徐子英

本文推導出氮磷二因素施肥模式中，氮肥施用單位數(shù)和磷肥施用單位數(shù)之間的函數(shù)關系式，簡稱為氮磷比公式，可作為施肥方案設計中，確定氮磷化肥施用量的簡單工具。

一、學肥料施用的歷史和現(xiàn)狀

從二十世紀六十年代開始，我國農村逐步施用了肥田粉即硫酸銨氮素化肥，大都用于作物生長旺盛時期的追肥。一般畝用量10-30斤，當時北方的平川水地玉米產量從傳統(tǒng)農業(yè)的200斤-300斤／畝提高到500斤／畝以上。七十年代，碳酸氫銨用于生產，不僅作追肥，且大量施作基肥，畝用碳銨可達120斤以上，玉米產量達到800斤／畝以上。這一時期，除了農家肥以外，單論化學肥料，是典型的單氮施肥模式。

二、單氮施肥模式中施入氮肥與土壤磷營養(yǎng)的運動特點

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。當施磷肥數(shù)量為零，即P=0時，就成為單氮施肥模式（N）。此時，原來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營養(yǎng)。于是我們得到，單氮施肥模式氮肥需要量N和該模式中土壤磷營養(yǎng)數(shù)量與氮肥需用數(shù)量的比P/N。

當?shù)市栌脭?shù)量為一個單位，同時認為該需用數(shù)量時土壤可利用磷營養(yǎng)的數(shù)量也為一個單位，可得到：

N=P/N（1），于是有 N2=P(2)

事實上，單氮施肥模式中，作物產量的形成是施入氮肥與土壤中可利用磷營養(yǎng)共同作用的結果。

（1）式表示，需氮數(shù)量反映著土壤的磷營養(yǎng)狀況。（2）式表示施入氮肥數(shù)量與土壤的磷營養(yǎng)的數(shù)量關系。（3）式表示，一定的施氮量可獲得土壤中磷營養(yǎng)的數(shù)量。

對于以上結果可敘述為：單氮施肥模式中，土壤磷營養(yǎng)狀況是用需氮數(shù)量表示的，土壤中磷營養(yǎng)的供應是施入氮肥作用的結果。施入氮肥越多，獲得的土壤磷營養(yǎng)也越多。即土壤中的氮肥對土壤磷營養(yǎng)有著促進轉化利用的作用。即氮促磷現(xiàn)象。實際的氮肥施用量包含了兩個部分，一部分是作物必須吸收的氮素營養(yǎng)因子N，另一部分是形成氮促磷的因子N，兩個因子N2的積就表示了單氮模式實際的氮肥施用量。土壤中可利用磷營養(yǎng)數(shù)量是用氮促磷因子N=來表示的。

以上，我們解析出單氮肥施肥模式中施入氮肥結構式N2和土壤磷營養(yǎng)結構式N。故單氮模式中，土壤可利用磷營養(yǎng)數(shù)量與施入氮肥數(shù)量的比就可表示為：

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

當施氮量增加時，促磷氮因子增大，土壤可利用磷營養(yǎng)濃度降低，為了獲得足夠的土壤磷營養(yǎng)，勢必施用更多的氮肥。

（2）式表明，單施氮肥實現(xiàn)增產，將導致氮肥用量的爆炸式增長，效率低。其機制是，過量施氮導致土壤中磷營養(yǎng)的強迫性吸收，當?shù)僦到咏?5時，每增加1，施氮量N2急劇增長，此時已達土壤磷素營養(yǎng)臨界點，以氮促磷的單氮施肥模式增產潛力已盡。

三、二因素氮磷模式磷肥的施用和氮肥的增加以

單氮施肥模式，當?shù)视昧浚ㄒ蕴间@為例）接近200斤／畝時，由于增施氮肥再不能增產或效率低下，磷肥的使用成當務之急，氮磷二因素施肥模式被廣泛采用。此時，氮肥磷肥同時施用。磷肥表現(xiàn)為從不施用到施用，氮肥表現(xiàn)為用量的進一步增加。

以單氮模式為基礎

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表示單氮模式中的氮促磷數(shù)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表示單氮模式中的氮肥施用量。

故在氮磷二因素模式中,施用磷肥數(shù)量對施用氮肥數(shù)量的平均變化率可表示為:

這就是氮磷二因素施肥模式中磷肥施用單位數(shù)和氮肥施用單位數(shù)之間的函數(shù)關系式，簡稱為氮磷比公式。只要知道了施用的氮肥單位數(shù)就能計算出應搭配的磷肥施用單位數(shù)，進而得出二者的施用數(shù)量和比例，用于施肥方案的設計。

當 P=0 時，1nN=-1，N=e-1=1/2.718=0.3679

是不施磷肥時的最低施氮單位數(shù)。是從單氮模式過渡到氮磷模式施用磷肥的初始有效點，其值為最大單氮施氮量的0.3679倍。

N不能為零，表示磷的補充是在氮肥施用的基礎上實現(xiàn)的，單施磷肥沒有意義。

四、用氮磷比公式進行施肥方案的設計

例：某地塊，上年施碳銨150斤/畝，過磷酸鈣50斤/畝。今年計劃增施過磷酸鈣至60斤/畝，問應配合施用多少碳銨？

解：以上年碳銨施用量為氮肥單位，過磷酸鈣施用量為磷肥單位，則氮肥單位為150斤，磷肥單位為50斤。

今年磷肥過磷酸鈣施用單位數(shù)為60斤/50斤=1.200單位。將其代入（8）式求得應配合的氮肥碳銨單位數(shù)：

1.200 =1nN+1

0.2000 =1nN

N=e0.2000=1.221（單位）

故碳銨應施數(shù)量為150斤×1.221=183.0斤

因此，今年施肥方案應為碳銨183.0斤/畝，過磷酸鈣60 斤/畝。

對于一個優(yōu)秀的施肥組合，氮磷比公式提供了一個適應目標產量提高合理增肥的簡單計算工具。