施肥方案的实际操作和氮磷比公式

徐子英

本文推导出氮磷二因素施肥模式中，氮肥施用单位数和磷肥施用单位数之间的函数关系式，简称为氮磷比公式，可作为施肥方案设计中，确定氮磷化肥施用量的简单工具。

一、学肥料施用的历史和现状

从二十世纪六十年代开始，我国农村逐步施用了肥田粉即硫酸铵氮素化肥，大都用于作物生长旺盛时期的追肥。一般亩用量10-30斤，当时北方的平川水地玉米产量从传统农业的200斤-300斤／亩提高到500斤／亩以上。七十年代，碳酸氢铵用于生产，不仅作追肥，且大量施作基肥，亩用碳铵可达120斤以上，玉米产量达到800斤／亩以上。这一时期，除了农家肥以外，单论化学肥料，是典型的单氮施肥模式。

二、单氮施肥模式中施入氮肥与土壤磷营养的运动特点

在氮磷二因素施肥模式（N,P）中其中N表示氮肥，P表示磷肥。当施磷肥数量为零，即P=0时，就成为单氮施肥模式（N）。此时，原来氮磷二因素施肥模式的氮磷比P/N中的P表示了土壤中可利用磷营养。于是我们得到，单氮施肥模式氮肥需要量N和该模式中土壤磷营养数量与氮肥需用数量的比P/N。

当氮肥需用数量为一个单位，同时认为该需用数量时土壤可利用磷营养的数量也为一个单位，可得到：

N=P/N（1），于是有 N2=P(2)

事实上，单氮施肥模式中，作物产量的形成是施入氮肥与土壤中可利用磷营养共同作用的结果。

（1）式表示，需氮数量反映着土壤的磷营养状况。（2）式表示施入氮肥数量与土壤的磷营养的数量关系。（3）式表示，一定的施氮量可获得土壤中磷营养的数量。

对于以上结果可叙述为：单氮施肥模式中，土壤磷营养状况是用需氮数量表示的，土壤中磷营养的供应是施入氮肥作用的结果。施入氮肥越多，获得的土壤磷营养也越多。即土壤中的氮肥对土壤磷营养有着促进转化利用的作用。即氮促磷现象。实际的氮肥施用量包含了两个部分，一部分是作物必须吸收的氮素营养因子N，另一部分是形成氮促磷的因子N，两个因子N2的积就表示了单氮模式实际的氮肥施用量。土壤中可利用磷营养数量是用氮促磷因子N=来表示的。

以上，我们解析出单氮肥施肥模式中施入氮肥结构式N2和土壤磷营养结构式N。故单氮模式中，土壤可利用磷营养数量与施入氮肥数量的比就可表示为：

P/N=N/N2=1/N(4)

当施氮量增加时，促磷氮因子增大，土壤可利用磷营养浓度降低，为了获得足够的土壤磷营养，势必施用更多的氮肥。

（2）式表明，单施氮肥实现增产，将导致氮肥用量的爆炸式增长，效率低。其机制是，过量施氮导致土壤中磷营养的强迫性吸收，当氮促值接近15时，每增加1，施氮量N2急剧增长，此时已达土壤磷素营养临界点，以氮促磷的单氮施肥模式增产潜力已尽。

三、二因素氮磷模式磷肥的施用和氮肥的增加以

单氮施肥模式，当氮肥用量（以碳铵为例）接近200斤／亩时，由于增施氮肥再不能增产或效率低下，磷肥的使用成当务之急，氮磷二因素施肥模式被广泛采用。此时，氮肥磷肥同时施用。磷肥表现为从不施用到施用，氮肥表现为用量的进一步增加。

以单氮模式为基础

施用磷肥，有△P=P-N。其中△P表示氮磷二因素模式中施用磷肥的增量，P表示氮磷二因素模式中磷肥施用量，N2表示单氮模式中的氮促磷数量。

增施氮肥，有△N=N-N2其中△N表示二因素模式中施用氮肥的增量,N表示氮磷二因素模式中氮肥的施用量,N2表示单氮模式中的氮肥施用量。

故在氮磷二因素模式中,施用磷肥数量对施用氮肥数量的平均变化率可表示为:

这就是氮磷二因素施肥模式中磷肥施用单位数和氮肥施用单位数之间的函数关系式，简称为氮磷比公式。只要知道了施用的氮肥单位数就能计算出应搭配的磷肥施用单位数，进而得出二者的施用数量和比例，用于施肥方案的设计。

当 P=0 时，1nN=-1，N=e-1=1/2.718=0.3679

是不施磷肥时的最低施氮单位数。是从单氮模式过渡到氮磷模式施用磷肥的初始有效点，其值为最大单氮施氮量的0.3679倍。

N不能为零，表示磷的补充是在氮肥施用的基础上实现的，单施磷肥没有意义。

四、用氮磷比公式进行施肥方案的设计

例：某地块，上年施碳铵150斤/亩，过磷酸钙50斤/亩。今年计划增施过磷酸钙至60斤/亩，问应配合施用多少碳铵？

解：以上年碳铵施用量为氮肥单位，过磷酸钙施用量为磷肥单位，则氮肥单位为150斤，磷肥单位为50斤。

今年磷肥过磷酸钙施用单位数为60斤/50斤=1.200单位。将其代入（8）式求得应配合的氮肥碳铵单位数：

1.200 =1nN+1

0.2000 =1nN

N=e0.2000=1.221（单位）

故碳铵应施数量为150斤×1.221=183.0斤

因此，今年施肥方案应为碳铵183.0斤/亩，过磷酸钙60 斤/亩。

对于一个优秀的施肥组合，氮磷比公式提供了一个适应目标产量提高合理增肥的简单计算工具。