第二章　经济作物测土配方施肥技术

第一节　经济作物测土配方施肥技术理论

测土配方施肥技术是综合运用现代农业科技成果，以肥料田间试验和土壤测试为基础，根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应，在合理施用有机肥料的基础上，科学提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法的一套施肥技术体系。它是促进作物高产、优质、高效、生态和安全的一种科学施肥技术，也是建设肥沃健康农田的关键技术。

一、经济作物测土配方施肥技术的作用

测土配方施肥技术的核心是调节和解决经济作物需肥与土壤供肥之间的矛盾，有针对性地补充经济作物所需的各种营养元素，经济作物缺什么补什么，需要多少补多少，实现各种养分的平衡供应，满足经济作物的需要，提高经济作物产量，改善经济作物品质。

1.测土配方施肥技术的作用

目前农村农家肥施用过少，而盲目施用化肥和过量施肥现象较为严重，不仅造成肥料资源严重浪费，农业生产成本增加，而且影响农产品品质，污染环境。开展测土配方施肥有利于推进农业节本增效，有利于促进耕地质量建设，有利于促进农作技术的发展，是贯彻落实科学发展观、维护农民切身利益的具体体现，是促进粮食稳定增产、农民持续增收、生态环境不断改善的重大举措。

（1）测土配方施肥技术是提高经济作物单产、保障粮食安全的客观要求　提高经济作物产量离不开土、肥、水、种四大要素。肥料在农业生产中的作用是不可或缺的，对农业产量的贡献约40%。人增地减的基本国情决定了提高单位耕地面积产量是必由之路，合理施肥能大幅度地提高经济作物产量；在测土配方的基础上合理施肥，促进经济作物对养分的吸收，可提高经济作物亩产5%～20%或更高。

（2）测土配方施肥技术是降低生产成本、促进节本增效的重要途径　在测土配方施肥条件下，由于肥料品种、配比、施肥量是根据土壤供肥状况和经济作物需肥特点确定，既可以保持土壤均衡供肥，还可以提高化肥利用率，降低化肥使用量，节约成本。实践证明，合理施肥，农业生产平均每亩可节约纯氮3～5千克，亩节本增效可达20元以上。

（3）测土配方施肥技术是减少肥料流失、保护生态环境的需要　盲目施肥、过量施肥，不仅易造成农业生产成本增加，而且减少肥料利用率，还会带来严重的环境污染。在测土配方施肥条件下，经济作物生长健壮，抗逆性增强，减少农药施用量，可降低化肥、农药对农产品及环境的污染。目前农民盲目偏施或过量施用氮肥的现象严重，氮肥大量流失，对水体营养和大气臭氧层的破坏十分严重。推行测土配方施肥技术是保护生态环境，促进农业可持续发展的必由之路。

（4）测土配方施肥技术是提高农产品质量、增强农业竞争力的重要环节　滥用化肥会使农产品质量降低。通过科学施肥，能克服过量施肥造成的徒长现象，减少经济作物倒伏，增强抗病虫害能力，从而减少农药的施用量，降低农产品中农药残留的风险。施肥方式不仅决定经济作物产量的高低，同时也决定农产品品质的优劣。通过测土配方施肥技术，可实现合理用肥，科学施肥，从而改善经济作物品质。

（5）测土配方施肥技术是不断培肥地力、提高耕地产出能力的重要措施　测土配方施肥技术是耕地质量建设的重要内容，通过有机与无机相结合，用地与养地相结合，做到缺素补素，能改良土壤，最大限度地发挥耕地的增产潜力。农业生产中施肥不合理，主要表现在不施有机肥或少施有机肥，偏施滥施氮肥，养分失衡，土壤结构受破坏，土壤肥力下降。测土配方施肥，能明白土壤中到底缺少什么养分，根据需要配方施肥，才能使土壤缺失的养分及时得到补充，维持土壤养分平衡，改善土壤理化性状。

（6）测土配方施肥技术是节约能源消耗、建设节约型社会的重大行动　化肥是资源依赖型产品，化肥生产必须消耗大量的天然气、煤、石油、电力和有限的矿物资源。节省化肥生产性支出对于缓解能源紧张矛盾具有十分重要的意义，节约化肥就是节约资源。

2.测土配方施肥技术的目标

测土配方施肥技术不同于一般的项目或工程，是一项长期性、规范性、科学性、示范性和应用性都很强的农业科学技术，是直接关系到作物稳定增产、农民收入稳步增加、生态环境不断改善的一项“日常性”工作。有效全面实施测土配方施肥技术，能够达到5个方面目标。

（1）高产目标　通过该项技术使经济作物单产水平在原有水平上有所提高，在当前生产条件下能最大限度地发挥经济作物的生产潜能。

（2）优质目标　通过该项技术实施均衡经济作物营养，使经济作物在产品品质上得到明显改善。

（3）高效目标　做到合理施肥、养分配比平衡、分配科学，提高肥料利用率，降低生产成本，提高产投比，施肥效益明显增加。

（4）生态目标　通过测土配方施肥技术，减少肥料挥发、流失等损失，减轻对地下水、土壤、水源、大气等污染，从而保护农业生态环境。

（5）改土目标　通过有机肥和化肥配合施用，实现耕地用养平衡，在逐年提高产量的同时，使土壤肥力得到不断提高，达到培肥土壤、提高耕地综合生产能力的目标。

二、经济作物测土配方施肥技术的基本原理

1.测土配方施肥技术的理论基础

测土配方施肥技术是一项科学性很强的综合性施肥技术，它涉及作物、土壤、肥料和环境条件，因此，它继承一般施肥理论的同时又有新的发展。其理论依据主要有养分归还学说、最小养分律、报酬递减率、因子综合作用律、必需营养元素同等重要和不可代替律。

（1）养分归还学说　养分归还学说认为：“作物从土壤中吸收养分，每次收获必从土壤中带走某些养分，使土壤中养分减少，土壤贫化，要维持地力和作物产量，就要归还作物带走的养分。”用发展的观点看，主动补充从土壤中带走的养分，对恢复地力，保证作物持续增产有重要意义。但也不是要归还从土壤中取走的全部养分，而应该有重点地向土壤归还必要的养分就可以了。

（2）最小养分律　最小养分律认为：“作物产量受土壤中相对含量最小的养分所控制，作物产量的高低则随最小养分补充量的多少而变化。”作物为了生长发育需要吸收各种养分，但是决定产量的却是土壤中那个相对含量最小的养分因素，产量也在一定限度内随着这个因素的增减而相对地变化，如果无视这个限制因素的存在，即使继续增加其他营养成分也难以再提高作物产量。但最小养分不是指土壤中绝对养分含量最小的养分；最小养分是限制作物生长发育和提高产量的关键，因此，在施肥时，必须首先补充这种养分；最小养分不是固定不变的，而是随条件变化而变化的。当土壤中某种最小养分增加到能够满足作物需要时，这种养分就不再是最小养分了，另一种元素又会成为新的最小养分。我国20世纪60年代氮、磷是最小养分，70年代北方部分地区出现钾或微量元素为最小养分。

（3）报酬递减律　报酬递减律实际上是一个经济上的定律。该定律的一般表述是：“从一定土壤上所得到的报酬随着向该土地投入的劳动资本量的增大而有所增加，但报酬的增加却在逐渐减小，亦即最初的劳力和投资所得到的报酬最高，以后递增的单位投资和劳力所得到的报酬是渐次递减的”。科学试验进一步证明，当施肥量（特别是氮）超过适量时，作物产量与施肥量之间的关系就不再是直线模式，而呈抛物线模式。报酬递减律是以其他技术条件不变（相对稳定）为前提，反映了投入（施肥）与产出（产量）之间具有报酬递减的关系。在推荐施肥中，重视施肥技术的改进，在提高施肥水平的情况下，力争发挥肥料最大的增产作用获得较高的经济效益。

（4）因子综合作用律　因子综合作用律的中心意思是作物产量是水分、养分、光照、温度、空气、品种以及耕作条件、栽培措施等因子综合作用的结果，但其中必有一个起主导作用的限制因子，产量在一定程度上受该种限制因子的制约。为了充分发挥肥料的增产作用和提高肥料的经济效益，一方面，施肥措施必须与其他农业技术措施密切配合；另一方面，各种养分之间的配合施用，能使养分平衡供应。因此，在制订施肥方案时，利用因子之间的相互作用效应，其中包括养分之间以及施肥与生产技术措施（如灌溉、良种、防治病虫害等）之间的相互作用效应是提高农业生产水平的一项有效措施，也是经济合理施肥的重要原理之一。

（5）营养元素同等重要和不可代替律　大量试验证实，各种必需营养元素对于作物所起的作用是同等重要的，它们各自所起的作用，不能被其他元素所代替。这是因为每一种元素在作物新陈代谢的过程中都各有独特的功能和生化作用。例如，棉花缺氮，叶片失绿，缺铁时，叶片也失绿。氮是叶绿素的主要成分，而铁不是叶绿素的成分，但铁对叶绿素的形成同样是必需的元素。没有氮不能形成叶绿素，没有铁同样不能形成叶绿素。所以说铁和氮对作物营养来说都是同等重要的。

（6）作物营养关键期　作物在不同的生育时期，对养分吸收的数量是不同的，而有两个时期，如能及时满足作物对养分的要求，则能显著提高作物产量和改善产品品质。这两个时期即是作物营养的关键时期，也就是作物营养的临界期和作物营养最大效率期。

①作物营养的临界期。在作物生长发育过程中，有一时期虽对某种养分要求的绝对量不多，但要求迫切，不可缺少。如果此时缺少这种养分，就会明显影响作物的生长与发育，即使以后补施该种养分再多，也很难弥补由此而造成的损失。这个时期被称为作物营养的临界期。不同作物，不同营养元素的临界营养期是不同的。如棉花磷素营养临界期在二、三叶期，油菜在五叶期以前；棉花氮素营养临界期是现蕾初期；钾素营养临界期累积资料很少。

②作物营养的最大效率期。在作物生长发育过程中，有一个时期作物对养分的需要量最多，吸收速率最快，产生的肥效最大，增产效率最高的这一时期，就是作物营养的最大效率期，也称强度营养期。不同作物的最大效率期是不同的，如棉花的氮、磷最大效率期在盛花始铃期。

2.测土配方施肥技术的基本原则

推广测土配方施肥技术在遵循养分归还学说、最小养分律、报酬递减率、因子综合作用律、必需营养元素同等重要律和不可代替律、作物营养关键期等基本原理基础上，还需要掌握以下基本原则。

（1）氮、磷、钾相配合　氮、磷、钾相配合是测土配方施肥技术的重要内容。随着产量的不断提高，在土壤高强度消耗养分的情况下，必须强调氮、磷、钾相互配合，并补充必要的微量元素，才能获得高产稳产。

（2）有机与无机相结合　实施测土配方施肥技术必须以有机肥料施用为基础。增施有机肥料可以增加土壤有机质含量，改善土壤理化性状，提高土壤保水保肥能力，增强土壤微生物的活性，促进化肥利用率的提高。因此，必须坚持多种形式的有机肥料投入，培肥地力，实现农业可持续发展。

（3）大量、中量、微量元素配合　各种营养元素的配合是测土配方施肥技术的重要内容，随着产量的不断提高，在耕地高度集约利用的情况下，必须进一步强调氮、磷、钾肥的相互配合，并补充必要的中量、微量元素，才能获得高产稳产。

（4）用地与养地相结合，投入与产出相平衡　要使作物—土壤—肥料形成物质和能量的良性循环，必须坚持用养结合，投入产出相平衡，维持或提高土壤肥力，增强农业可持续发展能力。

3.测土配方施肥技术的基本方法

我国测土配方施肥技术的方法归纳为三大类6种：第一类，地力分区（级）配方法；第二类，目标产量配方法，其中包括养分平衡法和地力差减法；第三类，田间试验配方法，其中包括养分丰缺指标法、肥料效应函数法和氮磷钾比例法。在确定施肥量的方法中以养分丰缺指标法、养分平衡法和肥料效应函数法应用较为广泛。

（1）地力分区（级）配方法　地力分区（级）配方法是根据土壤肥力高低分成若干等级或划出一个肥力相对均等的田块，作为一个配方区，利用土壤普查资料和肥料田间试验成果，结合群众的实践经验估算出这一配方区内比较适宜的肥料种类及施用量。

（2）目标产量配方法　包括养分平衡法和地力差减法。

①养分平衡法。是以实现作物目标产量所需养分量与土壤供应养分量的差额作为施肥的依据，以达到养分收支平衡的目的。

②地力差减法。就是目标产量减去地力产量，就是施肥后增加的产量，肥料需要量可按下列公式计算。

（3）田间试验配方法　包括养分丰缺指标法、肥料效应函数法和氮磷钾比例法。

①肥料效应函数法。肥料效应函数法是以田间试验为基础，采用先进的回归设计，将不同处理得到的产量和相应的施肥量进行数理统计，求得在供试条件下作物产量与施肥量之间的数量关系，即肥料效应函数或称肥料效应方程式。从肥料效应方程式中不仅可以直观地看出不同肥料的增产效应和两种肥料配合施用的交互效应，而且还可以通过它计算出最大施肥量和最佳施肥量，作为配方施肥决策的重要依据。

②养分丰缺指标法。在一定区域范围内，土壤速效养分的含量与作物吸收养分的数量之间有良好的相关性，利用这种关系，可以把土壤养分的测定值按照一定的级差划分养分丰缺等级，提出每个等级的施肥量。

③氮磷钾比例法。通过田间试验可确定不同地区、不同作物、不同地力水平和产量水平下氮、磷、钾三要素的最适用量，并计算三者比例。实际应用时，只要确定其中一种养分用量，然后按照比例就可确定其他养分用量。

三、经济作物测土配方施肥的技术要点

测土配方施肥技术包括“测土、配方、配肥、供应、施肥指导”5个核心环节和“野外调查、田间试验、土壤测试、配方设计、校正试验、配方加工、示范推广、宣传培训、数据库建设、效果评价、技术创新”11项重点内容。

1.测土配方施肥技术的核心环节

（1）测土　在广泛的资料收集整理、深入的野外调查和典型农户调查、掌握耕地的立地条件、土壤理化性质与施肥管理水平的基础上，按平均每100～200亩农田确定取样单元及取样农户地块，采集有代表的土样1个；对采集的土样进行有机质、全氮、水解氮、有效磷、缓效钾、速效钾及中、微量元素等养分的化验，为制定配方和田间肥料试验提供基础数据。

（2）配方　以开展田间肥料小区试验，摸清土壤养分校正系数、土壤供肥量、作物需肥规律和肥料利用率等基本参数，建立不同施肥分区主要作物的氮、磷、钾肥料效应模式和施肥指标体系为基础，再由专家分区域、分作物根据土壤养分测试数据、作物需肥规律、土壤供肥特点和肥料效应，在合理配施有机肥的基础上，提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料配方。

（3）配肥　依据施肥配方，以各种单质或复混肥料为原料，配制配方肥料。目前，在推广上有两种模式：一是农民根据配方建议卡自行购买各种肥料配合施用；二是由配肥企业按配方加工配方肥料，农民直接购买施用。

（4）供应　测土配方施肥技术最具活力的供肥模式是通过肥料招投标，以市场化运作、工厂化生产和网络化经营将优质配方肥料供应到户、到田。

（5）施肥　制定、发放测土配方施肥建议卡到户或供应配方肥到点，并建立测土配方施肥示范区，通过树立样板田的形式来展示测土配方施肥技术效果，引导农民应用测土配方施肥技术。

2.测土配方施肥技术的重点内容

（1）野外调查　资料收集整理与野外定点采样调查相结合，典型农户调查与随机抽样调查相结合，通过广泛深入的野外调查和取样地块农户调查，掌握耕地地理位置、自然环境、土壤状况、生产条件、农户施肥情况以及耕作制度等基本信息进行调查，以便有的放矢地开展测土配方施肥技术工作。

（2）田间试验　田间试验是获得各种经济作物最佳施肥量、施肥时期、施肥方法的根本途径，也是筛选、验证土壤养分测试技术、建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验，掌握各个施肥单元不同作物优化施肥量，基、追肥分配比例，施肥时期和施肥方法；摸清土壤养分校正系数、土壤供肥量、农作物需肥参数和肥料利用率等基本参数；构建作物施肥模型，为施肥分区和肥料配方依据。

（3）土壤测试　土壤测试是肥料配方的重要依据之一，随着我国种植业结构不断调整，高产作物品种不断涌现，施肥结构和数量发生了很大的变化，土壤养分库也发生了明显改变。通过开展土壤氮、磷、钾及中、微量元素养分测试，了解土壤供肥能力状况。

（4）配方设计　肥料配方设计是测土配方施肥工作的核心。通过总结田间试验、土壤养分数据等，划分不同区域施肥分区；同时，根据气候、地貌、土壤、耕作制度等相似性和差异性，结合专家经验，提出不同作物的施肥配方。

（5）校正试验　为保证肥料配方的准确性，最大限度地减少配方肥料批量生产和大面积应用的风险，在每个施肥分区单元设置配方施肥、农户习惯施肥、空白施肥3个处理，以当地主要经济作物及其主栽品种为研究对象，对比配方施肥的增产效果，校验施肥参数，验证并完善肥料施用配方，改进测土配方施肥技术参数。

（6）配方加工　配方落实到农户田间是提高和普及测土配方施肥技术的最关键环节。目前不同地区有不同的模式，其中最主要的也是最具有市场前景和运作模式就是市场化运作、工厂化加工、网络化经营。这种模式适应我国农村农民科技水平低、土地经营规模小、技物分离的现状。

（7）示范推广　为促进测土配方施肥技术能够落实到田间地点，既要解决测土配方施肥技术市场化运作的难题，又要让广大农民亲眼看到实际效果，这是限制测土配方施肥技术推广的“瓶颈”。建立测土配方施肥示范区，为农民创建窗口，树立样板，全面展示测土配方施肥技术效果。将测土配方施肥技术物化成产品，打破技术推广“最后一公里”的“坚冰”。

（8）宣传培训　测土配方施肥技术宣传培训是提高农民科学施肥意识、普及技术的重要手段。农民是测土配方施肥技术的最终使用者，迫切需要向农民传授科学施肥方法和模式；同时还要加强对各级技术人员、肥料生产企业、肥料经销商的系统培训，逐步建立技术人员和肥料经销持证上岗制度。

（9）数据库建设　运用计算机技术、地理信息系统和全球卫星定位系统，按照规范化测土配方施肥数据字典，以野外调查、农户施肥状况调查、田间试验和分析化验数据为基础，时时整理历年土壤肥料田间试验和土壤监测数据资料，建立不同层次、不同区域的测土配方施肥数据库。

（10）效果评价　农民是测土配方施肥技术的最终执行者和落实者，也是最终受益者。检验测土配方施肥的实际效果，及时获得农民的反馈信息，不断完善管理体系、技术体系和服务体系。同时，为科学地评价测土配方施肥的实际效果，必须对一定的区域进行动态调查。

（11）技术创新　技术创新是保证测土配方施肥工作长效性的科技支撑。重点开展田间试验方法、土壤养分测试技术、肥料配制方法、数据处理方法等方面的创新研究工作，不断提升测土配方施肥技术水平。