肥料效应田间试验与施肥指标体系建立.docx

1、肥料效应田间试验与施肥指标体系建立肥料效应田间试验与施肥指标体系建立肥料效应田间试验是获得各种作物最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥方法的根本途径，也是筛选、验证土壤养分测试方法、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最佳施肥数量，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、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量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提供依据。其目的就是要通过田间肥效试验，获取土壤养分测试值与作物产量之间的函数关系，修正土壤养分丰缺指标，建立主要农作物施肥指标体系。一、肥料效应田间试验的基本要求（一）试验的典型性。

2、典型性又可称为代表性。典型性是指进行的试验是否符合当地的自然情况、生产条件与经济条件，它决定试验结果在当地具体情况下可能利用的程度。即试验地的气候、土质、土壤肥力、栽培管理水平等要能代表本地区大部分地块的基本特点，便于试验结果能够比较有把握的推广使用。也有些田间试验需要选择特定的土壤才能得到试验结果，如不同钾肥种类肥效比较试验，应选择缺钾土壤，在钾肥效果显著的基础上才能比较不同种类钾肥的肥效差异。（二）试验的精确性。指田间试验所获得数量上的结果通常只是在消除了偶然因素影响下真实结果的近似反映。因此在试验所得的结果和真实结果之间存在着一定的差异，如果这个差异愈小，试验误差就愈小，试验的精确性也就

3、愈大。精确性一般区分为准确度和精确度两个概念；一个观察值的准确度是指测定结果接近真值的程度；精确度则是指一个试验单位重复测定之间相互接近的程度，或者指测定结果接近平均值的程度。（三）试验的重现性。也称可重复性，就是要在相类似的条件下，重复相同试验，应该得到与原来试验相类似的结果。这对于推广和应用农业科技成果极为重要。要保证试验的重现性，除了尽可能保证试验条件的代表性和试验结果的正确性之外，同时要了解和掌握整个过程的各项条件，对作物生长发育过程状况作好详细而完善的记载，明确两者之间的关系。另外，考虑年度间气候变异的特点，需要将试验重复进行13年，从而获得较为可靠的结果以增加试验的重现性。二、田间

4、试验误差的控制试验误差的正确估计，对于评定一个试验结果的利用价值是非常重要的。在试验中一般发生的误差，大约可分为两类：一类是片面误差。这是由于植物生长发育的条件不同而引起的误差。例如，不同时期收获的种子，因不同发芽率和发芽势引起的误差，以及由于试验小区面积测定的不准确、施肥不匀、中耕和灌溉不均等若干农业技术上的差异所引起的误差；另一类是偶然误差。主要是由于试验地的土壤肥力不均匀所引起，这是田间试验误差中最难于控制的，其他如病虫侵害的不均匀，个别小区管理上的微小差异，收获和称重时一些无法避免的损失等，这些都是属于小心管理下仍不能消除的剩余误差，统称偶然误差。在试验过程中，狭义的试验误差即指偶然误

5、差而言，要控制和消除试验误差，以提高试验的精确度，应当从正确选择试验地，科学进行试验设计，降低偶然误差，以及改进试验过程中的操作技术，控制片面误差等方面着手。（一）试验地的选择。正确选择试验地在很大程度上影响着试验结果的准确性，选择时应注意以下几个方面：1、位置适当、视野开阔。试验地不宜位于周围有很大树林、冲刷沟边、池塘、道路、堆肥场所、建筑、村庄等地方，这样可以避免由于自然条件的变化和人、畜损坏等对试验的影响。同时，试验地应选择地势平坦形状整齐的土地，不应在谷地、低洼地或斜坡地上，地势的变化将会引起试验地各个部分的土壤温度、湿度不均匀，土壤通气情况不同等，这些都会影响到作物的生长发育。2、地

6、势平坦、排灌方便。试验地最好安排在平坦的田地进行，因为试验地不平，一方面土壤肥力很难一致，另一方面排灌也很困难，水田严格要求田块平坦，以防灌水深浅不一，影响作物生长。在坡地上试验，须特别注意重复和小区的排列，务使同一重复的各小区设置在同一等高线上，肥力和排水状况应当基本一致。要保证试验作物生长发育所必需的条件，如试验地遇涝能排，遇旱能灌，旱涝保收。3、肥力均匀、无人为干扰。肥力均匀是提高试验精度的首要条件，肥力的差异可能掩盖处理效应，导致试验失败甚至得出错误结论。可以通过作物长势的整齐度来大致了解肥力差异。还要了解试验地的历史变迁，试验地上曾否填平道路、池塘、积肥坑、土地平整后填方挖方等，这样

7、的地段不能作为试验地。有些农业技术措施对土壤的后效比较大，如施用石灰、磷矿粉、厩肥或其它有机肥料，也要加以考虑。此外还要查明近年来田间的使用情况，如前作、耕作制度、施肥量等因素如有不同，都可能引起肥力不均匀，设置试验时必须注意，尽量避免或降低土壤肥力差异的影响。4、土壤理化性状清楚。试验地初步确定以后，必须进行土壤基本理化性状的测定，如土壤全氮、有机质、有效氮、磷、钾养分含量、pH值等。一般仅作耕层土壤分析。土壤测定的具体内容决定于试验目的和任务，测定结果不仅是最后选定试验地的依据，而且对试验结果的解释也有很大帮助。（二）试验小区设置1、小区排列。田间试验小区排列的基本原则是随机区组排列。田间

8、试验小区的间子宽度高度要适宜，间子要分三次（三天）最后一次用塑料薄膜包裹。试验重复间的排灌沟宽度要适宜，以脚直行时不影响两边的间子为宜。试验小区的面积要适当。 在田间试验中，安排一个处理的小块地段称为试验小区。试验小区面积大小对减少土壤差异的影响和提高试验精确性有密切身关系。2、小区面积。一般来说，小区面积越大试验误差越小；反之则大。采用适当的试验小区面积，可以克服土壤差异，获得较准确的试验结果。按照农业部测土配方施肥技术规范（试行）的要求，大田作物和露地蔬菜作物小区面积一般为2050m2，密植作物可小些，中耕作物可大些；设施蔬菜作物一般为2030m2，至少5行以上。小区宽度：密植作物不小于3

9、m，中耕作物不小于4m。多年生果树类选择土壤肥力差异小的地块和树龄相同、株形和产量相对一致的成年果树进行试验，每个处理不少于4株。小区面积过小，容易发生多种由于操作疏忽而引起的误差，土壤的差异性也会造成较大的影响，当小区面积逐渐增大则土壤差异性逐渐降低，从而提高试验的精确性。3、小区形状和方向。小区形状原则上以狭长为宜，使小区的排列方向与土壤肥力递变方向垂直。当小区长度向着土壤差异性的方向增加时，这种狭长形能够使每一小区内包括最不均匀的土壤。区组形状应尽可能取正方形，使区、组排列方向与土壤肥力递变方向相一致，保证同一区组内土壤肥力差异最小。错 误 正确小区1小区2小区3小区4小区1小区2小区3

10、小区4肥瘦 肥瘦（肥力倾向） （肥力倾向）图1 按土壤肥力倾向确定小区排列方向正确 错误重复1重复2重复3重复4重复1重复2重复3重复4肥瘦 肥瘦（肥力倾向） （肥力倾向）图2 按照土壤肥力倾向来确定重复的区排列方向4、小区重复。试验要有重复，为保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响，肥料效应田间试验一般设34次重复（或区组）。其原因是：相同的试验处理分散地分布在不同差异程度的土壤上，比之在邻近而地力较相同的土壤上更能反映出试验地段的平均质量，使各个处理的相互比较更为可靠。肥料效应鉴定田间试验的重复次数一般不少于3次。将几个重复小区产量相加后得到的平均产量，比只从一个小区测得的产

11、量更为准确，因为正负偏差可以得到抵消。只有在试验内设有多次重复才能进行数理统计。因此，田间试验的基本原理可称之为重复原理，通过重复来提高试验的精确度。5、保护行设置。为了确保田间小区试验的各处理不受边际影响，能够在比较均一的环境条件下生长发育，进行准确的比较，应在试验田的周围设立保护行，保护行的作用是：防止外来因素的损坏，例如人畜的践踏；防止接近试验田边界的小区受不一致的生长环境的影响，例如靠近路边的小区植株和每个小区两端的植株，都容易受到这种边际影响。三、测土配方施肥田间试验的主要任务为满足当前农业生产需要，使田间试验结果尽可能符合生产实际，实现测土配方施肥与耕地地力建设和有机肥料建设相结合

12、，体现测土配方施肥以有机肥为基础的初衷，我省在实施测土配方施肥补贴项目过程中，重点开展四类试验：（一）“3415”田间小区试验各地在增设一个既不施化肥、也不施有机肥处理的基础上，按照当地有机肥施用习惯（有机肥种类、数量和施用方法），在进行氮、磷、钾3因素、4水平、14个处理的“3414”田间肥效试验时，统一施用有机肥，综合考虑有机肥肥效，实事求是地评价化肥的增产效果。其中4个水平的含义：0水平指不施肥；2水平指当地最佳施肥量的近似值，1水平=2水平0.5，3水平=2水平1.5（该水平为过量施肥水平）。2006年5月，省土壤肥料工作站根据我省的实际情况制定了湖南省测土配方施肥补贴项目田间肥效试验

13、示范方案，通过专家论证，设计了主要农作物的“3415”试验方案（详情请登陆湖南土壤肥料信息网（早稻试验方案设计（kg/667m2）代号处 理M（有机肥）NP2O5K2O备 注1MN0P0K015000.000.000.00对缺锌土壤施用锌肥0.51kg/667m2。2MN0P2K215000.004.804.503MN1P2K215004.504.804.504MN2P0K215009.000.004.505MN2P1K215009.002.404.506MN2P2K215009.004.804.507MN2P3K215009.007.204.508MN2P2K015009.004.800.0

14、09MN2P2K115009.004.802.2510MN2P2K315009.004.806.7511MN3P2K2150013.504.804.5012MN1P1K215004.502.404.5013MN1P2K115004.504.802.2514MN2P1K115009.002.402.2515M0N0P0K000.000.000.00*注：本方案所指的有机肥是鲜基氮磷钾养分含量分别为0.55%、0.55%和0.35%的猪粪，其他有机肥用量以其氮磷钾养分含量的最高值为基准，参照该标准执行，如某鸡粪氮磷钾养分含量分别为1.03%、0.41%、0.72%，则以氮为基准折合鸡粪施用量为每6

15、67m2800公斤，其他依此类推，下同。1、科学确定“3415”试验中第二个水平（相对合理施肥量）。“3415”试验中氮、磷、钾第二个水平的确定非常重要，这是因为，如果第二个水平太低，就有可能造成得到的方程出现外推的情况（最佳施肥量超出第三水平）；如果第二个水平太高，又会造成设计的施肥水平离最佳施肥量太远，不能准确地捕捉到最佳施肥量。原则上，应大量、系统地归纳和总结近年来的田间试验结果，同时要广泛调查和认真总结当地的高产施肥经验，特别是当地劳模的高产施肥经验，并根据试验田可能获得的目标产量来设计第二个水平。2、科学确定“3415”试验中肥料的基追肥比例。一般有机肥、磷肥作基肥施用，而氮、钾肥的

16、基追肥比例，传统的施肥方法一般为6：4或7：3，但这个观念需要转变，特别是氮肥，提高氮肥利用率的一个关键措施是调控土壤、使肥料的氮素供应与作物的氮素需求相同步。在二十世纪八十年代以前，由于土壤肥力低、施肥量低，精量早播的栽培方式又要求前期早发，因此必须重施基肥。而目前，土壤供氮能力有了显著提高，施肥水平已数倍于八十年代，在栽培上很多地区又采取适量晚播的方式，因此，不仅氮肥总量需要控制，基肥的比例也要下调。目前来说，宜将氮肥基肥用量控制在50%左右。但应根据土壤质地、作物生育期的长短来确定，一般质地粘重的土壤和生育期短的作物可适当加大基肥的比例；砂质或壤质土壤和生育期长的作物可适当加大追肥的比例

17、。3、因地制宜设置试验重复。“3415”试验有15个处理，从田间小区试验的原理来讲,每一个试验在同一丘田里设置三次以上重复是最理想的，但南方稻田的田间小区试验由于受到田块面积的限制，一般难以设置三次以上重复，可以通过高、中、低肥力水平的田块一年多点或多年（23年）多点（最终2030点）重复的办法，测土配方施肥的“3414”田间试验要求每个项目县每年完成10丘田，并在10个不同肥力水平的乡（镇）布点完成。（三）肥料不同施用量田间试验各项目县（市、区）统一在氮、磷、钾三种肥料中选择一种肥料，进行单因素5水平6处理田间肥效试验，即处理1（CK）：不施有机肥，也不施化肥，旨在摸清耕地基础地力产量；处理

18、2（CK）：按当地习惯施用有机肥，不施化肥；处理3、处理4、处理5、处理6是在有机肥和化肥（试验因子除外）施用品种、用量、时期、方法完全一致的基础上设计的处理，旨在探索不同地区、不同作物的最佳施肥量，以水稻为例说明如下（见表2）。湖南省水稻肥料不同施用量田间试验方案序号作物名称目标产量kg/667m2有机肥kg/667m2推荐化肥施用量（N-P2O5-K2O）试验因子（X）试验因子水平设计处理1（CK）-处理2（CK）处理3-处理4-处理5-处理61早 稻40015009-4.8-XK2O0-0-2-4-6-8X-4.8-4.5N0-0-4-8-12-169-X-4.5P2O50-0-2-4-

19、6-82中 稻450200011-5-XK2O0-0-2.5-5-7.5-10X-5-5N0-0-5-10-15-2011-X-5P2O50-0-2-4-6-83晚 稻400干稻草30010-2.4-XK2O0-0-2.5-5-7.5-10X-2.4-5N0-0-4-8-12-1611-X-5P2O50-0-1-2-3-44超级杂交水稻5502500X-6-6N0-0-4-8-12-1611-X-6P2O50-0-2-4-6-811-6-XK2O0-0-2-4-6-8（四）不同质地土壤的基、追肥比例田间试验设计以当地习惯施肥的有机肥为肥底，对本县域内的砂土、砂壤土、壤土、粘壤土、粘土等主要不同

20、质地土壤进行不同基、追肥比例试验，建立本县域内不同质地土壤的施肥指标体系。试验设计5个处理：处理1CK（不施化肥，不施有机肥）处理2CK（不施化肥，按当地习惯施用有机肥）处理3测土地配方施肥（按测土地配方施肥建议书施用化肥和有机肥）基、追肥肥比例为73处理4施用与处理3等量的化肥和有机肥，基、追肥64处理5施用与处理3等量的化肥和有机肥，基、追肥比例为55要求3个处理，3次重复，小面积33.3m2。不同作物的“3414”试验方案详见湖南省测土配方施肥补贴资金项目田间试验示范方案。四、田间试验管理（一）施肥管理。施肥是做好肥料田间试验的最重要的环节，应做到准备无误，切忌出现差错。肥料田间试验一般

21、采用单质肥料。在施用基肥或追肥前，应根据试验方案、小区面积和各种肥料的养分含量，计算好每一小区的各种肥料的用量，并由他人对计算结果进行复核。用天平分别称出各小区每种肥料的用量，分别装入纸袋或塑料袋中，在袋上写明重复号、小区号和处理名称，以备施用。应注意保留供试肥料样品，以备在必要时测定其养分含量。施用基肥前将每一小区的肥料按照田间种植图，放置在小区的标牌旁，经核对证明无误后方可施用。施肥时应力求均匀，最好由12人完成，避免人数太多造成施肥不匀。追肥时，除力求撒得均匀外，还需注意不在大风下撒施，也不宜在有露水的早晨或雨后植株上有水滴时进行，以防烧苗。（二）播种或移栽管理。播种是做好田间试验的重要

22、环节，应做到准确无误，切忌出现差错。播种前将每一小区的种子袋按照田间种植图，放置在小区的标牌旁，经核对证明无误后方可开沟播种。开沟要开的直，深度一致，并使沟长稍稍伸出小区界限，出苗后再铲掉伸出的部分，以保证各小区的行长相等。散种时要力求种子分布均匀，覆土后度要一致，保证出苗整齐均匀。播完的种子袋仍放回原处，待播完一重复经核对无误后，收回空袋。如发现错误，应在记载本上作相应改正并注明。播种工作应按重复进行，播完一个重复，再播另一个重复，所有重复播完后再播保护行。同一试验要求在一天内播完。如遇特殊情况无法完成，至少要留下完整的重复以待每二天继续播种。如需进行移栽，要先在秧田或苗床育苗。育苗用的种子

23、或块根、块茎，必须选择大小、品质一致的材料，取苗时力求挑选大小均匀一致的秧苗，以减少试验材料的不一致。差异较大的可分级按比例进行分配，或者不同的重复移栽不同的等级。运苗中要防止发生差错，要有标签随苗送到试验地各小区的标牌处，经过核对后再行移栽。栽植时要掌握好行、株距，栽植的浓度以及每穴的浇水量，使其均匀一致。移栽后多余的秧苗可留在小区的一端，以备在必要时进行补栽。播种或移栽后应检查所有小区的出苗情况，并及时进行间、补苗工作，苗过多的小区要间，苗过少的小区要补。如大量缺苗，则应详细记载缺苗情况，以便日后计算产量时扣除，但仍需补苗，以消除边际效应的影响。（三）栽培管理。试验田均应按常规进行管理，如

24、及时中耕除草、灌溉排水、植保治虫等，在执行各项管理措施时除了试验设计所规定的处理差异外，其他管理措施应力求质量一致，严格贯彻局部控制的原则，使对各小区产生的影响尽可能没有差别。水田试验常需考虑各个小区应有独立的进水和排水系统，以控制灌溉、排水时间和水层深度。试验地的局部积水和沟渠漏水都会造成试验地水分不均匀，应尽力避免。此外，试验地上的一切病虫害都应及时防治。药剂用量、喷药质量、时间等也要贯彻局部控制的原则。总之，要充分认识到试验田管理、技术操作的一致性对于保证试验准确度和精确度的重要性，从而最大限度地减少试验误差。五、田间试验的观察记载和测定在作物生长发育过程中进行系统的、正确的观察记载，掌

25、握丰富的第一手资料，为得出规律性的认识提供依据。田间试验观察记载的内容，因试验的目的和内容的不同而有差异，但一般都有以下几个方面的内容.（一）试验地地理信息。具体包括试验地点： 县、 乡（镇） 村、 组、 农户。以及试验地点的经纬度座标（GPS定位）（二） 供试作物品种。要用品种审定委员会审定的统一名称。（三）试验方法。包括试验处理、试验起止时间、田间管理包括施肥、防治病虫害、灌溉、中耕等。（四）气候条件的观察记载。气候条件的观察记载的主要目的在于了解生育过程中气候变化对处理产生的影响。气候条件与植物的生长发育有着密切的联系，气候条件的变化必然会引起植物产生相应的变化。田间试验对气候条件的观察

26、记载是分析试验处理的生长发育状况和产量不可缺少的资料，主要指气温、土温、晴雨（及降雨量）、灾害性天气的记载。一般可利用附近气象台的资料。有关试验地的小气候，则必须由试验人员自行观察记载。（五）试验土地基本情况。试验土地的土壤基本性状包括供试土种、有机质、碱解氮、速效磷、有效钾、pH值、前茬作物种类，产量水平和施肥水平的记录，对于正确估计出当季肥料的合理施用量有很大帮助。这些基本情况的调查，对推荐参数，或推荐结果可以进行修正。了解当地常规施肥状况，评价肥料投入的合理性是测土配方施肥工作中不可或缺的内容，这项工作需要本项调查的数据。调查大量样点时，可以根据各种作物的肥料投入情况进行统计分析，如计算

27、当地各种作物常规平均施肥量，常用的肥料品种和施肥方式，与配方施肥推荐方案相比存在的主要问题，也可以通过地块和区域的差异，找出最需要关注的地方作为配方施肥的重点工作区域。（六）田间农事操作的记载。任何田间管理和其他农事操作都在不同程度上改变植物生长发育的外界条件，因而也会引起植物的相应变化。因此，详细记载整个试验过程中的农事操作，如整地、施肥、播种、中耕、除草、防治病虫害等，将每一项操作的日期、数量、方法、等记录下来，有助于正确分析试验结果。（七）作物生育动态的记载。这是田间观察记载的主要内容。生育期记载通常以10%（或20%）为始期，50%为高峰，90%（或30%）为盛末。生育期记载的主要目的

28、，在于了解不同处理的生长发育进度，并以此推测适宜的品种，选择适宜的农事操作和茬口安排等。除了生育期的记载还包括性状和特性的观测记载。性状可包括植株性状（如株高、茎粗、叶片数、叶面积和根系性状等）、产量性状（如穗数、粒数、粒重、收获指数等）、品质性状（如蛋白、质含量、维生素含量、纤维长度等）；特性是指植物的生理特性，如抗旱性、抗寒性、抗病虫性、光合特性等。（八）收获与室内考种。田间试验的收获要及时、细致、准确、务必不发生错误，否则就得不到完整的试验结果，造成重大损失。收获前，必须先准备好收获脱粒用的材料和工具，如绳索、小标签、纸牌、布袋、纸袋、脱粒机械和曝晒工具。收获时，可先将保护行割去，然后按

29、小区成熟情况依次收割。当发现某些品种或处理标记效应的影响较大，则应在小区的每一边至少除去二行。不计产量，可消除边际影响，每一小区收割完毕后，把事先准备好的区号小牌扣在禾捆上，并严格加以校对，以免发生错误。脱粒时，应按小区分别脱粒、晒干、称重，求得每小区实际产量。如为品种试验，则每一品种脱粒完毕后，必须仔细扫清脱粒机或禾桶，防止品种间的机械混杂。脱粒后把禾捆上的小牌转扣在种子袋上，内外各一块。在曝晒谷粒时也要防止混杂。六、田间肥效试验具体要求根据湖南省农业厅办公室关于切实做好测土配方施肥补贴资金项目进度统计和田间试验土壤样品采集工作的紧急通知(湘农办肥200722号)、湖南省土壤肥料工作站关于进

30、一步规范肥料效应田间试验的通知(湘农土肥字20075号)和湖南省测土配方施肥补贴资金项目田间肥效试验植株样品采集方法与检测项目及要求，各项目县在田间肥效试验中必须做到以下几点：（一）严格试验的组织管理。所有田间肥效试验必须在项目县土肥站的统一组织协调下进行，试验数据由县土肥站统一汇总、整理，同时明确一名主管站长具体分管，每个试验安排一名具有农艺师以上技术职称的业务骨干具体试验。（二）试验必须分析试验田土样、产品、植株养分和肥料养分含量。特别是试验田土壤样品必须在试验开始前进行GPS精确定位，采样测试。茶叶、烤烟、柑桔、西瓜在选择钾肥品种时，均应选用硫酸钾。试验用的氮、磷、钾化肥均需经检测后，按实际养分含量计算。今后凡“3415”试验和氮磷钾肥不同用量试验，在上报试验结果统计原始表上，必须同时附有试验前的土壤测试结果、试验结束后分小区的土壤养分测试结果和植株养分测试结果。（三）试验任务只能增加，不能减少。每个县“3415”试验点不少于10个，测土配方施肥田间肥效校正试验点不少于10个，肥料不同施用量试验点不少于2个，不同质地追肥比例试验点不少于2个。其中浏阳、醴陵、湘潭、衡山、衡南、涟源、隆回、苏仙、汝城、祁阳、溆浦、慈利、龙山、湘阴、华容、岳阳、临澧、鼎城、桃江、赫山、南县和攸县等22个县（市、区