1、第十章  肥料效應(yīng)函數(shù)與推薦施肥及肥料管理第一節(jié)  肥料反應(yīng)曲線的一般規(guī)律及其數(shù)學(xué)模型    李比希提出最小養(yǎng)分律后，人們認(rèn)識到?jīng)Q定產(chǎn)量的養(yǎng)分因素是土壤中對作物需要處于相對最小的那一種，而與絕對含量無關(guān)，隨著土壤中養(yǎng)分消耗與施肥之間平衡狀況的變化，最小養(yǎng)分種類不斷更替。在最小養(yǎng)分律支配下施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系可用下圖概括：    值                

2、;      極限    物    生                                   毒效   

3、長    增加    量            低量        適量      高限      0             &

4、#160;                 養(yǎng)分供應(yīng)量開始施用限制因子肥料時，植物生長量曲線上升較快，常出現(xiàn)肥效遞增階段，隨著施肥數(shù)量增加，逐漸脫離相對最小狀態(tài)，生長量繼續(xù)上升，但單位肥料的增產(chǎn)量逐漸減少，于是出現(xiàn)了肥效遞減階段，繼續(xù)增施肥料，生長量將達(dá)到極限，若再盲目施肥，則產(chǎn)生毒效，出現(xiàn)肥料負(fù)效應(yīng)階段，整個肥效反應(yīng)曲線表現(xiàn)為S型曲線。肥料效應(yīng)函數(shù)：肥料的增產(chǎn)效應(yīng)反應(yīng)施肥量與產(chǎn)量的關(guān)系。這種數(shù)量關(guān)系可以用數(shù)學(xué)函數(shù)來表示，此函數(shù)即肥料效

5、應(yīng)函數(shù)。    肥料效應(yīng)函數(shù)估算法是建立在田間試驗(yàn)生物統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的計(jì)量施肥方法。它不用化學(xué)或物理手段去揭示農(nóng)田土壤的養(yǎng)分供應(yīng)量。農(nóng)作物需肥量和肥料利用率等參數(shù)，而是借助于施肥量田間試驗(yàn)，通過施肥量與產(chǎn)量之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，配制出一元、二元或多元肥料效應(yīng)回歸方程式，所得的肥料效應(yīng)回歸方程式可計(jì)算出代表性地塊的最高施肥量，最佳施肥量和最大利潤施肥量等配方施肥參數(shù)。一、施肥量與產(chǎn)量之間的關(guān)系1、施肥量與產(chǎn)量之間的直線關(guān)系李比希認(rèn)為，作物產(chǎn)量與最小養(yǎng)分供應(yīng)量之間成直線相關(guān)。尤其是在生產(chǎn)條件差，土壤肥力低，養(yǎng)分供應(yīng)不足，施肥量較低時。這種類型一般用  

6、60; Y=bo+b1XY總產(chǎn)量  bo不施肥區(qū)產(chǎn)量    b1效應(yīng)系數(shù)     X施肥量2、施肥量與產(chǎn)量之間的曲線相關(guān)指數(shù)模式   Y=A(1-10-cx )A施用該種養(yǎng)分所達(dá)最高產(chǎn)量C效應(yīng)系數(shù)二次拋物線函數(shù)  Ybob1+b2X2    國內(nèi)外大量氮肥試驗(yàn)表明，肥料的增產(chǎn)效應(yīng)往往復(fù)合  二次拋物線形式。二、肥料增產(chǎn)效應(yīng)的階段性    在一定生產(chǎn)條件下，當(dāng)作物嚴(yán)重缺乏某種養(yǎng)分時，增施該養(yǎng)分的增產(chǎn)量，起初往往是遞增，但超過一定

7、限度后，增施單位劑量養(yǎng)分的增產(chǎn)量便開始遞減，當(dāng)其遞減為零時，作物產(chǎn)量達(dá)到最大值，此時，再繼續(xù)增加肥料，則將導(dǎo)致減產(chǎn)。 Y   第一階段     第二階段         第三階段 產(chǎn)                     

8、60;                 總產(chǎn)量 量         C  轉(zhuǎn)向點(diǎn)  邊際產(chǎn)量 yo                  

9、60;          平均增產(chǎn)量                                 施肥量       

10、;  X1、在土壤供肥水平低的情況下，增施單位劑量肥料的增產(chǎn)量（即邊際產(chǎn)量）隨施肥量的增加而遞增，直至轉(zhuǎn)向點(diǎn)（C）時為止。2、超過轉(zhuǎn)向點(diǎn)后，增施單位劑量肥料的增產(chǎn)量隨施肥量的增加而遞減，因而總產(chǎn)量按報(bào)酬遞減率增加，直達(dá)到最高產(chǎn)量為止。3、在一定生產(chǎn)條件下，作物有一最高產(chǎn)量，超過最高產(chǎn)量后，繼續(xù)增加肥料，則總產(chǎn)量隨施肥的增加而遞減，出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，但是總產(chǎn)量的遞減率可能小于到達(dá)最高產(chǎn)量的遞增率。4、無限量的增施肥料，可能使產(chǎn)量下降為零。    根據(jù)以上特點(diǎn)，可將肥料增產(chǎn)效應(yīng)劃分成三個階段，即由三個最高點(diǎn)反映了曲線三階段。第一階段：從起點(diǎn)始至平均產(chǎn)量（指總產(chǎn)量除

11、以施肥量所得商值）達(dá)最高點(diǎn)時為止。    APY/x    在此階段內(nèi)，邊際產(chǎn)量（指增減單位劑量肥料所引起的總產(chǎn)量增減額。以MPdy/dx表示）隨施肥量的增加而遞增至轉(zhuǎn)向點(diǎn)（C點(diǎn)）達(dá)到最大值，超過轉(zhuǎn)向點(diǎn)則開始遞減，但仍然大于平均產(chǎn)量，因而平均產(chǎn)量隨施肥量的增加而遞增，至最高點(diǎn)時為止，此時邊際產(chǎn)量等于平均產(chǎn)量。在此階段內(nèi)，平均產(chǎn)量不斷提高直至此階段的終點(diǎn)時達(dá)到最大值。第二階段：自平均產(chǎn)量的最高點(diǎn)到最高產(chǎn)量的最高點(diǎn)，在此階段內(nèi)，平均產(chǎn)量與邊際產(chǎn)量均隨施肥量的增加而遞減，但邊際產(chǎn)量的遞減率較大，平均產(chǎn)量大于邊際產(chǎn)量。總產(chǎn)量指投入一定數(shù)量的肥

12、料所獲得的總收入（產(chǎn)量）依報(bào)酬遞減率增加，直至邊際產(chǎn)量等于零，即總產(chǎn)量達(dá)到最高點(diǎn)時為止。第三階段：超過總產(chǎn)量最高點(diǎn)即進(jìn)入第三階段，此階段的邊際產(chǎn)量為負(fù)值，因而總產(chǎn)量隨施肥量的增加而減少，出現(xiàn)負(fù)效應(yīng)。由上可知，第二階段是合理的施肥區(qū)域。第二節(jié)  肥料的科學(xué)施用與管理一、肥料的分類肥料的種類繁多，分類的方法也沒有嚴(yán)格規(guī)范和統(tǒng)一的分類與命名。現(xiàn)將長期習(xí)慣的分類方法與命名作簡單的介紹：1、按肥料來源與組分的主要性質(zhì)可分為：化學(xué)肥料、有機(jī)肥料、生物肥料、綠肥。2、按所含營養(yǎng)元素成分可分為：氮肥、磷肥、鉀肥、鎂肥、硼肥、鋅肥、等，有時將這些肥料按植物需要量分為大量營養(yǎng)元素肥料和微量營養(yǎng)元素肥料。

13、3、銨營養(yǎng)成分種類多少可分為：單質(zhì)肥料、復(fù)合肥料或復(fù)（混）肥料。4、按肥料狀態(tài)分則有：固體肥料（包括粒狀和粉狀肥料）與液體肥料5、按肥料中養(yǎng)分的有效性或供應(yīng)速度可分為：速效肥料、緩效肥料、長效肥料。6、按肥料中養(yǎng)分的形態(tài)或溶解性可分為：氨態(tài)氮肥、硝態(tài)氮肥、酰胺態(tài)氮肥等。或水溶性肥料、弱酸溶性肥料、難溶性肥料。7、按積攢方法分則有：堆肥、漚肥、沼氣發(fā)酵肥等。 二、肥料的科學(xué)施用（一）科學(xué)用肥的目的與要求1、目的：從宏觀來看，科學(xué)施用肥料，要力爭做好有機(jī)與無機(jī)肥料配合施用，按最佳的經(jīng)濟(jì)效益合理施用肥料，不斷提高養(yǎng)分利用率；降低肥料施用可能造成的生態(tài)環(huán)境污染；以便真正做到用地與養(yǎng)地相結(jié)合，

14、為我國高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展，提供土壤農(nóng)化方面的可靠保證。  2、要求：為達(dá)到科學(xué)施肥的目的，應(yīng)充分利用全國和本省范圍已獲得土壤資源評價成果及各種科研資料。如：定期掌握土壤肥力動態(tài)變化資料；并且建立數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)；完善并嚴(yán)格執(zhí)行肥料檢測與鑒定的法規(guī)與手續(xù)；逐步按地區(qū)建立起不同種植制度的肥料分配與施肥體系；提倡鼓勵與研究推廣有機(jī)肥源的開發(fā)、積制與施用；在化肥增長的同時注意調(diào)整施肥的養(yǎng)分比例：與土地管理部門配合，督促縣、鄉(xiāng)、村、各級建立起耕地檔案，制定生產(chǎn)力等級，地力保養(yǎng)與維護(hù)以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量等標(biāo)準(zhǔn)，逐步實(shí)行耕地的肥力定等估價與升降以及生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評估等責(zé)任制與獎懲制度。這

15、樣，科學(xué)用肥才有較全面的定量考核標(biāo)準(zhǔn)及不斷發(fā)展和完善的方向。要達(dá)到上述要求，必須建立與完善各級的土壤農(nóng)化科技服務(wù)體系，有組織地開展上述系列工作。（二）科學(xué)用肥的基本環(huán)節(jié)1、大力開發(fā)有機(jī)肥源，認(rèn)真改進(jìn)與推廣有機(jī)肥料積制、保管與施用的先進(jìn)技術(shù)(1)積極鞏固與發(fā)展多種形式的秸稈直接還田等技術(shù)。(2)以“中國綠肥區(qū)劃”為依據(jù)，按9個級區(qū)，47個二級區(qū)采用肥糧、肥菜、肥油（料）等綜合利用方式，提出經(jīng)濟(jì)有效的方法，積極回復(fù)與發(fā)展綠肥的種繁與施用面積。(3)加強(qiáng)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)自然界物質(zhì)循環(huán)的意識，主動開發(fā)和利用包括糞尿在內(nèi)的有用廢棄物，擴(kuò)大有機(jī)肥料肥源。2、盡量做好化肥的及時供應(yīng)與合理分配，按作物生育期

16、的特點(diǎn)與低產(chǎn)缺肥地區(qū)的需求，及時提供肥料是科學(xué)用肥提高肥料利用率的關(guān)鍵，也是提高單產(chǎn)與總產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)均衡增產(chǎn)的重要措施。中國農(nóng)科院土壤肥料研究所在19811983年全國化肥試驗(yàn)網(wǎng)所獲資料的基礎(chǔ)上，編寫了中國化肥區(qū)劃，按區(qū)劃把全國分為8個一級區(qū)，31個二級區(qū)；一級區(qū)反映了不同地區(qū)化肥生產(chǎn)與分配的宏觀決策提供了依據(jù)，也是土肥工作者布置肥效試驗(yàn)，制定輪作施肥與科學(xué)用肥方案的重要參考資料。3、優(yōu)化推薦施肥量，提高肥料利用率與增產(chǎn)效益，這里包括以下內(nèi)容：即確定最佳施肥量與合理的氮、磷、鉀等養(yǎng)分的比例，以及科學(xué)施用技術(shù)。確定經(jīng)濟(jì)合理的肥料施用量方面，近年來，各地研究推廣了多種方法，照其原理可歸為三類：

17、0;        以土壤肥力化學(xué)為基礎(chǔ)的測土施肥法。以作物營養(yǎng)化學(xué)為基礎(chǔ)的作物營養(yǎng)診斷施肥法以田間試驗(yàn)和生物統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ)的肥料效應(yīng)函數(shù)施肥法。    不同方法各有特點(diǎn)，應(yīng)用時往往可以并存，互相滲透與補(bǔ)充，以求得不斷發(fā)展和完善。總的直到思想是如何按養(yǎng)分平衡的要求，使推薦施肥定量化，既能高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，又講究經(jīng)濟(jì)效益 。具體的試驗(yàn)布置與計(jì)算等技術(shù)等都有專門書籍論述。在此僅就常用的方法作簡要說明。(1)以測土施肥為理論的土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法是通過多點(diǎn)田間試驗(yàn)，將土壤有效養(yǎng)分的化學(xué)測定值（相對值）按田間試驗(yàn)所獲

18、得的作物相對量（即無肥區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)最高產(chǎn)量）劃分為35個等級作為土壤豐缺指標(biāo)，然后按等級布置田間試驗(yàn)，求得在某一類型土壤上作物產(chǎn)量與施肥關(guān)系的曲線，作為建議施肥量的依據(jù)。(2)養(yǎng)分平衡法又稱目標(biāo)產(chǎn)量法。運(yùn)用計(jì)劃產(chǎn)量指標(biāo)、農(nóng)作物需肥量、土壤工肥量、肥料有效養(yǎng)分含量與肥料利用率等五個參數(shù)構(gòu)成建議施肥量的計(jì)算公式，即可估算出推薦施肥量。如：            一季作物的養(yǎng)分吸收總量土壤供應(yīng)養(yǎng)分量推薦施肥量       

19、;        肥料中養(yǎng)分含量×肥料當(dāng)季利用率或可寫成：                （計(jì)劃產(chǎn)量無肥區(qū)產(chǎn)量）×形成100Kg產(chǎn)量所需養(yǎng)分量推薦施肥量               肥料中養(yǎng)分含量×肥料當(dāng)季利用

20、率    有建議把有機(jī)肥增產(chǎn)量納入基礎(chǔ)肥力中計(jì)算，即所用處理都以有機(jī)肥作底肥，以便解決有機(jī)肥料用量計(jì)算困難的問題。此估算施肥量的方法為某一地區(qū)作肥料規(guī)劃或判斷土壤養(yǎng)分收支平衡帳時是很有應(yīng)用價值的。(3)在不同肥力等級的地塊上銨一定的試驗(yàn)設(shè)計(jì)布置多點(diǎn)分散的肥力試驗(yàn)，先求得作物對肥力反應(yīng)的效應(yīng)函數(shù)，而后由此分別計(jì)算出最高產(chǎn)量施肥量或最佳經(jīng)濟(jì)施肥量，這一方法獲得的推薦施肥量是建立在科學(xué)測試和嚴(yán)密的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的結(jié)果，而且還能應(yīng)用電腦計(jì)算技術(shù)。應(yīng)該說，這是近年來科學(xué)施肥的重要改革與先進(jìn)技術(shù)。(4)營養(yǎng)診斷發(fā)也是國內(nèi)、外比較廣泛采用的方法。它包括作物外形診斷，土壤植物的化學(xué)診

21、斷以及施肥診斷等。在查明作物生長的障礙因素后，對癥施肥有重要作用。但是營養(yǎng)診斷是一項(xiàng)比較復(fù)雜的綜合技術(shù)，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量品質(zhì)的因素眾多，且不斷變化和相互作用。為此，既要發(fā)揮營養(yǎng)診斷對判斷施肥的作用，又要看到應(yīng)將它與肥料效應(yīng)函數(shù)法、現(xiàn)代測試技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用等相結(jié)合，以提高推薦施肥的準(zhǔn)確性。4、經(jīng)過認(rèn)真的試驗(yàn)、研制與開發(fā)適用的光譜型或?qū)Ｓ眯偷膹?fù)合肥。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年我國實(shí)際化肥用量為2607萬噸（銨有效養(yǎng)分計(jì)），N：P2O5：K2O為1：0.45：0.1，并預(yù)測2000年需要化肥量為30003200萬噸，N：P2O5：K2O為1：0.5：0.20.3，北方應(yīng)以調(diào)整氮磷比為主；南方則應(yīng)以調(diào)整氮

22、鉀比，同時，有針對性的施用適量的微量元素肥料，這是全國范圍的宏觀控制。5、改進(jìn)施肥技術(shù)與大力推廣已見成效的施肥方法(1)積極研究小型施肥機(jī)械，大力推廣施肥機(jī)械化進(jìn)程，如綠肥的種、管、翻壓、收獲的機(jī)械化，有機(jī)肥的積制、施用等的機(jī)械化以及作物追肥（包括葉面噴施）機(jī)械化，以減少勞動強(qiáng)度和提高工效。(2)促進(jìn)和穩(wěn)定有機(jī)肥料在總施肥量中的比例。除推廣秸稈還田外，加緊開發(fā)有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥的生產(chǎn)，并在積制機(jī)械化的基礎(chǔ)上，著手考慮有機(jī)肥料生產(chǎn)的工廠化和商品化等。(3)試驗(yàn)和研制有利于提高養(yǎng)分利用率的肥料新型劑、添加劑等。(4)因地制宜地大力推廣具有定量化特點(diǎn)和增產(chǎn)、節(jié)肥、增收效果的配方施肥新技術(shù)，并逐步建立縣級

23、計(jì)算機(jī)推薦施肥與咨詢系統(tǒng)。(5)積極推進(jìn)有益元素制劑等的開發(fā)、應(yīng)用和試驗(yàn)研究，以便探求作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的新途徑。(6)繼續(xù)推廣氮肥深施，水溶性磷肥集中施用等已有成效的施肥方法。三、肥料的科學(xué)管理    肥料的管理工作寓于肥料的運(yùn)輸、貯存、混配與施撒的整個過程之中。管理不當(dāng)會導(dǎo)致肥料非生產(chǎn)性的消費(fèi)與損失。據(jù)報(bào)道，化肥在貯、運(yùn)、用中可能的損失平均為1015。同時，還會引起肥料中養(yǎng)分有效性的降低，人畜的傷害，以及生態(tài)環(huán)境遭受污染。肥料的混合與撒施過程有可能造成肥料分布不均勻，而導(dǎo)致作物生長不一，甚至受害，造成減產(chǎn)，尤其高濃度肥料或大劑量施用時，對產(chǎn)量的影響更為明顯。

24、化肥運(yùn)輸貯存系統(tǒng)中的管理（一）管理對化肥質(zhì)量的影響    貯運(yùn)是化肥生產(chǎn)到施用過程中不可少的重要環(huán)節(jié)，包括裝卸、運(yùn)輸和貯存等。這些環(huán)節(jié)上管理不善、不科學(xué)就會影響到化肥的質(zhì)量，乃至用戶施用和肥料的效果。在貯運(yùn)過程中，發(fā)生的化肥質(zhì)量變化，除了化肥有效性降低外，整體物理性質(zhì)惡化最為常見。具體如粉化、結(jié)塊、潮解、離析等。1、肥料粉化  粉化是指顆粒肥料產(chǎn)生粉塵。主要原因是生產(chǎn)中所用的調(diào)理劑或包裹劑的粘附力差，使顆粒的機(jī)壓強(qiáng)度小，耐磨性變差。粉化不但導(dǎo)致環(huán)境污染和肥料損失，對搬、運(yùn)、貯、用過程都會增加麻煩，尤其對機(jī)械化施肥更顯不利。粉化也是導(dǎo)致化肥結(jié)塊的重要因素之

25、一。2、肥料結(jié)塊  結(jié)塊是常見的現(xiàn)象，其產(chǎn)生的機(jī)制是化肥顆粒間晶體的結(jié)合鍵增長所致。含氮量高的化肥結(jié)塊傾向都大。化肥含游離水量小，粒度大，硬度強(qiáng)則結(jié)塊傾向就小。降低化肥結(jié)塊的措施有：(1)在生產(chǎn)過程中用調(diào)理劑。亦稱防結(jié)塊劑，它是一種能粘附在顆粒表面的涂覆介質(zhì)。粉狀者為無活性物料如硅藻土、粘土、滑石等：用量為化肥重量的14。液態(tài)者為噴涂在顆粒表面的油品、石蠟、樹脂等；用量為0.20.5。(2)貯運(yùn)過程中控制溫度、濕度，掌握貯存壓力等都有利于緩解結(jié)塊現(xiàn)象發(fā)生。3、肥料潮解  潮解是指化肥暴露在大氣中吸收了水分。吸濕潮解影響化肥的流動性，產(chǎn)生物理性質(zhì)變質(zhì)，不同化肥的潮解傾向不同，

26、即吸水速率與水分滲透到堆內(nèi)的速率都不一樣。后者 與化肥的貯水能力有關(guān)。貯水能力小的化肥，當(dāng)其吸收的水分超過本身的貯水能力時，就會靠毛細(xì)管作用把水分轉(zhuǎn)移到相鄰的顆粒，使肥堆表面吸收的水分滲透到肥堆內(nèi)部，使堆深處結(jié)塊。4、肥料離析  離析是指肥料顆粒大小懸殊，經(jīng)貯、運(yùn)、轉(zhuǎn)堆過程的振動，堆積或重力等因素的影響，產(chǎn)生物理性的離析。在當(dāng)今摻合、混合化肥迅速發(fā)展和散裝貯運(yùn)日益增多的形勢下，化肥貯運(yùn)中的離析現(xiàn)象應(yīng)引起重視，因?yàn)樗鼤?dǎo)致化肥整體的不均勻性，影響到化肥的質(zhì)量和施用的后果。（二）管理原則與要求    原則上為了緩解或防止化肥與損失，應(yīng)根據(jù)各種肥料的性質(zhì)，做好防熱、防潮、防火、防腐蝕、防滲漏等工作。從地區(qū)與季節(jié)來看，潮濕地區(qū)或雨季尤其應(yīng)注意防潮、防腐蝕；干旱、高溫地區(qū)或季節(jié)則應(yīng)考慮防曬、防火、防爆、防腐、防損；防毒則任何地區(qū)與季節(jié)都應(yīng)十分重視。（三）、管理技術(shù)措施1、化肥的保管  肥料的物理狀態(tài)不同，有液體、固體，后者還可能呈粉狀或粒狀。對液態(tài)肥料要采用放腐蝕、防滲漏的容器裝盛與類似的槽車、船運(yùn)輸或管道運(yùn)送。如氨水，一般對銅與鋁的腐蝕性很強(qiáng)，鋼鐵次之，對陶瓷、松木、塑料、石質(zhì)與水泥均不會腐蝕。對有揮發(fā)性的肥料要注