CN113762631A

CN113762631A - 一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥及其推荐施用方法

Info

Publication number: CN113762631A
Application number: CN202111062254.2A
Authority: CN
Inventors: 徐新朋; 艾超; 何萍; 周卫; 王玉军; 仇少君; 丁文成; 赵士诚
Original assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Current assignee: Institute of Agricultural Resources and Regional Planning of CAAS
Priority date: 2021-09-10
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2041-09-10
Also published as: CN113762631B

Abstract

本发明公开了一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥及其推荐施用方法，属于农业资源环境技术领域。本发明依据可获得产量和农学效率确定设施黄瓜作物N、P和K的施用总量M_总；通过调整设施黄瓜专用肥提供的N:P:K和/或N/N:P/N:K/N的养分比例，配制设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥，并给出了以氮为标准的专用肥推荐施肥量和施用方法。本发明的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法符合4R原则，可以满足作物的养分需求，并达到供需同步。本发明具备区域特点、具有针对性，对于作物专用肥配肥生产、合理施用具有指导性作用。

Description

一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥及其推荐施用方法

技术领域

本发明涉及农业资源环境技术领域，特别是涉及一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥及其推荐施用方法。

背景技术

黄瓜是一种被人们广泛食用的蔬菜，亦蔬亦果，在我国南北方均有种植，特别是在现代设施栽培(温室大棚)中，有着非常广泛的种植规模。黄瓜是需肥量较大的一种蔬菜作物，其产量和品质受施肥量和各养分比例的影响较大，充足和合理的养分供应是黄瓜健康高产的保证。然而，许多农民为了追求产量以及提早上市，大量的施用化肥，造成土壤和作物养分比例不平衡，黄瓜产量和品质受到限制，农民只有投入更多肥料才能维持产量，最终导致土壤养分严重失衡，盐渍化、板结、重茬病等问题出现。

为了更好地指导农民合理有效施肥，维持土壤养分平衡，保持黄瓜产量和品质改善，减少肥料的不合理投入，相关科研人员提出了多种推荐施肥方法，如测土配方施肥、肥料效应函数法等等，尤其以测土配方为基础的推荐施肥方法受到人们广泛关注。然而土壤检测技术和设备要求较高，农户地块间土壤养分差异较大，不同地区黄瓜品种对肥料反应不尽相同，很难做到准确测土配方；另外，受当前测试方法局限性的影响，土壤养分测试值并不能完全反应土壤养分供应状况。因此，有必要针对黄瓜的施肥方法进行深入研究。

发明内容

在过去40年，化肥的施用量直线上升，不合理施肥导致了肥料利用率持续下降。针对农民种植黄瓜施肥的不合理、缺乏专用肥料和现有推荐施肥方法的不足等问题，本发明提供了一种基于产量反应和土壤肥力的黄瓜专用肥配肥及其推荐施用方法，是一种轻简化、定量化、合理化的设施黄瓜专用肥配肥和应用方法。该方法通过结合地块历年产量水平、土壤养分供应和施肥增产情况等指标，以养分协同优化的最佳养分管理为原则进行配肥，同时考虑了养分的平衡施用，经过模拟计算最终给出合理的推荐施肥量。该方法适合以小农户为经营主体的种植模式，克服了现有施肥方法存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，包括如下步骤：

(1)根据式1或式2计算设施黄瓜作物的产量反应YR：

YR(t/ha)＝Ya×k 式1

YR(t/ha)＝施肥地块产量-减素地块产量式2

其中，Ya为可获得产量，k为产量反应系数；

(2)步骤(1)中可获得产量Ya依据设施黄瓜种植区域的黄瓜作物往年的平均产量水平确定；所述可获得产量为相应正常地块以往3-5年平均产量水平基础上增加10％；或者有问题地块(如干旱、低温、盐碱土、酸性土壤等)以往3-5年平均产量的基础上增加6％；

(3)步骤(1)中产量反应系数k根据土壤肥力水平等级确定，土壤肥力水平等级根据土壤养分测定结果或者根据地块土壤质地、颜色、有机质含量以及蔬菜种植年限的信息确定；

(4)确定相应种植区域的设施黄瓜作物N、P和K的施用总量M_总，所述施用总量M_总由式3计算：

M_总(kg/ha)＝YR(t/ha)×1000/AE(kg/kg) 式3

其中，M_总为相应养分的施用总量，YR为相应养分的产量反应，AE为相应养分的农学效率；

拟合设施黄瓜作物的农学效率AE与产量反应YR之间的二项式关系曲线，获得设施黄瓜作物农学效率与设施黄瓜作物产量反应之间的一元二次方程关系，所述农学效率AE由式4计算：

AE(kg/kg)＝a×(YR)²+b×(YR)+c 式4

其中，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项；

(5)依据步骤(4)获得的相应种植区域的设施黄瓜作物N、P和K的施用总量计算设施黄瓜专用肥提供的N:P:K和/或N/N:P/N:K/N的养分比例；所述设施黄瓜专用肥提供的N/N:P/N:K/N养分比例为以N养分为标准进行换算；

(6)依据施肥措施调整步骤(5)获得的设施黄瓜专用肥提供的N/N:P/N:K/N养分比例；依据获得的设施黄瓜专用肥N/N:P/N:K/N养分比例，配制设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥；所述设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥分别由基施专用肥、盛瓜初期肥和盛瓜后期肥组成。

本发明涉及的专业术语定义或专业名词解释如下：

可获得产量(attainable yield，Ya)：即在田间或试验站的试验条件下应用当前己知的信息技术和先进的管理措施在消除产量限制因素(如养分、病虫害等)下所获得的最大产量。

产量反应(yield response，YR)：是指施肥处理与缺素处理的产量差。即可获得产量与对应减素处理产量的差，施N、施P和施K产量反应分别用YRN、YRP和YRK表示。YR是施肥所增加的产量，是平衡施肥需要考虑的重要参数之一。YR不仅可以反映土壤基础养分供应状况，还可以反映施肥效应情况。

农学效率(agronomic efficiency，AE)：是指施用单位某种养分的作物增产量。即施用1kg某种养分的作物产量增量，氮、磷和钾农学效率分别用AEN、AEP和AEK表示。农学效率反映肥料的增产效应。

进一步地，步骤(3)中所述产量反应系数k依据土壤肥力水平等级和前期多年多点历史数据，所述数据包括2000-2018年我国开展的设施黄瓜田间肥料试验获得的大量产量和施肥增产效应数据，应用回归分析建立起来的设施黄瓜种植区产量和肥料增产效应的关系，统计、计算、分析的结果汇总于表1。

表1

土壤肥力水平	k<sub>N</sub>	k<sub>P</sub>	k<sub>K</sub>
				低	0.1175	0.0866	0.1730
中	0.0786	0.0639	0.1114
				高	0.0486	0.0316	0.0463

进一步地，步骤(3)中所述土壤肥力水平等级根据土壤有机质含量辅以速效氮养分测定划分为低、中和高水平等级，土壤肥力水平等级划分原则为：

土壤有机质含量划分原则：土壤有机质含量<1.5％、1.5％-2.5％和>2.5％分别对应土壤肥力的低、中和高水平；

土壤速效氮养分供应能力划分原则：如果速效氮>150mg/kg，则根据有机质含量测定值对应的低、中等级升级为中、高等级；如果速效氮<100mg/kg，则根据有机质含量测定值对应的高等级降级为中等级。汇总于表2。

表2

进一步地，步骤(3)中所述土壤肥力水平等级根据地块蔬菜种植年限辅以地块土壤质地、颜色、有机质含量的信息划分为低、中和高水平等级，土壤肥力水平等级划分原则为：

种植年限<5年，当土壤质地为粘质和壤质，同时土壤颜色为微红或微黄、灰色或褐色或有机质含量为中或低时，土壤养分供应水平为低，当土壤颜色为黑色或土壤有机质含量为高时，土壤养分供应水平为中；土壤质地为砂质；土壤养分供应水平均为低。

种植年限5-10年，当土壤质地为粘质和壤质，无论土壤颜色如何，土壤有机质含量在中等或高等时，土壤养分供应水平为中。

种植年限≥10年，土壤质地为砂质，无论土壤颜色如何或土壤有机质含量中等以上水平时，土壤养分供应水平为中；当土壤质地为粘质和壤质，无论土壤颜色如何或土壤有机质含量中等以上水平时，土壤养分供应水平为高。具体原则汇总于表3。

表3

进一步地，步骤(4)中所述设施黄瓜作物农学效率与设施黄瓜作物产量反应之间的一元二次方程的系数a、b、c的数值通过设施黄瓜以往10-15年试验数据的拟合二项式曲线获得，其中：

设施黄瓜氮(N)的二项式系数：a_N＝-0.0482，b_N＝2.6958，c_N＝2.1463，

设施黄瓜磷(P)的二项式系数：a_P＝-0.3040，b_P＝12.7012，c_P＝9.0584，

设施黄瓜钾(K)的二项式系数：a_K＝-0.0705，b_K＝3.9674，c_K＝1.1200，

即：

AEN(kg/kg)＝a_N×(YRN)²+b_N×(YRN)+c_N＝-0.0482×(YRN)²+2.6958×(YRN)+2.1463，

AEP(kg/kg)＝a_P×(YRP)²+b_P×(YRP)+c_P＝-0.3040×(YRP)²+12.7012×(YRP)+9.0584，

AEK(kg/kg)＝a_K×(YRK)²+b_K×(YRK)+c_K＝-0.0705×(YRK)²+3.9674×(YRK)+1.1200。

进一步地，步骤(4)中所述相应养分的施用总量为：

N_总(kg/ha)＝(YRN)×1000/[-0.0482×(YRN)²+2.6958×(YRN)+2.1463]，

P_总(kg/ha)＝(YRP)×1000/[-0.3040×(YRP)²+12.7012×(YRP)+9.0584]，

K_总(kg/ha)＝(YRK)×1000/[-0.0705×(YRK)²+3.9674×(YRK)+1.1200]。

进一步地，步骤(6)中所述按施肥措施进行调整是指依据设施黄瓜全生育期内的施肥规律分配肥料基础N、P和K养分的分配比例；所述设施黄瓜基施专用肥、盛瓜初期肥和盛瓜后期肥基础N、P和K养分供应量依据设施黄瓜各生育阶段生长需求确定相应专用肥基础N、P和K养分比例，并根据生长期内设施黄瓜专用肥提供的基础N、P和K养分总量进行分配，分配原则如下：

所述设施黄瓜专用肥P全部由基施专用肥提供，占全P的100％；

所述设施黄瓜专用肥N、K分别由基施专用肥、盛瓜初期专用肥和盛瓜后期专用肥提供，具体分配比例为：

基施专用肥N占全N的20％，盛瓜初期专用肥N占全N的50％，盛瓜后期专用肥N占全N的30％；

基施专用肥K占全K的30％，盛瓜初期肥K占全K的40％，盛瓜后期肥K占全K的30％。

进一步地，步骤(6)中所述设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥的具体配制步骤如下：

依据设施黄瓜专用肥N:P:K和/或N/N:P/N:K/N养分配比折算设施黄瓜专用肥N:P₂O₅:K₂O养分配比；

依据设施黄瓜基施专用肥和追肥N:P₂O₅:K₂O养分配比，按照GB15063-2001复混肥料/复合肥料标准分别确定相应设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥总养分含量和对应N-P₂O₅-K₂O品级后，进行配肥生产。

本发明还提供一种基于产量反应和土壤肥力的黄瓜专用肥的推荐施用方法，用于确定所述的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥的施用量的计算方法，是一种基于可获得产量、产量反应和农学效率的推荐施用方法，包括如下步骤：

依据步骤(4)确定相应种植区域的设施黄瓜作物全生育期内的施氮总量N_总，依据步骤(6)确定相应种植区域的设施黄瓜作物专用肥提供N占施氮总量N_总的百分比m(％)；

依据设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥N-P₂O₅-K₂O品级中的N养分浓度w(％)、相应种植区域的设施黄瓜作物全生育期内的施氮总量N_总和相应种植区域的设施黄瓜专用肥N占施氮总量N_总(kg/ha)的百分比m(％)，确定相应种植区域的设施黄瓜专用肥的推荐施用量。

进一步地，所述设施黄瓜专用肥的推荐施用量由式5计算：

推荐施用量(kg/ha)＝N_总(kg/ha)×m(％)/w(％)式5

其中，m(％)为设施黄瓜专用肥N占施氮总量的百分比，w(％)为设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥N-P₂O₅-K₂O品级中的N养分浓度(％)。

进一步地，所述设施黄瓜专用肥分别于移栽定植前、盛瓜期初期和盛瓜期后期施用，施用方法为：

设施黄瓜基施专用肥于移栽定植前1次施用，推荐施用量＝N_总(kg/ha)×20％/w(％)；

设施黄瓜盛瓜初期专用肥于盛瓜期初期分3次施用，每次间隔10-15天，推荐施用量＝N_总(kg/ha)×50％/w(％)；

设施黄瓜盛瓜后期专用肥于盛瓜期后期分2次施用，每次间隔10-15天，推荐施用量＝N_总(kg/ha)×30％/w(％)。

本发明公开了以下技术效果：

1、本发明的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法，兼顾了作物轮作体系、秸秆还田、上季作物养分残效、有机肥施用、大气沉降、灌溉水等土壤本身以外的其他来源养分。对于黄瓜配肥，依据作物产量反应所需要的养分量及补充作物地上部移走量所需要的养分量求算。对于黄瓜推荐施肥，依据作物农学效率和产量反应的相关关系获得，并根据地块具体信息、划分土壤基础养分供应能力等级进行适当调整。

2、产量反应和相对产量反映土壤的基础养分供应能力，而农学效率反映肥料效应。产量反应和农学效率二者间存在着显著的二次曲线关系，随着产量反应的不断增加，农学效率也随之增加，产量反应再继续增加，农学效率增加的幅度则逐渐降低。由于该关系包含了不同的环境条件、地力水平。因此，本发明的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法具备区域特点、具有针对性，对于专用肥培肥生产、合理用肥具有指导性作用。

3、本发明的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法，克服了农民习惯施肥的盲目性和测土配肥的复杂性与难操作性，省时、省力，可操作性强。同时，使其更有利于保持土壤和作物的养分平衡，从而促进养分的良性循环和利用，降低了因过量或不平衡施肥导致土壤盐渍化、板结、重茬病害的风险。

4、本发明的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法，依据大量历史数据模拟得到的黄瓜养分需求规律，参数中包含了我国广泛的品种和环境条件信息，具有普遍的指导意义，可应用于我国各地黄瓜种植区域，适用性较强，能够满足区域尺度的配肥生产与推荐施肥。

5、本发明的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法，符合4R原则，即选择合适的肥料种类、使用合适的用量、在合适的时间、施用在合适的位置，以满足作物的养分需求，并达到供需同步。

6、本发明的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥和推荐施用方法，是在汇总过去十几年在全国范围内开展的肥料田间试验的基础上，建立了包含设施黄瓜产量反应、农学效率及养分吸收与利用信息的数据库，依据土壤基础养分供应、作物产量反应与农学效率的内在关系，以及具有普遍指导意义的设施黄瓜最佳养分吸收和利用特征参数，建立起来的基于产量反应和农学效率的黄瓜作物专用肥配肥与推荐施用方法，是一种轻简化的配肥和推荐施用方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1设施黄瓜氮产量反应与氮农学效率关系图；

图2为实施例1设施黄瓜磷产量反应与磷农学效率关系图；

图3为实施例1设施黄瓜钾产量反应与钾农学效率关系图；

其中：x为产量反应，y为农学效率，R²为相关系数。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为还具体公开了该范围的上限和下限之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见的。本发明说明书和实施例仅是示例性的。

关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。

实施例1

本实施例在天津市宝坻区大口屯镇石辛庄进行，设施黄瓜栽培茬口为春茬-秋延后栽培生产模式。

试验站点田块设施黄瓜以往5年的平均产量水平为120t/ha，可获得产量为在当地以往5年农民习惯施肥措施下的黄瓜平均产量水平基础上的1.10倍，即设施黄瓜的可获得产量Ya＝120t/ha×1.10＝132t/ha。

试验站点田块土壤有机质含量为2.8％，速效氮含量为167mg/kg，速效磷含量为113mg/kg，速效钾含量为278mg/kg，故试验田块土壤肥力等级为高肥力土壤。由表1，产量反应系数k_N＝0.0486、k_P＝0.0316、k_K＝0.0463；产量反应由公式YR＝Ya×k计算，即：

YRN(t/ha)＝Ya(t/ha)×k_N＝132t/ha×0.0486＝6.42t/ha；

YRP(t/ha)＝Ya(t/ha)×k_P＝132t/ha×0.0316＝4.17t/ha；

YRK(t/ha)＝Ya(t/ha)×k_K＝132t/ha×0.0463＝6.11t/ha；

试验站点田块设施黄瓜作物的农学效率(AE)由公式AE(kg/kg)＝a×(YR)²+b×(YR)+c计算，其中：

设施黄瓜氮(N)的二项式系数(a、b、c)见图1：a_N＝-0.0482，b_N＝2.6958，c_N＝2.1463；

设施黄瓜磷(P)的二项式系数(a、b、c)见图2：a_P＝-0.3040，b_P＝12.7012，c_P＝9.0584；

设施黄瓜钾(K)的二项式系数(a、b、c)见图3：a_K＝-0.0705，b_K＝3.9674，c_K＝1.1200；

即：

AEN(kg/kg)＝a_N×(YRN)²+b_N×(YRN)+c_N＝-0.0482×(YRN)²+2.6958×(YRN)+2.1463＝-0.0482×6.42²+2.6958×6.42+2.1463＝17.46；

AEP(kg/kg)＝a_P×(YRP)²+b_P×(YRP)+c_P＝-0.3040×(YRP)²+12.7012×(YRP)+9.0584＝-0.3040×4.17²+12.7012×4.17+9.0584＝56.74；

AEK(kg/kg)＝a_K×(YRK)²+b_K×(YRK)+c_K＝-0.0705×(YRK)²+3.9674×(YRK)+1.1200＝-0.0705×6.11²+3.9674×6.11+1.1200＝22.73；

试验站点田块设施黄瓜作物的N、P和K的施用总量由公式M_总(kg/ha)＝YR(t/ha)×1000/AE(kg/kg)计算，其中：

N_总(kg/ha)＝(YRN)×1000/AEN＝6.42t/ha×1000/17.46＝367.42kg/ha；

P_总(kg/ha)＝(YRP)×1000/AEP＝4.17t/ha×1000/56.74＝73.49kg/ha；

K_总(kg/ha)＝(YRK)×1000/AEK＝6.11t/ha×1000/22.73＝268.81kg/ha；

试验站点田块设施黄瓜专用肥N:P:K＝367.42:73.49:268.81，换算以N养分为标准的N/N:P/N:K/N＝1.00:0.20:0.73。

试验站点田块设施黄瓜专用肥分6次施用，即设施黄瓜基施专用肥1次，于移栽定植前施用；设施黄瓜盛瓜初期专用肥分3次施用，每次间隔10-15天，于盛瓜期初期开始施用；设施黄瓜盛瓜后期专用肥分2次施用，每次间隔10-15天，于盛瓜期后期开始施用。

试验站点田块三个时期，设施黄瓜基施专用肥N、设施黄瓜盛瓜初期专用肥N和设施黄瓜盛瓜后期专用肥N按设施黄瓜专用肥全N的20％、50％、30％分配，设施黄瓜专用肥P全部由基施专用肥提供，占全P的100％，设施黄瓜基施专用肥K、设施黄瓜盛瓜初期肥K和设施黄瓜盛瓜后期肥K按设施黄瓜专用肥全K的30％、40％、30％分配。

试验站点田块设施黄瓜专用肥基础N、P和K养分按施肥措施分配后的N:P:K和N/N:P/N:K/N养分配比结果汇总于表4。

表4

按施肥措施分配后的N/N:P/N:K/N养分配比折算设施黄瓜专用肥N:P₂O₅:K₂O养分配比结果汇总于表5。

表5

由表5，设施黄瓜基施专用肥按N:P₂O₅:K₂O＝1.00:2.29:1.32进行配肥，设施黄瓜追施专用肥中的盛瓜初期专用肥按N:K₂O＝1.00:0.70进行配肥、盛瓜后期专用肥按N:K₂O＝1.00:0.88进行配肥。

1、设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥配肥方法

设施黄瓜专用肥的总养分含量(％)均按45％配制生产。

按照GB15063-2001复混肥料(复合肥料)标准中的N-P₂O₅-K₂O品级要求，依据设施黄瓜专用肥N:P₂O₅:K₂O配比，按配合式N-P₂O₅-K₂O(总氮-五氧化二磷-氧化钾)顺序，设施黄瓜基施专用肥配合式为N-P₂O₅-K₂O＝9.76-22.35-12.89，设施黄瓜盛瓜初期专用追肥配合式为N-P₂O₅-K₂O＝26.47-0.00-18.53，设施黄瓜盛瓜期后期专用肥配合式为N-P₂O₅-K₂O＝23.94-0.00-21.06。每吨设施黄瓜专用肥原料及用量，汇总于表6。

表6

1.1设施黄瓜基施专用掺混(BB)肥和/或专用复合肥和/或复混肥(按每吨干基肥料计)

(1)设施黄瓜基施专用掺混(BB)肥

称取颗粒尿素93.41kg、磷酸一铵696.67kg、硫酸钾128.90kg、氯化钾107.42kg、填料173.61kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入计量包装，即为设施黄瓜基施专用掺混肥料(BB肥料)。

(2)设施黄瓜基施专用复合肥和/或复混肥

称取尿素93.41kg、磷酸一铵696.67kg、硫酸钾128.90kg、氯化钾107.42kg、填料173.61kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入造粒机中(圆盘造粒机或转鼓式造粒机均可)造粒，再经干燥、冷却、筛分和计量包装，即为设施黄瓜基施专用复合肥和/或复混肥。

1.2设施黄瓜盛瓜初期专用掺混(BB)肥和/或专用复合肥和/或复混肥(按每吨干基肥料计)

(1)设施黄瓜盛瓜初期专用掺混(BB)肥

称取颗粒尿素575.43kg、硫酸钾185.30kg、氯化钾154.42kg、填料84.85kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入计量包装，即为设施黄瓜盛瓜初期专用掺混肥料(BB肥料)。

(2)设施黄瓜盛瓜初期专用复合肥和/或复混肥

称取尿素575.43kg、硫酸钾185.30kg、氯化钾154.42kg、填料84.85kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入造粒机中(圆盘造粒机或转鼓式造粒机均可)造粒，再经干燥、冷却、筛分和计量包装，即为设施黄瓜盛瓜初期专用复合肥和/或复混肥。

1.3设施黄瓜盛瓜后期专用掺混(BB)肥和/或专用复合肥和/或复混肥(按每吨干基肥料计)

(1)设施黄瓜盛瓜后期专用掺混(BB)肥

称取颗粒尿素520.43kg、硫酸钾210.60kg、氯化钾175.50kg、填料93.47kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入计量包装，即为设施黄瓜盛瓜后期专用掺混肥料(BB肥料)。

(2)设施黄瓜盛瓜后期专用复合肥和/或复混肥

称取尿素520.43kg、硫酸钾210.60kg、氯化钾175.50kg、填料93.47kg，在非对称双螺旋混料机中充分混合均匀，用皮带输送机送入造粒机中(圆盘造粒机或转鼓式造粒机均可)造粒，再经干燥、冷却、筛分和计量包装，即为设施黄瓜盛瓜后期专用复合肥和/或复混肥。

2、设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥推荐施用量

设施黄瓜专用肥施用量以设施黄瓜全生育期的施氮总量为标准进行折算，具体步骤如下：

2.1设施黄瓜全生育期的施氮总量

设施黄瓜全生育期的施氮总量依据相应种植区域的设施黄瓜作物施氮产量反应(YRN)和相应种植区域的设施黄瓜作物氮农学效率(AEN)确定。由公式N_总(kg/ha)＝YRN(t/ha)×1000/AEN(kg/kg)计算。其中，设施黄瓜施氮产量反应YRN＝6.42t/ha、氮农学效率AEN＝17.46(kg/kg)。即：设施黄瓜N_总(kg/ha)＝(YRN)×1000/AEN＝6.42t/ha×1000/17.46＝367.42kg/ha。

2.2设施黄瓜专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥推荐施用量

在高肥力土壤，设施黄瓜基施专用肥N、盛瓜初期专用肥N、盛瓜后期专用肥N分别按施N总量的20％、50％、30％分配。即：

设施黄瓜基施专用肥N占施氮总量的百分比m(％)＝20％，

设施黄瓜盛瓜初期专用肥N占施氮总量的百分比m(％)＝50％，

设施黄瓜盛瓜后期专用肥N占施氮总量的百分比m(％)＝30％。

(1)设施黄瓜基施专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥施用量

所述设施黄瓜基施专用肥品级(配合式)为N-P₂O₅-K₂O＝9.76-22.35-12.89，w(％)＝9.76％；即：

设施黄瓜基施专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥推荐施用量(kg/ha)＝N_总(kg/ha)×m(％)/w(％)＝367.42kgN/ha×20％/9.76％＝752.91kg/ha，于移栽定植前1次施用；

(2)设施黄瓜盛瓜初期专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥施用量

所述设施黄瓜盛瓜初期专用肥品级(配合式)为N-P₂O₅-K₂O＝26.47-0.00-18.53，w(％)＝26.47％；即：

设施黄瓜盛瓜初期专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥推荐施用量(kg/ha)＝N_总(kg/ha)×m(％)/w(％)＝367.42kg/ha×50％/26.47％＝694.03kg/ha，于盛瓜期初期分3次施用，每次间隔10-15天，每次施用694.03kg/ha/3＝231.34kg/ha；

(3)设施黄瓜盛瓜后期专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥施用量

所述设施黄瓜盛瓜后期专用肥品级(配合式)为N-P₂O₅-K₂O＝23.94-0.00-21.06，w(％)＝23.94％；即：

设施黄瓜盛瓜后期专用掺混(BB)肥和/或复合肥和/或复混肥推荐施用量(kg/ha)＝N_总(kg/ha)×m(％)/w(％)＝367.42kg/ha×30％/23.94％＝460.43kg/ha，于盛瓜期后期分2次施用，每次间隔10-15天，每次施用460.43kg/ha/2＝230.21kg/ha。

3、实施例技术效果

本实施例田间试验设置两个对照处理，用于与本发明的方法进行对比，具体处理如下：CK(不施氮肥处理)和FP(高氮肥处理)。其中，设施黄瓜FP处理氮肥用量为510.0kgN/ha，磷肥(P₂O₅)、钾肥(K₂O)施用量与黄瓜专用肥相同。

设施黄瓜生产各处理的总产量及氮肥利用率结果汇总于表7。

表7

从表7可见，与不施氮肥处理相比，应用本发明的黄瓜专用肥黄瓜总产量增加13.47％。与高氮肥处理相比，在减少27.94％的氮肥用量条件下，应用本发明的方法可以使黄瓜总产量与高氮肥处理产量基本持平，无显著差异。

本发明的黄瓜专用肥与高氮肥处理相比，黄瓜地上部总氮积累量差异不显著，但应用本发明的黄瓜专用肥使得黄瓜氮肥农学利用率和表观利用率显著高于高氮肥处理。与高氮肥处理相比，应用本发明的黄瓜专用肥使得黄瓜氮肥农学利用率和表观利用率分别提高17.26kg/kg和3.76％。

上述结果表明，本发明的黄瓜专用肥在显著降低氮素用量的前提条件下，能够保持黄瓜高产，且明显提高黄瓜氮肥农学利用率和表观利用率。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据式1或式2计算设施黄瓜作物的产量反应YR：

YR＝Ya×k 式1

YR＝施肥地块产量-减素地块产量式2

其中，Ya为可获得产量，k为产量反应系数；

(2)步骤(1)中可获得产量Ya依据设施黄瓜种植区域的黄瓜作物往年的平均产量水平确定；所述可获得产量为相应正常地块以往3-5年平均产量水平基础上增加10％；或者有问题地块以往3-5年平均产量的基础上增加6％；

M_总＝YR×1000/AE 式3

农学效率AE与产量反应YR之间具有一元二次方程关系，所述农学效率AE由式4计算：

AE＝a×(YR)²+b×(YR)+c 式4

其中，a为二次项系数，b为一次项系数，c为常数项；

2.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(3)中所述产量反应系数k依据土壤肥力水平和前期历史数据，应用回归分析建立起来的设施黄瓜种植区产量和肥料增产效应的关系。

3.根据权利要求2所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，所述产量反应系数k与土壤肥力水平的对应关系为：土壤肥力水平为低时，k_N为0.1175，k_P为0.0866，k_K为0.1730；土壤肥力水平为中时，k_N为0.0786，k_P为0.0639，k_K为0.1114；土壤肥力水平为高时，k_N为0.0486，k_P为0.0316，k_K为0.0463。

4.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(3)中所述土壤肥力水平等级根据土壤有机质含量辅以速效氮养分测定结果划分为低、中和高水平等级，土壤肥力水平等级划分原则为：

土壤有机质含量划分原则：土壤有机质含量<1.5％、1.5％-2.5％和>2.5％分别对应土壤肥力水平的低、中和高等级；

土壤速效氮养分供应能力划分原则：如果速效氮>150mg/kg，则根据有机质含量测定值对应的低、中等级升级为中、高等级；如果速效氮<100mg/kg，则根据有机质含量测定值对应的高等级降级为中等级。

5.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(3)中所述土壤肥力水平等级根据地块蔬菜种植年限辅以地块土壤质地、颜色、有机质含量的信息划分为低、中和高水平等级，土壤肥力水平等级划分原则为：

种植年限<5年，当土壤质地为粘质和壤质，同时土壤颜色为微红或微黄、灰色或褐色，或有机质含量为中或低时，土壤肥力水平为低；当土壤颜色为黑色，或土壤有机质含量为高时，土壤肥力水平为中；土壤质地为砂质，土壤肥力水平均为低；

种植年限5-10年，当土壤质地为粘质和壤质，无论土壤颜色如何，土壤有机质含量在中等或高等时，土壤肥力水平为中；

种植年限≥10年，土壤质地为砂质，无论土壤颜色如何，或土壤有机质含量中等以上水平时，土壤肥力水平为中；当土壤质地为粘质和壤质，无论土壤颜色如何，或土壤有机质含量中等以上水平时，土壤肥力水平为高。

6.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(4)中所述设施黄瓜作物农学效率与设施黄瓜作物产量反应之间的一元二次方程的系数a、b、c的数值通过设施黄瓜以往10-15年试验数据的拟合二项式曲线获得。

7.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(6)中所述按施肥措施进行调整是指依据设施黄瓜全生育期内的施肥规律分配肥料基础N、P和K养分的分配比例；所述设施黄瓜基施专用肥、盛瓜初期肥和盛瓜后期肥基础N、P和K养分供应量依据设施黄瓜各生育阶段生长需求确定相应专用肥基础N、P和K养分比例，并根据生长期内设施黄瓜专用肥提供的基础N、P和K养分总量进行分配，分配原则如下：

8.根据权利要求1所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥配肥方法，其特征在于，步骤(6)中所述设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥的具体配制步骤如下：

依据设施黄瓜专用肥N:P₂O₅:K₂O养分配比，按照GB15063-2001复混肥料/复合肥料标准分别确定相应设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥总养分含量和对应N-P₂O₅-K₂O品级后，进行配肥生产。

9.一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥的推荐施用方法，其特征在于，用于确定权利要求1-8任一项所述的基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥的施用量的计算方法，包括如下步骤：

依据步骤(4)确定相应种植区域的设施黄瓜作物全生育期内的施氮总量N_总，依据步骤(6)确定相应种植区域的设施黄瓜作物专用肥提供N占施氮总量N_总的百分比m％；

依据设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥N-P₂O₅-K₂O品级中的N养分浓度w％、相应种植区域的设施黄瓜作物全生育期内的施氮总量N_总和相应种植区域的设施黄瓜专用肥N占施氮总量N_总的百分比m％，确定相应种植区域的设施黄瓜专用肥的推荐施用量，推荐施用量由式5计算：

推荐施用量＝N_总×m％/w％式5

其中，m％为设施黄瓜专用肥N占施氮总量的百分比，w％为设施黄瓜专用掺混肥和/或复合肥和/或复混肥N-P₂O₅-K₂O品级中的N养分浓度。

10.根据权利要求9所述的一种基于产量反应和土壤肥力的设施黄瓜专用肥的推荐施用方法，其特征在于，所述设施黄瓜专用肥分别于移栽定植前、盛瓜期初期和盛瓜期后期施用，推荐施用方法为：

设施黄瓜基施专用肥于移栽定植前1次施用，推荐施用量＝N_总×20％/(1×w％)；

设施黄瓜盛瓜初期专用肥于盛瓜期初期分3次施用，每次间隔10-15天，每次推荐施用量＝N_总×50％/(3×w％)；

设施黄瓜盛瓜后期专用肥于盛瓜期后期分2次施用，每次间隔10-15天，每次推荐施用量＝N_总30％/(2×w％)。