測(cè)土配方施肥的化肥減量增效技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)討論分析

馬 迪

施肥是農(nóng)作物種植管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其實(shí)施水平對(duì)農(nóng)作物的質(zhì)量、產(chǎn)量具有高度相關(guān)性。同時(shí)，在倡導(dǎo)綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展背景下，化肥污染的問(wèn)題一直為人所詬病。基于此，為了提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)污染，有必要對(duì)測(cè)土配方施肥這一常用的化肥減量增效技術(shù)展開(kāi)分析研究。

一、基于測(cè)土配方施肥的化肥減量增效技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

1、提高作物單產(chǎn)，促進(jìn)節(jié)本增效

現(xiàn)如今，隨著國(guó)家打贏脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)，對(duì)農(nóng)村、農(nóng)業(yè)、農(nóng)民的重視程度進(jìn)一步提高，越來(lái)越多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段和農(nóng)業(yè)發(fā)展理念被運(yùn)用到農(nóng)業(yè)種植管理中，有效提高了作物產(chǎn)量，達(dá)到了降本增效的效果。農(nóng)作物的健康成長(zhǎng)基礎(chǔ)條件包含多種營(yíng)養(yǎng)元素，不同作物種類(lèi)的生長(zhǎng)環(huán)境具有較大差異，應(yīng)本著因地制宜的原則展開(kāi)種植。技術(shù)人員首先需要對(duì)種植環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)估，確定地質(zhì)條件、土壤類(lèi)型、灌溉情況，耕作施肥模式，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行測(cè)土配方施肥，如果土壤中營(yíng)養(yǎng)成分較高，基本能夠滿足作物的正常生長(zhǎng)，那么在調(diào)配肥料營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)，可適當(dāng)降低養(yǎng)分配比；反之，土壤中營(yíng)養(yǎng)成分較低，則需增加養(yǎng)分占比，促進(jìn)作物均衡吸收養(yǎng)分，進(jìn)而保障作物產(chǎn)量。根據(jù)現(xiàn)有資料對(duì)比統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用測(cè)土配方施肥技術(shù)相比于常規(guī)的施肥技術(shù)，作物產(chǎn)量增長(zhǎng)幅度最高可達(dá)7%。

2、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境

我國(guó)目前農(nóng)作物施肥選用的肥料多為氮肥和磷肥，綜合來(lái)看，氮肥的使用率較低，大概在30%-35%之間。追究其原因，大多是因?yàn)檗r(nóng)民對(duì)施肥用量問(wèn)題了解不夠，為達(dá)到增產(chǎn)目標(biāo)，大量使用氮肥，導(dǎo)致作物生長(zhǎng)環(huán)境變差，營(yíng)養(yǎng)超支。采用測(cè)土配方技術(shù)進(jìn)行施肥后，氮肥利用效率增長(zhǎng)至50%，通過(guò)對(duì)我國(guó)三大糧食作物產(chǎn)量分析，均穩(wěn)定增產(chǎn)，綜合效益也獲得了增長(zhǎng)。采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，可以減少肥料養(yǎng)分的流失，同時(shí)不會(huì)造成過(guò)多化學(xué)物質(zhì)沉積，對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境起到了改善的效果，不過(guò)縱觀當(dāng)前農(nóng)業(yè)氮肥利用水平仍舊與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距，需要繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)的研發(fā)，為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

3、提高耕地質(zhì)量水平

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式不具備科學(xué)性，通常是按照農(nóng)民的種植經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)培土重視，在作物施肥中往往存在偏施、濫施、少施等多種現(xiàn)象，不同元素的肥料配比不夠科學(xué)，不僅會(huì)造成土壤板結(jié)，還會(huì)破壞土壤微生物群落，最終導(dǎo)致土壤中營(yíng)養(yǎng)成分下降，肥力不佳，影響了作物生長(zhǎng)所需要的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)。通過(guò)采用測(cè)土配方施肥技術(shù)，有機(jī)肥與化肥的比例更加平衡，實(shí)現(xiàn)了耕地用養(yǎng)結(jié)合，使得土壤肥力得到了大幅提升，在提高耕地質(zhì)量水平的基礎(chǔ)上，保障了作物產(chǎn)量穩(wěn)定。

4、減少溫室氣體排放

農(nóng)田排放的一氧化二氮主要來(lái)源于氮肥，不同氮肥之間的一氧化二氮含量存在明顯差異，但是最終都會(huì)造成溫室氣體排放增加。在綠色農(nóng)業(yè)推廣發(fā)展的過(guò)程中，需要應(yīng)用測(cè)土配方技術(shù)控制氮肥用量，以降低農(nóng)業(yè)碳排放，在保證氮肥利用率的基礎(chǔ)上，確保作物產(chǎn)量穩(wěn)定提升，同時(shí)減少溫室氣體排放，為低碳農(nóng)業(yè)發(fā)展模式的實(shí)現(xiàn)提供基本保證。

二、基于測(cè)土配方施肥的化肥減量增效技術(shù)的應(yīng)用分析

以玉米種植為例，對(duì)測(cè)土配方施肥的化肥減量增效技術(shù)的應(yīng)用方法、應(yīng)用效果進(jìn)行分析探究。具體如下：

1、案例背景

以我國(guó)東北地區(qū)某市作為試驗(yàn)區(qū)，在該市三個(gè)不同區(qū)域選取測(cè)土配方施肥試點(diǎn)，分別記為#1、#2、#3。其中，#1 試點(diǎn)土壤的基礎(chǔ)肥力為堿解氮130mg/kg、速效磷30.7mg/kg、速效鉀110mg/kg、有機(jī)質(zhì)19.5mg/kg，土壤pH 值為5.0；#2 試點(diǎn)土壤的基礎(chǔ)肥力為堿解氮120mg/kg、速效磷32.3mg/kg、速效鉀115mg/kg、有機(jī)質(zhì)17.3mg/kg，土壤pH 值為5.4；#3 試點(diǎn)土壤的基礎(chǔ)肥力為堿解氮100.7mg/kg、速效磷11.2mg/kg、速效鉀108mg/kg、有機(jī)質(zhì)14.5mg/kg，土壤pH 值為7.8。在此基礎(chǔ)上，以適宜當(dāng)?shù)胤N植條件為導(dǎo)向，選擇先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米品種作為試驗(yàn)作物。試驗(yàn)中，用于測(cè)土配方施肥的肥料類(lèi)型為大顆粒尿素肥、磷酸鈣肥、硫酸鉀肥。其中，尿素肥的含氮量在46.4%以上，磷酸鈣肥的五氧化二磷含量在46%以上，硫酸鉀肥的氧化鉀含量在50%以上。

2、分析思路

為了有效了解測(cè)土配方施肥這一化肥減量增效技術(shù)的綜合應(yīng)用效益，以多個(gè)試點(diǎn)、多種試樣為背景，開(kāi)展玉米種植的田間試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合具體的試驗(yàn)情況，對(duì)以下三個(gè)方向的內(nèi)容進(jìn)行分析：第一，對(duì)先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收情況實(shí)施檢測(cè)獲取，進(jìn)而分析測(cè)土配方施肥與作物養(yǎng)分吸收量之間的關(guān)系；第二，以保持其他條件基本不變?yōu)榍疤幔诟髟圏c(diǎn)中開(kāi)展測(cè)土配方施肥與普通施肥的對(duì)照試驗(yàn)。由此，掌握不同施肥方法下玉米生長(zhǎng)情況的差異，進(jìn)而分析測(cè)土配方施肥對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)、作物產(chǎn)量的影響；第三，肥料利用率是評(píng)估施肥減量增效水平的重要指標(biāo)，若作物養(yǎng)分需求不變，肥料利用率越高，種植過(guò)程中需要施用的化肥量就越少。同理，若施肥量不變，肥料利用率越高，施肥環(huán)節(jié)對(duì)作物健康生長(zhǎng)的支持效用就越強(qiáng)。所以，除了作物養(yǎng)分吸收量、長(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量以外，還應(yīng)分析應(yīng)用測(cè)土配方施肥前后肥料利用率的影響變化。

3、試驗(yàn)方法

開(kāi)展基于測(cè)土配方施肥的化肥減量增效技術(shù)的應(yīng)用試驗(yàn)時(shí)，主要采用的試驗(yàn)措施與工藝方法如下：

第一，作物試驗(yàn)種植的基本方法。在#1、#2、#3 試點(diǎn)中均設(shè)置多塊玉米種植田，每塊種植田的面積定為25m2。以此為基礎(chǔ)，采用人工播種的方式開(kāi)展玉米種植，播種密度控制在每公頃5萬(wàn)株左右。結(jié)合遼寧地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律與自然氣候特點(diǎn)，將播種施肥的時(shí)間定在4 月中下旬到5 月上旬，并保證玉米植株生長(zhǎng)期間種植環(huán)境具備高度的穩(wěn)定性和安全性。其后，便可結(jié)合玉米生長(zhǎng)過(guò)程，對(duì)土壤、作物、肥料的各類(lèi)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行檢測(cè)采集與運(yùn)算分析，從而得出測(cè)土配方施肥與作物養(yǎng)分吸收情況、作物長(zhǎng)勢(shì)、作物產(chǎn)量、化肥利用率等要素之間的作用關(guān)系。

第二，土壤肥力的測(cè)定方法。在秋收后、春播前，對(duì)試驗(yàn)區(qū)域的土壤進(jìn)行取樣檢測(cè)。取樣時(shí)，在地面下方約20cm 深處獲取土壤樣本，取樣量在1kg 左右。其后，對(duì)土壤樣本實(shí)施去雜、干燥、粉碎等處理，確保土壤具備良好的可用性與代表性。最后，運(yùn)用多種工藝方法，對(duì)土壤中有機(jī)質(zhì)、氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量進(jìn)行測(cè)定。具體為：①有機(jī)質(zhì)的測(cè)定。先對(duì)土壤樣本實(shí)施180℃油浴加熱處理，加熱時(shí)間不低于5min。其后，取適量重鉻酸鉀-硫酸溶液加入樣本，實(shí)現(xiàn)樣本中有機(jī)碳物質(zhì)的氧化去除。最后，使用硫酸亞鐵溶液滴定重鉻酸鉀余量，從而算得重鉻酸鉀消耗量及土壤樣本中有機(jī)碳的含量；②堿解氮的測(cè)定。先將適量氫氧化鈉混入土壤樣本，將土壤中的氮堿解處理為氨氣。其后，使用硼酸吸收擴(kuò)散皿中擴(kuò)散的氨氣，再用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液進(jìn)行滴定，并由此算得土壤樣本中堿解氮的含量；③速效磷的測(cè)定。先對(duì)土壤實(shí)施1mm 粉碎過(guò)篩處理，再稱取5g 土壤樣本，并加入少量無(wú)磷活性炭與100ml 碳酸氫鈉溶液。其后，使用振蕩機(jī)對(duì)混合樣本溶液實(shí)施充分振蕩處理，具體處理時(shí)間以30min 為宜。最后，用無(wú)磷濾紙對(duì)震蕩后的樣本溶液進(jìn)行過(guò)濾，并運(yùn)用鉬銻抗比色法開(kāi)展分光光度檢測(cè)，進(jìn)而運(yùn)算獲得土壤樣本中速效磷的含量；④速效鉀的測(cè)定。先取5g 土壤樣本，放入50ml 醋酸銨溶液中。其后，使用振蕩機(jī)對(duì)混合樣本溶液實(shí)施振蕩處理，處理時(shí)間以30min 為宜。處理完成后，先對(duì)樣本溶液進(jìn)行定性過(guò)濾，再運(yùn)用火焰光度法進(jìn)行檢測(cè)，從而運(yùn)算獲得土壤樣本中速效鉀的含量。除此之外，施肥活動(dòng)還可能引起土壤酸堿度的變化，繼而影響土壤的實(shí)際肥力。所以，還需要基于測(cè)土配方施肥試驗(yàn)，對(duì)土壤pH 值進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)定。首先，取2 份10g 的土壤樣本，并各自置于50ml 試驗(yàn)容器中。其后，分別向土壤樣本中加入25ml 蒸餾水和25ml 氯化鉀溶液。此時(shí)，混合溶液中的水土比為1：2.5。若土壤中含有大量有機(jī)質(zhì)，則水土比應(yīng)調(diào)整為1∶5，即將蒸餾水、氯化鉀溶液的加入量調(diào)整為50ml。最后，充分搖勻后靜置1h 左右，再使用酸度計(jì)或pH 值試紙對(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)即可。

第三，作物養(yǎng)分含量的測(cè)定方法。在先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米的種植過(guò)程中，選擇三葉期、拔節(jié)期、喇叭口期、成熟期四個(gè)時(shí)期，分別采收玉米植株各5 株。其后，先將植株置于105℃高溫條件下進(jìn)行殺青處理，處理時(shí)間不低于30min。再將植株轉(zhuǎn)入烘干箱中進(jìn)行70℃恒溫烘干處理，并對(duì)充分烘干的植株實(shí)施粉碎封存。最后，分別使用全自動(dòng)流動(dòng)分析法、釩鉬黃比色法、火焰光度法對(duì)玉米植株的氮、磷、鉀含量進(jìn)行測(cè)定。為了保證檢測(cè)效果，植株檢測(cè)對(duì)象應(yīng)包括葉片、秸稈、種粒等多個(gè)部位。

第四，作物產(chǎn)量的測(cè)定方法。首先，在試點(diǎn)中選取多個(gè)10×10 壟區(qū)域，并結(jié)合種植密度、種植面積等基本信息，算得玉米的鮮重產(chǎn)量。其后，隨機(jī)采集少量玉米，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下多次測(cè)定其含水量，并由此算得玉米的干重產(chǎn)量。最后，將測(cè)土配方施肥、普通施肥兩種模式下的作物產(chǎn)量進(jìn)行對(duì)比，并運(yùn)算產(chǎn)量差異及增產(chǎn)比例。

第五，肥料利用率的運(yùn)算方法。首先，基于施肥類(lèi)型劃分四種差異化的試驗(yàn)條件，即氮磷鉀全施、不施用氮肥、不施用鉀肥、不施用磷肥。其后，在四種條件下，分別使用測(cè)土配方施肥技術(shù)與普通施肥技術(shù)開(kāi)展玉米種植試驗(yàn)。最后，根據(jù)公式便可算得含A（氮/磷/鉀）肥料的實(shí)際利用率。

4、結(jié)果討論

第一，測(cè)土配方施肥與作物養(yǎng)分吸收量之間的關(guān)系。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果為：①氮素吸收量。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含氮量分別為13.1mg/g、13.7mg/g、14.7mg/g，莖葉含氮量分別為6.9mg/g、8.0mg/g、8.2mg/g，每百公斤作物的氮素吸收量分別為2.01kg、2.14kg、2.41kg。在普通施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含氮量分別為14.5mg/g、11.7mg/g、12.0mg/g，莖葉含氮量分別為6.6mg/g、7.6mg/g、8.5mg/g，每百公斤作物的氮素吸收量分別為2.20kg、2.04kg、2.19kg。平均運(yùn)算后，測(cè)土配方施肥下每百公斤作物的氮素吸收量為2.14kg，普通施肥下每百公斤作物的氮素吸收量為2.10kg；②磷吸收量。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含磷量分別為6.9mg/g、6.8mg/g、7.8mg/g，莖葉含磷量分別為2.7mg/g、3.2mg/g、3.3mg/g，百公斤作物的磷吸收量分別為0.97kg、1.00kg、1.17kg。在普通施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含磷量分別為6.9mg/g、6.8mg/g、5.7mg/g，莖葉含磷量分別為2.5mg/g、3.3mg/g、3.7mg/g，每百公斤作物的磷吸收量分別為0.98kg、1.06kg、1.00kg。平均運(yùn)算后，測(cè)土配方施肥下每百公斤作物的磷吸收量為1.03kg，普通施肥下每百公斤作物的磷吸收量為1.01kg；③鉀吸收量。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含鉀量分別為5.6mg/g、7.2mg/g、6.3mg/g，莖葉含鉀量分別為15.0mg/g、16.4mg/g、16.2mg/g，百公斤作物的鉀吸收量分別為2.07kg、2.30kg、2.47kg。在普通施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的種粒含鉀量分別為4.9mg/g、4.8mg/g、6.2mg/g，莖葉含鉀量分別為15.1mg/g、15.0mg/g、15.4mg/g，每百公斤作物的鉀吸收量分別為2.20kg、2.20kg、2.40kg。平均運(yùn)算后，測(cè)土配方施肥下每百公斤作物的鉀吸收量為2.24kg，普通施肥下每百公斤作物的磷吸收量為2.21kg。總體來(lái)看，與普通施肥相比，測(cè)土配方施肥下作物對(duì)氮、磷、鉀營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收量皆有提升，每百公斤作物的平均提升量在0.02kg 到0.04kg 之間。由此可知，運(yùn)用測(cè)土配方施肥技術(shù)，能夠全面實(shí)現(xiàn)作物養(yǎng)分吸收效果的強(qiáng)化。

第二，測(cè)土配方施肥對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)、作物產(chǎn)量的影響。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果為：①百粒重。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的百粒重分別為32.59±0.41g、34.29±0.21g、34.39±0.55g。普通施肥背景下，三種玉米作物的百粒重分別為29.37±0.48g、29.25±0.14g、30.98±1.11g；②在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的穗長(zhǎng)分別為24.84±0.24cm、24.84±0.29cm、24.86±0.41cm。普通施肥背景下，三種玉米作物的穗長(zhǎng)分別為21.83±0.14cm、22.87±0.17cm、23.05±0.17cm；③穗粒數(shù)。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的穗粒數(shù)分別為985±21.5 粒、976±12.1 粒、946±78.2 粒。普通施肥背景下，三種玉米作物的穗粒數(shù)分別為800±21.5 粒、775±8.11 粒、808±16.5 粒；④產(chǎn)量。在測(cè)土配方施肥背景下，先玉335、鄭單958、良玉88 三種玉米作物的平均產(chǎn)量分別為10712.7±171kg·hm-2、11313.6±45.2kg·hm-2、10802.7±124kg·hm-2。普通施肥背景下，三種玉米作物的平均產(chǎn)量分別為9397.0±121kg·hm-2、9394.4±17.2kg·hm-2、9662.7±154kg·hm-2。總體來(lái)看，與普通施肥相比，測(cè)土配方施肥下玉米的生長(zhǎng)性狀更好，在重量、體積、穗粒數(shù)三個(gè)方面均有較大幅度提升。同時(shí)，在單位種植面積下，使用測(cè)土配方施肥的種植田產(chǎn)量明顯更高。由此可知，運(yùn)用測(cè)土配方施肥技術(shù)，能夠?qū)ψ魑锏拈L(zhǎng)勢(shì)、產(chǎn)量形成積極影響，進(jìn)而幫助種植者達(dá)到提質(zhì)、豐產(chǎn)、增收的目的。

第三，測(cè)土配方施肥對(duì)肥料利用率的影響。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果為：①#1 試點(diǎn)肥料利用率。測(cè)土配方施肥背景下，#1 試點(diǎn)中氮肥的利用率為33.5±2.0%，磷肥的利用率為23.3±1.4%，鉀肥的利用率為49.7±2.7%。普通施肥背景下，#1 試點(diǎn)中氮肥的利用率為25.8±2.3%，磷肥的利用率為16.9±0.5%，鉀肥的利用率為32.2±1.8%；②#2 試點(diǎn)肥料利用率。測(cè)土配方施肥背景下，#2 試點(diǎn)中氮肥的利用率為36.2±1.6%，磷肥的利用率為26.3±2.3%，鉀肥的利用率為41.2±3.1%。普通施肥背景下，#2 試點(diǎn)中氮肥的利用率為29.7±1.0%，磷肥的利用率為17.2±5.7%，鉀肥的利用率為31.5±1.4%；③#3 試點(diǎn)肥料利用率。測(cè)土配方施肥背景下，#3 試點(diǎn)中氮肥的利用率為37.2±1.5%，磷肥的利用率為29.1±1.5%，鉀肥的利用率為38.8±1.2%。普通施肥背景下，#3 試點(diǎn)中氮肥的利用率為28.5±1.4%，磷肥的利用率為19.9±0.4%，鉀肥的利用率為31.0±6.5%。顯而易見(jiàn)，在不同的試點(diǎn)區(qū)域、土壤條件下，測(cè)土配方施肥中的肥料利用率均高于普通施肥。因此，該技術(shù)既可在保質(zhì)保產(chǎn)前提下滿足肥料減量的需求，也可為施肥增效目標(biāo)提供行之有效的實(shí)現(xiàn)路徑。

綜上所述，將測(cè)土配方施肥技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一方面能促成農(nóng)作物生長(zhǎng)性狀與產(chǎn)量的優(yōu)化提升，從而為種植者帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，該技術(shù)也能提高作物養(yǎng)分吸收率與肥料利用率，進(jìn)而幫助種植者將較小的化肥投入量轉(zhuǎn)化為可觀的生產(chǎn)成效。如此一來(lái)，既有助于推動(dòng)農(nóng)民收益與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也有助于通過(guò)化肥減量，達(dá)到降本增效、節(jié)能環(huán)保的目的。