第二章　經濟作物測土配方施肥技術

第一節　經濟作物測土配方施肥技術理論

測土配方施肥技術是綜合運用現代農業科技成果，以肥料田間試驗和土壤測試為基礎，根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應，在合理施用有機肥料的基礎上，科學提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用品種、數量、施肥時期和施用方法的一套施肥技術體系。它是促進作物高產、優質、高效、生態和安全的一種科學施肥技術，也是建設肥沃健康農田的關鍵技術。

一、經濟作物測土配方施肥技術的作用

測土配方施肥技術的核心是調節和解決經濟作物需肥與土壤供肥之間的矛盾，有針對性地補充經濟作物所需的各種營養元素，經濟作物缺什么補什么，需要多少補多少，實現各種養分的平衡供應，滿足經濟作物的需要，提高經濟作物產量，改善經濟作物品質。

1.測土配方施肥技術的作用

目前農村農家肥施用過少，而盲目施用化肥和過量施肥現象較為嚴重，不僅造成肥料資源嚴重浪費，農業生產成本增加，而且影響農產品品質，污染環境。開展測土配方施肥有利于推進農業節本增效，有利于促進耕地質量建設，有利于促進農作技術的發展，是貫徹落實科學發展觀、維護農民切身利益的具體體現，是促進糧食穩定增產、農民持續增收、生態環境不斷改善的重大舉措。

（1）測土配方施肥技術是提高經濟作物單產、保障糧食安全的客觀要求　提高經濟作物產量離不開土、肥、水、種四大要素。肥料在農業生產中的作用是不可或缺的，對農業產量的貢獻約40%。人增地減的基本國情決定了提高單位耕地面積產量是必由之路，合理施肥能大幅度地提高經濟作物產量；在測土配方的基礎上合理施肥，促進經濟作物對養分的吸收，可提高經濟作物畝產5%～20%或更高。

（2）測土配方施肥技術是降低生產成本、促進節本增效的重要途徑　在測土配方施肥條件下，由于肥料品種、配比、施肥量是根據土壤供肥狀況和經濟作物需肥特點確定，既可以保持土壤均衡供肥，還可以提高化肥利用率，降低化肥使用量，節約成本。實踐證明，合理施肥，農業生產平均每畝可節約純氮3～5千克，畝節本增效可達20元以上。

（3）測土配方施肥技術是減少肥料流失、保護生態環境的需要　盲目施肥、過量施肥，不僅易造成農業生產成本增加，而且減少肥料利用率，還會帶來嚴重的環境污染。在測土配方施肥條件下，經濟作物生長健壯，抗逆性增強，減少農藥施用量，可降低化肥、農藥對農產品及環境的污染。目前農民盲目偏施或過量施用氮肥的現象嚴重，氮肥大量流失，對水體營養和大氣臭氧層的破壞十分嚴重。推行測土配方施肥技術是保護生態環境，促進農業可持續發展的必由之路。

（4）測土配方施肥技術是提高農產品質量、增強農業競爭力的重要環節　濫用化肥會使農產品質量降低。通過科學施肥，能克服過量施肥造成的徒長現象，減少經濟作物倒伏，增強抗病蟲害能力，從而減少農藥的施用量，降低農產品中農藥殘留的風險。施肥方式不僅決定經濟作物產量的高低，同時也決定農產品品質的優劣。通過測土配方施肥技術，可實現合理用肥，科學施肥，從而改善經濟作物品質。

（5）測土配方施肥技術是不斷培肥地力、提高耕地產出能力的重要措施　測土配方施肥技術是耕地質量建設的重要內容，通過有機與無機相結合，用地與養地相結合，做到缺素補素，能改良土壤，最大限度地發揮耕地的增產潛力。農業生產中施肥不合理，主要表現在不施有機肥或少施有機肥，偏施濫施氮肥，養分失衡，土壤結構受破壞，土壤肥力下降。測土配方施肥，能明白土壤中到底缺少什么養分，根據需要配方施肥，才能使土壤缺失的養分及時得到補充，維持土壤養分平衡，改善土壤理化性狀。

（6）測土配方施肥技術是節約能源消耗、建設節約型社會的重大行動　化肥是資源依賴型產品，化肥生產必須消耗大量的天然氣、煤、石油、電力和有限的礦物資源。節省化肥生產性支出對于緩解能源緊張矛盾具有十分重要的意義，節約化肥就是節約資源。

2.測土配方施肥技術的目標

測土配方施肥技術不同于一般的項目或工程，是一項長期性、規范性、科學性、示范性和應用性都很強的農業科學技術，是直接關系到作物穩定增產、農民收入穩步增加、生態環境不斷改善的一項“日常性”工作。有效全面實施測土配方施肥技術，能夠達到5個方面目標。

（1）高產目標　通過該項技術使經濟作物單產水平在原有水平上有所提高，在當前生產條件下能最大限度地發揮經濟作物的生產潛能。

（2）優質目標　通過該項技術實施均衡經濟作物營養，使經濟作物在產品品質上得到明顯改善。

（3）高效目標　做到合理施肥、養分配比平衡、分配科學，提高肥料利用率，降低生產成本，提高產投比，施肥效益明顯增加。

（4）生態目標　通過測土配方施肥技術，減少肥料揮發、流失等損失，減輕對地下水、土壤、水源、大氣等污染，從而保護農業生態環境。

（5）改土目標　通過有機肥和化肥配合施用，實現耕地用養平衡，在逐年提高產量的同時，使土壤肥力得到不斷提高，達到培肥土壤、提高耕地綜合生產能力的目標。

二、經濟作物測土配方施肥技術的基本原理

1.測土配方施肥技術的理論基礎

測土配方施肥技術是一項科學性很強的綜合性施肥技術，它涉及作物、土壤、肥料和環境條件，因此，它繼承一般施肥理論的同時又有新的發展。其理論依據主要有養分歸還學說、最小養分律、報酬遞減率、因子綜合作用律、必需營養元素同等重要和不可代替律。

（1）養分歸還學說　養分歸還學說認為：“作物從土壤中吸收養分，每次收獲必從土壤中帶走某些養分，使土壤中養分減少，土壤貧化，要維持地力和作物產量，就要歸還作物帶走的養分。”用發展的觀點看，主動補充從土壤中帶走的養分，對恢復地力，保證作物持續增產有重要意義。但也不是要歸還從土壤中取走的全部養分，而應該有重點地向土壤歸還必要的養分就可以了。

（2）最小養分律　最小養分律認為：“作物產量受土壤中相對含量最小的養分所控制，作物產量的高低則隨最小養分補充量的多少而變化。”作物為了生長發育需要吸收各種養分，但是決定產量的卻是土壤中那個相對含量最小的養分因素，產量也在一定限度內隨著這個因素的增減而相對地變化，如果無視這個限制因素的存在，即使繼續增加其他營養成分也難以再提高作物產量。但最小養分不是指土壤中絕對養分含量最小的養分；最小養分是限制作物生長發育和提高產量的關鍵，因此，在施肥時，必須首先補充這種養分；最小養分不是固定不變的，而是隨條件變化而變化的。當土壤中某種最小養分增加到能夠滿足作物需要時，這種養分就不再是最小養分了，另一種元素又會成為新的最小養分。我國20世紀60年代氮、磷是最小養分，70年代北方部分地區出現鉀或微量元素為最小養分。

（3）報酬遞減律　報酬遞減律實際上是一個經濟上的定律。該定律的一般表述是：“從一定土壤上所得到的報酬隨著向該土地投入的勞動資本量的增大而有所增加，但報酬的增加卻在逐漸減小，亦即最初的勞力和投資所得到的報酬最高，以后遞增的單位投資和勞力所得到的報酬是漸次遞減的”。科學試驗進一步證明，當施肥量（特別是氮）超過適量時，作物產量與施肥量之間的關系就不再是直線模式，而呈拋物線模式。報酬遞減律是以其他技術條件不變（相對穩定）為前提，反映了投入（施肥）與產出（產量）之間具有報酬遞減的關系。在推薦施肥中，重視施肥技術的改進，在提高施肥水平的情況下，力爭發揮肥料最大的增產作用獲得較高的經濟效益。

（4）因子綜合作用律　因子綜合作用律的中心意思是作物產量是水分、養分、光照、溫度、空氣、品種以及耕作條件、栽培措施等因子綜合作用的結果，但其中必有一個起主導作用的限制因子，產量在一定程度上受該種限制因子的制約。為了充分發揮肥料的增產作用和提高肥料的經濟效益，一方面，施肥措施必須與其他農業技術措施密切配合；另一方面，各種養分之間的配合施用，能使養分平衡供應。因此，在制訂施肥方案時，利用因子之間的相互作用效應，其中包括養分之間以及施肥與生產技術措施（如灌溉、良種、防治病蟲害等）之間的相互作用效應是提高農業生產水平的一項有效措施，也是經濟合理施肥的重要原理之一。

（5）營養元素同等重要和不可代替律　大量試驗證實，各種必需營養元素對于作物所起的作用是同等重要的，它們各自所起的作用，不能被其他元素所代替。這是因為每一種元素在作物新陳代謝的過程中都各有獨特的功能和生化作用。例如，棉花缺氮，葉片失綠，缺鐵時，葉片也失綠。氮是葉綠素的主要成分，而鐵不是葉綠素的成分，但鐵對葉綠素的形成同樣是必需的元素。沒有氮不能形成葉綠素，沒有鐵同樣不能形成葉綠素。所以說鐵和氮對作物營養來說都是同等重要的。

（6）作物營養關鍵期　作物在不同的生育時期，對養分吸收的數量是不同的，而有兩個時期，如能及時滿足作物對養分的要求，則能顯著提高作物產量和改善產品品質。這兩個時期即是作物營養的關鍵時期，也就是作物營養的臨界期和作物營養最大效率期。

①作物營養的臨界期。在作物生長發育過程中，有一時期雖對某種養分要求的絕對量不多，但要求迫切，不可缺少。如果此時缺少這種養分，就會明顯影響作物的生長與發育，即使以后補施該種養分再多，也很難彌補由此而造成的損失。這個時期被稱為作物營養的臨界期。不同作物，不同營養元素的臨界營養期是不同的。如棉花磷素營養臨界期在二、三葉期，油菜在五葉期以前；棉花氮素營養臨界期是現蕾初期；鉀素營養臨界期累積資料很少。

②作物營養的最大效率期。在作物生長發育過程中，有一個時期作物對養分的需要量最多，吸收速率最快，產生的肥效最大，增產效率最高的這一時期，就是作物營養的最大效率期，也稱強度營養期。不同作物的最大效率期是不同的，如棉花的氮、磷最大效率期在盛花始鈴期。

2.測土配方施肥技術的基本原則

推廣測土配方施肥技術在遵循養分歸還學說、最小養分律、報酬遞減率、因子綜合作用律、必需營養元素同等重要律和不可代替律、作物營養關鍵期等基本原理基礎上，還需要掌握以下基本原則。

（1）氮、磷、鉀相配合　氮、磷、鉀相配合是測土配方施肥技術的重要內容。隨著產量的不斷提高，在土壤高強度消耗養分的情況下，必須強調氮、磷、鉀相互配合，并補充必要的微量元素，才能獲得高產穩產。

（2）有機與無機相結合　實施測土配方施肥技術必須以有機肥料施用為基礎。增施有機肥料可以增加土壤有機質含量，改善土壤理化性狀，提高土壤保水保肥能力，增強土壤微生物的活性，促進化肥利用率的提高。因此，必須堅持多種形式的有機肥料投入，培肥地力，實現農業可持續發展。

（3）大量、中量、微量元素配合　各種營養元素的配合是測土配方施肥技術的重要內容，隨著產量的不斷提高，在耕地高度集約利用的情況下，必須進一步強調氮、磷、鉀肥的相互配合，并補充必要的中量、微量元素，才能獲得高產穩產。

（4）用地與養地相結合，投入與產出相平衡　要使作物—土壤—肥料形成物質和能量的良性循環，必須堅持用養結合，投入產出相平衡，維持或提高土壤肥力，增強農業可持續發展能力。

3.測土配方施肥技術的基本方法

我國測土配方施肥技術的方法歸納為三大類6種：第一類，地力分區（級）配方法；第二類，目標產量配方法，其中包括養分平衡法和地力差減法；第三類，田間試驗配方法，其中包括養分豐缺指標法、肥料效應函數法和氮磷鉀比例法。在確定施肥量的方法中以養分豐缺指標法、養分平衡法和肥料效應函數法應用較為廣泛。

（1）地力分區（級）配方法　地力分區（級）配方法是根據土壤肥力高低分成若干等級或劃出一個肥力相對均等的田塊，作為一個配方區，利用土壤普查資料和肥料田間試驗成果，結合群眾的實踐經驗估算出這一配方區內比較適宜的肥料種類及施用量。

（2）目標產量配方法　包括養分平衡法和地力差減法。

①養分平衡法。是以實現作物目標產量所需養分量與土壤供應養分量的差額作為施肥的依據，以達到養分收支平衡的目的。

②地力差減法。就是目標產量減去地力產量，就是施肥后增加的產量，肥料需要量可按下列公式計算。

（3）田間試驗配方法　包括養分豐缺指標法、肥料效應函數法和氮磷鉀比例法。

①肥料效應函數法。肥料效應函數法是以田間試驗為基礎，采用先進的回歸設計，將不同處理得到的產量和相應的施肥量進行數理統計，求得在供試條件下作物產量與施肥量之間的數量關系，即肥料效應函數或稱肥料效應方程式。從肥料效應方程式中不僅可以直觀地看出不同肥料的增產效應和兩種肥料配合施用的交互效應，而且還可以通過它計算出最大施肥量和最佳施肥量，作為配方施肥決策的重要依據。

②養分豐缺指標法。在一定區域范圍內，土壤速效養分的含量與作物吸收養分的數量之間有良好的相關性，利用這種關系，可以把土壤養分的測定值按照一定的級差劃分養分豐缺等級，提出每個等級的施肥量。

③氮磷鉀比例法。通過田間試驗可確定不同地區、不同作物、不同地力水平和產量水平下氮、磷、鉀三要素的最適用量，并計算三者比例。實際應用時，只要確定其中一種養分用量，然后按照比例就可確定其他養分用量。

三、經濟作物測土配方施肥的技術要點

測土配方施肥技術包括“測土、配方、配肥、供應、施肥指導”5個核心環節和“野外調查、田間試驗、土壤測試、配方設計、校正試驗、配方加工、示范推廣、宣傳培訓、數據庫建設、效果評價、技術創新”11項重點內容。

1.測土配方施肥技術的核心環節

（1）測土　在廣泛的資料收集整理、深入的野外調查和典型農戶調查、掌握耕地的立地條件、土壤理化性質與施肥管理水平的基礎上，按平均每100～200畝農田確定取樣單元及取樣農戶地塊，采集有代表的土樣1個；對采集的土樣進行有機質、全氮、水解氮、有效磷、緩效鉀、速效鉀及中、微量元素等養分的化驗，為制定配方和田間肥料試驗提供基礎數據。

（2）配方　以開展田間肥料小區試驗，摸清土壤養分校正系數、土壤供肥量、作物需肥規律和肥料利用率等基本參數，建立不同施肥分區主要作物的氮、磷、鉀肥料效應模式和施肥指標體系為基礎，再由專家分區域、分作物根據土壤養分測試數據、作物需肥規律、土壤供肥特點和肥料效應，在合理配施有機肥的基礎上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料配方。

（3）配肥　依據施肥配方，以各種單質或復混肥料為原料，配制配方肥料。目前，在推廣上有兩種模式：一是農民根據配方建議卡自行購買各種肥料配合施用；二是由配肥企業按配方加工配方肥料，農民直接購買施用。

（4）供應　測土配方施肥技術最具活力的供肥模式是通過肥料招投標，以市場化運作、工廠化生產和網絡化經營將優質配方肥料供應到戶、到田。

（5）施肥　制定、發放測土配方施肥建議卡到戶或供應配方肥到點，并建立測土配方施肥示范區，通過樹立樣板田的形式來展示測土配方施肥技術效果，引導農民應用測土配方施肥技術。

2.測土配方施肥技術的重點內容

（1）野外調查　資料收集整理與野外定點采樣調查相結合，典型農戶調查與隨機抽樣調查相結合，通過廣泛深入的野外調查和取樣地塊農戶調查，掌握耕地地理位置、自然環境、土壤狀況、生產條件、農戶施肥情況以及耕作制度等基本信息進行調查，以便有的放矢地開展測土配方施肥技術工作。

（2）田間試驗　田間試驗是獲得各種經濟作物最佳施肥量、施肥時期、施肥方法的根本途徑，也是篩選、驗證土壤養分測試技術、建立施肥指標體系的基本環節。通過田間試驗，掌握各個施肥單元不同作物優化施肥量，基、追肥分配比例，施肥時期和施肥方法；摸清土壤養分校正系數、土壤供肥量、農作物需肥參數和肥料利用率等基本參數；構建作物施肥模型，為施肥分區和肥料配方依據。

（3）土壤測試　土壤測試是肥料配方的重要依據之一，隨著我國種植業結構不斷調整，高產作物品種不斷涌現，施肥結構和數量發生了很大的變化，土壤養分庫也發生了明顯改變。通過開展土壤氮、磷、鉀及中、微量元素養分測試，了解土壤供肥能力狀況。

（4）配方設計　肥料配方設計是測土配方施肥工作的核心。通過總結田間試驗、土壤養分數據等，劃分不同區域施肥分區；同時，根據氣候、地貌、土壤、耕作制度等相似性和差異性，結合專家經驗，提出不同作物的施肥配方。

（5）校正試驗　為保證肥料配方的準確性，最大限度地減少配方肥料批量生產和大面積應用的風險，在每個施肥分區單元設置配方施肥、農戶習慣施肥、空白施肥3個處理，以當地主要經濟作物及其主栽品種為研究對象，對比配方施肥的增產效果，校驗施肥參數，驗證并完善肥料施用配方，改進測土配方施肥技術參數。

（6）配方加工　配方落實到農戶田間是提高和普及測土配方施肥技術的最關鍵環節。目前不同地區有不同的模式，其中最主要的也是最具有市場前景和運作模式就是市場化運作、工廠化加工、網絡化經營。這種模式適應我國農村農民科技水平低、土地經營規模小、技物分離的現狀。

（7）示范推廣　為促進測土配方施肥技術能夠落實到田間地點，既要解決測土配方施肥技術市場化運作的難題，又要讓廣大農民親眼看到實際效果，這是限制測土配方施肥技術推廣的“瓶頸”。建立測土配方施肥示范區，為農民創建窗口，樹立樣板，全面展示測土配方施肥技術效果。將測土配方施肥技術物化成產品，打破技術推廣“最后一公里”的“堅冰”。

（8）宣傳培訓　測土配方施肥技術宣傳培訓是提高農民科學施肥意識、普及技術的重要手段。農民是測土配方施肥技術的最終使用者，迫切需要向農民傳授科學施肥方法和模式；同時還要加強對各級技術人員、肥料生產企業、肥料經銷商的系統培訓，逐步建立技術人員和肥料經銷持證上崗制度。

（9）數據庫建設　運用計算機技術、地理信息系統和全球衛星定位系統，按照規范化測土配方施肥數據字典，以野外調查、農戶施肥狀況調查、田間試驗和分析化驗數據為基礎，時時整理歷年土壤肥料田間試驗和土壤監測數據資料，建立不同層次、不同區域的測土配方施肥數據庫。

（10）效果評價　農民是測土配方施肥技術的最終執行者和落實者，也是最終受益者。檢驗測土配方施肥的實際效果，及時獲得農民的反饋信息，不斷完善管理體系、技術體系和服務體系。同時，為科學地評價測土配方施肥的實際效果，必須對一定的區域進行動態調查。

（11）技術創新　技術創新是保證測土配方施肥工作長效性的科技支撐。重點開展田間試驗方法、土壤養分測試技術、肥料配制方法、數據處理方法等方面的創新研究工作，不斷提升測土配方施肥技術水平。