养分平衡法在凯里市水稻测土施肥中的应用

养分平衡法在凯里市水稻测土施肥中的应用

胡富伟1，杨德智1，欧秀君2，杨向东

1

（1．贵州省凯里市农业局土肥站，贵州凯里556000；2．鸭塘街道农业服务中心）

摘要研究了养分平衡法施肥公式的每一个子项与土壤养分测定值的相互关系，建立数学模型。寻得目标产量下的肥料需要量只归于

一个自变量即土壤养分测定值，给生产应用带来了方便。关键词养分平衡法；水稻；测土施肥中图分类号S511文献标识码A 文章编号1004－8421（2012）01－29－02

作者简介胡富伟（1972－），男，苗族，贵州凯里人，农艺师，从事土

肥技术推广与研究工作

。收稿日期

2012-01-02测土配方施肥项目是国家农业部、财政部于2007年下达凯里市实施的，为建立凯里市水稻作物的施肥指标体系，有效推广测土配方施肥技术，笔者从2007年凯里市10个水稻

“3414”试验中筛选出5组数据，研究养分平衡法施肥公式的每一个子项与土壤养分测定值的相互关系，建立数学模

型。寻得目标产量下的肥料需要量只归于一个自变量即土壤养分测定值，为下步提供水稻施肥配方带来了方便。1材料与方法

1．1

试验地概况试验在5个地点同时进行，试验地海拔、

土质和土壤基本理化性状等见表1。

表1各试验地试验条件（2007）代码土质海拔有机质g /kg

全氮g /kg

速效氮mg /kg 速效磷mg /kg 速效钾mg /kg 全生育期d NPK 配比1潮砂泥田803m 2．231．1072．36．456．117510－7－102羊肝泥田721m 2．521．2981．29．171．517410－7－103黄沙油泥田866m 3．491．87166．515．891．217410－6－124潮砂泥田866m 2．581．98215．716．3101．41808－6－85黄沙油泥田

582m

5．262．09207．115108．8174

10－7－10

平均值3．221．67148．5611．3285．8代号

STM

STN

SN

SP SK

STf

Sf

1．2试验设计试验采用“3414”的最优设计，以含N 为46%的尿素、含P 2O 5为15%的钙镁磷肥、含K 2O 为60%的氯化钾为原料进行配方施肥，随机区组设计，2次重复、小区

面积30m 2

，

水稻品种中优63，其余措施按常规栽培技术管理。1．3

数据处理

依据养分平衡法的施肥公式：纯施肥量=

100ˑ［作物单位产量养分吸收量ˑ目标产量－土壤养分换算系数ˑ土壤养分校正系数ˑ土壤养分测定值］/肥料当季利用率

［5］

。分析施肥公式中各子项与土壤养分测定值的相

互关系，

并建立线性模型关系，最终肥料需要量只归于一个自变量即土壤养分测定值。为方便描述研究成果，定义以下参数符号。

土壤养分测定值为Sf ；

地力产量为Yo ，设Yo =a +bSf ，地力产量Yo 可从当地田间试验中取得，并与该土壤养分测定值Sf 建立地力产量Yo =a +bSf 的线性关系；

平均产量为YA ，设YA =c +dSf ，平均产量为YA 可从当地生产实际中取得，并与该土壤养分测定值Sf 建立平均产量YA =c +dSf 的线性关系；

产量增产率为Z ；

目标产量为Yf ，设Yf =Z ˑYo ，生产上目标产量Yf 与地

力产量Yo 有对应的增产关系，用增产率（Z ）来描述，有Yf =Z ˑYo ；

作物单位产量养分吸收量为mf ，mf 值可从一般的土壤肥料工具书中查阅［5］

，杂交稻m N =0．020、

mP =0．009、mK =0．035；

土壤养分换算系数为H ，

H =0．15。通常土壤养分测定值Sf 的单位用mg /kg 表示，计算每667m 2

大田中含养分量，

若表土重以150000kg 计算，则1mg /kg 养分在大田中的量为1mg /kg =150000ˑ1/1000000=0．15kg （1kg =1000g =1000000mg ），此0．15为常数，称之为土壤养分换算系数；

土壤养分校正系数为Jf ；

肥料当季利用率为Lf ，肥料利用率Lf =作物单位产量养分吸收量mf ˑ（某处理的产量Yt －地力产量Yo ）/该处理某养分的施用量X ，这样每个处理的N 、P 、K 化肥利用率是可以计算的，每个试验可求其肥料利用率Lf 的平均值分别为L N 、LP 、LK 。

肥料需要的纯量=100［

mf ˑYf －H ˑJf ˑSf ］/Lf =100［mf ˑZYo －0．15ˑJf ˑSf ］/Lf =100［mf ˑZ （a +bSf ）－0．15ˑJf ˑSf ］/Lf 。

其中mf 、

Z 、a 、b 、c 、d 、0．15、Jf 为常数，Sf 为变量。将各参数代入肥料需要量公式，可求得适宜的N 、P 、K 化肥施用量。2

结果与分析

2．1

地力产量Yo 与平均产量YA

对表2进行统计（本文所有回归方程n =5，r 0．10=0．805，农技服务，2012，29（1）：29－30，32责任编辑刘海责任校对胡先祥

r 0．05=0．878，r

0．01

=0．959）：

氮：地力产量Yo

N

=354．066+0．680SN，r=0．821＞

0．805；

磷：地力产量Yo

p

=306．054+13．167SP，r=0．931＞0．878；

钾：地力产量Yo

k

=253．024+2．355SK，r=0．906＞0．878；

土壤养分测定值Sf与地力产量Yo均有不同程度的正相关关系，相关性为：SN＜SK＜SP。

氮：平均产量YA

N

=430．899+0．692SN，r=0．914＞0．878；

磷：平均产量YA

p

=421．742+9．885SP，r=0．765＜0．805；

钾：平均产量YA

k

=335．110+2．314SK，r=0．974＞0．959；

土壤养分测定值Sf与各试验点平均产量YA也有不同程度的正相关，相关性为：SK＞SN＞SP。

表2供试土壤的主要化学性状、地力产量、平均产量（2007）

代码地力产量

kg/667m2

平均产量

kg/667m2

化肥利用率

尿素

%

钙镁磷肥

%

氯化钾

%

1366．5452．017．11130 2435．1516．316．210．428．4 3503．1549．99．4713．7 4471．8573．425．415．244．5 5499．0576．615．51027．2

平均值455．1533．616．7210．7228．76

代号Yo YA LN LP LK

Lf

2．2土壤养分测定值Sf与目标产量Yf土壤肥力、作物品种、栽培技术、病虫防治、气象、海拔等均影响水稻的产量。设目标产量Yf=前3年平均实产YAˑ增长率Z，增长率定为105% 115%，平均110%，或目标产量Yf=地力产量Yo ˑ增长率Z。增长率140% 150%，平均145%。即目标产量Yf=1．10YA，或目标产量Yf=1．45Yo。将地力产量Yo值代入即得目标产量Yf与土壤养分测定值Sf的数量关系。

氮：目标产量YN，YVN=1．45YoN=1．45ˑ［354．066+ 0．680SN］=513．396+0．986SN；

磷：目标产量Yp，Yp=1．45Yop=1．45ˑ［306．054+ 13．167SP］=443．778+19．092SP；

钾：目标产量Yk，Yk=1．45Yok=1．45ˑ［253．024+ 2．355SK］=366．885+3．415SK。

2．3土壤养分校正系数Jf土壤具有吸收性能与缓冲性能，土壤的任何测得值只代表土壤养分的相对含量，用换算系数得出的每667m2养分千克数，实际上不是一个绝对值。不难理解，测出的数量不可能全部得到利用；而由于土壤具有缓冲性能，又可以使缓效变成速效，作物能吸收未测出部分的养分。因此，实际吸收量可以小于测得值，也可以大于测得值，所以必须确定其实际可被吸收量，其占测得值的比重，称为土壤养分的校正系数Jf，通过田间试验，用以下公式求得。

土壤养分校正系数Jf=作物实际吸收量/土壤测定含有量［5］=mfˑYo/0．15Sf；

依表2，将Yo与Sf代入，计算N、P、K的校正系数为：

JN=mNˑYo/0．15SN=0．020ˑ455．1/［0．15ˑ148．56］=0．408；

Jp=mpˑYo/0．15SP=0．009ˑ455．1/［0．15ˑ11．32］= 2．412；

Jk=mkˑYo/0．15SK=0．035ˑ455．1/［0．15ˑ85．80］=1．238。

2．4化肥利用率Lf%某处理化肥利用率Lf%值的计算按公式：化肥利用率Lf%=mfˑ（某处理产量Yt－地力产量Yo）/该处理某养分施肥纯量，如：N化肥利用率LN%=mN ˑ（某施N处理产量YtN－地力产量Yo）/该处理施N纯量，然后再分别计算该试验的每个处理氮素利用率LN%、磷素利用率LP%、钾素利用率LK%及其平均值：

（1）

YA－Yo=452．0–366．6=85．5

LN=0．020ˑ85．5/10=17．1%

LP=0．009ˑ85．5/7=11．0%

LK=0．035ˑ85．5/10=30．0%

（2）

YA－Yo=516．3－435．1=81．2

LN=0．020ˑ81．2/10=16．2%

LP=0．009ˑ81．2/7=10．4%

LK=0．035ˑ81．2/10=28．4%

（3）

YA－Yo=549．9－503．1=46．8

LN=0．020ˑ46．8/10=9．4%

LP=0．009ˑ46．8/6=7．0%

LK=0．035ˑ46．8/12=13．7%

（4）

YA－Yo=573．4－471．8=101．6

LN=0．020ˑ101．6/8=25．4%

LP=0．009ˑ101．6/6=15．2%

LK=0．035ˑ101．6/8=44．5%

（5）

YA－Yo=576．6－499．0=77．6

LN=0．020ˑ77．6/10=15．5%

LP=0．009ˑ77．6/7=10．0%

LK=0．035ˑ77．6/10=27．2%

总平均：LN=16．72%；LP=10．72%；LK=28．76%。2．5水稻测土推荐施肥量的计算利用以上参数按养分平衡法代入施肥公式：

应施肥料的纯量=100ˑ［mfYf－0．15Jf Sf］/Lf%

施N量=100ˑ［m N Y N－0．15JN SN］/LN%；

施P

2

O

5

量=100ˑ［mp Yp－0．15Jp SP］/LP%；

施K

2

O量=100ˑ［mk Yk－0．15Jk SK］/LK%；

将mf、Yf、Jf、Lf%代入并化简：

施N量=61．411－0．248SN；

（下转第32页）