田科虎，周光來，李 銳

(1.鶴峰縣土壤肥料工作站，湖北 鶴峰 445800；2.湖北民族學院 生物科學與技術(shù)學院，湖北 恩施 445000)

測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出N、P、K及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法.測土配方施肥技術(shù)的核心是調(diào)節(jié)和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，有針對性地補充作物所需的營養(yǎng)元素，實現(xiàn)各種養(yǎng)分平衡供應(yīng)，滿足作物的需要，達到提高肥料利用率和減少用量，提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，節(jié)省勞力，節(jié)支增收的目的.2005年，國家農(nóng)業(yè)部、財政部開始在全國進行測土配方施肥補貼項目試點，2007年，鶴峰縣被正式納入全國測土配方施肥項目補貼試點縣，在全縣開展測土配方施肥技術(shù)試驗、示范和推廣應(yīng)用工作，項目建設(shè)期三年，至2010年3月，項目建設(shè)全面完成，初步構(gòu)建了適宜鶴峰縣耕地土壤和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設(shè)的測土配方施肥技術(shù)體系.

1 主要技術(shù)措施

根據(jù)測土配方施肥技術(shù)規(guī)范，結(jié)合鶴峰縣特點，初步建立的測土配方施肥技術(shù)流程為野外調(diào)查采樣—分析測試—試驗示范—數(shù)據(jù)處理—配方設(shè)計—施肥指導—效果監(jiān)測(長期觀測點).

1.1 野外調(diào)查和采樣

1.1.1 調(diào)查方法 調(diào)查與土樣采集同步進行，調(diào)查農(nóng)戶為采樣地塊農(nóng)戶，本次調(diào)查結(jié)果與第二次土壤普查結(jié)果進行比較分析.

1.1.2 調(diào)查內(nèi)容 施肥比例是影響作物產(chǎn)量的主要因素之一[1]，以此為參考，為分析鶴峰縣施肥情況對作物產(chǎn)量的影響程度，將作物施肥情況作為調(diào)查要素，在此基礎(chǔ)上，把農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施、灌溉條件、耕地質(zhì)量及生產(chǎn)水平以及該地塊上種植的各季作物等均為調(diào)查對象.通過對8 115個取樣地塊農(nóng)戶的調(diào)查結(jié)果與第二次土壤普查及以后歷次調(diào)查資料進行比較分析，鶴峰縣農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件、肥料施肥情況、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平發(fā)生了巨大變化.1981～1993年，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件差，肥料施用以農(nóng)家肥為主，化肥為輔，第二次土壤普查的成果應(yīng)用使P肥得到普及，開始施肥Zn肥，化肥施用結(jié)構(gòu)由N肥變?yōu)镹P配合，平均施純N 60～90 kg/hm2、P2O545～75 kg/hm2；1993～2000年，交通沿線及城郊肥料施用以化肥為主，農(nóng)家肥為輔，由于禁止燒火土，土壤中速效K由豐變?nèi)?，開始應(yīng)用K肥，化肥施用結(jié)構(gòu)由NP配合發(fā)展到NPK配合，復混肥成為配方施肥的主要形式，年施用復混肥15 000 000 kg左右，按農(nóng)作物播面計算，施用復混肥409.5 kg/hm2；2000～2006年，鶴峰縣農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施條件得到改善，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較大調(diào)整，加上農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，化肥用量急劇上升，有機肥用量銳減，高濃度復合(混)肥用量大，總體上表現(xiàn)為NPK肥用量上升，但不平衡，微量元素應(yīng)用缺乏，作物表現(xiàn)為缺Be面積大，出現(xiàn)缺Ca、缺Mg[2]癥狀，平均施純N 127.5、P2O5、K2O 15 kg/hm2.綜上所述，鶴峰縣從第二次土壤普查以來，農(nóng)民習慣施肥發(fā)生巨大變化，化肥用量上升，有機肥用量減少，由單一肥料變?yōu)镹PK配合施用，有施用微量元素的習慣但不被重視，施肥盲目性大，各種養(yǎng)分不平衡，浪費嚴重.

1.2 樣品測試

1.2.1 樣品測試項目 土壤質(zhì)地、土壤pH、有機質(zhì)、堿解N、有效P、速效K，部分樣品的交換性Mg、全N、緩效K、有效S、有效Si、有效Cu、有效Zn、有效Fe、有效Mn、有效Be、石灰需要量等均按部頒標準方法進行測試[3，4].

1.2.2 質(zhì)量控制 采用三種方法進行檢測結(jié)果質(zhì)量控制，一是每批樣品插入一個標樣，看標樣結(jié)果是否吻合；二是每批樣品等距離插入重復，檢查重復結(jié)果是否在誤差允許范圍內(nèi)；三是同一項目由不同的檢驗員抽查檢測，使結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi).

1.3 試驗示范

1.3.1 試驗?zāi)康?篩選、驗證土壤養(yǎng)分測試方法，建立合理施肥指標體系[5]，校正或確定土壤養(yǎng)分豐缺指標和肥料養(yǎng)分施用指標，校正或摸清土壤養(yǎng)分校正系數(shù)、不同作物養(yǎng)分吸收量和肥料養(yǎng)分利用率等基本參數(shù)，構(gòu)建作物施肥模型，確定肥料養(yǎng)分合理施用量推薦方法等，以及觀察、評價測土配方施肥的效果.

1.3.2 試驗地選擇 試驗地選擇交通便利、集中連片、視野開闊、有代表性的區(qū)域，田塊面積0.1～0.2 hm2，且只屬于一個農(nóng)戶種植，沒有嚴重障礙因素，近3年內(nèi)沒有做過肥效試驗的田塊，并設(shè)置在主要的土類、種植制度的區(qū)域內(nèi).

1.3.3 試驗設(shè)計 2007～2009年在玉米、水稻、馬鈴薯、魔芋四種作物上共設(shè)置肥效試驗30組，其中3 414類10組、驗證試驗20組.

1.4 配方設(shè)計

運用“養(yǎng)分歸還學說、最小養(yǎng)分律、報酬遞減律、因子綜合作用律”等理論[6]，針對鶴峰縣土壤類型多、作物種類多、海拔落差大、氣候變化大、地形復雜、耕地肥力差異大等特點，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)和作物為配方設(shè)計單元，綜合考慮土壤類型、耕地養(yǎng)分狀況、氣候特點、作物需肥規(guī)律等因素，在田間肥效試驗的基礎(chǔ)上，進行配方設(shè)計.共設(shè)計配方4個，對鶴峰縣幾種主要作物推薦施肥方案如表1，2，3，4所示(其中＊為硫酸鉀).

表1 一號配方肥(16∶8∶16，較好的土壤用) (單位：kg/hm2)

表2 二號配方肥(14∶8∶18，缺鉀土壤用) (單位：kg/hm2)

表3 三號配方肥(14∶12∶114，缺磷土壤用) (單位：kg/hm2)

表4 四號配方肥(15∶15∶15，氮磷鉀都缺的土壤用) (單位：kg/hm2)

配方肥與習慣施肥相比，取得了明顯的增產(chǎn)效果，水稻平均增產(chǎn)750 kg/hm2，增幅11.1%；玉米增產(chǎn)675 kg/hm2，增幅12.5%；馬鈴薯增產(chǎn)3 000 kg/hm2(鮮重)，增幅18.5%；水果增產(chǎn)2 250 kg/hm2(鮮重)，增幅16.2%；茶葉增產(chǎn)150 kg/hm2，增幅11.6%；蔬菜增產(chǎn)7 500 kg/hm2(鮮重)，增幅12.5%.

1.5 施肥情況長期觀測點布局

2007年，鶴峰縣布置了27個農(nóng)戶施肥情況長期觀測點，對3年來農(nóng)戶施肥情況觀測進行了統(tǒng)計.結(jié)果表明：27個農(nóng)戶年化肥施用總量1 371.5 kg,每hm2平均施用化肥762 kg，其中配方肥施肥總量817.5 kg，占化肥施用量的59.6%，每hm2平均施用配方肥454.5 kg.從觀測結(jié)果來看，觀測戶有配方施肥意識，基本能接受測土配方施肥技術(shù)，在執(zhí)行過程中因農(nóng)民素質(zhì)及家庭經(jīng)濟條件、施肥習慣有差異.

2 結(jié)果分析

2.1 鶴峰縣耕地土壤地力現(xiàn)狀

2007～2009年在鶴峰縣9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)采集土樣8 115個，檢測了有機質(zhì)、pH、全NPK、速效NPK、部分中量元素和微量元素等21項指標，并對52 052個化驗數(shù)據(jù)進行匯總分析，基本摸清了所在地區(qū)的耕地土壤地力現(xiàn)狀.鶴峰縣耕地土壤地力較第二次土壤普查時發(fā)生了較大變化，土壤酸化嚴重、中微量元素缺乏，呈“三長三降”的趨勢，即有機質(zhì)、速效K、pH值下降，全N、堿解N、有效P上升，土壤物理性質(zhì)變壞.有機質(zhì)由32.2 g/kg下降至31.2 g/kg，下降2.8%；速效鉀由148.3 mg/kg下降至119.5 mg/kg，下降19.2%；全N由1.8 g/kg上升至2.1 g/kg，上升16.7%；堿解N由139.9 mg/kg上升至140.5 mg/kg；有效P由1.7 mg/kg上升至73.0 mg/kg，為1981年的43倍.

近年來，土壤酸化現(xiàn)象引起我國農(nóng)業(yè)科研和農(nóng)技推廣部門的重視，土壤酸化主要由酸雨造成，我國酸雨面積已占國土面積的40%以上，南方酸性土地區(qū)已經(jīng)形成危害[7].土壤酸化成了鶴峰縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一個重要問題，據(jù)土壤測試結(jié)果，鶴峰縣耕地土壤酸化(pH<5.50)面積由第二次土壤普查時的6.0%上升到66.3%以上，pH值小于4.5的地塊樣占27.6%，pH值在4.5～5.2的地塊樣的占28.8%，pH值在5.2～5.5的地塊樣占9.6%，每年因土壤酸化減產(chǎn)折算成糧食達4 000 t左右，在生產(chǎn)中表現(xiàn)的一些問題，農(nóng)民反映是種子問題，實際上60%與土壤酸化有關(guān).

表5 鶴峰縣耕地養(yǎng)分豐缺試用工作標準 (單位：mg/kg)

2.2 建立指標體系

通過匯總分析耕地養(yǎng)分檢測數(shù)據(jù)、田間肥效試驗結(jié)果、示范展示效果等，主要以土樣檢測結(jié)果的分布規(guī)律為劃分依據(jù)，參考部分文獻資料,初步建立了鶴峰縣耕地養(yǎng)分豐缺、主要作物施肥兩大指標體系.

表6 鶴峰縣主要作物施肥指標體系 (單位：mg/kg)

2.3 主要作物肥料配方及施肥技術(shù)

根據(jù)土樣測試結(jié)果,對鶴峰縣耕地土壤地力的初步評價,確定鶴峰縣測土配方施肥的基本方針為以村劃片，地力分級；以產(chǎn)定氮，確定基礎(chǔ)；田間試驗，校正用量；地力水平，調(diào)節(jié)檔次；調(diào)控氮素，上下浮動.依據(jù)鶴峰縣測土配方施肥方針，制定主要農(nóng)作物測土配方施肥技術(shù).

研究結(jié)果表明，在同等施肥情況下，有機肥在增加土壤有機營養(yǎng)、改善土壤有機質(zhì)質(zhì)量等方面具有極其顯著的作用，在增加土壤速效養(yǎng)分方面，有機肥的效果也逐漸超過無機肥[8]，測土配方施肥同樣重視有機肥的施用.總體施肥原則是各種作物均底肥開溝施入，起壟播種，施腐熟有機肥15 000～22 500 kg/hm2，配施西藏硼肥15 kg/hm2、Zn肥15 kg/hm2(酸化土壤施MgSO4·H2O 67.5 kg/hm2或MgSO4·7H2O 112.5 kg/hm2),配方肥隨有機肥基施，追肥施用技術(shù)分作物概述.

玉米:施足底肥，早施苗肥，重施穗肥.底∶苗∶穗=30∶15∶55.

水稻:施足底肥，早施追肥，慎施穗肥，N肥前肥后移[9].底∶追=75∶25.

洋芋:施足底肥，早施芽肥，底∶追=5∶5.

紅薯:多次追肥，早施提苗肥，重施結(jié)薯肥，追施促薯肥.提苗肥用尿素2.5 kg，扦插成活后施；結(jié)薯肥在扦插后30～40 d，結(jié)合首次翻藤追施，用尿素112.5 kg/hm2；促薯肥在開始結(jié)薯，壟面開細裂時施，用尿素112.5 kg/hm2.

油菜:移栽后7～10 d，施尿素37.5 kg/hm2，之后15 d施尿素202.5～247.5 kg/hm2或150 kg/hm2.對生長過旺的油菜可于立冬前噴施多效唑促進座盤，防凍保苗.

茶葉:基肥在封園后于10月施.芽肥在驚蟄后施，追肥在春、夏茶結(jié)束后施，分別用尿素300、200、200 kg/hm2.

蘿卜:出苗后7 d施尿素37.5 kg/hm2，25～30 d后施187.5～247.5 kg/hm2.

魔芋:以底肥為主，施足底肥、早施芽肥，在芽鞘出土時結(jié)合除草施尿素150 kg/hm2作芽肥.

3 討論

3.1 經(jīng)濟效益

實施測土配方施肥10.7萬hm2，平均每公頃增收750元以上，共計為農(nóng)民節(jié)本增收4 800萬元.一是通過土壤酸化治理，減少災(zāi)害損失，折合成年糧食增產(chǎn)7 600 t，每公頃增收300元以上;二是通過施用配方肥增收每公頃450元以上.

3.2 社會效益

提高了農(nóng)民的科學耕作水平,科技意識增強,農(nóng)民素質(zhì)得到提高, 農(nóng)民施肥觀念更新。配方肥大量推廣應(yīng)用，使“穩(wěn)氮、補磷、普鉀、增微”一步到位，農(nóng)民施肥觀念正在由以單質(zhì)肥料為主向施用復混肥、配方肥轉(zhuǎn)變，由施用低濃度肥料向高濃度轉(zhuǎn)變.推廣部門技術(shù)水平提高，加強了技術(shù)部門內(nèi)部的交流和知識更新，尤其是上級技術(shù)部門、科研機構(gòu)、大專院校對基層推廣部門的指導、培訓，加快了基層推廣部門自身技術(shù)素質(zhì)的提高.肥料生產(chǎn)營銷機制得到創(chuàng)新，探索“測土到田、配方到廠、供肥到點、指導到戶”和“免費測土、提供配方、按方購肥、指導施肥”等多種模式，促進了“測、配、產(chǎn)、供、施”的有效銜接，配肥企業(yè)直接參與其中，不再是簡單的產(chǎn)肥、賣肥，而是把測土配方技術(shù)融于肥中，提高了肥料的技術(shù)含量.

3.3 生態(tài)效益

肥料市場結(jié)構(gòu)優(yōu)化，氮磷鉀配比更加科學合理.單質(zhì)肥料在肥料銷售總量中所占比率下降，配方肥的比率年提高2%左右，年凈增純量500 t.N肥、P肥比率下降，K肥比率提高；N肥年減少純量120 t，P肥年減少純量74 t，K肥年增加純量260 t.肥料利用率提高3%～5%，耕地肥力提高，缺素問題逐步得到解決.耕地缺什么補什么，耕地大面積缺素的問題逐步得到解決，耕地主要養(yǎng)分指標皆出現(xiàn)上升趨勢,土壤堿解N、有效P、速效K都不同程度增加.農(nóng)業(yè)環(huán)境改善，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)提高.減少了肥料浪費、流失和污染，因偏施NP肥導致的土壤不斷酸化、板結(jié)現(xiàn)象將逐步得到緩解；尤其是K肥用量的大幅度增加，明顯改善了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，增強了作物的抗逆性和耐貯藏性能.

推廣應(yīng)用測土配方施肥技術(shù)，農(nóng)民按方施肥、大面積應(yīng)用配方肥，肥料配比優(yōu)化調(diào)整，耕地實現(xiàn)用養(yǎng)結(jié)合，缺素問題逐步緩解，肥料利用率提高，污染減輕，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)改善，促進了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.

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