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Establishing phosphorus and potassium fertilization recommendation
index based on the ‘3414’ field experiments

应用“3414”试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系


Recently, numerous field experiments are conducted in national soil testing and fertilization recommendation project, however, how to use these experimental data to establish fertilization recommendation index is urgently needed. Taking the winter wheat “3414” experiments in Shandong Province as an example, the process of establishing fertilization recommendation index was investigated and discussed. Soil Olsen-P and NH4OAc-K were classified as low (<75% relative yield), medium (75%–90% relative yield), high (90%–95% relative yield) and very high (>95% relative yield) based on the relative yields. Fertilizer recommended rates were simulated by the models of three-factor or one-factor for each “3414” field experiment. The results indicate that phosphorus fertilizer rates (P2O5) are 100–130, 80–100, 60–80, and 0 kg/ha when soil fertility are classified as low, medium, high and very high (Olsen-P<10, 10–30, 30–50 and >50 mg/kg), respectively, while potassium fertilizer rates (K2O) are 120–150,100–120, 60–80, and 0 kg/ha (NH4OAc-K <50, 50–100, 100–140 and >140mg/kg). Therefore, establishing fertilization recommendation index based on "3414" field experimental data is practicable.


全 文 :收稿日期:!""#$%%$"! 接受日期:!""&$"’$%’
基金项目:国家科技支撑计划(!""()*+%")",,!""()*+%")"&);“’-&”项目(!""($.(");测土配方施肥项目资助。
作者简介:孙义祥(%’#%—),男,安徽省霍邱县人,副研究员,博士研究生,研究方向为养分资源综合管理。/01234:567839327:;%!(< =>1
! 通讯作者 /01234:=63?4; =26@ AB6@ =7;=CA79D;=26@ AB6@ =7
应用“!"#"”试验建立冬小麦测土配方施肥
指标体系
孙义祥%,!,郭跃升,,于舜销章,,蒋庆功,,程琳琳%,崔振岭%!,
陈新平%!,江荣风%,张福锁%
(%中国农业大学资源与环境学院,北京 %"""’-;! 安徽省农业科学院土壤肥料研究所,安徽合肥 !,"",%;
, 山东省土壤肥料总站,山东济南 !E"%"")
摘要:以山东省冬小麦为例,对应用“,-%-”完全或部分实施试验结果建立磷、钾施肥技术指标体系的技术环节进行
探讨,并就当前建立指标体系中遇到的问题进行解析。本研究以相对产量 #EF、’"F和 ’EF为标准将山东省土壤
有效磷、速效钾划分为低、中、高和极高 -级;并分别用三元二次、一元二次和线性加平台模型对不同土壤养分分级
范围内施肥量与产量关系进行模拟,计算最佳肥料用量。结果表明,当山东省土壤有效磷、速效钾含量处于低等级
(G45A70H I %" 1: J K:、LM-G*=0N I E" 1: J K:)时,磷、钾肥(H!GE和 N!G)用量分别应为 %""!%,"和 %!"!%E" K: J C1!;
中等级(G45A70H %"!," 1: J K:、LM-G*=0N E"!%"" 1: J K:)时,磷、钾肥用量为 &"!%""和 %""!%!" K: J C1!;高等
级(G45A70H ,"!E" 1: J K:、LM-G*=0N %""!%-" 1: J K:)时,磷、钾肥用量为 ("!&"和 ("!&" K: J C1!;当土壤有效
磷高于 E" 1: J K:,速效钾高于 %-" 1: J K: 时,无需磷钾肥施用。
关键词:肥力分级指标;相对产量;推荐施肥
中图分类号:O%-#!"#$%&’"(’)* +(,"+(,-." $)/ +,#$""’.0 12-#’&’3$#’,) -24,002)/$#’,)
’)/25 %$"2/ ,) #(2“,-%-”1’2&/ 25+2-’02)#"
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7.6*2 7,-/%39 #’ 7&+2,*$4*+% 5,2%.,%),C%’%2 ?D<6%"#-$4#:YA=A7\48,761A]>65 Z3A4B A9DA]31A7\5 2]A =>7B6=\AB 37 72\3>724 5>34 \A5\37: 27B ZA]\343?2\3>7 ]A=>11A7B2\3>7
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\3‘A 83A4B),1AB361(#EF $ ’"F ]A42\3‘A 83A4B),C3:C(’"F $ ’EF ]A42\3‘A 83A4B)27B ‘A]8 C3:C( c ’EF ]A42\3‘A
83A4B)a25AB >7 \CA ]A42\3‘A 83A4B5 @ [A]\343?A] ]A=>11A7BAB ]2\A5 _A]A 531642\AB a8 \CA 1>BA45 >Z \C]AA0Z2=\>] >] >7A0Z2=0
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植物营养与肥料学报 !""’,%E(%):%’#$!",
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土壤肥力指标法是国际上最通用的测土配方施
肥方法[345],也是当前全国测土配方施肥工作中主
推的施肥方法之一。在 67世纪 87年代我国第二次
土壤普查工作中,土壤养分丰缺指标协作组曾系统
地建立了我国主要土壤类型、主要大田作物的土壤
肥力分级指标[948],这为测土结果的应用、对分析结
果的校验与解释和确定施肥量等方面奠定了基
础[:437],在很大程度上推动了当时配方施肥技术的
发展。
自第二次土壤普查以来,由于缺少全国性田间
试验结果的积累,我国测土配方施肥工作一直沿用
以往的土壤养分丰缺指标。然而,我国大田作物品
种特性、产量水平、栽培方式、农民施肥方式和土壤
肥力等要素都发生了很大变化[33436],原有的技术指
标体系已不能适应当前生产的需求[35];而且,当前
测土配方施肥目标已由以往单一的追求高产向作物
高产、高效、土壤培肥、环境保护等多目标过渡。因
此,建立我国当前不同农业生态区、不同作物的土壤
肥力分级指标及相应的推荐施肥量是做好我国测土
配方施肥工作的关键。
随着全国测土配方施肥项目实施规模的不断增
加,全国不同农业生态区、不同作物体系积累了大量
的“5939”田间试验数据,而且数据量呈逐年递增趋
势,这为建立我国当前土壤肥力分级指标体系提供
了很好的机遇。但受技术力量的限制,很多科技人
员,特别是基层技术人员对利用“5939”田间试验数
据建立土壤肥力分级指标的技术环节尚不清楚,实
际操作过程遇到种种问题,限制了该项工作的快速
推进。为此,以山东省冬小麦为例,对应用“5939”完
全或部分实施方案试验结果建立磷、钾推荐施肥技
术指标体系的技术环节进行了系统探讨,并就当前
建立指标体系建立过程中遇到的问题进行解析,旨
在评价建立指标体系的必要性和能否利用“5939”试
验建立磷、钾推荐施肥技术指标体系,为全国测土配
方施肥工作中指标体系的建立提供技术支持。
) 材料与方法
)*) 试验设计
试验数据来源于山东省测土配方项目实施县
677;年冬小麦试验,分为“5939”完全实施和部分实
施两种试验方案。本研究共涉及田间试验 3<8 个,
其中完全实施试验 ==个,部分实施试验 336 个,分
布在成武、聊城、广饶、乐陵、寿光、菏泽、无棣、文登、
招远、新泰、枣庄、临淄、章丘、郯城等地。
“5939”完全实施试验,即:氮、磷、钾 5因素,每
个因素 9水平,共 39 个处理的肥料试验设计方案。
9个水平的含义:7水平指不施肥,6水平指当地最
佳施肥量的近似值,3水平 > 6水平 ? 7@;,5水平 > 6
水平 ? 3@;(该水平为过量施肥水平)。39 个处
理[3943=]分 别 为: 3) A7B7C7; 6) A7B6C6; 5)
A3B6C6;9)A6B7C6;;)A6B3C6;=)A6B6C6;<)
A6B5C6;8)A6B6C7;:)A6B6C3;37)A6B6C5;33)
A5B6C6;36)A3B3C6;35)A3B6C3;39)A6B3C3。
“5939”部分实施试验设计有:AB、AC、BC和参
数试验几种方案。其中 AB试验包括处理 6、5、9、;、
=、<、33、36;AC试验包括处理 6、5、=、8、:、37、33、35;
BC试验包括处理 9、;、=、<、8、:、37、39;参数试验包
括处理 3、6、9、=和 8。
)*+ 数据统计方法
3@6@3 土壤磷钾肥力分级指标的建立方法 冬小
麦缺素区相对产量具体计算方法如下:
设施用磷肥的 9 个水平分别为 B7、B3、B6、B5
(氮、钾均为 6个水平);对应产量分别为 DB7、DB3、
DB6、DB5。如果 DB7最大,缺磷相对产量为 377E;
如果 DB3、DB6或 DB5中之一最大,缺磷相对产量为
DB7与最高产量比值。
用同样的方法计算冬小麦缺钾区相对产量。
以“对数”类型获得相对产量与对应土壤养分测
试值之间的数学关系式,分别以相对产量为 ;7E、
<;E、:7E和 :;E计算对应的土壤养分含量,根据
这些值划分土壤养分丰缺指标。
本文定义冬小麦缺素区相对产量低于 ;7E的
养分值为极低,介于 ;7E至 <;E范围内的为低,介
于 <;E至 :7E范围内的为中,介于 :7E!:;E之间
的为高,大于 :;E的为极高。
3@6@6 推荐施肥量的计算方法 对山东省所有
“5939”试验数据分别用三元二次、一元二次和线性
加平台(一元)的模型模拟,根据散点图趋势和不同
方程拟合的决定系数选择最适模型,三元二次、一元
二次模型可通过边际效应分析确定每个试验点的最
佳磷、钾肥施用量,线性加平台模型可以直接计算最
佳施肥量。
采用三元二次肥料效应模型进行拟合时,所采
用的方程为:
8:3 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 3;卷
! " #$ % #&’& % #(’&( % #)’( % #*’(( % #+’) %
#,’)( % #-’&’( % #.’&’) % #/’(’)
式中,’&、’(、’)分别为 0、1(2+、3(2用量。如果上述
方程拟合成功(二次项前系数为负值,一次项前系数
为正值,4检验显著),根据边际收益等于边际成本,
即 5!·6! " 5’·6’ 的原则计算经济最佳产量施肥
量[&*],分别以 ’&、’(、’) 为变量,对方程两边求导,得
到方程组:
#& % (#(’& % #-’( % #.’) " 1’& 7 1!
#) % (#*’( % #-’& % #/’) " 1’( 7 1!
#+ % (#,’) % #.’& % #/’( " 1’)
{
7 1!
式中,1’&、1’(、1’) 和 1!分别代表 0、1(2+、3(2和冬
小麦的价格,三元二次方程系数 #&、#(、#)、#*、#+、#,、
#-、#.、#/ 的值和肥料 0、1(2+、3(2的价格代入上述
方程组,解方程组即可获取最佳氮、磷、钾肥用量。
采用一元二次模型进行拟合时,方程为:
! " 8 % #’ % 9’(
式中,! 为子粒产量( :; 7 <=(); ’ 为肥料用量
(:; 7 <=();8为截距;#为一次回归系数;9 为二次
回归系数。选用处理 *、+、,、-的产量结果模拟磷肥
的推荐用量,选用处理 ,、.、/、&$的产量结果模拟钾
肥的推荐用量,根据边际收益等于边际成本,即 5!·
6! " 5’·6’计算经济最佳施肥量。
采用直线加平台模型进行拟合时,方程为:
! " 8 % #’(’!>)
! " 1(’ ? >)
式中,! 为子粒产量( :; 7 <=(); ’ 为肥料用量
(:; 7 <=();8为截距;#为回归系数;>为直线与平
台的交点,即最佳施肥量;1为平台产量(:; 7 <=(),
即最高子粒产量。
对山东省所有不完全试验数据用一元二次和线
性加平台(一元)的模型模拟。
计算时 1和 3肥以 1(2+和 3(2计,价格分别为
*@+和 )@$元 7 :;,冬小麦为 &@* 元 7 :;。当试验结果
表明施肥增产效果不显著时,则推荐施肥量为 $,如
果推荐施肥量高于试验的最高施肥量,则以试验的
最高施肥量为推荐施肥量。
将每个试验点的最佳施肥量与土壤养分含量对
应进行统计(磷肥用量对应土壤有效磷含量,钾肥用
量对应土壤交换性钾含量),按上述建立的土壤肥力
分级指标进行分类(低、中、高、极高)汇总统计,确定
在不同养分水平下适宜的推荐用量。
! 结果与分析
!"# 山东省土壤有效磷钾分级指标
(@&@& 山东省土壤有效磷分级指标 根据山东省
冬小麦试验缺磷处理的相对产量与土壤有效磷含量
作散点图(图 &),并作对数回归方程:! " &&@*()AB
(’)% +$@-.+(C( " $@(.$)"")。土壤有效磷含量
与缺磷处理冬小麦相对产量的相关性达到极显著性
水平,将相对产量 +$D、-+D、/$D和 /+D代入对数
方程,求出对应的土壤有效磷含量数值分别为 &、.、
)&和 *. =; 7 :;,即为土壤有效磷的丰缺指标值。
所有试验点冬小麦相对产量的平均值为 .,D,
最大值为 &$$D,最小值为 +.D。也就是说,在本研
究条件下缺磷处理冬小麦相对产量没有低于 +$D
的。在本研究中冬小麦相对产量为 +$D时对应的
土壤有效磷含量(& =; 7 :;)为模型外推值,没有实际
意义。因此,本研究将土壤有效磷的 +级指标简化
为 * 级,即冬小麦相对产量低于 -+D时,土壤有效
磷为低等级(. =; 7 :;);相对产量在 -+D至 /$D之
间,土壤有效磷为中等级(.!)& =; 7 :;);相对产量
在 /$D至 /+D之间,土壤有效磷为高等级()&!*.
=; 7 :;);相对产量大于 /+D时,土壤有效磷为极高
等级( ? *. =; 7 :;)。考虑到实际操作的方便性,可
将土壤有效磷丰缺指标值进一步简化,即土壤有效
磷含量小于 &$ =; 7 :;的土壤为低等级磷肥力土壤,
介于 &$!)$ =;:; 的土壤为中等级磷肥力土壤,介
于 )$!+$ =; 7 :;的土壤为高等级磷肥力土壤,大于
+$ =; 7 :;的土壤为极高等级磷肥力土壤。
图 # 土壤有效磷含量与缺磷处理冬小麦相对产量的关系
$%&’# ()* +*,-.%/01)%2 3*.4**0 1/%, 5,1*067 -08
+*,-.%9* &+-%0 :%*,8 /; 4%0.*+ 4)*-.
(@&@( 土壤速效钾丰缺指标的建立 山东省冬小麦
试验缺钾处理的相对产量与土壤速效钾含量的对数
//&&期 孙义祥,等:应用“)*&*”试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系
回归 方 程 为: ! " #$%&’()*( +), &$%-./(0& "
.%1-$1!!)(图 &)。缺钾处理冬小麦相对产量与土壤
速效钾含量的相关性达到极显著性水平,根据方程计
算,获得缺钾区冬小麦相对产量 ’.2、3’2、/.2和
/’2时对应的土壤速效钾含量分别为 (、1$、/3和 #13
45 6 75,这组数值即为土壤速效钾的丰缺指标值。
与土壤有效磷丰缺指标建立遇到相似的问题,
山东省小麦田间试验中低土壤速效钾的试验点很少,
图 ! 土壤速效钾含量与缺钾处理冬小麦相对产量的关系
"#$%! &’( )(*+,#-./’#0 1(,2((. /-#* 3456789: +.;
)(*+,#<( $)+#. =#(*; -> 2#.,() 2’(+,
全部试验中没有一个缺钾处理的小麦相对产量低于
’.2。因此,’.2小麦相对产量对应的土壤速效钾
含量为方程外推获得,具有很大不确定性。考虑到
实际操作的方便性和土壤速效钾含量现状,可以将
山东省的土壤钾素肥力指标分为 $级,速效钾含量
小于 ’. 45 6 75的土壤为低等级钾肥力土壤,速效钾
含量介于 ’.!#.. 45 6 75的土壤为中等级钾肥力土
壤,#..!#$. 45 6 75的土壤为高等级钾肥力土壤,速
效钾含量大于 #$. 45 6 75的土壤为极高等级钾肥力
土壤。
!?! 磷钾肥推荐施肥指标体系的建立
对山东“1$#$”完全实施试验进行三元二次回归
分析发现,模拟成功率仅有 /2,磷钾分别进行一元
二次拟合的成功率为 132和 112(表 #)。
对于三元二次回归方程拟合不成功的试验点分
别采用一元二次方程和线性加平台方程进行拟合,
方程的选择根据散点图趋势和不同方程拟合的决定
系数选择。对所有方程拟合不成功且增产效果不明
显的点,本研究设定最佳施肥量为 .;对于推荐施肥
量高于试验的最高施肥量的点,设定试验的最高施
肥量为推荐施肥量。
表 @ 山东省 AA个“B5@5”试验方程拟合的成功率比较
&+1*( @ &’( )+,#- -> +<+#*+1*( (C0()#D(.,/ 8+*8E*+,(; 1= ;#>>()(., >(),#*#F() D-;(*/
项目
89:4
三元二次方程
;<=::>?@A9B= 4BC:)
一元二次方程
D*:>?@A9B= 4BC:)
E F
模型拟合成功的百分数(2)
;<: G:=A:*9@5: B? HIAA:HH?I) 4BC:)H /%. 13%1 1&%-
模型拟合不成功的百分数(2)
;<: G:=A:*9@5: B? I*>HIAA:HH?I) 4BC:)H /#%. (&%3 (3%&
&%&%# 磷肥推荐指标体系的建立 在山东省 ((个
“1$#$”完全实施试验和 #(个部分实施试验中,试验
点土壤有效磷含量集中于中等级范围(#.! 1.
45 6 75)的试验点 ’(个,肥料效应方程计算的平均磷
肥推荐用量(E&D’)为 -/ J 3 75 6 <4&;土壤有效磷含
量为低等级( K #. 45 6 75)的试验点有 ##个,肥料效
应方程计算的平均磷肥推荐用量(E&D’)为 ##’ J #$
75 6 <4&;土壤有效磷含量处于高等级(1.! ’.
45 6 75)的试验点 #1个,肥料效应方程计算的平均磷
肥推荐用量(E&D’)为 3# J #1 75 6 <4&。土壤有效磷
在 ’. 45 6 75以上的有 &个,肥料效应方程计算的平
均磷肥推荐用量(E&D’)为 #. J #. 75 6 <4&。以磷肥
的当季效应为主,再综合考虑养分收支平衡对土壤
磷肥力的长期影响和磷肥恒量监控的思路[#3],给出
不同土壤有效磷等级下的磷肥推荐量(表 &)。
&%&%& 钾肥推荐指标体系的建立 山东省 (( 个
“1$#$”完全实施试验和 #3个部分实施试验中,土壤
速效钾含量为中等级(’.!#.. 45 6 75)的试验点有
&-个,肥料效应方程计算的平均钾肥用量(F&D)为
##. J #1 75 6 <4&。1$个试验点的土壤速效钾含量处
于高等级(#..!#$. 45 6 75),肥料效应方程计算的
平均钾肥用量(F&D)为 (- J / 75 6 <4&。&.个试验点
土壤速效钾高于 #$. 45 6 75,肥料效应方程计算的平
均钾肥用量(F&D)为 ’$ J #. 75 6 <4&;但考虑到实际
生产中小麦对钾素不敏感,并参考以往相关研究结
果[#-],建议在土壤速效钾含量高于 #$. 45 6 75的极
..& 植 物 营 养 与 肥 料 学 报 #’卷
表 ! 山东省土壤有效磷丰缺指标及冬小麦磷肥推荐用量表
"#$%& ! ’()% #*#)%#$%& + ,-#.&/ #0. + 1&-2)%)3&-
-&4(55&0.#2)(0 1(- 6)02&- 67
土壤有效磷等级
!"#$% &’
(&)* +*(%,-.
相对产量
/%*#0)1% 2)%*$
(3)
土壤有效磷
4&)* +*(%,-.
(56 7 86)
磷肥推荐用量
/%9&55%,$ . "#0%
(.:+; 86 7 <5:)
极高 =%"2 <)6< > ?; > ;@ @!
高 A)6< ?@!?; B@!;@ C@!D@
中 E%$)F5 G;!?@ H@!B@ D@!H@@
低 I&J K G; K H@ H@@!HB@
!或根据当地实际情况施种肥(.:+;)H;!B@ 86 7 <# &"(.:+;)L#(#*
’%"0)*)M%" #0 N*#,0),6 H;OB@ 86 7 <# #NN*)%$ #99&"$),6 0& *&9#* ()0F#0)&,P
高等级土壤上,不施用钾肥。此外,土壤速效钾含量
为低等级( K ;@ 56 7 86)的试验点仅有 H 个,肥料效
应方程计算的钾肥推荐用量(Q:+)为 ::; 86 7 <5:,由
于点数太少,难以代表该水平土壤上的钾肥推荐用
量。根据“磷钾肥恒量监控技术”[HG]进行钾肥用量
推荐,当土壤速效钾含量为低钾时,建议钾肥用量为
作物收获带走钾素的 :倍,在保证施钾增产的前提
下,土壤速效钾含量能稳步提高,在当地秸秆还田的
生产条件下,推荐低钾土壤的钾肥用量(Q:+)为 H:@
!H;@ 86 7 <5:。不同土壤速效钾等级下的钾肥推荐
量见表 B。
表 8 山东省土壤速效钾丰缺指标及冬小麦钾肥推荐用量表
"#$%& 8 ’()% 9:;<=4>? ,-#.&/ #0. ? 1&-2)%)3&-
-&4(55&0.#2)(0 1(- 6)02&- 67
土壤速效钾等级
!"#$% &’
(&)* RAS+T9-Q
相对产量
/%*#0)1% 2)%*$
(3)
土壤速效钾
4&)* RAS+T9-Q
(56 7 86)
钾肥推荐用量
/%9&55%,$
Q "#0%
(Q:+ 86 7 <5:)
极高 =%"2 <)6< > ?; > HS@ @
高 A)6< ?@!?; H@@!HS@ C@!D@
中 E%$)F5 G;!?@ ;@!H@@ H@@!H:@
低 I&J K G; K ;@ H:@!H;@
8 讨论
8@A 土壤肥力分级指标
建立合理的土壤肥力分级指标是有效利用土壤
养分测试值进行推荐施肥的基础[B],缺素区相对产
量是制定土壤养分肥力分级指标的重要参数[H?]。
国内外科研工作者曾用不同的相对产量值进行土壤
分级指标的划分:U&N% 等[HD]用相对产量值 ;@3、
G;3和 H@@3为标准进行土壤肥力等级的划分;在
国内,黄德明等[S]以缺素小麦相对产量 G;3、D;3、
?;3和 H@@3为标准,将土壤有效养分划分为 ;个级
别;林守宗等[;]用缺磷区小麦相对产量 ;@3、G@3、
?@3和 ?;3对土壤有效磷肥力分级进行划分。
V#6%")#等[:@]以相对产量值 G@3、?;3和 H@@3为标
准将水稻田的土壤有效磷划分为极低、中低、中和高
S个级别;陈新平建议我国农田土壤大量元素养分
的划分级别可以采用 > ?;3为高,G;3!?;3为中,
;@3!G;3为低,K ;@3为极低[H;OHC]。
自上世纪 D@年代以来,华北平原土壤有效磷由
于大量施用磷肥而普遍提高。对当前山东省小麦试
验点的土壤有效养分含量进行分析,大部分试验点
土壤有效磷含量集中在 H@!B@ 56 7 86之间,占 GD3;
超过 B@ 56 7 86的试验点 H; 个,仅占 HD3;低于 H@
56 7 86 的试验点只有 HH个。同时,在小麦钾肥的相
关试验点中,土壤速效钾含量低于 ;@ 56 7 86的试验
点只有 H个,不足 :3;在 ;@!H@@ 56 7 86的试验点
有 :D个,占 BS3;大于 H@@ 56 7 86的试验点 ;S个,占
CC3。因此,考虑到指标划分的准确性和实用性,应
弱化低和极低肥力水平 :个级别的划分,同时,考虑
到过高的土壤磷肥力可能带来的环境问题,细分高
肥力水平土壤为高和极高 :个水平,最终将山东省
土壤磷钾肥力指标划分为 S级:相对产量 > ?;3为
极高、?@3!?;3为高、G;3!?@3为中、K G;3为
低。
随着作物品种、产量水平和土壤肥力的变化,不
同年代的土壤肥力指标也会发生变化[HB]。在美国
W&J#州,目前把土壤速效钾含量低于 ?@ 56 7 86的土
壤分级为极低水平,但该养分含量在以往的分级指
标中是中肥力水平[:H]。在第二次土壤普查中,林守
宗等[;,D]将山东棕壤区土壤有效磷划分为 S级,K B
56 7 86为极低,B!D 56 7 86为低,D!:H 56 7 86为中,:H
!:G 56 7 86为高;将潮土区土壤有效磷划分为 ;
级,K BX; 56 7 86为极低,BX;!D 56 7 86为低,D!H;
56 7 86为中,H;!::X; 56 7 86为高,> ::X; 56 7 86为极
高。本试验建立的新指标与之相比,不仅极低级别
已经取消,其他等级范围内土壤有效磷含量也大幅
度地提高。造成这一现状的主要原因可能是,与第
二次土壤普查相比,当前作物产量和土壤养分含量
大幅度提高,导致作物磷素需求量增加[HH]。
相比而言,山东省土壤速效钾的指标变化不大。
例如,在第二次土壤普查中,林守宗等[;,D]将山东棕
壤区的速效钾分级指标分为 S 级,K :G 56 7 86为极
H@:H期 孙义祥,等:应用“BSHS”试验建立冬小麦测土配方施肥指标体系
低,!"!#" $% & ’%为低,#"!() $% & ’%为中,()!**+
$% & ’%为高;将潮土区速效钾在 *,+!*"+ $% & ’%的
土壤定义为丰钾区,这与本试验中山东当前产量水
平下土壤速效钾含量达到 - )+ $% & ’%为低,)+!*++
为中,*++!*#+ $% & ’%为高,高于 *#+ $% & ’% 为极高
的标准差异不大。
!"# 模型拟合与推荐施肥指标
“,#*#”试验方案采用回归最优设计,处理少、效
率高,试验可建立三元二次肥料效应回归方程,一次
模拟可以给出氮、磷和钾肥的最佳施用量,如果三元
二次回归方程模拟成功率太低,也就失去了该试验
设计的优势。在本研究条件,三元二次模型拟合的
成功率只有 ./(表 *),比王圣瑞等[*#]报道的“,#*#”
试验的模型拟合成功率还要低。其中一个非常重要
的原因是,相当多的试验田块由于土壤有效养分较
高,氮、磷、钾三要素中一个或多个元素施肥不增产
或增产不显著,因此使总体的肥料效应不能按三元
二次肥料效应回归方程拟合。
在此情况下,“,#*#”试验方案的优点是可以对
单因素进行一元肥料效应分析。本研究发现,通过
单因素分析,磷、钾的一元二次模型拟合成功率可以
达到 ,+/以上(表 *)。而在一元肥料效应函数拟合
不成功的试验中,有相当一部分是由于施肥不增产,
也有一部分可能与试验设计或管理有关,如所有试
验没有设置重复等。考虑到部分田块土壤磷、钾肥
力较高的实际情况,对出现非典型式或拟合最佳产
量施肥量不理想的试验数据可根据作物产量与施肥
量的关系,结合专业判断确定最佳施肥量,如对于施
肥不增产或增产幅度过小的田块,可以考虑将最佳
施肥量定为 +或仅施少量“启动肥”。
总之,本试验结果表明,与 !+ 世纪 (+ 年代相
比,由于土壤肥力和作物产量水平发生了变化,土壤
有效养分的丰缺指标、特别是土壤有效磷的丰缺指
标发生了很大变化,而应用“,#*#”试验建立大田作
物磷、钾的测土配方施肥指标体系是可行的;同时,
在最佳施肥量的确定中,需要注意施肥模型的选择
和专业知识的运用。
参 考 文 献:
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PC ?9:CDC "F 89D54 %6GD#@E?@G4E S5DT:GCD?B,*--(0
[()] 8"J: ’ O,MT45C 8 M$ !"DE ?:C?D56[’]$ %AT45$ !"DE !#D $,()2+(():
*-(/**20
[*-] L46:GD4 K \,!45?"C % Q,Q4ED64G ] 8$ <9"CJ9"G@C C"DE ?:C? #4EDNG4X
?D"5 F"G E"WE45A GD#: "5 45 D5#:J?DC"E[’]$ %6G"5$ ’$,())U,2)(+):
U1U/U.*0
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