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图1 肥料增产效应的3个阶段
图2 二元肥料效应曲面示意

Fertilization

  将肥料施于土壤或植物,以提供养分、保持和提高土壤肥力的农业技术措施。包括轮作周期内各种作物的肥料分配和作物生长期内的肥料施用两个方面。施肥的原则是:以一个轮作周期中的主要作物为重点,同时适当照顾其他搭配作物,以求均衡高产;兼顾作物的产量和品质,着眼于用地与养地相结合,并防止土壤污染;注意肥料的经济效益和降低农本。

目录

施肥方案的确定

  决定施肥种类、数量和时期的主要依据是:①植物的营养特性。不同植物需要的养分不同,对于以生产茎、叶为主的植物,氮最为重要;块根、块茎类植物则需钾较多;豆科植物因根部有根瘤菌,能固定空气中氮素,故可少用或不用氮肥而多施磷、钾肥。植物生长期中的施肥,要适合植物不同生育时期生长中心的需要。植物的生长中心即所吸收的养料在植物体内的分配中心。如水稻分蘖期的生长中心在腋芽,分化期在穗,出穗后就转移到种子(谷粒),等等。②土壤特性。土壤既是植物生长的介质,又是植物养分的重要来源。水稻需要的氮素有50~80%是由土壤提供。小麦由土壤提供的氮也占40%以上。因此,施肥时要根据土壤的肥力水平、保肥性、供肥性和土壤酸碱性等来决定施用肥料的种类、数量和施用时期。对保肥性弱、供肥快的砂性土或土层薄、漏水、漏肥的土壤,应适当减少每次肥料用量,以减少流失;对保肥性强、供肥慢的粘性土或耕性死板僵硬的土壤,需施腐熟有机肥料作基肥,速效肥料作面肥,或早施追肥,以利早发;对酸性土需施石灰等碱性肥料,以中和酸度;对碱性土需施用石膏及有机肥料,以改善不良的土壤性状。③肥料特点。不同肥料品种的性质各异。如硝态氮肥易随水流失或因土壤渍水引起的反硝化作用而造成脱氮损失,因而不宜在水田或多雨的地区和季节施用。过磷酸钙等水溶性磷肥施入土壤后,容易被铁、铝或钙固定,要相对集中施用,以提高肥料利用率;磷矿粉、钙镁磷肥适宜用于酸性土壤,并需与土壤充分混匀,以提高肥效。④气候条件。施肥前后的光照、温度降水情况影响植物对养分的吸收和肥料在土壤中的变化。一般在日照充足时植物的光合作用强,吸收养分多,肥料尤其是氮肥可多施。在温度高、雨水多的季节,肥料分解快,养分易流失,因而施用基肥的时间不宜过早。在旱季施肥,应选择充分腐熟的有机肥料和速效性化肥,或适当提早施肥时间,以便及时供应作物所需养分;在寒冷地区和阴坡,除应增施磷、钾肥外,还可选用热性肥料如、羊等厩肥,以增强作物抗寒性。

施肥量的确定

  施肥量可通过植物营养诊断和根据肥料效应曲线确定。营养诊断包括土壤诊断和植株诊断两部分。肥料效应曲线反映施肥量与产量之间的数量关系,因不同地区和不同年分生产条件的差异而有线形、指数函数曲线、二次抛物线和平方根函数曲线等表现形式。近年来,有的学者根据糖用甜菜马铃薯和禾谷类植物等的多水平氮肥试验结果,认为氮肥效应不是呈曲线,而是在某一转折点的两边呈直线关系。反映肥料增产效应的数学函数模式很多,常用的有多项式、相交直线、逆项式和指数函数方程式等。

  单元肥料经济效益最佳施肥量的确定现仍多应用曲线模型。各种曲线的数学模型一般都符合二次多项式,即y=a+bx+cx2。式中a为不施肥的产量;b为肥料的线型效应,多为正值;c为肥料效应曲率程度和方向。肥料效应曲线可划分为 3个阶段(图1):从起点到平均产量最高点为第1阶段。在此阶段内,总产量随施肥量增加而增加,平均增产量(总增产量/施肥量)不断增大至最高点为止。边际产量(增施单位肥料所获得的增产量,用dy/dx表示)起初随施肥量而递增,至转向点D 时为止,此时边际产量达到最高点。超过转向点后,边际产量随施肥量的增加而递减,但仍大于平均产量,直至边际产量和平均增产量相等为止。第1阶段以后肥效由递增转变为递减,边际产量续续下降到零为止,是第2阶段。边际产量为零表示增施肥料已不能增加产量。因此第2阶段的终点单产已达到最高点,这时如再增加施肥量则进入第3阶段,即边际产量已为负值,施肥将引起减产的阶段。从经济合理施肥的观点看,第3阶段明显亏损,为不合理施肥;第1阶段内虽产量和平均增产量均随施肥量增加而提高,但肥料增产效果未充分发挥;经济上的最佳施肥量应在第2阶段。对肥料效应曲线的经济分析表明,当边际产量(dy/dx)等于肥料单价(px)与产品单价(py)之比(px/py)时的施肥量,为最佳施肥量。

  多元肥料经济效益最佳的施肥量的确定方法则有所不同。在两种或两种以上肥料同时施用时,它们除各自的主效应外,还有两者的交互效应。交互效应可能是正交互,也可能是负交互或无交互效应。对于二元肥料的效应图式不是一条曲线,而是一个曲面(图2),代表效应曲面的函数很多,常见的是y=a+bx+cx2+dz+ez2+fx2,式中x、z代表两种养分,a为不施肥的产量,b、c、d、e、f为参数。对肥料效应曲面的经济分析表明,当边际产值2007122023231024-01.gif等于边际成本2007122023231024-02.gif,即2007122023231024-03.gif时的施肥量为最佳施肥量。式中px、pz表示两种肥料的单价。

  上述计算方法是根据一定条件下的田间试验结果而确定的,其适应范围受到限制。因而施肥量的确定应通过不同土壤、气候和农业技术条件下长期的定点田间试验,以获取的大量数据为基础。

  电子计算机可应用于对大量多点田间试验资料和土壤、植株测试数据的处理,并推荐施肥方案。其基本作法是先研究土壤测试数据与肥料增产效应间的关系,确定肥力指数不同时的土壤养分分级,然后根据土壤的农业性状分类提出施肥建议。还可将植株分析与土壤测试数据结合起来,找出土壤的农业性状、植株诊断资料与肥料效应函数间的内在联系,把这些资料储存在电子计算机内,再根据肥料效应函数编制计算程序。计算机在得到土壤和植株诊断参数的信息输入后,即可作出经济效益最佳的施肥建议。

施肥的时期、目的和方法

  肥料可按不同的施用时期、施用目的和方法,分为基肥、种肥和追肥等。

基肥

  在播种或移植前结合土壤耕作施入土壤中的肥料。通常以有机肥料为主。其作用是培肥土壤和在植物整个生长期间供应养分。为了充分发挥基肥的作用,常根据土壤特点、耕作方式和肥料性质等采用不同的施用方法如撒肥、条施、分层施肥等。

种肥

  在播种或定植时施于种子附近或与种子混播的肥料。目的是供给幼苗生长所需的养分。在中国,种肥施用有多种方法:将肥料与植物种子拌和后播种,称拌种;植物种子用稀薄肥料溶液浸泡后播种,称浸种;植物移栽时将根在拌有泥浆的肥料中浸蘸,称蘸秧根;植物种子播种后用土粪、焦泥灰等覆盖于种子之上,称盖种肥。

追肥

  在植物生长期间施用的肥料。旨在补充和满足植物生长期间对养分的需求。通常以施用速效性化肥和腐熟的有机肥料为主。追肥方式主要有撒施、环施和喷施等。结合喷灌滴灌施肥省工、省肥、效果好。适合于灌溉施肥的肥料主要是氮肥,磷肥因易与灌溉水中的盐类起化学反应,形成难溶性化合物而堵塞喷灌口的小孔,故不宜采用。

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