利用土壤測(cè)試數(shù)據(jù)開展配方施肥

　　在第二次全國(guó)土壤普查任務(wù)完成之后，配方施肥已在全國(guó)各地普遍展開，它是我國(guó)施肥技術(shù)上的一項(xiàng)重大改革。國(guó)家也把配方施肥做為“七，五”期間農(nóng)業(yè)科技的重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。1987年全國(guó)已有17個(gè)縣推廣配方施肥、面積達(dá)4億畝，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上取得了增產(chǎn)、節(jié)肥、增收的明顯效果。據(jù)20個(gè)�。▍^(qū)、市）資料統(tǒng)計(jì)，各種作物增產(chǎn)幅度一般在8~15%,高者達(dá)20%以上，每畝增加純收入10~15元，高者達(dá)30元以上。據(jù)粗略測(cè)算，1987年由于推廣配方施肥而增產(chǎn)的糧食約79.4億公斤，油料2.25億公斤，棉花5200公斤，增加純收入3億元。山西省1987年推廣配方施肥1100萬畝，其中優(yōu)化配方施肥300萬畝，增產(chǎn)糧食42萬噸，皮棉7200噸，總效益1.5億元。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展，化肥施用量的不斷增加，配方施肥也由初期的簡(jiǎn)單的氮、磷配合施用發(fā)展到通過土壤測(cè)試儀測(cè)試土壤養(yǎng)分含量后進(jìn)行更合理的養(yǎng)分搭配，使施肥更科學(xué)、更經(jīng)濟(jì)、這就需要對(duì)土壤測(cè)試項(xiàng)目以及測(cè)試數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)行必要的探討，以便能最快、最經(jīng)濟(jì)地推廣此項(xiàng)技術(shù)。
　　1.當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中肥料投資的效益
　　隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，家庭承包生產(chǎn)貴任制的進(jìn)一步落實(shí)，農(nóng)民生產(chǎn)的積極性大大提高，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投資也大有增加，這對(duì)近年來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展起到積極的作用，但通過進(jìn)一步的調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，有的投資（主要是肥料的投資）帶有很大的盲目性，出現(xiàn)“一刀切”的現(xiàn)象。不少地區(qū)不管產(chǎn)量水平高低，土壤肥力水平高低，生產(chǎn)條件的差異，都采用同一施肥模式。例如，在小麥生產(chǎn)上，不論旱地或水地，肥力高的地塊抑或肥力低的地塊，老茬麥或回茬麥，在播種時(shí)統(tǒng)一規(guī)定百斤碳餒和百斤過磷酸鈣，有的甚至提出雙百斤的施肥定額。這種施肥措施對(duì)于部分地塊來說無疑是必要的；但對(duì)另一些地塊來說就存在不合理的現(xiàn)象。根據(jù)近兩年的調(diào)查，當(dāng)前小麥生產(chǎn)中，化肥的畝投資早地平均在30~40元，水地平均在鈞~50元，有的甚至更高。如果加上水電、機(jī)耕、機(jī)播和機(jī)械收獲等費(fèi)用，則畝投資在百元以上，約占畝收入的三分之一，有的高達(dá)二分之一，產(chǎn)投比只有2:1至3:1。農(nóng)業(yè)投資的增加和純收益的減少部分地錯(cuò)傷了農(nóng)民生產(chǎn)的積極性。因此，在保證單產(chǎn)不受影響的前提下，降低不必要的投人或?qū)⒎柿贤度胄枰�施肥的地塊，提高投肥的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)于某些地區(qū)或某些地塊無疑是可取的，降低生產(chǎn)成本實(shí)際上就是增收。
　　2.測(cè)土施肥勢(shì)在必行
　　目前搞配方施肥主要有兩種方法：一為養(yǎng)分平衡法，另一為肥料效應(yīng)函數(shù)法。兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。肥料效應(yīng)函數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是能客觀地反映影響肥效諸因素的綜合效應(yīng)，精確度高，反饋性好。其缺點(diǎn)是只能在與試驗(yàn)地條件相近似的地區(qū)推廣，因此地區(qū)的局限性較大，且由于土壤肥力的不斷變動(dòng)，其結(jié)果應(yīng)用的時(shí)效性也不長(zhǎng)。養(yǎng)分平衡法道理簡(jiǎn)單易懂，易為廣大基層科技人員和農(nóng)民所接受。本法中的土壤供肥量。肥料利用率和計(jì)劃產(chǎn)量都可通過一定規(guī)模的田間試驗(yàn)取得，并有現(xiàn)成資料可循，應(yīng)用范圍較廣。只要對(duì)不同肥力地塊進(jìn)行養(yǎng)分測(cè)定，就可提出施肥建議。但此法較粗放些。本文主要是討論養(yǎng)分平衡法。
　　隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步發(fā)展，近年來農(nóng)戶也就要求施肥更加科學(xué)和合理，提出對(duì)土壤養(yǎng)分進(jìn)行測(cè)定，以便更科學(xué)地進(jìn)行配方施配。近幾年各地出現(xiàn)了各種各樣的“專用肥”，這些“專用肥”中養(yǎng)分的配合與比例主要是根據(jù)各種作物的營(yíng)養(yǎng)特性而生產(chǎn)的，它的出現(xiàn)打破了以往不分作物盲目施肥的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，在生產(chǎn)上起到了一定的積極作用。但各種作物對(duì)各種肥料肥效反映的大小，不僅決定于作物本身的營(yíng)養(yǎng)特性，在很大程度上還取決于土維肥力，土壤中各種養(yǎng)分的平衡狀況，尤其是土壤中各種有效養(yǎng)分含量的多少而定。故同一種肥料在甲地塊表現(xiàn)增產(chǎn)，在乙地塊可能沒有效果或肥效甚徽。這在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是經(jīng)常遇見的。1990年我們進(jìn)行小麥肥料試驗(yàn)，該試驗(yàn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量1.6%,全氮含量0.072%,有效磷（P）含量11.12Pg/g,有效鉀（k）含量134.ug/s。試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)照區(qū)（不施肥）畝產(chǎn)小麥263.4公斤，單施磷肥區(qū)（畝施過磷酸鈣57.5公斤）畝產(chǎn)265.9公斤，單施氮肥區(qū)（畝施硝錢33.3公斤）畝產(chǎn)349.2公斤，氮、磷配合施用區(qū)畝產(chǎn)352.5公斤。結(jié)果表明，該地塊施用磷肥無效，磷肥的投入是不必要的，只要單施氮肥就行了，這樣畝投資就可減少15元左右。類似這樣的地塊目前還不是個(gè)別的。據(jù)調(diào)查在生產(chǎn)水平比較高的地區(qū)，還是有相當(dāng)一部分面積。因此，開展土壤測(cè)試，因地制宜地進(jìn)行各種肥料的合理搭配，將會(huì)大大提高投肥韻經(jīng)濟(jì)效益，做到增產(chǎn)增收，1989年在太谷縣城關(guān)鎮(zhèn)程家莊村一農(nóng)戶有一塊擬種植玉米的地塊，經(jīng)土壤測(cè)試，該地塊有機(jī)質(zhì)含量1.96%,有效磷（P）18.82陽扭，有效鉀（k）129.505/g,計(jì)劃畝產(chǎn)玉米600公斤，為了進(jìn)行比較，其中一半土地按土壤測(cè)試值進(jìn)行施肥（畝施硝按25公斤，磷肥不施），另一半土地按戶主原計(jì)劃施肥量施肥（畝施硝按40公斤，磷不施），收獲時(shí)，兩者畝產(chǎn)均為6“公斤，但測(cè)土施肥的硝按卻少施15公斤。因此，開展測(cè)土施肥是經(jīng)濟(jì)有效地施用肥料的重大措施，目前已逐漸被廣大基層干部和農(nóng)民所認(rèn)識(shí)。
　　3.配方施肥中土壤瀏試及測(cè)定值的應(yīng)用
　　在當(dāng)前以農(nóng)戶為單位的承包責(zé)任制條件下，農(nóng)戶之間的作物種植制度，肥料種類，施肥數(shù)量都存在一定的差異，這就造成地塊之間肥力的差異，也給測(cè)土配方施肥帶來一定的困難，在推廣配方施肥中不可能對(duì)每一地塊都進(jìn)行土壤養(yǎng)分測(cè)定。根據(jù)目前實(shí)際情況，可在一個(gè)村按照土壤肥力水平，產(chǎn)量水平、作物種植制度和施肥水平等比較接近的一定面積范圍內(nèi)（如100畝范圍左右），選擇有代表性的地塊進(jìn)行土壤養(yǎng)分測(cè)定，根據(jù)測(cè)定結(jié)果指導(dǎo)這一面積范圍內(nèi)的配方施肥，這樣既可大大減少土壤測(cè)試的工作量，又可避免。模式化”的施肥辟端。土坡測(cè)試的項(xiàng)目以氮、磷、鉀為主要內(nèi)容�，F(xiàn)將近年來我們所李握的部分土壤養(yǎng)分測(cè)試數(shù)據(jù)整理列于表1以供分析。
　　3.1.土壤供氮量的測(cè)試及測(cè)定值的應(yīng)用
　　土壤供氮量以哪種形態(tài)養(yǎng)分的測(cè)定值為準(zhǔn)，各地做法不一，有的以有機(jī)質(zhì)為準(zhǔn)，有的以全氮含量為準(zhǔn)，有的以水解氮含量為準(zhǔn)。從表1中可以看出，無論是以村、以鄉(xiāng)還是以縣來分析，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和堿解氮含量的變異系數(shù)大多在10~20%范圍內(nèi)，在平川變異系數(shù)小些，在丘陵區(qū)（太谷閏村）變異系數(shù)大些，但都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有效磷含量的變異系數(shù)。許多資料都指出，土壤有機(jī)質(zhì)含量與全氮含量之間存在著顯著的正相關(guān)，故兩者只要測(cè)定其一就可以了。在一定的自然氣候條件下，土壤中存在有一定的C/N比值，例如在山西晉中地區(qū)土壤中C/N比值約為10/1左右，運(yùn)城地區(qū)約為9/1左右。由于土壤有機(jī)質(zhì)的測(cè)定手續(xù)遠(yuǎn)簡(jiǎn)單于全氮的測(cè)定手續(xù)，且水解氮的測(cè)定亦較有機(jī)質(zhì)費(fèi)時(shí)，故可以測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量為準(zhǔn)，通過有機(jī)質(zhì)的測(cè)定值換算成全氮量，然后根據(jù)土壤氮的礦化率來估算土壤的供氮量（山西省氮礦化率以3~5%計(jì)算）。由于有機(jī)質(zhì)含量的變異系數(shù)較小，為了減少土壤測(cè)試的工作量，有機(jī)質(zhì)樣本的代表面積可以適當(dāng)擴(kuò)大。

表1 土壤養(yǎng)分變異狀況
　　土坡有機(jī)質(zhì)含量在1%的地塊，對(duì)于小麥來說能滿足100斤（晉中地區(qū)）至125斤（晉南地區(qū)）產(chǎn)量的需求，有機(jī)質(zhì)含量在1.5%的地塊，能滿足175斤（晉中地區(qū)）至200公斤（晉南地區(qū)）產(chǎn)量的需求，達(dá)到目標(biāo)產(chǎn)量所不足的部分由施肥來補(bǔ)充。從近年來已掌握的資料看，山西省耕地土壤有機(jī)質(zhì)含童多在1%左右，超過1.5%的地塊較少（菜園土坡多在1.5%以上）。因此，絕大部分土壤供氮量都不能滿足目標(biāo)產(chǎn)盈的需求，都應(yīng)施用不同數(shù)量的氮肥。對(duì)于一個(gè)村來說，由于有機(jī)質(zhì)含量變異系數(shù)小，地塊間差異不大，故計(jì)算出來的欲達(dá)到一定自標(biāo)產(chǎn)盈所需要補(bǔ)充的氮肥數(shù)量大多在一定的范圍之內(nèi)。
　　3.2.土壤供磷量的測(cè)試及測(cè)定值的應(yīng)用
　　土坡碑的供應(yīng)量是以有效磷（p）或（P2O5）的測(cè)定值為準(zhǔn)，然后乘以換算系數(shù)就可估算出供磷量。由于土坡具有緩沖性能，任何測(cè)定值都只能代表相對(duì)含量，同時(shí)被測(cè)出的部分并不可能全部被作物吸收利用，而未被側(cè)出的部分作物亦能吸收，故作物對(duì)養(yǎng)分的吸收量可以小于測(cè)定值，也可大于測(cè)定值。因此，必須找出實(shí)際吸收量與測(cè)定值之間的關(guān)系。這就是“換算系數(shù)”（或稱為“校正系數(shù)”）�？梢姄Q算系數(shù)可以大于1,也可以小于1。許多資料指出，磷的換算系數(shù)不是一個(gè)常數(shù)，它是隨著土測(cè)值的增加而呈現(xiàn)曲線下降的。故應(yīng)根據(jù)不同的側(cè)定值乘以相應(yīng)的換算系數(shù)，根據(jù)我們近年來的測(cè)土配方施肥經(jīng)驗(yàn)，府于玉米、小麥來說，磷的換算系數(shù)列于表2從表1中可以看出，無論以村、鄉(xiāng)、縣來分析，土壤中有效磷含量的變異系數(shù)是很大的，多數(shù)在40%以上，丘陵區(qū)更大，在85%以上（太谷閏村）。故土壤有效磷樣本的代表面積宜小些，最好在50畝范圍以內(nèi)，最大不應(yīng)超過100畝范圍。從有效磷含量的測(cè)定值來看，地塊間的差異是非常大的，有的極缺，有的很豐富可以不必施磷肥。故測(cè)土配方施肥應(yīng)重點(diǎn)放在有效磷的測(cè)定上，來決定是否需要施用磷肥和施用量的多少。從近年所掌握的資料看，山西省有部分地塊（主要在生產(chǎn)水平高的地區(qū)）有效磷含t是豐富的，可以不必施用磷肥或施少量的“維持性”用量就可以了，或者隔年施用磷肥，而不須每年每季都施百斤過磷酸鈣，這就大大節(jié)約肥料投資。土壤有效磷（p）測(cè)定值在10ug/g的地塊，可以滿足小麥250~275公斤產(chǎn)盈的需求，在此目標(biāo)產(chǎn)量以下的田塊，就可不必施用磷肥，或施以25公斤以內(nèi)的過磷敵鈣做為“維持性”施肥二有效磷（p）在15ug/g的地塊，就可滿足325公斤左右產(chǎn)量的需求，有效磷（p）在20ug/g的地塊，就可滿足425~450公斤產(chǎn)量的需求。從已有的資料看，土壤有效磷（P）在10ug/s以上的地塊不算少數(shù)，故如何合理施用磷肥，已不像七十年代初期那樣不論任何土壤只要施用磷肥就能大幅度提高產(chǎn)量了，而需要具體地塊具體分析。當(dāng)然，目前山西還有相當(dāng)一部分地區(qū)磷肥尚未大面積推開，這些地區(qū)主要是生產(chǎn)水平比較差的邊遠(yuǎn)山區(qū)，這也可以通過土壤測(cè)試，用數(shù)字去教育農(nóng)民，推動(dòng)磷肥的施用。因此，在配方施肥中是否需要補(bǔ)充磷肥以及用量的多少，是土壤測(cè)試中的重點(diǎn)，它在很大程度上關(guān)系到農(nóng)民生產(chǎn)成本的合理投資和投肥的經(jīng)濟(jì)效益。

表2 土集磷測(cè)定值的換算系數(shù)
　　3.3.土壤供鉀量的測(cè)試及測(cè)定值的應(yīng)用
　　土壤鉀的供應(yīng)量以有效鉀（K或K2O）的測(cè)定值為準(zhǔn)，再乘一個(gè)換算系數(shù)（通常為0.5）。從表l中看出，土壤有效鉀含量的變異系數(shù)雖比有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮大些，但比有效磷卻小得多、山西省土壤多為黃土母質(zhì)，土壤中有效鉀（K）含量較高，大多數(shù)都在100ug/g以上，約能滿足小麥350公斤以上產(chǎn)量的需求，再加上農(nóng)村都有施用農(nóng)家肥的習(xí)慣，故對(duì)于大田糧食作物（如玉米、小麥、高梁、谷子等）來說，一般都能滿足目標(biāo)產(chǎn)徽的需求，但對(duì)于砂質(zhì)土壤以及高產(chǎn)地塊，或者種植箱鉀較多的作物（如薯類、西瓜、果樹以及根菜、果菜類蔬菜等）則需要補(bǔ)充適量的鉀肥。因此，在測(cè)土配方施肥時(shí)，為了減少工作量，可以有針對(duì)性地取樣測(cè)定，主要依據(jù)土壤質(zhì)地采取有代表性的土壤進(jìn)行測(cè)定，其樣本的代表面積可以大些。但近年來也發(fā)現(xiàn)部分農(nóng)戶嫌積攢農(nóng)家肥費(fèi)工、時(shí)間上不合算，寧可多花些錢買化肥來得簡(jiǎn)便，因而農(nóng)肥的投入量減少了。如果長(zhǎng)期下去必然大量消耗土壤中有效鉀的數(shù)量，必須引起重視。故提倡秸稈還田、多施有機(jī)肥是培肥土壤的根本措施。
　　3.4.關(guān)于微量營(yíng)養(yǎng)元素問題
　　測(cè)試微量營(yíng)養(yǎng)元素費(fèi)用太大，不必大面積推行，對(duì)于大多數(shù)作物來說，王壤中微量營(yíng)養(yǎng)元素的有效含量只需劃分“缺”與“不缺”就行了。不缺者不必施用，缺乏者，只要在氮、磷、鉀等大盆營(yíng)養(yǎng)元素合理配合的基礎(chǔ)上，應(yīng)用微量元素肥料浸種、拌種或噴施，且費(fèi)用甚微，易為廣大農(nóng)戶所接受。對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物、果樹等由于缺乏某種微量營(yíng)養(yǎng)元素而出現(xiàn)某種病癥時(shí)，可以有目的地采樣分析，查明原因、對(duì)癥下藥。所以，在通常情況下不需要對(duì)微量營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)行測(cè)試，以節(jié)省開支。
　　隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，農(nóng)民對(duì)科學(xué)技術(shù)也易于接受并提出更高的要求，側(cè)土配方施肥將逐步在廣大農(nóng)村展開，并將向縱深發(fā)展，成為指導(dǎo)合理施肥的一項(xiàng)經(jīng)常性措施，并不斷加以完善和提高。