配方施肥技术介绍

配方施肥技术介绍

施肥的目的：

庄稼一枝花，全靠肥当家。“土肥”是农业八字宪法的重要内容。几千年前，我国农民就开始使用有机肥，直到20世纪50年代后，化肥才开始在我国逐渐被广泛施用。化肥、种子和水曾经是现在还是粮食单产提高的三大决定要素，如果没有化肥的“功劳”，目前靠国内耕地生产的粮食是绝对不能养活13亿人口的。40年来，我国粮食单产和总产是随着化肥用量增加而提高的，化肥在未来农业，至少在中国21世纪的农业发展过程中是不可替代的。

土壤是一个巨大的养分仓库，含又大量元素如氮、磷、钾以及碳、氢、氧，中量元素如钙、镁、硫和微量元素如锌、锰、硼、铁、铜、钼和氯。作物生长至少需要以上16种元素或营养，其中碳、氧、氢需求量最大，但作物可以从空气中吸收二氧化碳，从土壤中吸收水分（氢），所以这些元素一般情况下不需要通过施肥进行补充。按作物吸收土壤营养元素的难容程度，将土壤中营养元素形态划分为三类，第一类为无效态养分，占绝对多数量；第二类是缓效态养分，占一定数量，作物可以间接吸收或随着有效态养分被作物吸收，这部分养分随之转化为一定数量的有效态养分；第三类为有效态养分，绝对数量较少。目前我国耕地20厘米土层内每年或每季每亩（667平方米，下同）土壤中有效氮总量相当于几十公斤尿素的含氮量，有效磷相当于几公斤磷酸二铵的含磷量，有效钾相当于几十公斤氯化钾的含钾量。如果不施肥，上述有效养分就会被快速消耗，每年从缓效态和无效态养分中补充的养分明显少于被作物吸收带走的养分。如果实施秸杆还田或过腹还田或堆沤肥还田，可以补充相当多的养分；如果只将燃烧后的灰分还田，则氮素在燃烧过程中几乎全部返回到大气。其实，即使实现全部秸杆还田，由于籽粒部分所带走的养分没有归还，所以土壤养分总体上还是亏损的。总之，人们从土壤中拿走多少养分，就要补充（归还）多少养分，考虑到高产和损失等原因，所归还的养分甚至还要比拿走的养分多。有时土壤中有效态养分绝对含量很多，但在作物需肥高峰时相对数量就显得不足，施肥（追肥）的另外一个目的就是在关键时期提高土壤中有效态养分的相对浓度。上述内容在学术上被称为：“归还学说”。

施肥与高产、高效、优质、减少污染的关系：

食物安全问题始终是社会稳定和经济繁荣的基础。我国进入21世纪30年代，人口将达到16亿。目前我国总粮食产量约5亿吨，按人均粮食400～450公斤需求计算，届时需要粮食6.4～7.2

亿吨，而国际市场只有2亿吨左右粮食可供购买，如果按目前价格每年从国外购买1亿吨粮食，需要支付近千亿元人民币。可见，中国只能而且必须依靠自己的土地养活自己。

肥料利用率提高具有重要的理论和实践意义。为保证我国21世纪食物安全，粮食单产必须提高30%～50%；在粮食增产贡献率中肥料约占32%；我国目前每公斤纯养分平均仅增产粮食6.6公斤，

处于世界平均增产水平的下限；我国肥料平均利用率较发达国家低10%以上，氮肥为30～35%，磷肥为10～25%，钾肥为40～50%；农民生产性投资中化肥约占50%；目前我国小麦和玉米价格是国外的1.2～1.3倍；20年时间内，云南滇池水质恶化达到V级，湖面从800平方公里萎缩到300平方公里，严重威胁昆明市城市生活用水和滇池旅游业的发展。据研究，在滇池水质污染中，来自农田肥料和农村废气物等污染物质高达1/3～1/2，目前虽已投资几十亿元进行治理，但即使再投资千亿元治理，效果也未必明显。可见，减少农业生产成本和改善农产品品质是我国农业今后发展的主要方向，肥料等面源污染防治也已成为区域生态环境，特别是水域污染防治的重要任务。

我国肥料利用率低的原因如下。肥料原因：长效肥料用量少；(专用)复合肥仅占10%左右，发达国家复合肥用量高达80%；有机肥投入逐渐减少。技术原因：对施肥的经济效益和生态效益重视不够, 施肥模型有待优化；作物需肥规律和肥料配方支持系统研究落后；土壤施肥类型区分不合理,•使研究资料和参数没有足够的代表性；缺少对多年连作作物和整个轮作周期长期推荐施肥动态研究和观测；缺少区域不同土壤和作物的施肥标准；常规分析成本偏高, 速测方法需要大幅度减低成本。体制原因：平衡施肥(配方施肥、测土施肥、因土施肥）在中国虽然可增产8%～15%，但推广面积仅为10%～30%。这主要是因为没有形成以配方施肥为核心，以经济利益为驱动力的生产-服务-施用产业化网络系统。

提高肥料利用率具有明显的社会、经济和环境效益。我国2370个县和众多的复混肥厂是配方施肥的主要服务对象。一般县级配方施肥系统建立需要 20万元左右, 每年运作费用不超过5万元。年产1万吨的专用复合/混肥厂纯利润至少在120万元以上。如将全国肥料利用率平均提高10%, 每年所节省的氮、磷、钾化肥相当于110亿元，如增产粮食按10%计算, 每年效益可达500亿元。配方施肥是能够给企业带来经济效益、保证农民增产增收、减少环境污染和对国家作出贡献的使用成熟的先进技术、高新技术和优传技术优化组装的，可持续发展需要的，风险最小的生态工程产业。

施肥基本原理：

“归还学说”是施肥的基本原理，除此之外，施肥还必须遵循以下一些基本原理。

“最大施肥量”、“经济（最佳）施肥量”和“生态施肥量”：

如果您有兴趣可以在自己的农田里做如下玉米肥料用量试验，在保持其它养分数量相同和同样田间管理条件下（如每亩施过磷酸钙25公斤），设置不同施氮量的地块，如尿素用量分别为0、10、20、30、40、50、60公斤/亩（其中1/3作基肥，2/3作追肥）。秋天测定不同施尿素区的产量。您可以发现，从不施尿素区开始，随着施尿素数量的增加，粮食产量增加较快，而后基本不再增加，最后反倒下降。我们将最大产量时所对应的施肥量称为“最大施肥量”，此时可以获

得最高粮食单产。在缺少粮食的社会，按最大施肥量施肥具有社会效益。然而，在当前经济社会和粮食产量相对过剩的今天，最大施肥量没有现实意义。假如最大施肥量为40公斤尿素，我们引入“最佳（经济）施肥量”术语，最佳施肥量假如为30公斤尿素。假如施30公斤尿素可以获得360元/亩，施40公斤尿素可以获得373元/亩，则增施10公斤尿素所带来的收入只为13元，假如增施尿素成本也为13元，两者刚好抵消。增施10公斤尿素没有经济意义，可能还会遇到不同气候年型影响所带来的风险。至此，我想您会赞同按经济施肥量施肥的方法。受气候和土壤条件影响，许多地区氮肥会向地下水渗漏，如果地下水被硝态氮污染，几乎无法治理，导致区域性肿瘤频繁发生，也必将威胁到生活在这一区域的您的健康。这时，只要减少部分施肥量，如30公斤尿素减为25公斤，产量只减少5%～10%，但渗漏的氮肥却可以大为减少，这时的施肥量我们称之为“生态施肥量”。如果采用配方施肥，氮、磷、钾肥比例合适，三要素利用率高，虽然氮肥用量有所减少，但单产常常不会降低。目前我国正处在由最大施肥量向经济施肥量转换的初期，还远谈不上按生态施肥量施肥的阶段。

（曲线）

“最小养分率”和“养分不可替代性”：

现有一老式木制水桶，周围由相同宽度的若干纵向木条组成。如果所有的木条高度一样，它所装水的高度和所有木条的高度一样。如果其中的一个木条少了一段，则所装水的高度只能同少了一段的木条一样高。50年代，我国普遍开始施用氮肥，增产效果明显，相当于补齐了缺少一段的那个木条，使木桶的水能够装得更多。长期施氮而不施磷肥造成磷肥木条下降，再想提高产量必须补齐磷肥木条，而后全国普遍施用磷肥（以磷酸二铵为代表），增产效果明显，但磷肥和氮肥、钾肥不同，它在土壤中几乎不会移动，长期施磷使土壤磷仓库积累了大量的磷，同时由于磷肥后效较长，因此目前许多地区施用磷酸二铵效果不明显。于是农民不断增加磷酸二铵的投入量，甚至达到25～30公斤/亩的施肥量，实属浪费，还会影响其它养分（如钙）的正常吸收，如山东省目前普遍施用钙肥有效，就与磷肥用量过多有关。北方土壤一直被认为不缺钾，但连续多年高产，土壤钾库也感不足，近年北方高产田施用钾肥普遍有效（增产）就是实例。

上述原理在学术上称为“最小养分率”和“养分不可替代性”，即作物产量提高在养分方面的限制因素主要受缺少或最少养分含量的那个养分所限制，要想提高产量必须补充最缺少的那个养分的数量，而这个最缺少的养分是不能被其它养分所替代的。土壤-作物-肥料间的关系极其复杂，养分限制因素也是经常变化的，有时表现为大量元素，而有时补充微量元素能显著提高产量和改善品质。

（图形）

“需肥临界期”和“最大效率期”：