CN106385916A

CN106385916A - 一种马铃薯专用复合肥料的施用方法

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Publication number: CN106385916A
Application number: CN201610042138.7A
Authority: CN
Inventors: 车升国; 赵秉强; 袁亮; 李燕婷; 沈兵; 林治安; 李伟; 杨相东; 李娟�
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Priority date: 2016-01-21
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2017-02-15

Abstract

本发明涉及一种马铃薯专用复合肥料的施用方法，该方法包括：在马铃薯的一个生长周期内，对农田进行复合肥料的施用，所述复合肥料包括氮肥、磷肥和钾肥；其特征在于，所述农田单位面积的钾肥的施用量其中，Corp_K-out为所述农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量，Env_K-in为从环境进入单位面积农田的钾的质量，Rat_K-out为所述单位面积农田钾的损失率，所述α为钾肥施用矫正系数，所述α＝标准速效钾含量/农田土壤速效钾含量。通过上述技术方案，本发明方法所推荐的施肥量既可以补充在马铃薯生长期间的养分吸收，也补足了马铃薯生长期间土壤的养分损失，从而保持土壤养分的平衡，维持土壤持续供应能力，保证马铃薯高产、稳产。

Description

一种马铃薯专用复合肥料的施用方法

技术领域

本发明涉及农业领域，具体地，涉及一种马铃薯专用复合肥料的施用方法。

背景技术

我国马铃薯分布广泛、适应性强、产量高、营养丰富，宜粮、宜菜、宜饲、宜做原料等具有多种用途。马铃薯是世界上种植和食用国家最多的作物，也是全球经济中继玉米、水稻和小麦之后的第四大作物。中国是世界马铃薯第一生产大国，据2012年统计资料，我国马铃薯的播种面积为5532千公顷，马铃薯总产量达1855万吨，是20世纪80年的3.89倍。合理的施用化学肥料是保证马铃薯高产、稳产、优质的一项重要农艺措施。然而，目前我国马铃薯生产中存在着施肥过量或不足，钾肥偏低、氮磷钾配比不合理、肥料利用率低等问题，严重制约马铃薯生产的进一步发展。马铃薯施肥的科学性不足明显将制约马铃薯产量提高和品质的改善。同时过量施用化学肥料，特别是氮肥，则易造成资源浪费，降低肥料利用率，造成农田生态环境负面影响。因此，有必要发明一种根据不同区域马铃薯的专用复合肥料的施用方法，以保证土壤环境长期平衡，维持马铃薯高产稳产，保护生态环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种马铃薯专用复合肥料的施用方法，该方法操作性强，容易掌握，推广应用简单，为区域马铃薯科学施肥配方的制定提供理论依据，实现农艺配方与工业生产的结合，使我国肥料资源高效利用，马铃薯稳产高产，同时促进粮食安全、环境保护和农业可持续发展。

为了实现上述目的，本发明提供一种马铃薯专用复合肥料的施用方法，该方法包括：在马铃薯的一个生长周期内，对农田进行复合肥料的施用，所述复合肥料包括氮肥、磷肥和钾肥；其特征在于，所述农田单位面积的钾肥的施用量其中，Corp_K-out为所述农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量，Env_K-in为从环境进入单位面积农田的钾的质量，Rat_K-out为所述单位面积农田钾的损失率，所述α为钾肥施用矫正系数，所述α＝标准速效钾含量/农田土壤速效钾含量。

优选地，所述Corp_K-out＝Yie_K-out+Str_K-out，其中，Yie_K-out为所述农田单位面积的马铃薯收获经济产量所带出的钾的质量，Str_K-out为所述单位面积农田秸秆含钾的质量，所述经济产量指农田中收获物的产量，所述收获物为马铃薯块茎。

优选地，所述Corp_K-out＝Upt_K-out-Ret_K-in，其中，Upt_K-out为所述单位面积农田的马铃薯吸收的总的钾的质量，Ret_K-in为所述单位面积农田的秸秆还田的钾的质量。

优选地，所述Yie_K-out＝Yield×Nut_K-yie，所述Str_K-out＝Straw×Nut_K-str，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_K-yie为所述单位面积农田形成每1kg的所述收获物中的钾的质量，Straw为所述单位面积农田的秸秆产量，Nut_K-str为所述单位面积农田形成每1kg的秸秆中的钾的质量。

优选地，所述Upt_K-out＝Yield×Nut_K-need，所述Ret_K-in＝Straw×Rat_str×Nut_K-str，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_K-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的钾的质量，Straw为所述单位面积农田的秸秆产量，Rat_str为所述单位面积农田的秸秆还田率，Nut_K-str为所述单位面积农田形成每1kg秸秆中的钾的质量。

优选地，所述Env_K-in为0-50kg/hm²，所述Rat_K-out为0-25％。

优选地，所述Corp_K-out为50-180kg/hm²。

优选地，所述农田单位面积的氮肥施用量其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_N-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的氮的质量，所述Env_N-in为从环境进入单位面积农田的氮的质量，所述Rat_N-out为所述单位面积农田氮的损失率。

优选地，所述农田单位面积的磷肥施用量Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_P-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的磷的质量，所述β为磷肥施用矫正系数，所述β＝基础标准温度/农田马铃薯生长周期内平均温度。

优选地，该方法还包括：将所述复合肥料作为基肥和追肥进行施用。

通过上述技术方案，本发明方法所推荐的施肥量既可以补充在马铃薯生长期间的养分吸收，也补足了马铃薯生长期间土壤的养分损失，从而保持土壤养分的平衡，维持土壤持续供应能力，保证马铃薯高产、稳产。本发明制订马铃薯专用复合肥料配方，实现了配方研制从模糊化、定性化到精确化、定量化的转变。同时，可建立科学、简单、准确、易掌握的肥料配方制订方法，为区域马铃薯专用复合肥料配方制订提供理论依据，促进农艺配方与工业生产相结合，实现我国肥料资源高效利用、粮食安全、环境保护和农业可持续发展，同时节约了成本，可操作性强，利于推广应用。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1中复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

图2为本发明实施例1中复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

图3为本发明实施例2中复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

图4为本发明实施例2中复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

图5为本发明实施例3中复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

图6为本发明实施例3中复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供一种马铃薯专用复合肥料的施用方法，该方法包括：在马铃薯的一个生长周期内，对农田进行复合肥料的施用，所述复合肥料包括氮肥、磷肥和钾肥；其中，农田单位面积的钾肥的施用量其中，Corp_K-out为农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量，Env_K-in为从环境进入单位面积农田的钾的质量，Rat_K-out为单位面积农田钾的损失率，α为钾肥施用矫正系数，α＝标准速效钾含量/农田土壤速效钾含量。

根据本发明，马铃薯的生长周期是从播种到收割所用的时间。单位面积的钾肥的施用量(Fert_K)为在马铃薯的一个生长周期内对单位面积的马铃薯施用钾肥的总的质量。

根据本发明，速效钾亦称有效钾，指土壤中可以直接迅速被吸收利用的钾，主要包括土壤溶液中游离的钾离子和土壤胶体上吸附的交换性钾，后者占90％以上。其含量因受施肥、基质、气候条件等影响，变化很大，可以从1mg/kg到800mg/kg。速效钾的含量由北向南逐步减少，有明显的地带性特征。测定土壤中速效钾含量一般采用乙酸铵溶液为浸提剂，使铵离子与土壤胶体表面的钾离子进行交换，并与水溶性钾离子一起进入溶液，浸出液中的钾可以直接用火焰光度测定。此外，还可以采用硝酸钠溶液作浸提剂，浸出液中的钾离子与四苯硼钠反应生成白色沉淀，根据溶液的浑浊度，利用比浊法测定钾的含量。本领域技术人员在面对测定土壤中速效钾含量时可选取适宜的方法，本发明并不因此而受到限制。

土壤的供钾潜力决定于成土母质、风化条件和耕作措施等。我国土壤的供钾潜力虽然差别很大，但也具有明显的地带性分布规律。供钾潜力低的土壤主要分布于长江以南地区，特别是华南地区分布广泛，这主要是由于此地区气温高、雨量大，土壤风化程度高、淋溶强烈，造成一些富含钾的原生矿物分解殆尽。这类土壤是我国地带性土壤中钾素水平最低的土壤，加之此地区农业集约化程度高，土壤钾素消耗大，因此是我国首先出现作物缺钾症状和最早施用钾肥的地区，目前也是钾肥高效区。西北地区的黄土、黑垆土，华北的潮土、褐土等由于土壤风化和淋溶较弱，砂粒富含长石、云母，粘粒富含水云母，粘粒矿物以固钾能力较强的蛭石、蒙脱石等为主，因此土壤所吸持的钾离子较多，是我国供钾潜力最高的土壤。“国家土壤肥力与肥料效益长期监测基地网”的长期肥料试验研究表明，一般南方土壤(重庆紫色土、湖南红壤和浙江水稻土)连续3-5年不施用钾肥，作物产量将受明显影响；在北京褐潮土、河南潮土上，连续10年左右不施钾肥可保证作物产量没有明显下降，但10年后作物明显减产；东北黑土连续10-15年不施钾肥，可保证作物不减产，但之后应补充钾肥；在土壤富钾的新疆灰漠土和陕西黄土上，可连续15年以上不施钾肥作物不减产。但是，虽然作物产量没有明显降低，各地区农田钾素表观平衡为负值，钾素亏空较多。钾素的支出大于投入，其亏缺部分显然依靠土壤自身循环，由土壤提供，即依靠土壤钾素来维持一定的产量，因而农田土壤钾素的收支状况，将反映在土壤钾素肥力水平的消长上。为维持与提高土壤钾素持续能力，使作物获得高产稳产，也应充分注意土壤钾素的平衡问题。但是，如北方地区土壤含钾量较高，土壤供钾潜力高，土壤所蕴藏的丰富钾素资源要充分利用，不能仅仅为了钾素投入和产出的平衡而大量施用钾肥。因此，根据当地土壤的供钾能力，以土壤速效钾含量为参照进行农田钾肥施用的矫正后再进行钾肥的施用既可以充分利用土壤钾素，维持与提高土壤钾素持续供应能力，又可以保持作物高产稳产；所述钾肥施用矫正系数α＝标准速效钾含量/农田土壤速效钾含量。其中，根据马铃薯对钾素的需求规律及当地农田土壤的实际情况，所述标准速效钾含量可以为80-120mg/kg。

根据本发明，农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量(Corp_K-out)可以包括农田单位面积的马铃薯收获经济产量所带出的钾的质量(Yie_K-out)和单位面积农田秸秆含钾的质量(Str_K-out)，即Corp_K-out＝Yie_K-out+Str_K-out；其中，经济产量指农田中收获物的产量，收获物为马铃薯块茎。

根据本发明，农田单位面积的马铃薯收获经济产量所带出的钾的质量(Yie_K-out)可以根据单位面积农田的马铃薯的经济产量(Yield)中形成每1kg的收获物中的钾的质量(Nut_K-yie)求得，即Yie_K-out＝Yield×Nut_K-yie；所述Str_K-out可以根据单位面积农田的秸秆产量(Straw)中形成每1kg的秸秆中的钾的质量(Nut_K-str)求得，即Str_K-out＝Straw×Nut_K-str。

根据本发明，农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量(Corp_K-out)也可以为单位面积农田的马铃薯吸收的总的钾的质量(Upt_K-out)与单位面积农田的秸秆还田的钾的质量(Ret_K-in)之差，即Corp_K-out＝Upt_K-out-Ret_K-in。

根据本发明，单位面积农田的马铃薯吸收的总的钾的质量(Upt_K-out)可以根据单位面积农田的马铃薯的经济产量(Yield)中形成每1kg马铃薯经济产量需要的钾的质量(Nut_K-need)，即Upt_K-out＝Yield×Nut_K-need。所述单位面积农田的秸秆还田的钾的质量(Ret_K-in)可以根据单位面积农田的秸秆产量(Straw)中单位面积农田形成每1kg秸秆中的钾的质量(Nut_K-str)与单位面积农田的秸秆还田率(Rat_str)之积计算，即Ret_K-in＝Straw×Rat_str×Nut_K-str。

研究表明，钾素多集中在马铃薯的秸秆中。秸秆作为运输器官需要更多的钾离子以促进光和产物的运输和保持秸秆的直立与抗性。因此，秸秆还田对土壤中钾的含量影响明显。

根据本发明，从环境进入单位面积农田的钾的质量(Env_K-in)可以包括通过干/湿沉降输入农田的钾的质量。干沉降指大气降尘直接下落在土表带入的钾的质量，湿沉降指大气中包括总悬浮颗粒所含的钾随着降水进入土壤-马铃薯系统的量。通过干/湿沉降输入农田的钾含量较低，优选地，从环境进入单位面积农田的钾的质量(Env_K-in)可以为0-50kg/hm²。

根据本发明，钾可通过径流和/或淋溶损失，但除一些有机土、地下水位较高的砂质土壤或过量施肥导致土壤处于富钾状态的土壤外，淋溶水中钾的浓度较低，随径流损失是农田土壤钾损失的途径。钾损失的载体主要是泥沙，受降雨强度影响大，降雨强，钾损失显著增加，而施肥方式对钾和钾损失量影响不大。钾肥的当季利用率很低，一般仅占当季施肥量的7.3％～20.1％，绝大部分残留在土壤中，残留土壤中的肥料愈多，土壤速效钾库容量愈大，土壤供钾能力也越强。残留土壤中的钾后季马铃薯可继续利用。钾的累积利用率可超85％以上。因此，单位面积农田钾的损失率(Rat_K-out)可以为0-25％。

根据本发明，农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量(Corp_K-out)根据不同地区的土壤条件、马铃薯的生长情况及秸秆还田情况，可以为50-180kg/hm²。

根据本发明，农田单位面积的氮肥施用量其中，Yield为单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_N-need为单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的氮的质量，Env_N-in为从环境进入单位面积农田的氮的质量，Rat_N-out为所述单位面积农田氮的损失率；其中，单位面积的氮肥的施用量(Fert_N)为在马铃薯的一个生长周期内对单位面积的马铃薯施用氮肥的总的质量。

根据本发明，从环境进入单位面积农田的氮的质量(Env_N-in)可以包括通过干/湿沉降输入农田的氮的质量。干沉降指大气降尘直接下落在土表带入的氮的质量，湿沉降指大气中包括总悬浮颗粒所含的氮随着降水进入土壤-马铃薯系统的量。Env_N-in可以根据土壤长期肥料试验的不施肥处理的马铃薯氮素吸收量进行估算。

根据本发明，氮的损失途径主要包括气态损失、硝酸盐的淋溶和径流损失。研究表明，在有利于氨挥发的条件下，因挥发损失的氮素占总施氮量的9％-42％，成为氮素损失的重要或主要途径。氮素的淋失是指土壤中的氮随水向下迁移至耕作层以下，从而不能被马铃薯根系吸收所造成的氮损失。径流损失是造成地表水氮素污染和水体富营养化的重要原因，在苏南稻区进行的观测表明，氮素的径流损失可达到45kg/hm²。单位面积农田氮的损失率(Rat_N-out)可以通过假设长期肥料试验氮素处于基本平衡状态而进行估算，例如，单位面积农田氮的损失率(Rat_N-out)的计算公式可以为

根据本发明，农田单位面积的磷肥施用量Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need，其中，Yield为单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_P-need为单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的磷的质量，β为磷肥施用矫正系数，β＝基础标准温度/农田马铃薯生长周期内平均温度，单位面积的磷肥的施用量(Fert_P)为在马铃薯的一个生长周期内对单位面积的马铃薯施用磷肥的总的质量。

土壤含磷虽多，而能为植物直接利用的极少，绝大部分呈不溶性的无机与有机磷化物存在。使用磷肥虽可满足植物高产对磷的需要，但在土壤中易被固定为难溶态磷，利用率很低。这些无效形态的磷在微生物作用下又能转变为植物可利用的养料。土壤磷素形态转化及其有效性不仅与施肥、耕作等农艺措施有关，而且受温度、降水等环境条件的强烈影响。温度变化通过作用于微生物、植物等间接对有效磷变化产生影响。温度是影响土壤微生物活性的主要因子，而微生物对土壤磷素形态转化具有重要作用，温度过高和过低都将抑制微生物活性，从而影响土壤磷的有效性。因此，以当地温度为参照进行农田磷肥施用的矫正后再进行磷肥的施用既可以充分利用土壤磷素，维持与提高土壤磷素持续供应能力，又可以保持作物高产稳产；磷肥施用矫正系数β＝基础标准温度/农田马铃薯生长周期内平均温度。其中，基础标准温度为马铃薯的生长所需、可使土壤中的磷素发挥其有效性的适宜温度，例如，基础标准温度可以为20-25℃。

根据本发明，将所述复合肥料进行施用时，考虑区域和马铃薯地上部、地下部生长特点和需肥特性，复合肥料可以一次性施入，也可以作为基肥和追肥分别施入。基肥又叫底肥，是在播种或移植前施用的肥料，它主要是供给马铃薯整个生长期中所需要的养分，为马铃薯生长发育创造良好的土壤条件，也有改良土壤、培肥地力的作用。追肥的作用主要是为了供应马铃薯某个生长时期对养分的大量需要，或者补充基肥的不足。马铃薯是地下块茎结薯为主要产品器官的作物，田间进行追肥很不方便，因此，基肥用量一般占总施肥量的2/3以上；马铃薯幼苗期进行追肥，但一般不进行根际追肥，否则施肥不当造成茎叶徒长，阻碍块茎的形成，延迟发育，干物质含量降低；马铃薯开花后可进行叶面喷施追肥。通过分别计算出复合肥料中氮肥、磷肥和钾肥的施用量，可得到复合肥料中氮肥、磷肥和钾肥的施用比例，再根据基肥所占比重，与复合肥料中氮肥、磷肥和钾肥的施用比例相乘，即可得到基肥中的氮肥、磷肥和钾肥的施用配比。

下面通过实施例进一步说明本发明。

根据我国马铃薯分布状况和马铃薯种植业区划，同时以区域内土壤类型、气候条件、种植制度等相对一致性和尽量保持基本县域行政区界的完整性，有利于复合肥料配方区划实用性为原则，将我国划分为4个马铃薯专用复合肥料配方区，分别为：北方一作区(包括黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、甘肃、新疆、青海、内蒙古及河北、山西、陕西北部)，中原二作区(包括北京、天津、山东、河南、江苏、浙江、安徽、江西省全部、河北、山西、陕西的南部、湖北东部、湖南东部)，南方二作区(包括广西、广东、海南、福建、台湾)和西南混作区(包括括云南、贵州、四川、重庆、西藏全部，湖北西部、湖南西部)。选取北方一作区、中原二作区和西南混作区为例。

实施例1

本实施例以北方一作区为例，根据当地的环境条件和2005-2010年当地马铃薯产量的统计数据，马铃薯目标产量为35336kg/hm²，100kg块茎的需钾量为0.56kg。实际田间调查的秸秆产量为2332kg/hm²，秸秆还田率为94.4％，100kg秸秆中的钾的质量为3.46kg。

北方一作区的速效钾含量为150mg/kg，以土壤速效钾100mg/kg为基准，则北方一作区的钾肥施用矫正系数为0.67。

从环境进入单位面积农田的钾的质量以及钾的损失率忽略不计。

则根据公式：

计算钾肥推荐施用量：

北方一作区马铃薯钾肥施用量Fert_K＝0.67×(35336×0.56/100-2332×94.4％×3.46/100)＝81.5kg/hm²

即北方一作区马铃薯的钾肥适宜施用量为81.5kg/hm²。

北方一作区马铃薯100kg块茎的需磷量为0.15kg；生育期平均气温为21.6℃。考虑马铃薯的三基点温度和马铃薯养分吸收的最适温度等，选择22.5℃作为基础标准温度，则北方一作区马铃薯磷肥施用矫正系数为1.04。

则根据公式：

Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need计算磷肥推荐施用量：

北方一作区马铃薯磷肥施用量Fert_P＝1.04×35336×0.15/100＝55.1kg/hm²

即北方一作区马铃薯的磷肥适宜施用量为55.1kg/hm²。

北方一作区马铃薯100kg块茎的需氮量为0.44kg；根据北方一作区长期肥料试验的不施肥处理估算环境氮素的输入量为55.9kg/hm²。同时，假设长期肥料试验氮素处于基本平衡状态而进行估算氮损失率为30.6％。

则根据公式：

北方一作区马铃薯氮肥施用量

即北方一作区马铃薯的氮肥适宜施用量为143.5kg/hm²。

根据北方一作区马铃薯推荐施肥量可以确定北方一作区马铃薯所需N、P₂O₅、K₂O比例为1:0.38:0.57。配合国家复合肥料标准(GB15063)要求可研制北方一作区马铃薯高浓度专用复合肥料配方为23-9-13。根据北方一作区当地农民施肥技术氮肥基肥占73.3％、追肥占26.7％，则北方一作区马铃薯高浓度专用复合肥料基肥配方为18-14-13。

测试实施例1

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于内蒙古武川县旱作试验站中心农场进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，钾肥的施用量如表1所示，氮肥和磷肥的施用量分别为143.5kg/hm²和55.1kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图1)。马铃薯收获后进行土壤速效钾含量的测定。

表1

试验田编号	复合肥料中钾肥施用量(kg/hm²)	马铃薯产量(kg/hm²)
			1	30	33897
2	40	34270
			3	50	34537
4	60	34869
			5	70	35086
6	80	35252
			7	90	35260
8	100	35263
			9	110	35258
10	120	35261

由表1及图1可以发现，当复合肥料中氮肥和磷肥的施用量不变时，随着钾肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用钾量为80kg/hm²，马铃薯产量可达较大值，钾肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜钾肥施用量与根据本发明的方法计算所得的钾肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化钾肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

另外，对马铃薯收获后的土壤速效钾含量进行测定，在所施钾肥量为80kg/hm²的试验田测得土壤速效钾含量为152mg/kg，与试验前试验田的速效钾含量基本一致，说明采用本方法所推荐的施钾量既补充了在马铃薯生长期间的钾吸收量，也补足了马铃薯生长期间土壤的钾损失量，保持了土壤的钾平衡，维持土壤持续供应钾的能力，保证马铃薯高产、稳产。

测试实施例2

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于内蒙古武川县旱作试验站中心农场进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，磷肥的施用量如表2所示，钾肥和氮肥的施用量分别为81.5kg/hm²和143.5kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图2)。

表2

由表2及图2可以发现，当复合肥料中氮肥和钾肥的施用量不变时，随着磷肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用磷肥量为55kg/hm²时，马铃薯产量可达较大值，磷肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜磷肥施用量与根据本发明的方法计算所得的磷肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化磷肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

测试实施例3

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于内蒙古武川县旱作试验站中心农场进行，选取3块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，其中，第一块试验田进行不施肥处理，第二块试验田施用通用型配方“15-15-15”的普通复合肥料(中国-阿拉伯化肥有限公司生产，N：P₂O₅：K₂O＝15:15:15)，第三块试验田施用本发明方法得到的配方为“23-9-13”的北方一作区马铃薯专用复合肥料；第二块和第三块的总复合肥料施用量相等，均为635kg/hm²，其中，养分肥料(氮肥、磷肥、钾肥)施用量为：(23+9+13)/100×635＝285.8kg/hm²。每100kg马铃薯产量的养分吸收量(氮、磷、钾的总吸收量)为1.32kg。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。结果见表3。其中，按如下公式计算肥料表观利用率：

表3

试验田编号	马铃薯产量(kg/hm²)	肥料表观利用率(％)
			1	26751	-
2	32416	26.2
			3	35228	39.2

由表3可见，在等复合肥料施用量条件下，本发明的马铃薯复合肥料产品对马铃薯增产增效效果明显，比普通的复合肥料增产8.7％，肥料表观利用率提高13％。这主要因本发明的马铃薯专用复合肥料配方源于马铃薯氮磷钾肥料施用量，可以实现氮磷钾肥料的精准投入。

实施例2

本实施例以中原二作区为例，根据当地的环境条件和2005-2010年当地马铃薯产量的统计数据，马铃薯目标产量为29696kg/hm²，100kg块茎的需钾量为0.35kg。实际田间调查的秸秆产量为1960kg/hm²，秸秆还田率为38.0％，100kg秸秆中的钾的质量为3.46kg。

中原二作区的速效钾含量为84mg/kg，以土壤速效钾100mg/kg为基准，则中原二作区的钾肥施用矫正系数为1.19。

则根据公式：

计算钾肥推荐施用量：

中原二作区马铃薯钾肥施用量Fert_K＝1.19×(29696×0.35/100-1960×38.0％×3.46/100)＝93.0kg/hm²

即中原二作区马铃薯的钾肥适宜施用量为93.0kg/hm²。

中原二作区马铃薯100kg块茎的需磷量为0.19kg；生育期平均气温为20.4℃。考虑马铃薯的三基点温度和马铃薯养分吸收的最适温度等，选择22.5℃作为基础标准温度，则中原二作区马铃薯磷肥施用矫正系数为1.10。

则根据公式：

Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need计算磷肥推荐施用量：

中原二作区马铃薯磷肥施用量Fert_P＝1.10×29696×0.19/100＝62.1kg/hm²

即中原二作区马铃薯的磷肥适宜施用量为62.1kg/hm²。

中原二作区马铃薯100kg块茎的需氮量为0.51kg；根据中原二作区长期肥料试验的不施肥处理估算环境氮素的输入量为48.2kg/hm²。同时，假设长期肥料试验氮素处于基本平衡状态而进行估算氮损失率为27.0％。

则根据公式：

中原二作区马铃薯氮肥施用量

即中原二作区马铃薯的氮肥适宜施用量为141.4kg/hm²。

根据中原二作区马铃薯推荐施肥量可以确定中原二作区马铃薯所需N、P₂O₅、K₂O比例为1:0.44:0.66。配合国家复合肥料标准(GB15063)要求可研制中原二作区马铃薯高浓度专用复合肥料配方为20-9-13。根据中原二作区当地农民施肥技术氮肥基肥占35.7％、追肥占64.3％，则中原二作区马铃薯高浓度专用复合肥料基肥配方为10-13-19。

测试实施例4

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于山东泰安进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，钾肥的施用量如表4所示，氮肥和磷肥的施用量分别为141.4kg/hm²和62.1kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图3)。马铃薯收获后进行土壤速效钾含量的测定。

表4

试验田编号	复合肥料中钾肥施用量(kg/hm²)	马铃薯产量(kg/hm²)
			1	40	27956
2	50	28251
			3	60	28481
4	70	28803
			5	80	29099
6	90	29348
			7	100	29356
8	110	29360
			9	120	29351
10	130	29353

由表4及图3可以发现，当复合肥料中氮肥和磷肥的施用量不变时，随着钾肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用钾量为90kg/hm²，马铃薯产量可达较大值，钾肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜钾肥施用量与根据本发明的方法计算所得的钾肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化钾肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

另外，对马铃薯收获后的土壤速效钾含量进行测定，在所施钾肥量为90kg/hm²的试验田测得土壤速效钾含量为84mg/kg，与试验前试验田的速效钾含量基本一致，说明采用本方法所推荐的施钾量既补充了在马铃薯生长期间的钾吸收量，也补足了马铃薯生长期间土壤的钾损失量，保持了土壤的钾平衡，维持土壤持续供应钾的能力，保证马铃薯高产、稳产。

测试实施例5

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于山东泰安进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，磷肥的施用量如表5所示，钾肥和氮肥的施用量分别为93.0kg/hm²和141.4kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图4)。

表5

试验田编号	复合肥料中磷肥施用量(kg/hm²)	马铃薯产量(kg/hm²)
			1	10	28195
2	20	28401
			3	30	28636
4	40	28906
			5	50	29151
6	60	29346
			7	70	29350
8	80	29358
			9	90	29352
10	100	29349

由表5及图4可以发现，当复合肥料中氮肥和钾肥的施用量不变时，随着磷肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用磷肥量为60kg/hm²时，马铃薯产量可达较大值，磷肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜磷肥施用量与根据本发明的方法计算所得的磷肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化磷肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

测试实施例6

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于山东泰安进行，选取3块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，其中，第一块试验田进行不施肥处理，第二块试验田施用通用型配方“15-15-15”的普通复合肥料(中国-阿拉伯化肥有限公司生产，N：P₂O₅：K₂O＝15:15:15)，第三块试验田施用本发明方法得到的配方为“20-9-13”的中原二作区马铃薯专用复合肥料；第二块和第三块的总复合肥料施用量相等，均为690kg/hm²，其中，养分肥料(氮肥、磷肥、钾肥)施用量为：(20+9+13)/100×690＝289.8kg/hm²。每100kg马铃薯产量的养分吸收量(氮、磷、钾的总吸收量)为1.32kg。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。结果见表6。其中，按如下公式计算肥料表观利用率：

表6

由表6可见，在等复合肥料施用量条件下，本发明的马铃薯复合肥料产品对马铃薯增产增效效果明显，比普通的复合肥料增产6.4％，肥料表观利用率提高7.8％。这主要因本发明的马铃薯专用复合肥料配方源于马铃薯氮磷钾肥料施用量，可以实现氮磷钾肥料的精准投入。

实施例3

本实施例以西南混作区为例，根据当地的环境条件，马铃薯目标产量为23045kg/hm²，100kg块茎的需钾量为0.71kg。实际田间调查的秸秆产量为1521kg/hm²，秸秆还田率为70.8％，100kg秸秆中的钾的质量为3.46kg。

西南混作区的速效钾含量为90mg/kg，以土壤速效钾100mg/kg为基准，则西南混作区的钾肥施用矫正系数为1.11。

则根据公式：

计算钾肥推荐施用量：

西南混作区马铃薯钾肥施用量Fert_K＝1.11×(23045×0.71/100-1521×70.8％×3.46/100)＝140.3kg/hm²

即西南混作区马铃薯的钾肥适宜施用量为140.3kg/hm²。

西南混作区马铃薯100kg块茎的需磷量为0.17kg；生育期平均气温为20.0℃。考虑马铃薯的三基点温度和马铃薯养分吸收的最适温度等，选择22.5℃作为基础标准温度，则西南混作区马铃薯磷肥施用矫正系数为1.13。

则根据公式：

Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need计算磷肥推荐施用量：

西南混作区马铃薯磷肥施用量Fert_P＝1.13×23045×0.17/100＝44.3kg/hm²

即西南混作区马铃薯的磷肥适宜施用量为44.3kg/hm²。

西南混作区马铃薯100kg块茎的需氮量为0.51kg；根据西南混作区长期肥料试验的不施肥处理估算环境氮素的输入量为52.5kg/hm²。同时，假设长期肥料试验氮素处于基本平衡状态而进行估算氮损失率为29.1％。

则根据公式：

西南混作区马铃薯氮肥施用量

即西南混作区马铃薯的氮肥适宜施用量为91.7kg/hm²。

根据西南混作区马铃薯推荐施肥量可以确定西南混作区马铃薯所需N、P₂O₅、K₂O比例为1:0.48:1.53。配合国家复合肥料标准(GB15063)要求可研制西南混作区马铃薯高浓度专用复合肥料配方为15-7-23。根据西南混作区当地农民施肥技术氮肥基肥占58.7％、追肥占41.3％，则西南混作区马铃薯高浓度专用复合肥料基肥配方为10-8-27。

测试实施例7

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于重庆北碚区进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，钾肥的施用量如表7所示，氮肥和磷肥的施用量分别为91.7kg/hm²和44.3kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中钾肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图5)。马铃薯收获后进行土壤速效钾含量的测定。

表7

试验田编号	复合肥料中钾肥施用量(kg/hm²)	马铃薯产量(kg/hm²)
			1	90	21899
2	100	22135
			3	110	22348
4	120	22639
			5	130	22827
6	140	23051
			7	150	23058
8	160	23053
			9	170	23050
10	180	23051

由表7及图5可以发现，当复合肥料中氮肥和磷肥的施用量不变时，随着钾肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用钾量为140kg/hm²，马铃薯产量可达较大值，钾肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜钾肥施用量与根据本发明的方法计算所得的钾肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化钾肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

另外，对马铃薯收获后的土壤速效钾含量进行测定，在所施钾肥量为140kg/hm²的试验田测得土壤速效钾含量为89mg/kg，与试验前试验田的速效钾含量基本一致，说明采用本方法所推荐的施钾量既补充了在马铃薯生长期间的钾吸收量，也补足了马铃薯生长期间土壤的钾损失量，保持了土壤的钾平衡，维持土壤持续供应钾的能力，保证马铃薯高产、稳产。

测试实施例8

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于重庆北碚区进行，选取10块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，分别对10块试验田施用复合肥料，其中，磷肥的施用量如表8所示，钾肥和氮肥的施用量分别为140.3kg/hm²和91.7kg/hm²。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。绘制复合肥料中磷肥施用量与马铃薯产量关系曲线图(如图6)。

表8

试验田编号	复合肥料中磷肥施用量(kg/hm²)	马铃薯产量(kg/hm²)
			1	20	22297
2	25	22436
			3	30	22598
4	35	22738
			5	40	22936
6	45	23053
			7	50	23055
8	55	23050
			9	60	23054
10	65	23051

由表8及图6可以发现，当复合肥料中氮肥和钾肥的施用量不变时，随着磷肥施用量的增加，马铃薯产量逐渐上升，当施用磷肥量为45kg/hm²时，马铃薯产量可达较大值，磷肥施用量超过此值后，马铃薯产量保持稳定。试验所得的适宜磷肥施用量与根据本发明的方法计算所得的磷肥施用量接近，说明本发明的方法可实现简单、快速、准确的定量化磷肥的施用，可操作性强，利于推广应用。

测试实施例9

本发明马铃薯专用复合肥料肥效验证的田间试验于重庆北碚区进行，选取3块试验田，每块试验田面积为50m²，进行马铃薯的耕种，其中，第一块试验田进行不施肥处理，第二块试验田施用通用型配方“15-15-15”的普通复合肥料(中国-阿拉伯化肥有限公司生产，N：P₂O₅：K₂O＝15:15:15)，第三块试验田施用本发明方法得到的配方为“15-7-23”的西南混作区马铃薯专用复合肥料；第二块和第三块的总复合肥料施用量相等，均为610kg/hm²，其中，养分肥料(氮肥、磷肥、钾肥)施用量为：(15+7+23)/100×610＝274.5kg/hm²。每100kg马铃薯产量的养分吸收量(氮、磷、钾的总吸收量)为1.32kg。其它田间管理同当地农田。马铃薯成熟后收获计产。结果见表9。其中，按如下公式计算肥料表观利用率：

表9

试验田编号	马铃薯产量(kg/hm²)	肥料表观利用率(％)
			1	15018	-
2	20832	28.0
			3	22886	37.8

由表9可见，在等复合肥料施用量条件下，本发明的马铃薯复合肥料产品对马铃薯增产增效效果明显，比普通的复合肥料增产9.9％，肥料表观利用率提高9.8％。这主要因本发明的马铃薯专用复合肥料配方源于马铃薯氮磷钾肥料施用量，可以实现氮磷钾肥料的精准投入。

Claims

1.一种马铃薯专用复合肥料的施用方法，该方法包括：在马铃薯的一个生长周期内，对农田进行复合肥料的施用，所述复合肥料包括氮肥、磷肥和钾肥；其特征在于，所述农田单位面积的钾肥的施用量其中，Corp_K-out为所述农田单位面积的马铃薯收获所带出农田的钾的质量，Env_K-in为从环境进入单位面积农田的钾的质量，Rat_K-out为所述单位面积农田钾的损失率，所述α为钾肥施用矫正系数，所述α＝标准速效钾含量/农田土壤速效钾含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Corp_K-out＝Yie_K-out+Str_K-out，其中，Yie_K-out为所述农田单位面积的马铃薯收获经济产量所带出的钾的质量，Str_K-out为所述单位面积农田秸秆含钾的质量，所述经济产量指农田中收获物的产量，所述收获物为马铃薯块茎。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Corp_K-out＝Upt_K-out-Ret_K-in，其中，Upt_K-out为所述单位面积农田的马铃薯吸收的总的钾的质量，Ret_K-in为所述单位面积农田的秸秆还田的钾的质量。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述Yie_K-out＝Yield×Nut_K-yie，所述St_K-out＝Straw×Nut_K-str，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_K-yie为所述单位面积农田形成每1kg的所述收获物中的钾的质量，Straw为所述单位面积农田的秸秆产量，Nut_K-str为所述单位面积农田形成每1kg的秸秆中的钾的质量。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述Upt_K-out＝Yield×Nut_K-need，所述Ret_K-in＝Straw×Rat_str×Nut_K-str，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_K-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的钾的质量，Straw为所述单位面积农田的秸秆产量，Rat_str为所述单位面积农田的秸秆还田率，Nut_K-str为所述单位面积农田形成每1kg秸秆中的钾的质量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Env_K-in为0-50kg/hm²，所述Rat_K-out为0-25％。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述Corp_K-out为50-180kg/hm²。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述农田单位面积的氮肥施用量其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_N-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的氮的质量，所述Env_N-in为从环境进入单位面积农田的氮的质量，所述Rat_N-out为所述单位面积农田氮的损失率。

9.根据权利要求1所述的方法，所述农田单位面积的磷肥施用量Fert_P＝β×Yield×Nut_P-Need，其中，Yield为所述单位面积农田的马铃薯的经济产量，Nut_P-need为所述单位面积农田形成每1kg马铃薯经济产量需要的磷的质量，所述β为磷肥施用矫正系数，所述β＝基础标准温度/农田马铃薯生长周期内平均温度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括：将所述复合肥料作为基肥和追肥进行施用。