(范本)2010-01-19湘中地區(qū)土壤養(yǎng)分豐缺指標與施肥指標體系的建立(范本)

1、湘東、湘中地區(qū)水稻施肥指標體系研究黃鐵平1，劉如清1，吳遠帆1，趙繼華2（1湖南省土壤肥料工作站,長沙410005； 2湖南省雙峰縣土壤肥料工作站, 雙峰417700）摘 要：本文在總結分析湘東、湘中水稻田間試驗結果的基礎上，系統(tǒng)的提出了湘東、湘中地區(qū)不同肥力水平稻田的測土配方施肥技術參數；在分析水稻相對產量與土壤養(yǎng)分測試值的關系基礎上，提出了湘中地區(qū)水稻的P、K豐缺指標。在建立土壤養(yǎng)分豐缺指標的基礎上，根據3414類田間試驗結果，選用適合的回歸分析方法，擬合肥料效應回歸模型，通過多年多點的試驗結果按照養(yǎng)分豐缺指標匯總，確定不同豐缺等級下的平均推薦施肥量及上下限，或者采用每個試驗最佳產量與相應

2、土壤速效磷含量建立效應方程，通過效應方程計算土壤分級指標下的肥料用量范圍，建立水稻施肥指標體系。關鍵詞：水稻；測土配方施肥；指標體系；研究建立和完善測土配方施肥技術指標體系是實施測土配方施肥的一項重要內容，也是一項技術性很強的工作。測土配方施肥指標體系研究一般包括3個方面的內容：（1）相關研究。目的是通過相關分析，研究不同土壤有效養(yǎng)分測試方法與作物相對產量或養(yǎng)分相對吸收量的相關性，從而篩選出土壤有效養(yǎng)分測試方法。由于測土配方施肥技術規(guī)范已經對土壤測試方法進行了統(tǒng)一規(guī)范，因此實質上目前施肥指標體系研究中沒有包括此項工作。（2）建立土壤養(yǎng)分豐缺指標。通過校驗研究，對多年多點田間試驗結果進行統(tǒng)計分析

3、，得出作物相對產量和土壤養(yǎng)分測試值的數學關系，再以相對產量50、75、95為標準，獲得土壤養(yǎng)分豐、中、缺的指標。（3）建立主要作物推薦施肥指標。在建立土壤養(yǎng)分豐缺指標的基礎上，通過建立肥料效應回歸模型，提出針對不同肥力水平的推薦施肥量。推薦精選2005-2007年，湘東、湘中地區(qū)共開展了水稻3414類肥料效應田間試驗260個，早稻109個、中稻54個、晚稻97個；水稻氮磷鉀不同用量68個，其中早稻30個、中稻13個、晚稻25個；水稻配方校正試驗278個，其中早稻125、中稻78個、晚稻125個；水稻基、追肥比例試驗早稻26個、中稻14個、晚稻20個。本文根據湘東、湘中地區(qū)2005-2007年的

4、水稻田間試驗結果，對湘東、湘中地區(qū)水稻施肥指標體系進行初步的探討。1 測土配方施肥技術參數3414類試驗信息量大，效率高，不僅可以滿足相關分析、建立土壤養(yǎng)分豐缺指標和推薦施肥指標的需要，還可以根據試驗結果直接或間接計算出一系列測土配方施肥技術參數。1.1 基礎地力與目標產量1.1.1 地力產量及作物對土壤養(yǎng)分的依存率將作物對土壤養(yǎng)分的依賴程度叫做依存率。其計算公式為：依存率（%）=無肥區(qū)作物產量/全肥區(qū)作物產量100%表1為湘中地區(qū)20052007年田間試驗空白產量、全肥區(qū)產量統(tǒng)計結果，早稻平均地力產量為298.0kg/667m2，不同地塊之間差異較大，最低178.0kg/667m2，最高39

5、6.8kg/667m2，作物對土壤養(yǎng)分的依存率平均為67.9，最低54.2，最高84.6；晚稻平均地力產量314.9kg/667m2，最低222.7kg/667m2，最高415.8kg/667m2，作物對土壤養(yǎng)分的依存率平均68.2，最低52.6，最高85.9；中稻地力產量平均為378.9kg/667m2，最低推薦精選256kg/667m2，最高492kg/667m2，作物對土壤養(yǎng)分的依存率平均70.29，最低52.68，最高89.8。表1 湘中地區(qū)水稻土壤基礎地力作物試驗點數項目空白產量(kg/667m2)全肥區(qū)（配方區(qū)）產量(kg/667m2)依存率()早稻74平均298.0439.167

6、.9幅度178.0396.8299574.254.284.6晚稻73平均314.9461.868.2幅度222.7415.8373.1588.252.684.1中稻43平均378.9539.170.3幅度256492384646.952.6889.81.1.2 地力產量與目標產量及依存率的關系將試驗全肥區(qū)（配方區(qū)）產量理解為目標產量，以無肥區(qū)產量(x)為橫坐標，作物對土壤養(yǎng)分的依存率（或目標產量）為縱坐標作散點圖，可以看出目標產量（或依存率）與地力產量之間存在明顯的正相關，即地力產量高的地塊可以獲得較高的目標產量（作物對土壤養(yǎng)分的依存率也越大），這為我們通過地力產量預測目標產量提供了依據。早稻

7、、晚稻、中稻目標產量與基礎地力產量的關系分別為：早稻 y0.7076x+223.3， R20.5816*(n=74)；晚稻 y0.7156x+236.4， r0.4599*(n=73)；中稻 y0.6754x+283.2， r0.4005*(n=43)。早稻、晚稻、中稻依存率與基礎地力產量的關系分別為：早稻 y0.1207x+32.528， R20.6319*(n=74)；晚稻 y0.1125x+32.814， R20.4888*(n=73)；中稻 y0.0934x+35.083， R20.4388*(n=43)。推薦精選y = 0.7076x + 223.3R2 = 0.5816010020

8、0300400500600100200300400地力產量(kg/667m2)目標產量(kg/667m2)圖1 早稻目標產量與地力產量的關系y = 0.1207x + 32.528R2 = 0.63190102030405060708090150250350450地力產量(kg/667m2）依存率（%）圖2 早稻土壤養(yǎng)分依存率與地力產量的關系y = 0.7156x + 236.4R2 = 0.45990100200300400500600700100200300400基礎地力(kg/667m2）目標產量(kg/667m2）圖3 晚稻目標產量與地力產量的關系y = 0.1125x + 32.81

9、4R2 = 0.4888020406080100150250350450地力產量(kg/667m2）依存率(%)圖4 晚稻土壤養(yǎng)分依存率與地力產量的關系推薦精選y = 0.6754x + 283.19R2 = 0.40050100200300400500600700200250300350400450500地力產量(kg/667m2)目標產量(kg/667m2)圖5 中稻目標產量與地力產量的關系y = 0.0934x + 35.083R2 = 0.4388020406080100150250350450地力產量(kg/667m2)依存率（%）圖6 中稻土壤養(yǎng)分依存率與地力產量的關系1.2 相對

10、產量相對產量是指缺素區(qū)產量占全肥區(qū)產量的百分比，是劃分土壤養(yǎng)分豐缺指標的重要參數，表3是根據2005-2007年的田間試驗結果計算出的早、中、晚稻的N、P、K相對產量，不同養(yǎng)分相對產量之間有明顯的差異，且早、中、晚稻趨勢一致，以P的相對產量最高，K次之，N最低；早、中、晚稻相對產量之間也表現一定的差異，N的相對產量以中稻最高，早稻最低，顯然與早稻生長期間氣溫較低，土壤供氮能力較弱有關；P的相對產量以晚稻最高，平均達到93.5，與生產實際中晚稻施用磷肥效果不明顯的趨勢一致，而早、中稻P的相對產量差別不大。推薦精選表2 水稻NPK相對產量統(tǒng)計作物相對產量NPK早稻68.3(41)89.2(41)8

11、7.4(41)晚稻69.9(40)93.5(40)88.5(40)中稻72.5(18)88.7(18)85.6(18)平均69.790.887.51.3 肥料利用率根據空白區(qū)和全肥區(qū)N、P、K養(yǎng)分的吸收量計算出養(yǎng)分利用率肥料農學利用率（%）=表3 水稻NPK養(yǎng)分利用率表作物養(yǎng)分利用率NPK早稻33.813.948.3晚稻31.217.645.6中稻34.215.749.3平均32.815.747.41.4 單位產量養(yǎng)分吸收量根據試驗產量結果和植株化驗結果計算得出單位經濟產量N、P、K養(yǎng)分吸收量（表6），早稻100kg產量N、P2O5、K2O平均吸收量分別為2.02、0.93、2.29kg，NP

12、K吸收比例為1：0.46：1.13，晚稻100kg 產量N、P2O5、K2O吸收量分別為2.11、0.86、2.48kg，吸收比例為1：0.41：1.18，其N、K吸收量與早稻相差不大，P的吸收比例明顯低于早稻，中稻100kg產量N、P2O5、K2O吸收量明顯高于早、晚稻，分別為2.39、1.02和3.01kg，N、P、K吸收比例為1：0.43：1.26。表4 水稻單位產量NPK養(yǎng)分吸收量推薦精選作物100kg經濟產量養(yǎng)分吸收量(kg)NP2O5K2ON: P2O5: K2O早稻2.020.932.291:0.46:1.13晚稻2.110.862.481:0.41:1.18中稻2.391.02

13、3.011:0.43:1.26平均2.120.922.51:0.43:1.182 水稻土壤養(yǎng)分豐缺指標 通過校驗研究，對多年多點田間試驗結果進行統(tǒng)計分析，得出作物相對產量和土壤養(yǎng)分測試值的數學關系，再以相對產量50、75、95為標準，獲得土壤養(yǎng)分豐、中、缺的指標。2.1 水稻相對產量與土壤有效養(yǎng)分測試值之間的關系以土壤速養(yǎng)分測試值為橫坐標，缺素區(qū)相對產量為縱坐標作散點圖，分析相對產量與土壤有效養(yǎng)分測試值之間的關系，經分析，N的相對產量與土壤全N、堿解N之間均無明顯相關性；無P區(qū)相對產量與土壤有效P（0.5mol/L NaHCO3浸提鉬銻抗比色法）有很好的對數相關性（圖3）；無K區(qū)相對產量與土壤

14、速效K（1.0mol/L NH4Ac浸提火焰光度法）亦有很好的相關性（圖4）。圖7 水稻無P區(qū)相對產量與土壤有效P的關系推薦精選圖8 水稻無K區(qū)相對產量與土壤速效K的關系2.2 磷、鉀養(yǎng)分豐缺指標目前劃分養(yǎng)分豐缺指標通行的做法是以相對產量為依據，即依據相對產量與土壤測試值的關系，按照相對產量大于95%為高、7595之間為中、5075之間為低、小于50為極低的標準，劃分出相應的土壤養(yǎng)分豐缺指標（表5、6）。土壤有效P與缺P區(qū)相對產量的關系：y = 20.432Ln(x) + 37.393 R2 = 0.76679土壤速效K與缺K區(qū)相對產量的關系：y = 26.049Ln(x) - 33.118

15、R2 = 0.7986表5 水稻不同等級相對產量對應的土壤測試值項目分級土壤養(yǎng)分測試值(mg/kg)有效P速效K相對產量95%高16.81377595%中6.316.8641375075%低1.96.3256450%極低1.916.5140推薦精選中6.516.565140低2.06.53065極低2.0450177.810.29.2中肥40045069.510.910.1低肥50088.510.29.4中肥450500158.511.49.7低肥60039.611.110.4中肥500600710.413.111.5低肥16.541.83.32.53.3中6.516.5192.65.13.9

16、3.3-4.8低2.06.524.95.15.04.8-6.8極低6.8晚稻高16.5303.21.12.0中6.516.52104.02.42.0-4.7低2.06.54.7-8.0極低8.0中稻高16.571.83.22.63.2中6.516.5103.34.84.03.2-4.7低2.06.544.35.65.04.7-6.5極低6.5推薦精選圖9 土壤有效P含量與早稻最佳施磷量的關系 早稻磷推薦施肥模型y = -1.6692Ln(x) + 7.9295 R2 = 0.7433y = -2.819Ln(x) + 9.915R2 = 0.72820.00.51.01.52.02.53.03

17、.54.04.50.05.010.015.020.025.030.0土壤有效P含量（mg/kg）最佳施P量（kg/667m2）圖10 土壤有效P含量與晚稻最佳施磷量的關系 晚稻磷推薦施肥模型y = -2.819Ln(x) + 9.915 R2 = 0.7282y = -1.5391Ln(x) + 7.5319R2 = 0.8150.01.02.03.04.05.06.00.010.020.030.040.0土壤有效P含量（mg/kg）最佳施P量（kg/667m2）圖11 土壤有效P含量與中稻最佳施磷量的關系 中稻磷推薦施肥模型y = -1.5391Ln(x) + 7.5319 R2 = 0.8

18、15表9 不同豐缺等級水稻推薦施K量作物豐缺等級速效K含量mg/kg擬合數量個最佳施K量kg/667m2平均值kg/667m2推薦模型值kg/667m2推薦精選早稻高14034.55.24.85.8中65140235.16.86.05.8-7.1低30657.1-8.4極低8.4晚稻高14034.95.65.25.7中65140215.16.96.15.7-7.3低306517.57.57.3-8.9極低8.9中稻高1405.7中6514055.57.36.35.7-6.9低306526.77.87.26.9-8.2極低8.2y = -1.6972Ln(x) + 14.168R2 = 0.43

19、69012345678050100150200250土壤K含量（mg/kg）最佳施K量（kg/667m2）圖12土壤速效K含量與早稻最佳施鉀量的關系早稻鉀推薦施肥模型y = -1.6972Ln(x) + 14.168 R2 = 0.4369y = -2.0327Ln(x) + 15.773R2 = 0.66690123456780100200300土壤K含量（mg/kg）最佳施K量（kg/667m2）圖13土壤速效K含量與晚稻最佳施鉀量的關系晚稻鉀推薦施肥模型y = -2.0327Ln(x) + 15.773 R2 = 0.6669推薦精選y = -1.6407Ln(x) + 13.782R2

20、 = 0.5530246810050100150土壤K含量（mg/kg）最佳施K量（kg/667m2）圖14土壤速效K含量與中稻最佳施鉀量的關系中稻鉀推薦施肥模型y = -1.6407Ln(x) + 13.782 R2 = 0.5534、水稻施肥指標體系根據表7、表8、表9數據及建立的水稻土壤養(yǎng)分豐缺指標，結合測土配方施肥試驗示范結果和農戶施肥調查結果，初步提出湘東、湘中地區(qū)水稻推薦施肥指標（見表10-13）。4.1水稻養(yǎng)分豐缺指標表10 水稻P、K養(yǎng)分豐缺指標分級豐缺等級有效Pmg/kg速效Kmg/kg高16.5140中6.516.565140低2.06.53065極低2.04508.09.

21、5中肥4004509.510.5低肥5008.510.0中肥4505009.011.0低肥6009.611.1中肥50060010.413.1推薦精選低肥16.51.83.3中6.516.53.35.1低2.06.55.16.8極低16.502.0中6.516.52.04.7低2.06.54.76.8極低16.51.83.3中6.516.53.35.1低2.06.55.16.8極低1404.55.8中651405.87.1低30657.1-8.4極低1404.95.7中651405.77.3低30657.3-8.9極低1405.0-5.7中651405.76.9低30656.98.2極低450

22、 kg/667m2的推薦施N量為8.09.5kg/667m2、早稻中肥力田目標產量400450 kg/667m2的推薦施N量為9.510.5kg/667m2、早稻低肥力田目標產量500 kg/667m2的推薦施N量為8.510.0kg/667m2、晚稻中肥力田目標產量450500 kg/667m2的推薦施N量為9.011.0kg/667m2、晚稻低肥力田目標產量600 kg/667m2的推薦施N量為9.611.1kg/667m2、中稻中肥力田目標產量500600 kg/667m2的推薦施N量為10.413.1kg/667m2、中稻低肥力田目標產量16.5mg/kg的推薦施P量為1.83.3kg/667m2、早稻中肥力田土壤有效P含量6.516.5mg/kg的推薦施P量為3.35.1kg/667m2、早稻低