3414实验基本理论课件

测土配方施肥技术

3414实验详解清河县土肥站3414实验基本理论一、概念及内容是根据作物的需肥规律、土壤供肥性能与肥料效应，在测定出土壤养分的条件下，提出N、P、K和微肥的比例及用量及其相应的施肥技术。它包括目标产量的确定、土壤养分测定、肥料的配方、施肥等基本环节。3414实验基本理论配方施肥的方法：

目前全国推行的方法共60多种，可概括为3大类，6种方法。地力分区配方法目标产量配方法：又可分为2种：1、养分平衡法；2、地力差减法肥料效应函数法：又分为3种方法：1、肥料效应函数法；2、养分丰缺指标法；3、氮、磷、钾比例法。3414实验基本理论实施过程中要做好5个环节：划定配方区，收集当地有关技术资料；分析测定配方区土壤养分（N、P、K）含量；选定配方的方法，制定出施肥方案及措施；应用计算机技术（施肥软件）指导配方施肥；搞好技术培训及讲座，加强配方施肥推广工作的指导。3414实验基本理论通过田间试验，掌握不同作物优化施肥数量，基、追肥分配比例，肥料品种、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。3414实验基本理论二、试验方案设计

肥料效应田间试验方案设计，取决于研究目的。2005年农业部下发的“测土配方施肥技术规范（试行）”推荐采用“3414”方案设计。3414实验基本理论

“3414”设计方案是3因素、4水平、14个处理优化的不完全实施的正交试验，该方案吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点（完全实施时＝4×4×4＝64个处理），是目前国内外应用比较广泛的肥料效应田间试验方案，已在全国试用了10年，九十年代在“国际平衡施肥项目”中开始应用。在具体实施时可根据研究目的与实际条件采用“3414”完全实施方案和部分实施方案。3414实验基本理论3414试验设计码值方案(完全实施)处理号因子的编码值NPKX100002022031220420205212062220723208220092210102230113220121120131210142110注：表中前11个处理为3411、前14个处理为3414。X为增加的因素，如增加某个中、微量元素。“2”为最接近合理用量的施肥用量。3414实验基本理论

（1）“3414”完全实施方案：

●“3414”完全实施方案可应用14个处理，进行氮、磷、钾三元二次效应方程的拟合。●可选用处理2、4、8及处理6，可分别求得N、P、K缺素区的相对产量。此外，通过处理1，可以获得基础地力产量，即空白区产量。3414实验基本理论●可分别进行氮、磷、钾中任意二元或一元效应方程的拟合。例如：进行氮、磷二元效应方程拟合时，可选用处理2-7、11、12，可求得在以K2水平为基础的氮、磷二元二次肥效应方程；选用处理2、3、6、11可求得在P2K2水平为基础的氮肥效应方程；选用处理4、5、6、7可求得在N2K2水平为基础的磷肥效应方程；选用处理6、8、9、10可求得在N2P2水平为基础的钾肥效应方程。

3414实验基本理论（2）“3414”的部分实施方案：●要试验氮磷钾某一个或两个养分的效应，或因其它原因无法实施“3414”的完全实施方案，可在“3414”方案中选择相关处理，即“3414”的部分实施方案。这样既保持了测土配方施肥田间实验总体设计的完整性（便于资料汇总），又考虑到不同区域土壤养分的特点和不同试验目的的具体要求，满足不同层次的需要。3414实验基本理论3414试验设计 进行氮、磷二元效应方程拟合时，可选用处理1-7、11、12，可求得在以K2水平为基础的氮、磷二元二次肥效应方程。处理号因子的编码值NPKX1000020220312204202052120622207232082200922101022301132201211201312101421103414实验基本理论3414试验设计选用处理2、3、6、11可求得在P2K2水平为基础的氮肥效应方程；选用处理4-7可求得在N2K2水平为基础的磷肥效应方程；选用处理6、8、9、10可求得在N2P2水平为基础的钾肥效应方程；处理1建议都加进去。处理号因子的编码值NPKX100002022031220420205212062220723208220092210102230113220121120131210142110X22223414实验基本理论●为了取得土壤养分供应量、作物吸收养分量、土壤养分丰缺指标等参数，一般把试验设计为5个处理（平常所说的“典型五处理设计”）：无肥区(CK)、氮磷钾区(NPK)、无氮区(PK)、无磷区(NK)和无钾区(NP)。这5个处理分别是“3414”方案中的处理1、2、4、6和8。3414实验基本理论表1试验各处理纯养分施肥量（kg/亩）

编号处理代号氮肥总量基肥追肥NP2O5K2O

NN1OPT15.54.72.37.77.82OPT-N04.72.3003OPT-P15.502.37.77.84OPT-K15.54.707.77.85CK0000006FP18.311.509.19.27FP-N011.50008FP-P18.3009.19.23414实验基本理论编号处理代号氮肥总量基肥追肥尿素三料磷肥氯化钾尿素尿素1OPT3410.223.8317172OPT-N010.223.83003OPT-P3403.8317174OPT-K3410.22017175CK0000006FP4025020207FP-N0250008FP-P40002020表2试验各处理化肥施用量（kg/亩）3414实验基本理论3414试验设计 可选用处理2、4、8及处理6，可分别求得N、P、K的相对产量，以计算丰缺指标。 通过处理1，可以获得基础地力产量，即空白区产量。处理号因子的编码值NPKX1000020220312204202052120622207232082200922101022301132201211201312101421103414实验基本理论如要获得有机肥料的效应，可增加有机肥处理区(M)；检验某种中(微)量元素的效应，在NPK基础上，进行加与不加该中(微)量元素处理的比较。3414实验基本理论

“实际方案”确定后，各处理不同肥料养分量即确定了下来，再根据选用的肥料品种、肥料养分含量、试验小区面积的大小计算出每个小区的各种肥料的实际用量。计算出每小区各种肥料的实际用量后，再依据作物的施肥时期与比例，确定每次施肥的肥料用量。

3414实验基本理论三、试验实施

（1）试验作物品种选择

田间试验所用的作物品种，一般应选择当地主栽作物品种或拟推广的主要品种。3414实验基本理论

（2）试验地选择试验地应选择地势平坦、整齐、肥力均匀，具有代表性的不同肥力水平的地块。坡地应选择坡度平缓，肥力差异较小的田块；试验地应避开靠近村边、道路、堆肥场所等特殊地块。3414实验基本理论（3）试验小区●小区面积：大田作物和露地蔬菜作物小区面积一般为20～50m2，密植作物可小些，中耕作物可大些；我们冬小麦-夏玉米现在采取30m2。小区宽度，密植作物不小于3m，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单株成年果树进行试验，每个处理不少于4株（实际划区时碰上特殊株可以跳过错开）。3414实验基本理论●小区要求单灌单排，避免串灌串排，外围要设置保护行。小区与小区之间必须采取隔离措施保证肥水不相互渗透。●小区除施肥措施外，实施的其他各项管理措施应一致，且符合生产要求，并尽量由相同的人在同一天内完成。3414实验基本理论

（4）试验重复●“3414”完全实施方案，由于试验处理较多，如果试验地块面积较大，可以设3次重复；如果试验地块面积较小，可以不做重复，其试验误差通过多点试验加以消除（“多点重复”）。●“3414”部分实施方案”，为保证试验精度建议设置3次重复。(个人观点仅供参考，作不作重复，用多少次重复，以方案下达为准。)3414实验基本理论

（5）小区排列

无重复时，采用完全随机排列；有重复时，采用随机区组排列。随机方法可以采用“抓签”、“随机数字表”或用计算器(机)产生随机数字等。区组内土壤肥力、地形等条件应相对一致，区组间允许有差异。

3414实验基本理论（6）试验田间观察、记载与收获试验实施期间，选择关键生育期观察、记载各处理作物重要生长、生育指标，记录其它相关信息。详见相关表格。收获时要求每个小区单打、单收、单计产，并对不同处理进行考种。3414实验基本理论

（7）样品采集与分析测试试验前，及时采集试验田块的混合土样，进行分析测试。作物成熟后，采集处理2、4、6、8的植株样品进行分析测试，收获后采处理6的混合土样进行分析测试。3414实验基本理论（8）试验资料整理

试验结束后，及时整理试验资料，认真填写《测土配方施肥技术规范》附件1－“田间试验结果汇总表”，建立试验档案，同时将整理后的资料上报有关部门。3414实验基本理论（9）关于试验的一些其它要求●试验方案中“2”水平设计，为便于数据汇总统计，可以以全区为单位同一种作物设定1组或2、3组，不宜太多，以方便试验数据合并统计。●区域内，每种作物一般需要设置分布于不同土壤肥力水平上10个左右的试验。●为消除年景差异，试验一般需要做3年以上●试验地每一个生产周期都要更换。3414实验基本理论

施肥量参数计算主要包括：1、肥料利用率；2、土壤养分校正系数；3、作物养分需要量；4、土壤速效养分含量等参数的计算，目的是为了获取构建区域性作物施肥专家施肥系统需要的有关参数。3414实验基本理论3、施肥参数计算

“3414”试验完全方案或部分实施方案(施肥参数方案)，可以计算出肥料当季利用率、土壤养分校正系数、作物养分需要量、土壤养分丰缺指标等施肥参数。3414实验基本理论（1）肥料利用率

可以通过“3414”肥料效应田间试验来估算：利用施肥区作物吸收的养分量减去缺素区农作物吸收的养分量，其差值视为肥料供应的养分量，再除以所用肥料养分量就是肥料利用率。肥料利用率（％）=（施肥区作物吸收养分量-缺素区作物吸收养分量）÷肥料养分施用量*100％3414实验基本理论

以计算氮肥利用率为例来进一步说明：一农田无氮肥区小麦产量为250公斤/亩，施用尿素15公斤后产量达400公斤/亩，则尿素的利用率为：（400/100×3.0-250/100×3.0)46%×15=65.2%3414实验基本理论

（2）土壤养分校正系数

将土壤有效养分测定值乘一个校验系数，以表达土壤供肥量。该系数称为土壤养分校正系数。校正系数（%）=缺素区作物地上部分吸收该元素量(公斤/亩)÷(该元素土壤测定值(mg/kg)×0.15)

3414实验基本理论

（3）作物单位养分吸收量(作物形成100公斤经济产量的养分需要量)

通过“3414”方案中处理6可以计算作物单位养分吸收量。

作物单位养分吸收量=（果实产量(公斤/亩)×果实中元素含量（％）+茎叶产量(公斤/亩)×茎叶中元素含量（％））÷经济产量(公斤/亩)×1003414实验基本理论主要作物百公斤养分吸收量农作物氮（N）磷（P）钾（K）小麦3.01.252.5玉米2.570.862.14棉花5.01.84.0油菜5.82.54.43甜菜0.40.150.63414实验基本理论养分平衡法确定施肥量计算公式:

目标产量所需养分总量－土测值×0.15×校正系数施肥量=

肥料中养分含量×肥料当季利用率3414实验基本理论地力差减法确定施肥量公式：

（目标产量/100－无肥区产量/100）×百千克作物产量吸肥量施肥量=肥料中养分含量×肥料当季利用率3414实验基本理论举2例说明计算方法：例1：某地块土壤速效氮含量为62.3PPm、速效磷含量为25.6PPm、速效钾含量1