CN1051436C - 土壤与作物兼顾的测土施肥法 - Google Patents

Abstract

一种土壤与作物兼顾的测土施肥方法，特点是：在施肥前测试出土壤中的有关项目，然后根据测试的项目应用土壤团粒吸附理论来计算该土壤各有效成份的临界施肥量，并考虑上茬磷的施肥残效及中和土壤毒性用肥量来得出的可能施肥量。本发明可节省肥料，保证了土壤本身的肥沃度，增加了作物的产量，而且还从作物中吸收了人体所需的微量元素及超微量元素，从而大大地缩短了我国在施肥技术水平上与发达国家的差距。

Description

土壤与作物兼顾的测土施肥法

本发明属于施用化肥技术领域，具体地说是一种根据土壤的肥力来科学地施加作物所需肥料的测土施肥法。

众所周知，化肥是农业作物所不可缺少的增产手段。因此，科技工作者始终在潜心研制开发促进农业作物增产增收的多种类型的复合肥，而忽视了土壤里所蕴藏着肥力，即氮、磷、钾的含量及各种微量元素的含量等与作物所需要含量的比较，因此也就无法选择最佳配方的复合肥来提高肥力以增加作物的产量及质量。

目前，美、日等发达国家均实行二次加工体系，例如美国大工厂生产原料肥尿素、磷酸铵、硫酸钾等，经农业服务公司按土壤养分、作物需要、肥料肥效、经过测算，提出推荐施肥方案。按氮、磷、钾配比由遍布全国各地的几千座混肥站，加工成适合当地条件的多种作物专用肥料，年产量已达360万吨。日本同时也发展二次加工的液体复合肥，主要用于谷物后期喷施用，但颗粒与液体复合肥的比重仍然是8∶2。国内的有关部门在农业的长期实践中，将全国各地配方施肥的经验总结出一套“配方施肥法”进行产前定肥。从肥料定量的不同依据来划分，尽管将全国几十个配方施肥方法归纳为三大类、六个方法，但仍存在一定问题，如：偏施氮肥，有机肥与无机肥，氮、磷、钾比例失调；微肥缺素症大量出现；复合肥产量少，大部分依靠进口；土地肥力表现出衰退迹象等。

本发明的目的是提供一种新测试土壤中各种肥料成分含量以使土壤与作物兼顾的施肥方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)、施肥前土壤的测试项目：水浸PH值、氯化钾浸PH值、铵态氮、硝态氮、电导率、有效磷、磷吸收系数，代换性钾、钙、镁，代换性铁、铜、锰、锌、钼、硒、铁，有效硼、碘、锗、盐基代换量、腐殖质；

(2)、根据上述的测试项目通过应用土壤团粒吸附理论来计算该土壤各有效成份的临界施肥量，并考虑上茬磷的施肥残效及中和土壤毒性用肥量来得出磷的可能施肥量。

土壤各有效成份是指氮、磷、钾、钙、镁元素，微量元素铁、铜、锰、硼、锌、钼及超微量元素碘、硒、锗、钛。

本发明是应用土壤团粒吸附理论度结合我国农业具体条件及国内外现有的配方施肥经验得出的，从而改变了目前国内常规考虑农业田间试验及作物为主并应用第二次土壤普查资料的配方施肥方法；应用土壤团粒阴阳离子吸附理论，根据每次土壤测定数据，进行施肥设计，并考虑土壤上茬肥料残留量及中和土壤毒性需肥量的测土施肥法，特别是改变常规考虑土壤营养丰缺、肥沃度，以不施肥能多产粮；为通过计算、适量的多施肥多产粮的观点。本发明特别是将微量元素、超微量元素、结合地区土壤含量及作物需用量及人体需要量，而计算出推荐施肥量。综上所述，本发明可节省肥料20-30％左右，保证土壤的肥沃度，增加作物的产量，而且从作物中吸收了人体所必需的微量元素及超微量元素，从而大大地缩短并超过了我国在施肥技术水平上与发达国家的差距。

本发明为提出推荐施肥方案，确定施肥量需进行如下计算：

1、求出两种PH值的差，即水浸液PH值与氯化钾浸液PH值之差，一般好的土壤水浸PH值有与氯化钾浸PH值之差大于1.0以上的趋势。对于易出现浓度障碍的老朽化土壤，这两种PH值之差小于1.0以下的趋势。

盐饱和度在60％以下为酸性土壤，在80％以上为高PH值或碱性土壤。PH值5.5-6.5时各种营养元素利用率高，此时盐基饱和度在60-80％的适合范围。

2、求出(硝态氮÷25)与电导率之差，正值土壤中硝酸盐多，负值表示含有氯化盐等盐类。

硝酸含量与电导率(EC)有直接关系，通常100克土壤中有硝酸态氮25毫克，电导率为1.0毫姆欧，对100克土壤硝态氮安全浓度为12.5亳克。用培肥管理土壤时，应使电导率控制在＜0.50毫姆欧以下，EC值不足0.53毫姆欧时，应考虑追施氮肥。

3、求钾、钙、镁毫克当量

钾的含量÷47＝钾的毫克当量

钙的含量÷28＝钙的毫克当量

镁的含量÷20＝镁的毫克当量

4、求盐基饱和度

钾、钙、镁毫克当量相加，被盐基代换量除，等于盐基饱和度。

5、求钾、钙、镁、铵态氮临界施肥量

盐基代换量×0.1×47＝钾的临界施肥量

盐基代换量×0.5×28＝钙的临界施肥量

盐基代换量×0.2×20＝镁的临界施肥量

盐基代换量×0.2×14＝铵态氮的临界施肥量

完成上述计算后，用下面方法估算可能施肥量。

两种PH值的差＜1.0，(硝态氮÷25)与电导率差是正值，盐基饱和度在60-80％范围内的土壤是没有肥料过剩积蓄的土壤。但这种土壤较少。

钾临界施肥量-钾含量＝钾可能施肥量

钙临界施肥量-钙含量＝钙可能施肥量

镁临界施肥量-镁含量＝镁可能施肥量

铵态氮临界施肥量-铵态氮含量＝铵态氮可能施肥量

磷临界施肥量-磷含量＝磷可能施肥量

实际施肥量设计

一、标准土壤的可能施肥量

由于可能施肥量是用100克土壤多少毫克表示，因此将土壤重量、施肥量分别扩大100万倍，换算成100吨土壤，多少公斤施肥量，这就是标准土壤的可能施肥量。

再测定土壤容重、耕层土壤厚度，施肥面积，按下面公式计算可能施肥量。

标准土壤的可能施肥量×{容重×[耕层厚度(CM)÷10CM]×面积(平方米)÷1000平方米}＝可能施肥量。

当然必须按不同肥料成分求可能施肥量，需预先计算出上式大括弧内的值，再将不同肥料成分对标准土壤的可能施肥量均乘以大括弧内的同一值，就能计算出可能施肥量。

二、实际施肥量计算

可能施肥量是考虑土壤特性的施肥量，而没有考虑作物种类、栽培方法或计划产量等因素。对于实际栽培的作物，有必要考虑作物特性、栽培方法来决定施肥量。

例如：确定铵氮肥的可能施肥量是30公斤，类似白薯、荞麦需氮量少的作物时，应把根据作物种类决定的施肥量作为实际施肥量。但对于需氮量多的如黄瓜、西红柿等作物，按作物种类或计划产量确定的施肥量为45公斤，而可能施肥量是30公斤，那么可能施肥量就是实际施肥量，不能超过30公斤。即使产量下降也得这样做，否则就会产生过量施肥障碍，产量下降，病虫害加剧，增加农药用量，收益降低。

以上是土壤与作物兼顾的新测土施肥法。

三、施肥量具体计算方法

1、钾盐基代换量(CEC)(10.075(1))毫克当量×0.1×47毫克＝临界施肥量-土壤含有量＝可能施肥量×10⁶＝估算施肥量×(耕层土壤系数(3))＝实际施肥纯量。

2、镁盐基代换量(CEC)(10.15(1))毫克当量×0.2×20毫克＝临界施肥量-土壤含有量＝可能施肥量×10⁶＝估算施肥量×(耕层土壤系数(3))＝实际施肥纯量。

3、钙盐基代换量CEC)(0.375(1))毫克当量×0.5×28毫克＝临界施肥量-土壤含有量＝可能施肥量×10⁶＝估算施肥量×(耕层土壤系数(3))＝实际施肥纯量。

4、铵态氮盐基代换量CEC)(0.5(1))或(0.4)(2)毫克当量×0.2×14克＝临界施肥量-土壤含有量＝可能施肥量×10⁶＝估算施肥量×(耕层土壤系数(3))＝实际施肥纯量。

注：(1)盐基饱和度60％

(2)适用于富含蒙脱石粘土矿物，且不含不良盐分土壤。

(3)耕层土壤容重系数＝土壤容重×土壤厚度(CM)÷10(CM)×面积(平方米)÷1000(平方米)

四、微量元素施用量计算法

常规微量元素为铁、铜、锰、硼、锌、钼，其中除硼外均为金属元素。确定微量元素施用量的方法有下列三种：

(1)、以土壤有效态含量为标准的计算法：即土壤测试结果，凡在临界值铁＜2.5PPM、锌＜1PPM、锰＜1PPM、硼＜0.5PPM、铜＜0.2PPM、钼＜0.15PPM耕地均需施用微量元素。

2、按各种作物的微量元素含量指标计算法：即对作物经过测定其叶部含量，凡低于临界值或平均水平的即将施以微肥。

       各种作物的微量元素养分含量表

			PPM
							作物	部位	平均或临界值	铁	锰	硼	铜    锌    钼
水稻	叶片	平均值临界值	12025	14550	5	6    19    0.92

玉米	穗叶	平均值临界值	13025	8030	134	10      33     1.14      13
							小麦	叶片	平均值临界值	8020	60	84	8      32     0.84
大豆	叶片	平均值临界值	13025	9520	3515	11      36     2.26      15     0.2
							马铃薯	叶和叶柄	平均值临界值	20075	12030	359	18      44       56      15
棉花	叶和叶柄	平均值临界值	12070	8525	5820	12      35       36      15
							花生	叶片	平均值	130	95	32	8      27       2
甘蔗	叶片	平均值临界值	8525	4517	73	8      20     0.97
							烟草	叶片	平均值临界值	200	19035	3116	15      36     1.15      18

柑桔	成熟叶	平均值	85	45	36	12       24
							苹果	成熟叶	平均值临界值	9015	656	228	12       25     0.84        5     0.05
蕃茄	成熟叶和柄顶	平均值临界值	16040	13040	5220	30       36     1.03       15
							黄瓜	叶片	平均值	140	115	45	16       35
甜菜	叶和叶柄	临界值	95	30	18	5       14     0.5

3、按缺素症状决定施用微肥量

(1)、水稻缺锌坐蔸：每亩施锌肥2公斤或0.2％锌液喷3次。可增产75-100斤/亩。

(2)、玉米缺锌花叶：在苗期至喇叭口期叶面喷施浓度0.2-0.5％硫酸锌稀释液2-3次。

(3)、油菜缺硼花而不实：在苗床或初花期前后，用0.1-0.2％硼砂液喷2-3次，能增产60-70斤/亩。

(4)、棉花缺硼易落铃：苗期至花期用0.1-0.2％硼砂或硼酸液喷施硼肥。

(5)、小麦缺锰花叶症：每斤小麦拌种用3克硫酸锰，2-3次叶面喷施硫酸锰稀释液，浓度0.2％。

(6)、麦缺钼花叶症及豆科作物缺钼出现失绿斑点叶缘枯干。每斤种子用钼酸铵0.5-1.0克拌种或苗期至花期，用0.05％钼酸铵稀释液叶面喷施。

(7)、柑桔缺硼落果、结“石头果”：苹果缺硼叶退绿发黄直至桔干：柑桔用0.1-0.2硼沙或0.05-0.1％硼酸稀释液在盛花期喷施2-3次。苹果用0.2-0.3％硼砂稀释液在花期喷施1-2次。

(8)、柑桔缺锌、缺铁叶片失绿、黄化、脱落，可在盛花期喷施0.1-0.2％硫酸锌及0.2-0.3％硫酸亚铁。

超微量元素用量计算法

超微量元素包括碘、硒、锗、钛等，首先需测出该地区超微量元素的丰缺程度，特别是缺碘、缺硒区，其次是按人体防病抗衰老需要量、人体吸收率、植物含量、植物富积率、土地含量等参数，计算出作物施用量。

作物需要量＝植物含量×植物富集率-人体需要量÷人体吸收率-土壤含量。

最后以临界值去衡量，凡不足临界值的即需要施用超微量元素，增加作物含量以满足人体防病、抗衰老需要。

但超微量元素缺乏与毒害幅度很窄，故需慎重、精确计算。

下面将通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1    没有过量积累土壤的计算

供试土壤是富含腐殖质的茶褐色粘土，土壤容重1.0，耕层厚10cm，过去露地栽培蔬菜生产力高，几乎未发生各种危害。作物收获后采集土样，测试结果如下：

1、水浸PH值为5.48，氯化钾浸液PH值为3.89，差1.49。

2、氮含量、铵态氮(NH4)为1.5，硝态氮(MO3)为3.3都较少。

3、电导率EC低为0.10毫欧姆，而且硝态氮÷25-EC＝0.03，盐分积累也少。

4、磷吸收系数为700近乎理想值，有效磷含量12.6毫克，也大致是理想值。

5、代换钾75毫克，如果以钾的临界施肥量131.6毫克比较，钾是不足的。

6、代换性钙162毫克，而钙的临界施肥量是392毫克，相当不足。

7、代换性镁38毫克，而镁的临界施肥量是112毫克，也明显不足。

8、盐基代换量为28毫克当量，因为钙、镁、钾的毫克当量总和为8.93毫克当量，盐基饱和度为32.9较低。

综合以上结果，认为PH值低是盐基饱和度低，代换性钙、镁、钾不足所致。

拟种黄瓜，计划产量1070斤/亩。

以盐基代换量和土壤重量作基础，求估算施肥量时，铵态氮72.6公斤、钾56.6公斤、钙240公斤、镁74公斤，这些数值比按作物种类进行施肥量计算的数大，所以制定黄瓜每亩产量1070斤的计划是可行的。

根据蔬菜种类进行的施肥量计算，确定每亩用肥纯量：

1、氮为3.6公斤、磷1.2公斤、钾3.2公斤、钙13.3公斤、镁公斤。氮肥一半用菜籽饼，其余用尿素。按肥料重量，菜子并33.3公斤，尿素5.8公斤。全部菜籽并与一半尿素用做基肥，其余2.9公斤尿素作追肥。

2、磷肥：减去菜籽并提供0.33公斤，余下0.87全部施用重钙1.74公斤做基肥。

3、钾肥：全部用硫酸钾，施用6.4公斤。

4、钙用量是13.3公斤，硝石灰8公斤，含硅量少的硅酸钙13.3公斤，全部用做基肥。

实施例2    过量积累土壤的计算

附去过量施肥积累的肥料成分是很困难的，同时，这样做也是一种浪费，因此必须注意合理施肥。但是在现实中过量积累的耕地在增加，如不除去过量积累成分，要实现作物稳产、高产几乎是不可能的，特别是保护地生产。

除去过量成分的方法，依过量成分种类而异：

(1)、误水除盐：在塑料大棚越冬黄瓜收获后，预计种植夏、秋季黄瓜，土壤耕层厚22厘米，水改旱五年，土壤分析测定结果：

a、水浸液PH值6.0、氯化钾浸液PH值5.8，PH值接近正常值，但两种PH值的差0.2是极小的。

b、盐基代换量为28毫克当量比较大，但盐基饱和度为185％异常高，如将代换性盐基量与临界施肥量进行比较，每100克土壤钾含量为423克，是临界施肥量的3倍。

c、钙的含量为930毫克，是临界施肥量的2倍稍差，镁含量192毫克，是临界施肥量的2倍。

d、硝态氮含量85毫克，为安全值12.5毫克的7倍。

e、硝态氮÷25＝3.4与导电率2.2姆欧的差是正值。

根据以上结果，可以断定土壤中的盐类是以硝酸盐形式存在，故除硝酸盐是关键。为了培肥改土需施用堆肥、灌水，水耕地后，用大棚密闭维持十天不断注水。

在各种肥料成分都过量积累时，用灌水除盐法，除硝酸盐最有效。但除其它成分不如除硝酸盐效率高，可只能补充铵态氮，而不施其它肥料。

铵态氮施用量要少，如计划产量为400公斤，与此相当的氮施用量为1.8公斤，基肥可用尿素3公斤，追肥用尿素2公斤。

(2)、栽培作物除盐：在近海的沙质土壤地带塑料大棚种茄子，在收获后测定分析：

a、水浸值PH6.49、氮化钾浸液值6.39，差为0.13，但PH值高。

b、硝态氮含量17.8毫克，硝态氮÷25-导电率＝1.21。

c、盐基饱和度为106％较高。

因是海岸沙质土壤形成的旱田，无灌水条件，故选择在不种作物的夏季，种喜盐C4作物芦粟和玉米，可吸收积累盐类，除盐效果高。

Claims (2)

1、一种土壤与作物兼顾的测土施肥方法，其特征是：

(1)、施肥前土壤的测试项目：水浸PH值、氯化钾浸PH值、铵态氮、硝态氮、电导率、有效磷、磷吸收系数，代换性钾、钙、镁，代换性铁、铜、锰、锌、钼、硒、钛，有效硼、碘、锗、盐基代换量、腐植质；

(2)、根据上述的测试项目通过应用土壤团粒吸附理论来计算该土壤各有效成份的临界施肥量，并考虑上茬磷的施肥残效及中和土壤毒性用肥量来得出磷的可能施肥量；

(3)、本发明为提出推荐施肥方案，确定施肥量，需进行如下计算：

a、求出水浸液PH值与氯化钾浸液PH值之差；

b、求出(硝态氮÷25)与电导率之差；

c、求钾、钙、镁毫克当量，等于钾、钙、镁的含量，除以一毫克当量盐基即：阳离子、每一公顷即：10公亩，的代换量47、28、20；

d、求盐基饱和度，钾、钙、镁毫克当量相加，被盐基代换量除，等于盐基饱和度；

e、求钾、钙、镁、铵态氮临界施肥量，等于钾、钙、镁盐基代换量，乘以盐基饱和度0.1、0.5、0.2，再乘以每公顷的盐基代换量47、28、20；

(4)、微量元素铁、铜、锰、硼、锌、钼计算法：

a、以土壤有效态含量为标准的计算法：即土壤测试结果，凡小于临界值均需施用微量元素；

b、按各种作物的微量元素含量指标计算法：即对作物经过测定其叶部含量，凡低于临界值或平均水平的即将施以微肥；

c、按缺素症状定施用微肥量；

(5)、超微量元素碘、硒、锗用量计算法：

作物需要量＝植物含量×植物富集率-人体需要量÷人体吸收率；

最后以临界值去衡量，凡不足临界值的，即需要施用超微量元素。

2、根据权利要求1所述的测土施肥方法，其特征是土壤各有效成份是指氮、磷、钾、钙、镁元素，微量元素铁、锰、硼、锌、铜、钼及超微量元素碘、硒、锗、钛。