农业应用中的肥料利用率估算

肥料利用率的应用
• 肥料利用率在一定程度上反映了肥料施用的好坏。 • 另一个侧面也反映了肥料浪费和损失的情况 • 在应用肥料利用率时，不能简单用其数值高低进行 判断，还要考虑作物产量、施肥量等因素。
• 在一定施肥量范围内，随着施肥量增加，作物产量 增加，而肥料利用率却降低。要在一定产量水平下 评价肥料利用率。
肥料利用率计算-磷肥利用率
• 利用所有 3414 试验中 N2P0K2 、 N2P1K2 、 N2P2K2 和 N2P3K2 处理，分别计算
– – – – 本地主要粮食作物无磷区、P1、P2和P3水平的平均产量， P1、P2和P3水平的平均施磷量 确定的各自形成100公斤经济产量养分吸收量 计算不同施磷量下的磷肥利用率。计算公式如下：
字段名称 百公 斤籽 粒吸 0水平 1水平
极小值 1 1.1
极大值 11.2 5.8
平均值 1.9 2
标准差 0.9 0.6
变异系数 0.47 0.3
样本数 208 164
2水平
3水平 0水平 1水平 2水平 3水平
0.5
0.8 0.5 0.6 0.5 0.6
4.5
5.1 12.3 14.4 13.2 10.6
• 通常指的是当季的化肥利用率，即特定作 物整个生长季吸收化肥中养分的数量占施 用化肥中该养分总量的百分数。 • 通常指氮肥、磷肥、钾肥利用率
肥料利用率其计算通式 RE=Nc/Nf×100%
式中 RE——肥料利用率, %;
Nc——作物吸收来自肥料中的养分数量; Nf——所施肥料中该养分的总量。
Nf
2
2.2 1.5 1.6 1.7 1.5
0.4
0.6 1.5 1.9 1.7 1.4
0.2
0.27 1 1.19 1 0.93
205
158 205 163 205 157
氮量
百公 斤籽 粒吸 磷量
百公 斤籽 粒吸 钾量
0水平
1水平 2水平 3水平
0.7
1.5 0.7 0.4
8
9.4 8.8 26.2
Nc
肥 料 养 分
作物吸收 各种损失 土壤残留
Nf
吸收
二、肥料利用率的测算方法和相关参数
（一）肥料利用率的测算方法
– 差值法
– 同位素标记法
（二）肥料利用率计算参数的获取和估计
差值法
• 用施肥区作物养分吸收量减去缺素区作物养分吸 收量作为作物从肥料中吸收的养分量。以氮肥为 例
• 氮肥利用率= （施氮区作物吸氮总量-无氮区作物 吸氮总量）/所施肥料中氮素的总量×100% • 公式假设施肥区和无氮区两种条件下来源于土壤 、有机肥和环境的养分数量一样，这样，两者的 差值就代表了作物从肥料中吸收的养分。
– Ynpk=N2P2K2处理产量-N0P0K0处理的产量
常规施肥下无氮、无磷和无钾区产量的估计
• 计算氮、磷、钾肥增产相当于化肥增产的 百分率
– Rn=Yn/Ynpk×100 – Rp=Yp/Ynpk×100 – Rk=Yk/Ynpk×100
常规施肥下无氮、无磷和无钾区产量的估计
3.1
3.3 3.3 3.7
1
1.4 1.1 2.4
0.32
0.42 0.33 0.65
200
158 205 158
100公斤经济产量所需养分量
2.79
0.82
3.76
2.87
1.29
2.78
2.01 0.94 2.47 2.59 1.00 1.92
建议：各省参考文献数据，确定一个可以接受的
范围，对试验数据进行甄别、筛选，然后计算平
（二）差值法肥料利用率计算参数的获 取和估计
1 缺素区的养分吸收量
2 施肥区的养分吸收量
3 施肥量
缺素区的养分吸收量
• 缺素区指的是缺氮区、缺磷区或缺钾区 • 养分吸收量=经济产量（kg）×每形成100kg经济产量养分 吸收量/100 – 经济产量一般用实测结果。 – 每形成100kg经济产量养分吸收量=（籽粒产量×籽粒 养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量）/籽粒产量。 • 如果没有实测结果，可以从文献资料查找合适的值（最好
• 应用中注意这个值不同于籽粒养分含量
施肥量
• 施肥量是指养分投入量，一般都有记载，
可以根据施肥情况计算出来。
三、区域肥料利用率的估算
• 试验条件下肥料利用率的估算
• 常规施肥条件下肥料利用率的估算
• 测土配方施肥在提高肥料利用率上效果的
估计
试验条件下肥料利用率的估算
1 试验数据的收集和整理 2 形成100公斤经济产量养分吸收量的统计和 确定 3 不同施肥条件下的肥料利用率计算
吸收
总 吸 收 量
吸收 肥料 养分 量
Nc
肥料
土壤
吸收 土壤 养分 量
影响肥料利用率的因素
• 施肥数量因素 • 作物养分吸收的影响因素
– 产量水平、土壤肥力水平、肥料品种、施肥方 法、养分配比、作物品种、其他管理措施等。 Nf
吸收 吸收 肥料 养分 量 吸收 土壤 养分 量
总 吸 收 量
Nc
肥料
土壤
是缺素区的参数）估计。
• 应用中注意这个值不同于籽粒养分含量
施肥区的养分吸收量
• 施肥区指的是氮磷钾肥料同时施用的区 • 养分吸收量=经济产量（kg）×每形成100kg经济产量养分 吸收量/100 – 经济产量一般用实测结果。 – 每形成100kg经济产量养分吸收量=（籽粒产量×籽粒 养分含量+茎叶产量×茎叶养分含量）/籽粒产量。 • 如果没有实测结果，可以从文献资料查找合适的值估计。
―3414‖试验方案处理
试验编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 处理 N 0P 0K 0 N 0P 2K 2 N 1P 2K 2 N 2P 0K 2 N 2P 1K 2 N 2P 2K 2 N 2P 3K 2 N 2P 2K 0 N 2P 2K 1 N 2P 2K 3 N 3P 2K 2 N 1P 1K 2 N 1P 2K 1 N 2P 1K 1 N 0 0 1 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 2 P 0 2 2 0 1 2 3 2 2 2 2 1 2 1 K 0 2 2 2 2 2 2 0 1 3 2 2 1 1
常规施肥下肥料利用率的估算
产量
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 空白区 无氮区 无磷区 无钾区 氮磷钾区
Y
Yn
Yp
Yk
3414试验
常规施肥下肥料利用率的估算
3区示范中常规施肥应该能代表当地农民施肥 水平，农户调查数据进行校正 • 3区示范试验数据和农户调查数据的收集和 整理
• 常规施肥下无氮、无磷和无钾区产量的估 计 • 常规施肥下肥料利用率的估算
常规施肥下无氮、无磷和无钾区产量的估计 • 3区示范试验中，设置了N0P0K0处理，但没 有无氮、无磷和无钾处理，因此，要计算 肥料利用率，首先需要估计无氮、无磷和 无钾区产量。 • 我们假设3414试验中，氮、磷、钾肥的增 产与氮磷钾肥对无肥区（N0P0K0）的增产有 一定相关 • 可以根据3414试验中各个养分的增产作用 去估计示范试验中氮、磷、钾的增产作用 和无氮、无磷和无钾区产量。
• 施磷区作物吸磷总量 = 施磷区产量×施磷下形成 100 公斤经济产量养分吸收量/100 • 无磷区作物吸磷总量 = 无磷区产量×无磷下形成 100 公斤经济产量养分吸收量/100 • 磷肥利用率= （施磷区作物吸磷总量-无磷区作物吸 磷总量）/所施肥料中磷素的总量×100%
肥料利用率计算-钾肥利用率
测土配方施肥项目
肥料利用率测算方法
主要内容
一、肥料利用率的含义与应用 二、肥料利用率的计算方法和相关参数 三、区域肥料利用率的估算 四、区域肥料利用率数据的审核和评估
一、肥料利用率的含义与应用
（一） 肥料利用率定义
（二） 影响肥料利用率的因素
（三） 肥料利用率的应用
肥料利用率定义
• 肥料利用率，即肥料养分回收率，是指一 定时期内作物吸收肥料中养分的数量占施 用肥料中该养分总量的百分数，它反映了 作物对施入土壤中的肥料养分的回收效率 。
均值，确定本地用于计算肥料利用率的参数
肥料利用率计算-氮肥利用率
• 利用所有3414试验中N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2和 N3P2K2处理，分别计算
– 本地主要粮食作物无氮区、N1、N2和N3水平的平均产量， – 同时计算N1、N2和N3水平的平均施氮量 – 确定的各自形成100公斤经济产量养分吸收量 – 计算不同施氮量下的氮肥利用率 • 施氮区作物吸氮总量=施氮区产量×施氮下形成100公斤经济 产量养分吸收量/100 • 无氮区作物吸氮总量=无氮区产量×无氮下形成100公斤经济 产量养分吸收量/100 • 氮肥利用率= （施氮区作物吸氮总量-无氮区作物吸氮总量）/ 所施肥料中氮素的总量×100%
常规施肥下肥料利用率的估算
RE=(Yf*Nu1-Y0*Nu2)/Nf×100%
• 式中 RE——肥料利用率, %;
• Yf Y0 —— 施肥区产量、缺素区产量
• Nu1、Nu2——施肥区和缺素区百公斤籽粒养分吸收量;
• Nf——所施肥料中该养分的总量。
• 如何获得常规施肥下这些参数和估算
肥料利用率？
• 估计常规施肥下的无氮、无磷和无钾区的产量
– Yn0=无肥区产量+（常规施肥产量-无肥区产量）×(1-Rn) – Yp0=无肥区产量+（常规施肥产量-无肥区产量）×(1-Rp) – Yk0=无肥区产量+（常规施肥产量-无肥区产量）×(1-Rk)
相对产量(%)
试验成功的 标准时什么？
不能随意删 除施肥不增 产的数据
形成100公斤经济产量养分吸收量的 统计和确定
• 实测数据：收集3414试验中养分测试数据和经济 产量、茎叶产量等数据，录入测土配方施肥数据 管理系统，进行数据甄别、整理，删除虚假数据 和可疑数据，构建测土配方施肥养分测试结果数 据库，计算不同条件（如无氮、无磷、无钾和施 肥）下形成100公斤经济产量养分吸收量，计算各 自平均值 • 文献数据：同时收集当地文献资料数据，进行比 较之后，确定合适的值用于后面利用率的计算。
• 利用所有3414试验中N2P2K0、N2P2K1、N2P2K2和 N2P2K3处理，分别计算
– – – – 本地主要粮食作物无钾区、K1、K2和K3水平的平均产量 K1、K2和K3水平的平均施钾量， 确定的各自形成100公斤经济产量养分吸收量 计算不同施钾量下的钾肥利用率。
• 施钾区作物吸钾总量=施钾区产量×施钾下形成100 公斤经济产量养分吸收量/100 • 无钾区作物吸钾总量=无钾区产量×无钾下形成100 公斤经济产量养分吸收量/100 • 钾肥利用率= （施钾区作物吸钾总量-无钾区作物吸 钾总量）/所施肥料中钾素的总量×100%
常规施肥下无氮、无磷和无钾区产量的估计
• 计算3414试验中氮、磷、钾和氮磷钾的增
产作用Yn, Yp, Yk, Ynpk，即
– Yn=N2P2K2处理产量-N0P2K2处理的产量
– Yp=N2P2K2处理产量-N2P0K2处理的产量
– Yk=N2P2K2处理产量-N2P2K0处理的产量
常规施肥下肥料利用率的估算
• 首先利用农户数据确定常规施肥量，再根 据施肥量和肥料利用率关系确定利用率 • 选择与常规施肥量 相近的试验数据进 行计算
40 35 30 25 氮肥利用率（%）
ห้องสมุดไป่ตู้
20
15 10
5
• 估算常规施肥下无氮区 、无磷区和无钾区产量 ，然后计算各自肥料利 用率
0 0 5 10 施氮量 15 20
有机肥：“3415”，+M(处理1-14) ，处理15：-M CK
试验数据的收集和整理
• 收集本地近年来测土配方施肥项目粮食作物3414试验结果 • 录入测土配方施肥数据管理系统 • 进行数据甄别、整理，删除虚假数据和可疑数据 • 构建测土配方施肥3414试验结果数据库。
120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 土壤Olsen-P(mg/kg) y = 30.96Ln(x) - 13.498 R2 = 0.8194
（1）氮肥利用率计算 （2）磷肥利用率计算 （3）钾肥利用率计算
“3414” 试验
―3414‖是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。
4个水平的含义：
0水平指不施肥 2水平指当地最佳施肥量 1水平=2水平×0.5 3水平=2水平×1.5（该水平为过量施肥水平）。 “3414‖方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点。