今年的“一号文件”。专家指出,测土施肥是建设肥沃健康农田的关键。

一、测土配方施肥的定义和内容

1、定义:是综合运用现代农业科技成果,以土壤测试和肥料田间试验为基础, 根据作物的需肥规律,土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮,磷,钾及中,微量元素等肥料的施用品种,数量,施肥时期和施用方法。

2、主要内容:包括测土、配方、施肥三个程序。测土是基础,首先严格按照采样方法进行采集土样,然后由化验室对土壤养分进行测试分析;二是由科技人员针对土壤、作物需肥规律进行肥料配方,做到产前决定施用什么肥料,用多少适当,既不会因为少施而减产,又不会因为多施而加大成本,可以做到肥料和作物的供求平衡;三是科学施肥,也就是配方肥料在生产中的执行,由科技人员指导农户根据肥料特性,土壤供肥性能,采取最有效的施肥方式和方法。

3、测土配方施肥技术的优点

1)提高农作物产量,均衡土壤养分农作物生长发育必须的营养元素有16种,即碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫、硼、锰、锌、铁、钼、铜、氯。这16种元素的丰缺,关系着农作物生长发育的好坏,关系着农作物产量的高低。因此在施肥前,对现有的土壤所含的营养状况应该有个全面的了解,知道我们所种植的土壤里有哪些营养元素,缺少哪些营养元素,再根据预计产量计算出应该施用哪种肥料,施用多少。这就需要进行测土施肥,根据作物生长发育的需要,正确确定施用化肥,以利均衡土壤中各种养分的含量,使作物得到充足的养分供作物正常生长,从而提高农作物产量,获得最佳经济效益。实践证明测土配方施肥技术应用在中低产田效果好于高产地块,而我市中低产田面积占耕地面积的70%左右,所以测土配方施肥技术在我市具有广阔的应用空间,玉米应用此项技术亩增产5-10%,亩增收15元左右。

2)提高化肥利用率,降低生产成本。实践证明应用测土配方施肥技术可以达到增肥增产、调肥增产、减肥稳产的目的。经过对土壤养分含量的分析和所要种植作物的需肥规律,合理搭配N、P、K的比例、数量、提高肥料之间的正效应。可以提高肥料利用率5-10%。因此,每亩可节约肥料成本3-4元左右。这主要是从测土施肥的三个理论依据表现出来的。养分归还学说,即植物从土壤中摄取生活所必须的矿物质,如果不正确归还植物从土壤中所摄取的矿物质养分,土壤养分迟早会用尽衰竭。要维持地力,就必须将植物带走的养分归还给土壤。目前,生产中农民不知道作物带走哪些营养元素,带走多少,无法确定补充哪些营养元素,补充多少,所以容易造成盲目施肥现象,肥料分配不平衡,而土壤养分也得不到正确归还,造成肥料的浪费。最小养分律,即农作物产量的高低是由土壤中16种必须营养元素中相对含量最低的一种养分决定的。通过测土了解后,施肥时就可以有针对性地确定该施哪种肥,施多少,可以减少肥料的损失,降低农本。报酬递减率,即从一定土壤中得到的报酬随着该土地投入的劳动和资本量的增加而增加,但不是无限制的,到一定程度后,随着投入的劳动和资本量的增加,报酬却逐步减少。这一规律对当前多施化肥不多收粮食的现象是一个很好的解释。我们要运用测土施肥技术结合这一规律,指导农民正确合理施肥,以较少的投入获得较多的产量和报酬,获取效益的最大化。

3)保护环境,减少污染。我们施用的化学氮肥,如果不能被作物吸收,则会经过一系列的转化,形成酸后被淋洗到深层,发生还原,生成致癌作用很强的亚胺类化合物。除此之外,磷肥中磷元素的放射性也危害着人类的健康。所以通过测土施肥,使施入土壤中的化学肥料尽可能地被作物吸收利用,尽可能少地滞留在环境中,对保护农业生态环境是非常有益的。

二、测土配方施肥的方法及原理

1、方法。测土配方施肥技术是一项较复杂的技术,农民掌握起来不容易,只有把该技术物化后,才能够真正实现。其主要环节可概括为5个方面:即测、配、产、供、施一条龙服务。一是测土,由专业技术部门进行取土,测定土壤养分含量;二是配方,经过对土壤的养分化验和诊断,按照庄稼需要的营养,由技术部门“开出药方、按方配药”;三是肥料生产,根据配方,招标确定有实力的企业进行专用肥生产。四是直供,由技术部门统一筛选确定信誉好、实力强的经营商进行肥料供应,或由农业技术部门组织直接供应到农户,减少流通环节,让利于农民。五是合理施肥,就是在农业科技人员指导下科学施用配方肥。这对技术推广部门来说,操作起来确实是一件复杂的事情,但对于农民,简单地说,就是农民直接买配方肥,再按具体方案施用就可以了。这样,就把一项复杂的技术变成了一件简单的事情,这项技术才能真正应用到农业生产中去,才能发挥出它应有的作用。

2、原理。合理施肥要有一定理论做指导,否则不可避免的会导致盲目施肥。科学配方施肥的理论依据主要是考虑到作物、土壤、肥料体系的相互联系。目前对合理施肥有指导意义的主要有五个理论。一是养分归还学说。二是最小养分律。三是报酬递减律。四是同等重要、不可替代律;五是因子综合作用律。只有对施肥理论的实质理解了,才能在生产实践中发现现阶段的施肥问题,从而解决问题;也才能在施肥实践中多一些科学性,少一些盲目性。

1)养分归还学说----常年不施用肥料地力就会下降。十九世纪德国著名的化学家李比希,提出了养分归还学说。他通过试验发现,作物生长需要从土壤中吸收氮、磷、钾等矿质营养,由于人类在土地上种植作物,并把这些产物拿走,土壤所含的养分将会越来越少,必然会使地力逐渐下降。因此,要想恢复地力,就必须归还从土壤中拿走的全部东西,否则,就难以再获得过去那样高的产量。为了增加产量,就应该向土壤施用肥料。由于李比希在植物营养与施肥方面的伟大贡献,他被誉为农业化学的创始人。当然,归还从土壤中取走的全部养分是不必要的,从自然界养分循环和土壤中物质平衡的观点出发,应当根据土壤养分状况和作物类型,有重点地归还必要的养分。
在养分归还(补偿)学说的指导下,配方施肥体现了解决作物需肥与土壤供肥的矛盾。作物的生长,不但消耗土壤养分,同时消耗土壤有机质。因此,正确处理好肥料(有机与无机肥料)投入与作物产出、用地与养地的关系,是提高作物产量和改善品质,也是维持和提高土壤肥力的重要措施。

2)最小养分律----合理施肥。植物为了生长发育,需要吸收各种养分。但是决定作物产量的,却是土壤中相对含量最小的养分因素,产量也在一定限度内随着这个因素的增减而相对地变化。通常用装水木桶进行解释:木桶由代表不同养分含量和因子的木板组成,贮水量的多少由最短木板的高度决定。如果不针对性地补充最小养分,即使其他养分增加得再多,也难以提高产量,只能造成肥料的浪费。最小养分也不是固定不变的,当土壤中的最小养分得到补充,满足作物需求之后,产量就会迅速提高,原来的最小养分就不再是最小养分而让位于其它养分了。比如,开始的时候,氮是最缺的,是最小养分,产量水平受氮限制(20世纪60年代只要施用氮肥,粮食作物的产量就有明显的提高)。氮增加后,磷成了最小养分,产量水平受磷限制(20世纪70年代土壤中磷的不足已成为限制因素,施用磷肥的增产效果明显,如果无视最小养分定律的作用,不施磷肥,盲目增施氮肥就不会取得增产效果,反而会造成减产)。氮和磷都增加后,钾成了最小养分,产量水平受钾限制。在严重缺钾的土壤上使用再多的氮磷肥料,作物产量也不会增加(20世纪80年代后期,有些高产地区土壤钾素由于长期未得到补充而消耗,土壤缺钾成为限制因素,施用钾肥的效果逐步表现出来)。进入20世纪90年代以后,连年施磷肥,土壤中磷有所积累,磷肥的效果有下降的趋势。   

从我市土壤检测结果看,我市的土壤养分发展也是这个趋势。最小养分律告诉我们,作物生长所必需的多种营养元素之间有一定的比例。有针对性地解决限制当地产量提高的最小养分,协调各营养元素之间的比例关系,纠正过去单一施肥的偏见,实行氮、磷、钾和微量元素肥料的配合施用,发挥诸养分之间的互相促进作用,是配方施肥的重要依据。所以,在施肥上,要用发展的观点来认识最小养分律,抓住不同时期、不同作物、不同地点的主要矛盾,决定重点施用什么肥料。但是,随着农业生产的发展,土壤往往从一种发展到多种养分不足,在增施土壤中最小养分时,还要同时施用土壤中其它不足的养分,改善影响作物发育的其它因素,肥料的肥效才能充分发挥,获得较高的产量。

3) 报酬递减规律---农民常说,“粪大水勤,不用问人”,科学施肥不是肥料施得越多越好。在土壤缺肥的情况下,根据作物的需要进行施肥,作物的产量会相应增加。但施肥量的增加与产量的增加并不是正相关关系。当施肥量很低的时候,单位肥料的增产量很大,随着施肥量的增加,单位肥料的增产量呈递减趋势,当施肥量增加到一定程度时,再多施肥料产量也不会增加。这就是“报酬递减律”。因此,施肥的增产潜力并不是无限的,对某一作物品种的肥料投入量应有一定的限度。在缺肥的中低产地区,施用肥料的增产幅度大,而高产地区,施用肥料的技术要求则比较严格。超过了限度,就是过量施肥,必然会带来经济上的损失,并导致肥料效益下降,以致减产的后果。因此,确定最经济的肥料用量是配方施肥的核心。

4)同等重要、不可替代律----只用一种肥料不行。对农作物来讲,不论大、中量元素或微量元素都是同等重要,缺一不可的。缺少某一种微量元素,尽管它的需要量很少,仍会产生微量元素缺乏症,从而导致减产。例如玉米、水稻缺锌植株矮小,油菜缺硼花而不实等。所以,不论微量元素还是大、中量元素,其重要性是一样的,并不因为需要量的多少而改变,这就是“同等重要律”。另外,作物需要的各种营养元素,在作物体内都有一定的功能,相互之间不能代替。缺少什么营养元素,就必须施用含有该营养元素的肥料,施用其他肥料不仅不能解决缺素的问题,有些时候还会加重缺素症状。这就是“不可替代律”。因此,施肥要有针对性,也就是说,要缺什么,补什么。

5)因子综合作用率---施肥措施要与其它农业技术措施密切结合,才能发挥最大效益。影响作物产量的众多的因子是纠缠在一起的,因子与因子之间,既相互促进,又相互制约,而且经常在不断变化。例如,磷的不足,影响氮的肥效;增施钾肥,可以提高氮的吸收;磷肥施用过量,导致锌的沉淀,容易发生缺锌症等。作物丰产是由诸多影响作物生长发育的因子综合作用的结果。但为了充分发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益,一方面要注重各种养分之间的配合施用,另一方面施肥必须与选用良种、肥水管理、耕作制度、气候变化等影响肥效的诸因素相结合,发挥因子的综合作用,才能获得最大的增产和增收效益。

三、作物缺肥的症状

农作物生产发育既需要氮、磷、钾等大量元素,也需要钙、镁、硫等中量元素,同时也需要铜、锌、铁、锰、硼、钼等微量元素,缺少了那种元素,对作物生长就会产生影响。因此,正确识别作物缺素症状,对于科学指导施肥具有重要意义。也就是说,不仅要看天、看地,还要看庄稼。那么,怎样观察作物是否缺肥呢?我们可以参考下列症状表现:

1、缺氮:新梢细且短,叶小直立,颜色灰绿,叶柄、叶脉和表层发红;花少果小,果实早熟,很容易脱落,根系发育不健全,红根多,大根少,新根发黄。
    2、缺磷:不同的作物表现各不相同。当玉米缺乏磷肥时,会表现为苗期生长缓慢,5叶之后症状比较明显,叶片紫色,籽粒不饱满。当小麦缺磷肥时则表现为幼苗生长缓慢,根系发育不良,分蘖减少,茎基部呈紫色,叶色暗绿,略带紫色,穗小粒少。
    3、缺钾:初期表现为下部叶片尖端变黄,沿叶片边缘逐渐变黄,但叶脉两边和叶脉仍然保持原来的绿色。严重时,会从下部叶片逐渐向上发展,最后导致大部分叶片枯黄,叶片边缘呈火烧状。禾谷类作物则会导致分蘖力减弱,节间短小,叶片软弱下垂,茎秆柔软容易倒伏。而双子叶植物则会导致叶片卷曲,逐渐皱缩,有时叶片残缺,但叶片中部仍保持绿色。块根类作物会导致根重量下降,质量低劣。

4、 缺硼:作物缺硼主要表现在生长点受到影响,如根尖、茎的生长点停止生长。严重时生长点萎缩而死亡,侧芽大量发生,使植株生长畸形。根尖死亡后又长侧根,侧根再次死亡,使根系形成短茬根。缺硼时,繁殖器官受影响最明显,开花结实不正常,花粉畸形,蕾、花和子房易脱落,果实种子不充实。严重时见蕾不见花,或见花不见果,就是有果也是阴荚秕粒多,花期延长。叶片肥厚,粗糙,发皱卷曲,呈现失水似的凋萎,以及出现失绿的紫色斑块,叶柄和茎变粗、厚或开裂,枝扭曲畸形,茎基部肿胀膨大。柑桔缺硼时,表现为新梢叶上出现水渍状黄色斑点,叶脉增粗、发黄、爆裂,叶畸形,果实发僵,幼果发黑,果皮粗糙而厚,果肉干瘪、淡而无味。

5、缺铜:缺铜植株生长瘦弱,新生叶失绿发黄,呈凋萎干枯状,叶尖发白卷曲,叶缘黄灰色,叶片上出现坏死的斑点,分蘖或侧芽多,呈丛生状,繁殖器官的发育受阻。禾本科作物一般对铜都比较敏感。缺铜时,新叶呈灰绿色,卷曲,发黄,老叶在叶舌处弯曲或折断。叶尖枯萎,叶鞘下部有灰白色斑点,有时扩展成灰色条纹,最后干枯死亡。分蘖多,呈丛生状,分蘖大多不能抽茎成穗,或抽出的穗扭曲畸形,不结实或只有少数瘪粒。果树缺铜,如柑桔、桃树等叶片失绿畸形,枝条弯曲,长瘤状物或斑块。甚至会出现顶梢枯死,并逐渐向下发展,侧芽增多,树皮出现裂纹,并分泌出胶状物。果实小,果实变硬。

6、 缺钼:植物缺钼所呈现的症状有二种类型。一种是脉间叶色变淡、发黄,类似于缺氮和缺硫的症状,但缺钼时叶片易出现斑点,边缘发生焦枯并向内卷曲,并由于组织失水而呈萎蔫。一般老叶先出现症状,新叶在相当长时间内仍表现正常。定型的叶片有的尖端有灰色,褐色或坏死斑点,叶柄和叶脉干枯。另一种类型是十字花科植物常见的症状,即表现叶片瘦长畸形,螺旋状扭曲,老叶变厚,焦枯。

7、缺硫:缺硫的症状类似于缺氮的症状,失绿和黄化比较明显。但这种失绿现象出现的部位不同于缺氮。特别是双子叶植物的缺硫,植株顶部的叶片失绿和黄化较老叶明显,有时出现紫红色斑块。极度缺乏时,也出现棕色斑点。一般症状为植株矮,叶细小,叶片向上卷曲,变硬,易碎,提早脱落。茎生长受阻滞,僵直,开花迟,结果和结荚少。

8 缺镁:作物缺镁在叶片上表现明显的特征,首先出现在中下部叶片,然后逐渐向上发展。由于镁是叶绿素的组成成分,因此缺镁时,叶片通常失绿,开始于叶尖端和叶缘的脉间色泽褪淡,由淡绿变黄,随后便向叶基部和中央扩展。但叶脉仍保持绿色,在叶片上形成清晰的网状脉纹。严重时叶片枯萎、脱落。柑桔缺镁时,病叶症状为中脉两侧出现肋骨状的黄色区域,叶片尖端和基部保持较久的倒"三角形"绿色区域,这些症状多发生在结果母枝老叶上。

9、缺钙:作物缺钙的主要特征是幼叶和茎、根的生长点首先出现症状,轻则呈现凋萎,重则生长点坏死。幼叶变形,叶尖往往出现弯钩状,叶片皱缩,边缘向下或向前卷曲,新叶抽出困难,叶尖相互粘连,有时叶缘呈不规则的锯齿状,叶尖和叶缘发黄或焦枯坏死。植株矮小或簇生状,早衰、倒伏,不结实或少结实。

四、不宜混合施用的肥料

1、尿素:不能与草木灰、钙镁磷肥、窑灰钾肥混用。

2、碳铵:不能与草木灰、人粪尿、硝酸磷肥、磷酸铵、氯化钾、磷矿粉、钙镁磷肥、氯化铵、尿素混用。

3、磷酸二氢钾:不能和草木灰、钙镁磷肥、灰钾肥混用。

4、硫酸铵:不能与碳铵、氨水、草木灰、窑灰钾肥混用。

5、氯化铵:不能和草木灰、钙镁磷肥、窑灰钾肥混用。

6、氨水:不能与人粪尿、草木灰、钾氮混肥、磷酸铵、氯化钾、磷矿粉、钙镁磷肥、氯化铵、尿素、碳铵及过磷酸钙混用。

7、硝酸磷肥:不能与堆肥、草肥、厩肥、草木灰混用。

8、磷矿粉:不能和磷酸铵混用。

9、人畜粪:不能和草木灰、窑灰钾肥混用。

 
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