鹤峰县测土配方施肥指标体系研究

田科虎，周光来，李 锐

(1.鹤峰县土壤肥料工作站，湖北 鹤峰 445800；2.湖北民族学院 生物科学与技术学院，湖北 恩施 445000)

测土配方施肥是以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据作物需肥规律、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N、P、K及中、微量元素等肥料的施用数量、施肥时期和施用方法.测土配方施肥技术的核心是调节和解决作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，有针对性地补充作物所需的营养元素，实现各种养分平衡供应，满足作物的需要，达到提高肥料利用率和减少用量，提高作物产量，改善农产品品质，节省劳力，节支增收的目的.2005年，国家农业部、财政部开始在全国进行测土配方施肥补贴项目试点，2007年，鹤峰县被正式纳入全国测土配方施肥项目补贴试点县，在全县开展测土配方施肥技术试验、示范和推广应用工作，项目建设期三年，至2010年3月，项目建设全面完成，初步构建了适宜鹤峰县耕地土壤和农业产业化建设的测土配方施肥技术体系.

1 主要技术措施

根据测土配方施肥技术规范，结合鹤峰县特点，初步建立的测土配方施肥技术流程为野外调查采样—分析测试—试验示范—数据处理—配方设计—施肥指导—效果监测(长期观测点).

1.1 野外调查和采样

1.1.1 调查方法 调查与土样采集同步进行，调查农户为采样地块农户，本次调查结果与第二次土壤普查结果进行比较分析.

1.1.2 调查内容 施肥比例是影响作物产量的主要因素之一[1]，以此为参考，为分析鹤峰县施肥情况对作物产量的影响程度，将作物施肥情况作为调查要素，在此基础上，把农田基础设施、灌溉条件、耕地质量及生产水平以及该地块上种植的各季作物等均为调查对象.通过对8 115个取样地块农户的调查结果与第二次土壤普查及以后历次调查资料进行比较分析，鹤峰县农业基础设施条件、肥料施肥情况、农业生产水平发生了巨大变化.1981～1993年，农业基础设施条件差，肥料施用以农家肥为主，化肥为辅，第二次土壤普查的成果应用使P肥得到普及，开始施肥Zn肥，化肥施用结构由N肥变为NP配合，平均施纯N 60～90 kg/hm2、P2O545～75 kg/hm2；1993～2000年，交通沿线及城郊肥料施用以化肥为主，农家肥为辅，由于禁止烧火土，土壤中速效K由丰变缺，开始应用K肥，化肥施用结构由NP配合发展到NPK配合，复混肥成为配方施肥的主要形式，年施用复混肥15 000 000 kg左右，按农作物播面计算，施用复混肥409.5 kg/hm2；2000～2006年，鹤峰县农业基础设施条件得到改善，农业产业结构较大调整，加上农村劳动力的转移，化肥用量急剧上升，有机肥用量锐减，高浓度复合(混)肥用量大，总体上表现为NPK肥用量上升，但不平衡，微量元素应用缺乏，作物表现为缺Be面积大，出现缺Ca、缺Mg[2]症状，平均施纯N 127.5、P2O5、K2O 15 kg/hm2.综上所述，鹤峰县从第二次土壤普查以来，农民习惯施肥发生巨大变化，化肥用量上升，有机肥用量减少，由单一肥料变为NPK配合施用，有施用微量元素的习惯但不被重视，施肥盲目性大，各种养分不平衡，浪费严重.

1.2 样品测试

1.2.1 样品测试项目 土壤质地、土壤pH、有机质、碱解N、有效P、速效K，部分样品的交换性Mg、全N、缓效K、有效S、有效Si、有效Cu、有效Zn、有效Fe、有效Mn、有效Be、石灰需要量等均按部颁标准方法进行测试[3，4].

1.2.2 质量控制 采用三种方法进行检测结果质量控制，一是每批样品插入一个标样，看标样结果是否吻合；二是每批样品等距离插入重复，检查重复结果是否在误差允许范围内；三是同一项目由不同的检验员抽查检测，使结果在误差允许范围内.

1.3 试验示范

1.3.1 试验目的 筛选、验证土壤养分测试方法，建立合理施肥指标体系[5]，校正或确定土壤养分丰缺指标和肥料养分施用指标，校正或摸清土壤养分校正系数、不同作物养分吸收量和肥料养分利用率等基本参数，构建作物施肥模型，确定肥料养分合理施用量推荐方法等，以及观察、评价测土配方施肥的效果.

1.3.2 试验地选择 试验地选择交通便利、集中连片、视野开阔、有代表性的区域，田块面积0.1～0.2 hm2，且只属于一个农户种植，没有严重障碍因素，近3年内没有做过肥效试验的田块，并设置在主要的土类、种植制度的区域内.

1.3.3 试验设计 2007～2009年在玉米、水稻、马铃薯、魔芋四种作物上共设置肥效试验30组，其中3 414类10组、验证试验20组.

1.4 配方设计

运用“养分归还学说、最小养分律、报酬递减律、因子综合作用律”等理论[6]，针对鹤峰县土壤类型多、作物种类多、海拔落差大、气候变化大、地形复杂、耕地肥力差异大等特点，以乡镇和作物为配方设计单元，综合考虑土壤类型、耕地养分状况、气候特点、作物需肥规律等因素，在田间肥效试验的基础上，进行配方设计.共设计配方4个，对鹤峰县几种主要作物推荐施肥方案如表1，2，3，4所示(其中＊为硫酸钾).

表1 一号配方肥(16∶8∶16，较好的土壤用) (单位：kg/hm2)

表2 二号配方肥(14∶8∶18，缺钾土壤用) (单位：kg/hm2)

表3 三号配方肥(14∶12∶114，缺磷土壤用) (单位：kg/hm2)

表4 四号配方肥(15∶15∶15，氮磷钾都缺的土壤用) (单位：kg/hm2)

配方肥与习惯施肥相比，取得了明显的增产效果，水稻平均增产750 kg/hm2，增幅11.1%；玉米增产675 kg/hm2，增幅12.5%；马铃薯增产3 000 kg/hm2(鲜重)，增幅18.5%；水果增产2 250 kg/hm2(鲜重)，增幅16.2%；茶叶增产150 kg/hm2，增幅11.6%；蔬菜增产7 500 kg/hm2(鲜重)，增幅12.5%.

1.5 施肥情况长期观测点布局

2007年，鹤峰县布置了27个农户施肥情况长期观测点，对3年来农户施肥情况观测进行了统计.结果表明：27个农户年化肥施用总量1 371.5 kg,每hm2平均施用化肥762 kg，其中配方肥施肥总量817.5 kg，占化肥施用量的59.6%，每hm2平均施用配方肥454.5 kg.从观测结果来看，观测户有配方施肥意识，基本能接受测土配方施肥技术，在执行过程中因农民素质及家庭经济条件、施肥习惯有差异.

2 结果分析

2.1 鹤峰县耕地土壤地力现状

2007～2009年在鹤峰县9个乡镇采集土样8 115个，检测了有机质、pH、全NPK、速效NPK、部分中量元素和微量元素等21项指标，并对52 052个化验数据进行汇总分析，基本摸清了所在地区的耕地土壤地力现状.鹤峰县耕地土壤地力较第二次土壤普查时发生了较大变化，土壤酸化严重、中微量元素缺乏，呈“三长三降”的趋势，即有机质、速效K、pH值下降，全N、碱解N、有效P上升，土壤物理性质变坏.有机质由32.2 g/kg下降至31.2 g/kg，下降2.8%；速效钾由148.3 mg/kg下降至119.5 mg/kg，下降19.2%；全N由1.8 g/kg上升至2.1 g/kg，上升16.7%；碱解N由139.9 mg/kg上升至140.5 mg/kg；有效P由1.7 mg/kg上升至73.0 mg/kg，为1981年的43倍.

近年来，土壤酸化现象引起我国农业科研和农技推广部门的重视，土壤酸化主要由酸雨造成，我国酸雨面积已占国土面积的40%以上，南方酸性土地区已经形成危害[7].土壤酸化成了鹤峰县农业生产中的一个重要问题，据土壤测试结果，鹤峰县耕地土壤酸化(pH<5.50)面积由第二次土壤普查时的6.0%上升到66.3%以上，pH值小于4.5的地块样占27.6%，pH值在4.5～5.2的地块样的占28.8%，pH值在5.2～5.5的地块样占9.6%，每年因土壤酸化减产折算成粮食达4 000 t左右，在生产中表现的一些问题，农民反映是种子问题，实际上60%与土壤酸化有关.

表5 鹤峰县耕地养分丰缺试用工作标准 (单位：mg/kg)

2.2 建立指标体系

通过汇总分析耕地养分检测数据、田间肥效试验结果、示范展示效果等，主要以土样检测结果的分布规律为划分依据，参考部分文献资料,初步建立了鹤峰县耕地养分丰缺、主要作物施肥两大指标体系.

表6 鹤峰县主要作物施肥指标体系 (单位：mg/kg)

2.3 主要作物肥料配方及施肥技术

根据土样测试结果,对鹤峰县耕地土壤地力的初步评价,确定鹤峰县测土配方施肥的基本方针为以村划片，地力分级；以产定氮，确定基础；田间试验，校正用量；地力水平，调节档次；调控氮素，上下浮动.依据鹤峰县测土配方施肥方针，制定主要农作物测土配方施肥技术.

研究结果表明，在同等施肥情况下，有机肥在增加土壤有机营养、改善土壤有机质质量等方面具有极其显著的作用，在增加土壤速效养分方面，有机肥的效果也逐渐超过无机肥[8]，测土配方施肥同样重视有机肥的施用.总体施肥原则是各种作物均底肥开沟施入，起垄播种，施腐熟有机肥15 000～22 500 kg/hm2，配施西藏硼肥15 kg/hm2、Zn肥15 kg/hm2(酸化土壤施MgSO4·H2O 67.5 kg/hm2或MgSO4·7H2O 112.5 kg/hm2),配方肥随有机肥基施，追肥施用技术分作物概述.

玉米:施足底肥，早施苗肥，重施穗肥.底∶苗∶穗=30∶15∶55.

水稻:施足底肥，早施追肥，慎施穗肥，N肥前肥后移[9].底∶追=75∶25.

洋芋:施足底肥，早施芽肥，底∶追=5∶5.

红薯:多次追肥，早施提苗肥，重施结薯肥，追施促薯肥.提苗肥用尿素2.5 kg，扦插成活后施；结薯肥在扦插后30～40 d，结合首次翻藤追施，用尿素112.5 kg/hm2；促薯肥在开始结薯，垄面开细裂时施，用尿素112.5 kg/hm2.

油菜:移栽后7～10 d，施尿素37.5 kg/hm2，之后15 d施尿素202.5～247.5 kg/hm2或150 kg/hm2.对生长过旺的油菜可于立冬前喷施多效唑促进座盘，防冻保苗.

茶叶:基肥在封园后于10月施.芽肥在惊蛰后施，追肥在春、夏茶结束后施，分别用尿素300、200、200 kg/hm2.

萝卜:出苗后7 d施尿素37.5 kg/hm2，25～30 d后施187.5～247.5 kg/hm2.

魔芋:以底肥为主，施足底肥、早施芽肥，在芽鞘出土时结合除草施尿素150 kg/hm2作芽肥.

3 讨论

3.1 经济效益

实施测土配方施肥10.7万hm2，平均每公顷增收750元以上，共计为农民节本增收4 800万元.一是通过土壤酸化治理，减少灾害损失，折合成年粮食增产7 600 t，每公顷增收300元以上;二是通过施用配方肥增收每公顷450元以上.

3.2 社会效益

提高了农民的科学耕作水平,科技意识增强,农民素质得到提高, 农民施肥观念更新。配方肥大量推广应用，使“稳氮、补磷、普钾、增微”一步到位，农民施肥观念正在由以单质肥料为主向施用复混肥、配方肥转变，由施用低浓度肥料向高浓度转变.推广部门技术水平提高，加强了技术部门内部的交流和知识更新，尤其是上级技术部门、科研机构、大专院校对基层推广部门的指导、培训，加快了基层推广部门自身技术素质的提高.肥料生产营销机制得到创新，探索“测土到田、配方到厂、供肥到点、指导到户”和“免费测土、提供配方、按方购肥、指导施肥”等多种模式，促进了“测、配、产、供、施”的有效衔接，配肥企业直接参与其中，不再是简单的产肥、卖肥，而是把测土配方技术融于肥中，提高了肥料的技术含量.

3.3 生态效益

肥料市场结构优化，氮磷钾配比更加科学合理.单质肥料在肥料销售总量中所占比率下降，配方肥的比率年提高2%左右，年净增纯量500 t.N肥、P肥比率下降，K肥比率提高；N肥年减少纯量120 t，P肥年减少纯量74 t，K肥年增加纯量260 t.肥料利用率提高3%～5%，耕地肥力提高，缺素问题逐步得到解决.耕地缺什么补什么，耕地大面积缺素的问题逐步得到解决，耕地主要养分指标皆出现上升趋势,土壤碱解N、有效P、速效K都不同程度增加.农业环境改善，农产品品质提高.减少了肥料浪费、流失和污染，因偏施NP肥导致的土壤不断酸化、板结现象将逐步得到缓解；尤其是K肥用量的大幅度增加，明显改善了农产品品质，增强了作物的抗逆性和耐贮藏性能.

推广应用测土配方施肥技术，农民按方施肥、大面积应用配方肥，肥料配比优化调整，耕地实现用养结合，缺素问题逐步缓解，肥料利用率提高，污染减轻，农产品品质改善，促进了农业的可持续发展.

[1]张国荣,谷恩丕，李菊桃，等.长江中下游地区高产稻田施肥与产量的关系户[J].中国土壤与肥料,2010,225(1):75-79.

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[6]高祥照,申朓，郑义，等.肥料实用手册[M].北京：中国农业出版社，2002：17-25.

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