第二节 土壤营养与测土配方施肥
一、土壤营养与施肥
1.土壤营养
土壤是由大小不同的颗粒组成,这些颗粒构成了土体的三相,即固相、液相和气相。土壤黏粒、土壤有机质和土壤酸度是影响土壤理化性状的重要因素。在一般施肥情况、中等产量水平时,植物吸收的氮中有30%~60%、磷中有50%~70%、钾中有40%~60%是来自土壤。
土壤营养元素缺乏是影响作物生长的基础性原因,其类型有:土壤营养元素的缺乏;土壤中的营养元素不可吸收,如:干旱、土壤酸碱度(pH)不适、吸附固定、元素间的不协调等原因造成。
2.施肥
土壤养分根据作物吸收利用情况,可以分三类。一是土壤里相对含量较少,作物需要吸收利用较多的,这就是氮、磷、钾,叫做大量元素。二是土壤里含量相对较多,可是作物需要的却较少,主要有硅、硫、铁、钙、镁等,叫做中量元素。三是土壤里含量很少,作物需要的也很少,主要有铜、硼、锰、锌、钼等,叫做微量元素。
当土壤里不能提供作物生长发育所需的营养时,对作物进行人为的营养元素的补充的行为称为施肥。
无论施用有机肥料或无机肥料都能增加土壤养分,而施用有机肥料效果更好:一是能增加土壤养分;二是有机肥料在微生物的作用下形成的腐殖质能促进土壤团粒结构的形成,改善土壤结构;三是改善土壤的水热状况,增强吸水保水能力和吸收日光热能的能力;四是促进微生物活动,增加生理活性物质,刺激作物生长,增强抗病能力。施用农肥好比“食补”,施用化肥好比“药补”。
合理施肥,可充分发挥肥料的增产作用,实现高产、稳产、低成本。有机肥和化肥配合,氮、磷、钾配合,是合理施肥的重要原则。有机肥养分全,肥效慢;化肥肥分浓,见效快。有机肥和化肥配合施用,能取长补短、互相调剂,充分发挥这两种肥料的作用:
(1)因土施磷。土壤有效磷含量是决定磷肥有无效果以及效果大小的主要因素。土壤有效磷在20×10-6~40×10-6之间,是较缺磷土壤,可适施;土壤有效磷在40×10-6以上,属磷素丰富的土壤,可不施。作物幼苗期是需磷的关键时期,因此,磷肥应尽量作基肥或种肥早施。磷肥有较长的后效,不需要每季作物都施,应重点施在最好的茬口上。如绿肥和双季稻轮作时,绿肥要施足磷肥,以磷增氮。
(2)因作物施肥。作物不同,对养分需要的种类、品种、数量都不相同。首先,要看作物的需肥特性。小麦、水稻、玉米、高粱、糜子等,需氮较多,需磷、钾较少,应以施用氮肥为主,依土壤条件,配合磷、钾肥;豆科作物有根瘤菌固氮,但需要较多的磷、钾;薯类、烟草、麻、甘蔗、甜菜等,号称“喜钾作物”,在缺钾的土壤上要特别注意施用钾肥。其次,要看作物的需肥量。玉米、高粱等作物生育期短,需肥量大,施肥量应当高于其他禾谷类作物;小麦茎秆较软,氮肥用量过高,容易引起倒伏。
(3)因肥施用。有机肥和磷肥应当以基肥和种肥为主。氮肥应当把基肥、种肥、追肥结合起来,掌握关键时期,充分发挥氮肥的作用:小麦需氮的关键时期是苗期,氮肥以前重(重施种肥和冬前追肥)效果好;玉米喇叭口期需氮量大,追施氮肥可使棒大、粒多、粒重;早稻一般要蘖肥重,穗肥稳,粒肥补;晚稻除重视分蘖肥外,还要注意壮尾肥;棉花应轻施苗肥,稳施蕾肥,重施花铃肥。
(4)提倡深施。“肥料施进土,一亩顶二亩。”肥料深施,能减少损失,提高肥效。农家肥深施,肥料分布整个耕层,便于作物吸收,减少养分挥发损失。磷肥深施,有效磷含量低的下层土壤也能得到较多的磷肥,从而促进根系发育,充分发挥增产效益。铵态氮肥,尤其是碳酸氢铵和氨水,容易挥发损失,更应深施。深施可使氮肥被泥土覆盖,防止挥发;铵可被土壤吸附,淋失也很少;肥料分布在根系附近,便于作物吸收。氮肥深施可采取基肥深施、种肥底施、球肥深施、追肥沟施或穴施等方法。
二、主要农作物肥料配方设计
1.测土配方施肥
测土配方施肥是在进行土壤养分含量的测定和土壤诊断、分析作物需肥规律,掌握土壤供肥和肥料释放相关条件变化特点的基础上,结合本地农作物目标产量和生长发育特点以及当地农民田间管理习惯,制定不同区域农作物施用肥料的种类配比和用量,按方配肥,科学施用,从而达到提高肥料利用率,降低农业生产成本,提高农产品质量和生产效益,保护生态环境的目的。国际上通称平衡施肥,其环节有:采集土样、土壤化验(测土)、确定配方、加工配方肥、按方购肥、合理施肥,同时要搞好田间监测,不断修订配方,建立动态的平衡施肥制度。
2.配方施肥的科学依据
(1)养分归还学说。土壤是作物营养的贮存库,作物生长过程中会不断从土壤中吸走养分,如果不补充养分,土壤中的养分会越来越少,从而变得贫瘠。因此,要保持土壤肥沃,就必须补充养分,把作物带走的营养元素以肥料形式全部归还给土壤。种庄稼就必须施肥。
(2)最小养分律(同等重要律、不可代替律)。作物生长所必需的营养元素都有其特定的生理功能,不论其含量多少,都同等重要不可替代。要保证作物正常生长发育,必须满足它所需要的一切营养元素,其中有一种元素达不到需要的数量,作物生长发育就会受到影响,产量就受这一供给不足的营养元素所制约,称这种元素为最小养分。土壤中最缺乏的那个营养元素,往往决定和限制作物的产量。最小养分律指出了作物的生长过程中施肥应解决的主要矛盾。
(3)肥料报酬递减律。肥料的投入和产出,在一定的范围内,随投入增加产量会随之上升,但若超过最大限量后,投入增加产出会逐步下降,甚至为负数。该定律说明,作物施肥应当以适量为原则。
3.主要农作物肥料配方设计
根据土壤分布状况,按一定面积采集一个土样,再进行土样化验,然后以中等肥力水平为标准结合作物目标产量和各种作物营养特点设计标准肥料配方。
表1-1 湖北省应城市中等肥力耕地作物全期养分需求表
从上表可以看出,主要农作物除棉花外,氮、磷、钾需求水平大致相当。考虑到作物对微量元素硼、锌、铁、锰等需求不同,肥料配方应设定为4个,即水稻、棉花、小麦、油料(含油菜、大豆、芝麻)。
由于土壤氮素具有总体稳定和局部变异的双重特点。因此应将一定区域范围内,作物全生育期氮肥施用总量控制在一个合理的范围内。在这个范围内根据作物氮素吸收规律和本地农民施肥习惯对氮肥用量进行分配,总的原则是总量控制,分期调控。与氮素变异特征不同,土壤中磷、钾具有相对稳定的特点。因此大田作物磷肥可作底肥一次性施入。氮肥、钾肥除棉花分别按总需求量的30%、50%作底肥外,其余作物按80%作底肥施入。
表1-2 湖北省应城市中等肥力田作物肥料配方(底肥)
三、配方肥施用技术
按测土数据配制生产的复合(混)肥称为配方肥,一般以微量元素的种类来确定专用肥的类型。农民根据标识购买并进行施肥,在施肥中享受测土配方施肥技术。配方肥一般作基肥施用,追肥以单质肥为主。