杨丽红
(常熟市土壤肥料站,江苏常熟215500)
常熟市测土配方施肥技术研究与推广
杨丽红
(常熟市土壤肥料站,江苏常熟215500)
为掌握常熟市土壤养分状况,获得测土配方施肥主要参数,提高肥料利用率,在全市采集化验土壤样品3 578个、小麦植株样857个、水稻植株样885个,开展无氮基础地力、精确施氮、配方校正、“3414”等试验538个,建成测土配方施肥技术系统,实行分区施肥指导。2010~2013年稻麦测土配方施肥推广面积15.33万h m2,使用配方肥7.11万t,减少化学纯氮用量4 146.8 t,全市小麦增产2.24万t,水稻增产3.47万t。
测土配方施肥;技术;研究;推广;常熟
测土配方施肥是以肥料使用状况调查、肥料田间试验和土壤测试为基础,根据土壤供肥性能、作物需肥规律与肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中微量元素等肥料的适宜用量和比例,以及相应的施肥技术[1],满足作物均衡吸收各种营养,维持土壤肥力水平,减少养分流失和对环境的污染,达到高产、优质、安全的一项先进实用施肥技术。2006年以来,常熟市严格按照农业部测土配方施肥规范和实施方案要求,认真开展测土配方施肥技术的研究、示范与推广。
根据代表性和典型性原则,综合考虑土壤类型、肥力水平和作物布局,以常熟市行政区划图、土地利用现状图和土壤图为参考,采用GPS定位和地块定位相结合,于每年10月对全市耕地土壤进行统一采样,共采集土壤样品3 578个,化验分析2万多项次,掌握了全市耕地土壤养分状况。
1.1 土壤养分现状分析
1.1.1 土壤有机质 全市土壤有机质含量较丰富,为6.5~62.5 g/kg,平均30.3 g/kg,按照第二次土壤普查养分标准划分,其中有机质含量达一级标准(>30 g/kg)的占52.16%、二级(25~30g/kg)的占21.89%、三级(20~25 g/kg)的占12.56%、四级(15~20 g/kg)的占9.01%、五级(≤15 g/kg)的占4.38%。主要土属土壤有机质平均含量分别为:乌栅土36.4 g/kg、乌黄泥土35.4 g/kg、灰黄泥土30.4 g/kg、乌沙土29.2 g/kg、黄泥土28.2 g/kg、水耕灰潮土18.3 g/kg。
1.1.2 土壤全氮 全市各类土壤全氮含量在0.51~ 4.68 g/kg,平均1.93 g/kg,全氮含量达一级标准(>2.00 g/kg)的占41.70%、二级(1.50~2.00 g/kg)的占36.19%、三级(1.25~1.50 g/kg)的占9.76%,四级(1.00~1.25 g/kg)的占7.35%,五级(≤1.00 g/kg)的占5.00%。乌栅土2.10 g/kg、乌黄泥土2.03 g/kg、灰黄泥土1.77 g/kg、乌沙土1.74 g/kg、黄泥土1.64 g/kg、水耕灰潮土1.14 g/kg。
1.1.3 土壤有效磷 全市土壤有效磷含量在1.1~67.6mg/kg,平均为12.50mg/kg,有效磷含量达一级(>20mg/kg)的占16.54%、二级(15~20mg/kg)的占9.51%、三级(10~15mg/kg)的占18.44%、四级(5~10 mg/kg)的占38.53%、五级(≤5mg/kg)的占16.98%。水耕灰潮土17.20mg/kg、乌栅土11.99mg/kg、乌黄泥土11.54mg/kg、乌沙土11.14mg/kg、黄泥土9.19mg/kg、灰黄泥土7.58mg/kg。
1.1.4 土壤速效钾 全市土壤速效钾含量在23.6~279.3mg/kg,平均为98.11mg/kg,速效钾含量达一级(>100mg/kg)的占40.24%、二级(75~100 mg/kg)的占34.67%、三级(50~75 mg/kg)的占23.26%、四级(30~50mg/kg)的占1.77%、五级(≤30mg/kg)的占0.06%。乌栅土100.7mg/kg、乌黄泥土86.2mg/kg、灰黄泥土83.3mg/kg、水耕灰潮土79.0mg/kg、黄泥土76.5mg/kg、乌沙土73.8mg/kg。
1.2 土壤养分评价
按照不同区域、不同土壤类型和种植制度对土壤养分现状进行分析,全市6.03万hm2耕地面积,其中一级地有0.19万hm2,占3.2%,主要分布在辛庄、古里、尚湖等镇,代表土种有灰黄泥土、乌黄泥土、黄泥土;二级地有1.49万hm2,占24.7%,主要分布在辛庄、尚湖、虞山、沙家浜、海虞、古里、支塘等镇,代表土种有乌黄泥土、黄泥土、灰黄泥土、乌松土等;三级地有2.25万hm2,占37.3%,主要分布在支塘、董浜、虞山、海虞、梅李等镇,代表土种有乌栅土、乌沙土、乌黄泥土、水耕灰潮土等;四级地有1.90万hm2,占31.4%,主要分布在董浜、梅李、碧溪、虞山等镇,代表土种有水耕灰潮土、乌夹沙等;五级地有0.20万hm2,占3.4%,主要分布在盐铁塘两岸,长江与圩区低田,代表土种有沙土、潮沙土等。
1.3 土壤养分变化趋势分析
1.3.1 土壤有机质稳中有升 全市土壤有机质含量由第二次土壤普查时的28.0 g/kg上升到30.3 g/kg,增加2.3 g/kg。江苏省土壤肥力定位监测点,83年建点时土壤有机质含量为 23.1 g/kg,1993年为26.8 g/kg,2003年上升至29.3 g/kg。
1.3.2 土壤全氮含量普通提高 土壤全氮含量平均为1.93 g/kg,比第二次土壤普查时的1.62 g/kg增加0.31 g/kg。监测点83年土壤全氮含量为1.46 g/kg,93年为1.65 g/kg,2003年增加至1.83 g/kg,比建点时增加了0.37 g/kg。
1.3.3 土壤有效磷含量前期下降,近期逐渐增加 土壤有效磷含量平均为12.50mg/kg,比第二次土壤普查时的7.51mg/kg增加4.99mg/kg。监测点83年土壤速效磷含量为8.40mg/kg,20世纪90年代初期下降至2.73mg/kg。近几年,由于复合肥的推广应用,土壤速效磷含量大幅增加,2003年增加至12.40mg/kg。
1.3.4 土壤速效钾下降趋势得到抑制,并逐步回升土壤速效钾含量平均为98.11mg/kg,比第二次土壤普查时的89.44mg/kg增加8.67mg/kg。监测点83年土壤速效钾含量为77.2mg/kg,96年下降至64.7mg/kg,以后由于大力实施补钾工程和复合肥的推广应用,下降趋势逐步得到缓解,并开始回升,至2003年土壤速效钾含量增加到116.4mg/kg。
在全市10个乡镇的小麦、水稻田分别进行了无氮基础地力、精确施氮、配方施肥对比、田间效应校正、“3414”等一系列的田间小区试验和大区对比。
2.1 试验结果统计分析
2.1.1 无氮基础地力试验 试验设无氮和常规施肥2个处理,全市123个点进行试验。小麦无氮基础地力产量92.0~272.0 kg/667m2,平均177.0 kg/667m2,其中黄泥土170.4 kg/667m2、乌黄泥土173.5 kg/667m2、水耕灰潮土196.5 kg/667m2、乌沙土191.4 kg/667m2、乌栅土169.2kg/667m2;土壤供氮量1.71~6.46kg/667m2,平均3.53 kg/667m2,其中黄泥土3.31 kg/667m2、乌黄泥土3.52 kg/667m2、水耕灰潮土4.07 kg/667m2、乌沙土3.60 kg/667m2、乌栅土3.27 kg/667m2。
水稻无氮基础地力产量318.7~446.1 kg/667m2,平均408.1 kg/667m2,其中黄泥土410.9 kg/667m2、乌黄泥土394.1 kg/667m2、水耕灰潮土385.7 kg/667m2、乌沙土418.3 kg/667m2、乌栅土379.4 kg/667m2;土壤供氮量5.70~7.58 kg/667m2,平均7.23 kg/667m2,其中黄泥土7.31 kg/667m2、乌黄泥土7.11 kg/667m2、水耕灰潮土7.07 kg/667m2、乌沙土6.93 kg/667m2、乌栅土7.12 kg/667m2。
2.1.2 精确施氮试验 试验设无氮、精确施氮和常规施肥3个处理,全市44个点进行试验。小麦精确施氮区平均纯氮 13.4 kg/667m2,比常规施氮减少 1.2 kg/667m2,平均产量342.7 kg/667m2,比常规施氮增产11.0%;百千克籽粒吸氮量2.42 kg,当季氮肥利用率为33.8%。
水稻精确施氮区平均纯氮15.3 kg/667m2,比常规施氮减少3.1 kg/667m2,平均产量566.3 kg/667m2,比常规施氮增产7.6%;百千克籽粒吸氮量为2.04 kg;当季氮肥利用率为36.0%。
2.1.3 配方施肥对比试验 试验设无氮、常规施肥和配方施肥3个处理,全市44个点进行试验。小麦配方肥N-P2O5-K2O分别为12-6-7和15-12-13,平均用量分别为35.5 kg/667m2、23.1 kg/667m2,产量平均342.7 kg/667m2,比常规增产11.0%;氮肥利用率为33.2%,比常规施肥提高3.1%。
水稻配方肥N∶P2O5∶K2O分别为10∶7∶8和20∶5∶20,平均用量分别为 32.5 kg/667m2、16.8 kg/667m2,产量平均550.4 kg/667m2,比常规施肥增产6.1%;氮肥利用率为37.2%,比常规施肥提高6.6%。
2.1.4 田间效应校正试验 试验设无氮、常规施肥和配方施肥3个处理,全市41个点进行试验。小麦配方施肥产量平均339.3 kg/667m2,比常规施肥增产12.2%;氮肥当季利用率平均为33.2%,其中黄泥土34.6%、乌黄泥土33.2%、水耕灰潮土30.1%、乌沙土33.0%、乌栅土34.6%。
水稻配方施肥产量平均544.8 kg/667m2,比常规施肥增产5.1%;氮肥当季利用率平均为37.2%,其中黄泥土38.2%、乌黄泥土36.7%、水耕灰潮土35.4%、乌沙土36.1%、乌栅土33.2%。
2.1.5“3414”试验 试验设在尚湖、虞山、古里、梅李和沙家浜5个镇。小麦取16个点进行试验,基础土壤养分的自然供应量平均为N 2.70 kg/667m2、P2O51.82 kg/667m2、K2O 3.30 kg/667m2;形成百千克小麦籽粒对养分的吸收N 2.54 kg、P2O51.50 kg、K2O 2.96 kg;对肥料养分的当季利用率为N 40.5%、P2O522.5%、K2O 32.4%;氮、磷、钾元素的土壤当季贡献率分别为44.8%、89.0%、91.3%,丰缺评价氮素极低,磷素较高,钾素高;小麦最高产量施肥量平均为 N 15.2 kg/667m2、P2O54.4 kg/667m2、K2O 8.3 kg/667m2,比例为1∶0.29∶0.55,最佳产量施肥量平均为:N 12.9kg/667m2、P2O53.9 kg/667m2、K2O 6.6 kg/667m2,比例为1∶0.30∶0.52。
水稻取18个点进行试验,基础土壤养分的自然供应量平均为N 6.42 kg/667m2、P2O53.12 kg/667m2、K2O 9.11 kg/667m2;形成百千克水稻籽粒对养分的吸收N 2.36 kg、P2O51.10 kg、K2O 3.04 kg;对肥料养分的当季利用率为N 35.5%、P2O543.9%、K2O 45.2%;氮、磷、钾元素的土壤当季贡献率分别为75.1%、91.6%、92.7%,丰缺评价氮素中,磷素高,钾素高;水稻最高产量施肥量平均为N 18.3 kg/667m2、P2O54.6 kg/667m2、K2O 6.9 kg/667m2,1∶0.25∶0.38,最佳产量施肥量平均为 N 13.7 kg/667m2、P2O52.7 kg/667m2、K2O 5.7 kg/667m2,1∶0.20∶0.42。
2.1.6 水稻磷肥效应试验 试验设在沙家浜镇昆南村,土种为乌黄泥土,设P2O5用量0、2.5、5.0、7.5、10、12.5、15.0 kg/667m27个处理,乌黄泥土的磷肥系数为1.60 kg;磷肥临界值为15.77mg/kg;极限施磷量为8.63 kg/667m2。
2.2 技术参数总结
2.2.1 单位产量养分吸收量 百千克小麦籽粒对养分平均吸收量为N 2.54 kg、P2O51.50 kg、K2O 2.96 kg;百千克水稻籽粒对养分的平均吸收量为N 2.36 kg、P2O51.10 kg、K2O 3.04 kg。
姜黄素-PLGA纳米粒温敏原位凝胶的制备及其在兔眼房水中的药动学研究 ……………………………… 李林芝等(5):640
2.2.2 无氮基础地力产量 小麦无氮基础地力产量92.0~72.0 kg/667m2,平均177.0 kg/667m2,其中黄泥土170.4 kg/667m2、乌黄泥土173.5 kg/667m2、水耕灰潮土196.5 kg/667m2、乌沙土191.4 kg/667m2、乌栅土169.2 kg/667m2。
水稻无氮基础地力产量318.7~446.1 kg/667m2,平均408.1 kg/667m2,其中黄泥土410.9 kg/667m2、乌黄泥土394.1 kg/667m2、水耕灰潮土385.7 kg/667m2、乌沙土418.3 kg/667m2、乌栅土379.4 kg/667m2。
2.2.3 土壤供氮量 小麦土壤供氮量1.71~6.46kg/667m2,平均3.53 kg/667m2,其中黄泥土3.31 kg/667m2、乌黄泥土3.52 kg/667m2、水耕灰潮土4.07 kg/667m2、乌沙土3.60 kg/667m2、乌栅土3.27 kg/667m2。
水稻土壤供氮量5.70~7.58 kg/667m2,平均为7.23 kg/667m2,其中黄泥土7.31 kg/667m2、乌黄泥土7.11 kg/667m2、水耕灰潮土7.07 kg/667m2、乌沙土6.93 kg/667m2、乌栅土7.12 kg/667m2。
2.2.4 农学参数 小麦配方施肥平均产量为320.2 kg/667m2,比常规增产率为5.4%;小麦每千克纯氮投入的增产量为11.8 kg。
水稻配方施肥平均产量为567.0 kg/667m2,比常规增产率为6.0%;水稻每千克纯氮的投入增产量为11.9 kg。
2.2.5 养分效率参数 小麦对土壤有效氮的利用率15.5%,其中黄泥土13.6%、乌黄泥土14.1%、水耕灰潮土19.6%、乌沙土17.5%、乌栅土19.2%;配方施肥氮肥当季利用率33.2%,其中黄泥土34.6%、乌黄泥土33.2%、水耕灰潮土30.1%、乌沙土33.0%、乌栅土34.6%。
2.3 施肥指标体系建立
2.3.1 土壤分区 常熟市的土壤根据地形地貌、成土母质、种植制度等因素呈现明显的区域性分布,全市的耕地进行分区,盐铁塘以西的稻区分福山塘、望虞河以西为高平田地区;乌沙土属主要分布在盐铁塘西岸;福山塘以东,白茆塘以北为平田地区;锡沪公路以南阳澄低洼圩区。
2.3.2 主要土壤养分丰缺指标 小麦土壤氮素的当季贡献率为44.8%,指标评价为极低;土壤磷素的当季贡献率为89.0%,指标评价为中;土壤钾素的当季贡献率为91.3%,指标评价为高。
水稻土壤氮素的当季贡献率为75.1%,指标评价为中;土壤磷素的当季贡献率为91.6%,指标评价为高;土壤钾素的当季贡献率为92.7%,指标评价为高。
2.3.3 主要作物施肥指标体系 利用斯坦福公式计算得到氮肥推荐用量:常熟市小麦N用量为14~16 kg/667m2,水稻N用量为16~18 kg/667m2。
磷钾肥用量推荐,根据土壤磷钾丰缺指标评价确定,小麦 P2O5用量在 4~6 kg/667m2,K2O用量6~7 kg/667m2,N∶P2O5∶K2O为1∶0.3∶0.5;水稻P2O5用量3~5 kg/667m2,K2O用量在6~8 kg/667m2,N∶P2O5∶K2O为1∶0.3∶0.4。
3.1 配方制定与开发
肥料配方和施肥方案的制定通过科研单位、土肥、栽培、肥料生产企业等多方会商,做到“大配方、小调整”。小麦配方肥N∶P2O5∶K2O分别为12∶6∶7和14∶12∶14,水稻配方肥N∶P2O5∶K2O分别为15∶10∶15和20∶5∶15。2010~2013年示范结果,小麦配方肥区平均产量351.3 kg/667m2,比常规增产6.7%,氮肥利用率35.7%,比常规提高2.3%。水稻配方肥区平均产量650.4 kg/667m2,比常规增产6.1%;氮肥利用率为38.5%,比常规提高3.8%。
3.2 配方肥推广与使用效果
2010~2013年小麦配方肥施用面积7.44万hm2,占全市小麦面积的90.3%,共使用配方肥3.15万t,平均N 15.1 kg/667m2、P2O53.9 kg/667m2、K2O 5.0 kg/667m2,比常规施肥减少纯 N 1.7 kg/667m2,小麦产量342.3 kg/667m2,比常规施肥增产6.2%,全市小麦增产2.24万t。
水稻配方肥施用面积7.89万hm2,占全市水稻面积的91.9%,共使用配方肥3.96万t,平均N 16.6kg/667m2、P2O53.9 kg/667m2、K2O 5.4 kg/667m2,比常规施肥减少纯N 1.9 kg/667m2,水稻产量631.2 kg/667m2,比常规施肥增产4.9%,全市水稻增产3.47万t。
4.1 农户施肥现状分析
4.1.1 有机肥使用 据肥情定点调查,2003~2005年,小麦有机肥使用面积占全市调查面积分别为4.6%、4.5%、1.0%,纯N有机无机肥投入比例分别为1∶126、1∶61、1∶74。水稻有机肥使用面积占全市调查面积分别为2.8%、8.1%、6.4%,纯N有机无机肥投入比例分别为1∶15、1∶48、1∶49。
4.1.2 化肥使用
小麦基苗肥以碳铵、复合肥为主,腊肥、返青肥、穗肥以尿素为主。2003~2005年N、P2O5、K2O平均13.2 kg/667m2、2.6 kg/667m2、2.7 kg/667m2,小麦平均235.5 kg/667m2。水稻基肥主要为碳铵,分蘖肥以碳铵、复合肥为主,长粗肥以复合肥为主,穗肥以尿素为主。2003~2005年 N、P2O5、K2O平均 18.7 kg/667m2、2.9 kg/667m2、3.0 kg/667m2,水稻产量平均为525.1 kg/667m2。
4.2 测土配方施肥对农户施肥的影响
通过大力宣传推广测土配方施肥技术,纠正农户盲目施肥和偏施氮肥的习惯,调优肥料施用结构,提高肥料利用率。2010~2013年小麦配方施肥N、P2O5、K2O比例为1∶0.26∶0.33,肥料利用率为35.7%,比常规施肥提高2.3%。水稻配方施肥N、P2O5、K2O比例为1∶0.24∶0.33,肥料利用率为38.5%,比常规施肥提高3.8%。
以常熟市耕地质量信息管理系统为平台建立测土配方施肥技术系统,构建了网上查询、触摸屏查询系统、应用GPS现场查询、发放施肥推荐表、建议卡等多种形式的推荐施肥方式,通过广播、电视、报刊、网络、明白纸、科技下乡等技术宣传与培训,建立了全方位、多渠道、多样化、多层次的宣传方式,将测土配方施肥技术切实推广到田间地头,让广大农户真正接受和实际应用[2]。
围绕“测、配、产、供、施”五大环节,根据“测土到田,配方到厂,供肥到点,指导到户”的技术服务宗旨,推行“五个一”的技术推广服务模式,即市有一个测土配方施肥系统,镇有一幅施肥分区图,村有一张施肥推荐表,户有一份施肥建议卡,供肥网点一次性供齐配方肥[3]。四年共发放地力分区图200幅,推荐表1 850张,建议卡小麦43万份,水稻56万份。
北部望虞河以西的高平田地区,成土母质为黄土状母质,主要为黄泥土属,地势较高,土地平整,具有深厚的耕作层,耕层较疏松,犁底层较紧实,渗育层发育完善,土壤有机质、全氮含量较高,有效磷、速效钾中等,爽水通气,保水保肥性好,土壤缓冲性强,应控制氮肥用量特别是后期氮肥量,增施有机肥。
锡沪公路以南的阳澄低洼圩区,成土母质为湖积物,主要有乌黄泥土、乌栅土,土壤潜在养分含量丰富,有机质含量较高,有效磷含量一般,速效钾较高,地下水位较高,水气矛盾突出,重点需推广秸秆还田,改善土壤物理性状。
福山塘以东,白茆塘以北为平田地区,湖积冲积二次沉积,以灰黄泥土属为主,是灰潮土类与黄泥土的过渡类型,质地稍轻,耕层养分含量较黄泥土丰富,有机质、全氮含量高,有效磷含量不高,应控制氮肥,适当增施磷肥。
盐铁塘西岸的乌沙土属区,以冲积母质为主,耕层质地较轻,有深浅不一的沙心或沙底层,易漏水漏肥,土壤养分含量一般,在施肥结构上,应多施有机肥培肥土壤,适当增施磷钾肥,施用化肥要“少吃多餐”,防止流失,注意避免后期出现脱肥现象。
[1]陈民星.试论测土配方施肥的技术[J].科技创新导报,2010,(19):127-128.
[2]徐茂,周蓉蓉.江苏土壤肥料养分管理理论与实践[M].南京:河海大学出版社,2012:1-6.
[3]徐茂,梁永红,殷广德,等.江苏省耕地质量建设[M].南京:河海大学出版社,2008:209-214.
(责任编辑:吴 婷)
S147.21
A
1006-060X(2015)01-0048-04
10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.01.018
2014-11-09
杨丽红(1969-),女,江苏常熟市人,高级农艺师,主要从事农业技术研究与推广工作。