關(guān)于合理施化肥的初探

1、關(guān)于合理施用化肥的初探忻縣地區(qū)1981年化肥試驗(yàn)總結(jié)為了探討氮、磷、鉀三要素在我區(qū)不同土壤和作物上的最正確施肥量及其合理的配合比例,為農(nóng)業(yè)、化工、供銷等部門提供科學(xué)依據(jù),繼八0年化肥試驗(yàn)根底上,八一年,根據(jù)全國(guó)及全省化肥網(wǎng)的精神,并結(jié)合我區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中存在的問(wèn)題,我們因地制宜地又在九個(gè)縣布了三大試驗(yàn)工程,六十七個(gè)試點(diǎn),其中氮磷鉀配比試驗(yàn)三十九個(gè),以氮定磷十四個(gè),以磷定氮十四個(gè).現(xiàn)將試驗(yàn)的初步結(jié)果整理如下：(一)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)(I)主方案N0Po(ck)NiPoN2P0NoPi八NiPiN2P1N2P2N2P2K1(八項(xiàng)處理)說(shuō)明：N1N2分別為每畝10斤、20斤N素,P1P2分別為每畝10斤、2

2、0斤P2O5素編號(hào)水地早地備注此為全國(guó)化肥網(wǎng)統(tǒng)一方案n付方案：i、以N定P六項(xiàng)處理2、以P定N六項(xiàng)處理CK(NoPo)CK(NoPo)N2PoNiPoNi表示N素io斤/畝N2P05NiPo25N2PlNiPo5Pi為P2O5素io斤/畝N2P2NiPiNoPlNoPo5編號(hào)水地早地備注CK(PoN0)CK(PoNo)Pl6N0PNo5Pi6為P2Q素i6斤/畝Pl6N08PiNo5Pl6N6PiNiNi6為N素i6斤/畝Pl6N24PiNi5P0N16P0N1注：以上試驗(yàn)設(shè)計(jì)中,N素折用硝鏤含N34%、P2Q素折太原磷肥含P2Q14%二分析方法I單因素肥料效應(yīng)的回歸分析：根據(jù)費(fèi)佛爾Pfeif

3、fer提由的肥料效應(yīng)公式：Y=a+bx+cx2,尼克來(lái)及米勒NikLas、and、Miller1927提由的微分方程式案=CN-xJ分簡(jiǎn)化式：Y=a+bx+cx2,一般肥料用量試驗(yàn)中,產(chǎn)量Y與施肥量x的關(guān)系均呈此種拋物線形式.式中：a、b、c為參數(shù).A為不施肥時(shí)產(chǎn)量；b決定開始階段的產(chǎn)量增長(zhǎng)趨勢(shì)；C表示肥料效應(yīng)的曲率程度及方向.如：C=O那么效應(yīng)曲線應(yīng)為直線型的;C>O那么產(chǎn)量Y不斷增長(zhǎng)沒(méi)有最大值C<O表示增產(chǎn)效應(yīng)隨施肥量的增加而減弱微分拋物線方程：Y=a+bx+cx2dy作：dx=b+2cx1、產(chǎn)量y的最高點(diǎn)及其施肥量：邊際產(chǎn)量祟=oXmax="b2C,Ymax=a+1

4、2bXmax2、最正確施肥量Xo=-2cPf和py分別表示肥料和糧食的單價(jià).3、圖解法繪制肥料效應(yīng)曲線以單位面積產(chǎn)值表示和肥料本錢線.然后沿效應(yīng)曲線繪制平行于肥料本錢線FP的切線,其切點(diǎn)在橫坐標(biāo)上的位置即為最正確施肥量.nnp配比的二因素肥料效應(yīng)曲面方程的配置:根據(jù)米采利希學(xué)說(shuō)隨著施肥量的增加,可獲得的增產(chǎn)量具有遞減的趨勢(shì)和費(fèi)氏公式,我們采用的以下數(shù)學(xué)模式:Y=B0+B1X+B2X2+B3Z+B4Z2+B5XZx.z分別表示NP肥根據(jù)肥料效應(yīng)的曲面方程及邊際效應(yīng)學(xué)說(shuō),分別求生兩種肥料的邊際產(chǎn)量:dy=bi+2b2X+b5Zdxdy=b3+2b4Z+b5Xdz1最高產(chǎn)量及其施肥量:當(dāng)邊際產(chǎn)量為零

5、dx=0或dy=.時(shí)總產(chǎn)量最高即:bi+2b2X+b5Z=0b3+2b4Z+b5X=0解之得:Xmax=b3b5-2bib44b2b4-b52Zmax=bib5-2b3b24b2b4-b52Ymax為極小值)將Xmax、Zmax代入曲面方程可求得最高產(chǎn)量Ymax,(當(dāng)曲面開口向上,那么(2)最正確施肥量X0Z0由PiAY=qiAxPiAY=q2AZdyqidyq2一=二一dxpidzpi當(dāng)邊際產(chǎn)量等于肥料與糧食價(jià)格比時(shí),為最正確施肥量,dydxqi=bi+2b2x+b5Z=Pidydzq2=b3+2b4Z+b5x=Pi解之得:b5b3-Xo-piqi-2b4bi-p4b2b4-b520-qiq

6、2b5bi-2b2b3-pipi4b2b4-b52Pi為糧價(jià),qiq2為N素、P2Q素價(jià)3最適配比線：dydx_dz_b3+2b4z+b5x_q2,而-dy=bi+2b2x+b5Z-qidzq2-b3qibi,得：X=Qq2b5-2b2qib5,-2b4qiq2b5-2b2qi注：肥料效應(yīng)方程一般以純N式P2Q計(jì)算.而求生Xo及XmaxZ及Zmax后那么折算成化肥實(shí)物量N硝鏤P2Q普鈣以便直接用于生產(chǎn)實(shí)踐.以下回歸方程分析皆如此三分類原那么1、供試作物：玉米、谷子、胡麻、筱麥.2、區(qū)域：僅按所承當(dāng)化肥試驗(yàn)的縣,全區(qū)以氣候、土壤、經(jīng)濟(jì)可大致分為三類區(qū)；即：忻、定、原、代平川區(qū)；五寨、神池、靜樂(lè)、

7、偏關(guān)高原區(qū)；五臺(tái)、繁峙東部丘陵區(qū).沒(méi)有承當(dāng)試驗(yàn)的縣不在進(jìn)行分類3、地力情況：先區(qū)分水旱地.在水旱地內(nèi)再按原地力根底和現(xiàn)有試驗(yàn)的產(chǎn)量水平來(lái)進(jìn)行分級(jí).上述分類雖籠統(tǒng),但能結(jié)合我區(qū)生產(chǎn)實(shí)際,如僅以莫些土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行分類會(huì)失之偏面.使資料分類之無(wú)規(guī)律.四結(jié)果分析經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析,試驗(yàn)誤差的F值小于5%的成功試驗(yàn)四十三個(gè),占試驗(yàn)總數(shù)的64.2%,其中玉米23個(gè),谷子14個(gè),胡麻四個(gè),筱麥、糜子各一個(gè).其詳細(xì)情況見附表一1、玉米玉米為忻縣地區(qū)主要高產(chǎn)作物,主要分布在中、上等水地上.為了進(jìn)一步尋求玉米的合理施肥量,八一年全區(qū)在玉米上布了二十三個(gè)試驗(yàn),多集中在忻定原代平川區(qū),五臺(tái)、繁峙東部丘陵地區(qū)有零星分布.

8、經(jīng)過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的回歸分析,可以得知：玉米的氮肥經(jīng)濟(jì)用量范圍以畝施硝鏤30至100斤為好,畝產(chǎn)可達(dá)640.51162斤.其中水地以3060斤/畝施硝鏤為宜,畝產(chǎn)可達(dá)9001200斤,增產(chǎn)幅度11.727.5%.旱地以3040斤/畝施硝鏤為宜,畝產(chǎn)可達(dá)300500斤,增產(chǎn)幅度4.6-17.6%.玉米的磷肥經(jīng)濟(jì)用量范圍為畝施過(guò)磷酸鈣50130斤左右為宜,畝產(chǎn)可達(dá)3001200斤.水地以畝施過(guò)磷酸鈣50-150斤左右為宜,畝產(chǎn)可達(dá)700-1300斤,增產(chǎn)幅度大4.6-18.4%;旱地以畝施過(guò)磷酸鈣40-70斤左右為宜,畝產(chǎn)可達(dá)300-600斤,增產(chǎn)幅度4.6-17%.從上結(jié)果分析表明,一般磷肥的畝用量

9、遠(yuǎn)大于硝鏤的用量.根據(jù)我區(qū)近年土壤普查結(jié)果,絕大局部土壤養(yǎng)分含量的特點(diǎn)是缺磷少氮,而又以缺磷更為嚴(yán)重.此試驗(yàn)分析亦和普查結(jié)果相符.(1)平川玉米水地A、N肥用量：忻縣東樓N素肥料效應(yīng)曲線圖施肥方程：Y=816.7+55.19X-2.506X2原平一點(diǎn)最正確施肥量斤/畝N:P2O經(jīng)濟(jì)產(chǎn)愛斤/畝經(jīng)濟(jì)效益元/畝增產(chǎn)%肥量N硝鏤=42.41.4:190-10500.4822.911.7-34Nmax=82.3P普鈣=73.8Pmax=78.6從上述二點(diǎn)方程及N素肥料效應(yīng)曲線分析,平川水地玉米,一般N素化肥的最正確用量為畝施硝鏤42.4斤；P素化肥的最正確用量為畝施過(guò)磷酸鈣73.8斤.經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量可達(dá)900

10、1056斤,增產(chǎn)幅度在11.734%.最高用量為每畝施硝鏤82.3斤,過(guò)磷酸鈣78.6斤,在施用時(shí)不得超過(guò)此值.早地因八項(xiàng)處理及氮肥用量試驗(yàn),經(jīng)回歸分析沒(méi)有合格能用的方程,固不作總結(jié)分析.僅就原平一點(diǎn)的磷肥用量試驗(yàn)作一簡(jiǎn)單分析：原平解村旱地玉米磷肥用量試驗(yàn)效應(yīng)曲線見圖二A、施肥方程：Y=477.3+43.08X-2.11XZo=9.4斤純養(yǎng)分Zmax=10.2斤純養(yǎng)分最正確用量斤/畝經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益增產(chǎn)最局施肥量P肥用量斤/畝盈元/畝%斤/畝P普鈣=187.8696.011.234.5P=202.1從上可知：平川旱地玉米,P素的最正確用最以畝施過(guò)磷酸鈣67斤為宜,畝產(chǎn)可達(dá)420696斤,增產(chǎn)幅

11、度在13.566%.最高用量為畝施過(guò)磷酸鈣72.9斤,絕對(duì)不能超過(guò)此值.因篇幅所限,就不一一繪圖作曲線了（2） 高原區(qū)玉米水地施肥方程：Y=520+49.5X-3.5X2偏關(guān)一點(diǎn)最正確用量斤/畝經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)效益增產(chǎn)最局施肥量P肥用量斤/畝盈元/畝%斤/畝P普鈣=187.8599.17.819.96P=202.1從上可看由：高原區(qū)水地玉米,雖僅一點(diǎn)試驗(yàn),但也能說(shuō)明問(wèn)題.一般以畝施過(guò)磷酸鈣187.8斤左右為宜,畝產(chǎn)可達(dá)600斤左右.最高施肥量不得超過(guò)202.1斤/畝.八項(xiàng)處理和N肥用量試驗(yàn)因經(jīng)回歸分析而被淘汰,所以這里不作分析；高原區(qū)旱地玉米玉米試驗(yàn)也是如此（3） 東部丘陵地區(qū)水地施肥方程：A、N

12、P配比：Y=659.7+22.55X-0.8475X2+14.29Z-0.2035Z2-0.439XZ繁峙一點(diǎn)B、N肥用量：Y=747-7.56X+0.33X2西義一點(diǎn)最正確施肥量斤/畝N:P2O經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%最局施肥量max斤/畝N硝鏤=13.260.6:1714.7715.533.035.021.328.1N=21.65P普鈣=54.5P=147以上二點(diǎn)為加權(quán)均值從上二點(diǎn)看：東部丘陵地區(qū)水地玉米,由于常年大量的施用N肥,不施或者少施嗨肥,故方程中由現(xiàn)了N肥用量少,嗨肥用量大,造成土壤中NP比例嚴(yán)重失調(diào).因此,今后一定要增施磷肥,縮小NP比例,即可增產(chǎn)增收.但增施磷肥不

13、得超過(guò)最高施肥量.早地施肥方程：A、N肥用量Y=545-16.31X+1.874X2五臺(tái)一點(diǎn)最正確施巴總斤/畝經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%最局施肥量斤/畝maxN肥用量N硝鏤=13.5510.11.2117.6N=15.9從上可知,東部丘陵區(qū)的旱地玉米,以畝施硝鏤13.5斤為宜,畝產(chǎn)可達(dá)510.1斤.注：因東部地區(qū)旱地玉米的NP配比試驗(yàn)經(jīng)回歸分析方程不能用及嗨肥用量試驗(yàn)沒(méi)有布點(diǎn),故不能分析,待八二年試驗(yàn)完后再作分析2谷子谷子為我區(qū)的主要糧食作物之一,為了探討谷子的最正確施肥量,八一年全區(qū)在谷子上布了14個(gè)試驗(yàn),其中水地九個(gè),旱地五個(gè).現(xiàn)僅就谷子上的局部成功試驗(yàn)及結(jié)合八0年的一些試驗(yàn)作一

14、簡(jiǎn)單分析.（1） 平川谷子水地0的的二個(gè)施肥方程：A、P肥用量Y=340+1.75X-0.0052X280年二點(diǎn)最正確施肥苗斤/畝最正確施肥量的F斤/由經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%Ma乂斤/畝磷肥用量P普=120480940168注：因八一年平川水地谷子試驗(yàn)點(diǎn)少,經(jīng)回歸之前方程不能用,所以這里采用了八120斤為宜,畝產(chǎn)可達(dá)480試驗(yàn),供參考之用從上方程可知：平川水地谷子,磷素的最正確用量一般以畝施過(guò)磷酸鈣斤.最高施肥量為畝施過(guò)磷酸鈣168斤,絕對(duì)不能超過(guò)最高施肥量.早地施肥方程：A、NP配比：Y=485-9.4X+0.48X2+5.63Z+0.31Z2-0.52XZ代縣一點(diǎn)B、N肥用量：Y=436+

15、16.58X-0.38X2原平一點(diǎn)C、P肥用量：Y=230+1.99X-0.025X280年二點(diǎn)最正確施肥量斤/畝經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%NPQN硝=56.6455.91.218.62:1P普=67.1注：以上四點(diǎn)為加權(quán)均值從上可知：平川旱地谷子最正確施肥量為畝施硝鏤56.6斤,過(guò)磷酸鈣67.1斤.畝產(chǎn)可達(dá)4559斤,增產(chǎn)18.6%.（2） 高原區(qū)谷子水地高原區(qū)水地谷子NP配比效應(yīng)曲面：見附圖三A、施肥方程：Y=179.7+12X-0.55X2+5.517Z-0.345Z2+0.42XZ靜樂(lè)東大樹最正確施肥量斤/畝N:P2O5齊產(chǎn)量/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%備注斤N硝=340.1:

16、1310.5-0.666Xmax=53.5P普=67.8Zmax=136.4根據(jù)回歸方程作由曲面方程的理論值:Nd(0)Ni(10)Nb(20)P0(0)179.7244.7199.7P1(10)200.0307.0304.4P2(20)152.04301.0340.0從上方程及效應(yīng)曲面圖可知：高原區(qū)水地谷子的最正確用量為畝施硝鏤34斤為宜,過(guò)磷酸鈣67.8斤/畝為宜.畝產(chǎn)可達(dá)310.5斤,增產(chǎn)為66%.最高施肥量硝鏤不得超過(guò)53.5斤/畝；過(guò)磷酸鈣不得超過(guò)136.4斤/畝.早地施肥方程：A、 N肥用量：Y=300+1.84X-0.0056X280年一點(diǎn)B、 P肥用量：Y=500+3.75X-

17、0.013X280年一點(diǎn)最正確施巴總斤/畝NPQ經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%最局施肥量斤/畝N硝=500.9:14008006-2524-54Nmax=164P普=130Pmax=144說(shuō)明因八一年旱地高原區(qū)沒(méi)有安排谷子試驗(yàn),僅就八0年的二個(gè)試驗(yàn)作了簡(jiǎn)單分析從上二點(diǎn)方程看.,高原區(qū)旱地谷子的最正確施肥量為畝施硝鏤50斤左右為宜,最高施肥量不得超過(guò)164斤/畝.過(guò)磷酸鈣的最正確施用量為130斤/畝,但絕不能超過(guò)最高施肥量144斤/畝.3胡麻八一年全區(qū)在胡麻上布了四個(gè)點(diǎn),主要分布在神池、五寨二縣.現(xiàn)將試驗(yàn)簡(jiǎn)單分析如下：高原區(qū)旱地胡麻：施肥方程：A、NP配比：Y=52.3+0.375X+0.

18、0188X2+1.948Z-0.066Z2+0.013XZ神池一點(diǎn)B、N肥用量：X-0.51X2神池一點(diǎn)C、P肥用量：Y=112.7+0.5314X-0.01496X2五寨、神池二點(diǎn)最正確施巴總斤/畝N:P2C5經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%最局施肥量斤/畝討肖=37.62:1112.05-5.1424.6Pmax=103.9P普=45.6注：以上四點(diǎn)為加權(quán)平均值從四點(diǎn)議程分析：一般高原區(qū)旱地胡麻的最正確施肥量為畝施硝鏤37.6斤左右為宜,過(guò)嗨酸鈣45.6斤/畝為好.4筱麥水地施肥方程N(yùn)P配比：Y=138+1.9x-0.13x2+0.9z-0.07z2+0.23xz五寨一點(diǎn)最正確施肥量斤

19、/畝N:RC5經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量斤/畝經(jīng)濟(jì)效益盈元/畝增產(chǎn)%maxN硝=38.81.19:1175.6-3.522.4Nmax=84P普=79.3Pmax=285上述方程說(shuō)明：高原區(qū)水地筱麥的最正確施肥量為潭施硝鏤38.8斤左右為宜,過(guò)磷酸鈣79.3斤為宜.畝產(chǎn)可達(dá)175.6斤,增產(chǎn)22.4%.但不得超過(guò)最高施肥量max.五幾點(diǎn)討論1、不同作物的產(chǎn)量水平對(duì)NP化肥用量的需求各有異.一般玉米產(chǎn)量水平在510-1056斤/畝范圍內(nèi),N素化肥的經(jīng)濟(jì)用量以30100斤為宜；P素化肥的經(jīng)濟(jì)用量以50130斤/畝為宜.谷子產(chǎn)量水平在400800斤/畝范圍內(nèi),N素化肥的經(jīng)濟(jì)用量每畝施3060斤為宜；P素化肥的經(jīng)濟(jì)用量以50120斤/畝為宜.胡麻的產(chǎn)量水平在80140斤/