备份属于 测土配方施肥计算机系统的研制

测土施肥计算机配方系统的研制

池州市贵池区地处皖南山脉分水岭到长江南岸的阶梯地区，境内山、丘、圩依次分布。地貌特征高低起伏，土壤类型多变，2005年被农业部列为测土配方施肥试点补贴资金项目县，利用试点县所取得的技术成果对科学指导合理农业区划，调整作物布局和合理施肥产生了巨大的推动作用。但由于在土壤养分状况、养分管理和施肥技术方面的研究基础比较薄弱，缺乏有效的信息处理及作物决策施肥系统，导致平衡施肥难以普遍应用，目前需要发展的是一定区域的数据库的共享、数据库管理、网上施肥决策和耕地地力评价一体化而适用性较强的平台。测土施肥计算机配方系统是我区实施测土配方施肥项目的重要成果。该系统通过取土化验、结合试验研究和化验结果及其它指标通过计算机研制配方、再到大田应用的技术路线，在已开展的村级测土配方施肥基础上，将地理信息技术、数据库技术、决策系统技术和网络技术相结合，建立网上耕地地力评价与配方施肥决策信息系统，实现测土配方施肥数据成果的共享、数据库的高效管理，方便快捷的施肥决策，从而形成了我区比较完善的主要农作物的施肥体系。测土施肥计算机配方系统利用计算机将现代农业作物高产栽培基础理论的施肥方式方法、贵池土壤养分信息和网络技术结合起来，处理配方快捷、精确，同时为新农村建设提供农业信息化服务,具有更加迅速、方便、高效、可靠的特点。它的应用，改变了以往我区农作物施肥缺乏科学依据、施肥方法不当、肥料利用率不高、有机肥与化肥比例失调、土壤营养元素信息缺乏等一系列的弊端，比较

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科学、客观地指导了我区粮、油、棉的生产，同时对沿江地区相似土壤类型具有重要的参考价值。

一、项目背景与开发意义

测土配方施肥技术从上世纪80年代开始在我国示范推广已有20多年的时间，并取得了比较明显的效果,但这一技术并没有得到普遍的广泛的应用。我国经济欠发达地区，由于缺乏必要的土壤测试设备，测土施肥难以应用。经济发达的地区虽然具有测土施肥的仪器设备，但往往缺乏有效的信息处理及作物决策施肥系统，导致平衡施肥只在局部地区应用，并且难以长期坚持。因此，我国在土壤养分状况、养分管理和施肥技术方面的研究基础与国外相比较薄弱。中国是世界上化肥施用最多的国家之一，化肥投入的突出问题是结构不合理，利用率相当低，造成养分投入比例失调。氮肥利用率为30-35％，磷肥为10-25％，钾肥为35-55％，大量未被农作物吸收利用的化肥营养素以滞留、吸附、随水径流、反硝化等方式污染土壤、环境和大气。目前中国平均施肥水平的N、P、K比例为1﹕0.4﹕0.16，发达国家是1﹕0.42﹕0.42，偏施化肥现象严重。微量元素搭配更差。目前全国有51.5%的耕地缺锌，46.9％缺硼，34.5％缺钼，21.9％缺锰，6.9%缺铜，5％缺铁。北方65％以上的土壤缺钾，南方100％缺钾。

二、施肥现状概述与存在问题

贵池区全区耕地面积63万亩，其中水田面积43万亩，旱地面积20万亩，全区农作物播种面积110万亩左右，其中水稻、棉花、油菜等大宗作物占85%以上。70-79年稻谷平均单产253公斤/亩，棉花38.8公斤、

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油菜33.6公斤，从上个世纪70年代到本世纪初，水稻、棉花、油菜的平均单产分别提高50.2 %、144.8 %、227.3 %，产量增加的原因除了杂交稻的推广，栽培技术的改进等原因外，施肥水平的提高是一个重要因素之一。根据对全区16个重点乡镇的 100 个农户的调查，单位耕地面积上的总施肥量为92.8kg/亩，其中氮肥50.7kg/亩，磷肥31.9 kg/亩，钾肥10.2 kg/亩，有机肥460 kg/亩，与第二次土壤普查时期比，化学肥料实物量增加为：氮34.7 kg/亩，磷13.2 kg/亩，钾 15.9 kg/亩，有效养分含量增加为氮8.8 kg/亩，P2O5 2.4 kg/亩，K2O 5.3 kg/亩，有机肥施用量下降500公斤/亩，化肥种类以单元素肥和复混肥为主，占化肥总量的90%以上，施肥方法均为人工撒施方法。

（1）作物施肥缺乏科学依据 从第二次全国土壤普查到现在的近三十年，是全区农业生产发生重大变革的时期，施肥方式的改变、种植结构的调整、品种布局的更新，必然导制土壤养分含量和供肥能力等因素的变化，由于缺乏有效的测试机制，不能对全区土壤状况进行全面普查，不能为农业生产提供准确的土壤养分资料，施肥带有盲目性。

（2）营养元素的局限性 化肥在本区农业生产上大面积使用时间在40年左右，到项目实施前农作物施肥仍局限于氮、磷、钾大量元素的施用，某些特定作物上施用的微量元素如硼肥等只是根据作物自身的特性而安排，对土壤微量元素含量的信息一直缺乏，这给合理施肥、合理布局和现代农业的发展带来困难。

（3）有机与化肥的比例失调 沿江地区有机肥的施用具有悠久的历史，1975年以前，贵池区紫云英年种植面积在30万亩左右，占全区

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水田总面积的80%，鲜草总产量达45万吨左右，加上各种其它农家肥（厩肥、塘泥、湖草、人畜粪等），全区年有机肥总量达60余万吨，单位面积上的有机肥施用量达1.2吨左右。1980年以后，随着化学肥料的市场供应趋向于充足，这种快速、高效、省工的生产资料迅速被农民接受，造成了有机肥使用量的逐年下降，到去年调查，全区大宗作物除了部分秸秆还田，有机肥使用几乎空白。这种变化带来两个问题，一是土壤有机化下降、土壤结构变差、供肥能力减弱；二是作物生长不够平衡，抗性减弱，早衰现象较为普遍，品质下降。

（4）施肥方法不当 与有机肥不同的是，化学肥料养分释放快，肥效期短，易流失，从满足作物生长需要，提高养分利用率的角度出发，应采取深施，适时施用，以水稻土为例，同量氮肥深施10天土壤中铵态氮数量比表层撒施高50%，其土壤肥效期，前者为30-60天，后者仅为10-20天，本区大部分农田都采取基肥（占总施肥量的50%）表层撒施，而水稻栽后大田吸肥高峰一般在栽后15-20天后的分蘖盛期，这一时期，由于基肥的流失，不能满足水稻植株生长需要，分蘖期存在明显的氮素供应不足现象，造成了前期群体不足，群体高峰值后移。加上沿江地区劳动力紧张的矛盾日益突出，追肥过迟的现象较为普遍，一般都是栽后15天以后追施尿素，对早、中稻而言，分蘖期土壤温度较低，肥料转化慢，等到供应植株吸收时，已是分蘖后期了，对双晚而言，大田有效分蘖期短，追肥迟施促进了无效分蘖的增加，成穗率的降低，这在近几年逐步推广的轻简栽培（抛秧、直播）中尤为突出，据对梅龙早稻基地的调查,其高峰苗达55万左右，成穗率仅50%左右。在化学除草剂推广之

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前，农民习惯于排水施肥、施后耘田，根际通透性改善，根系活力增强，加上化肥随农具进入土壤，提高了肥料利用率，自化学除草剂普及后，农民不再耘田，追肥施于表层，加剧了化学肥料的养分流失。

三、研制原理与方法 3.1技术路线

1、通过土样测试结果分析贵池土壤主要养分值频次分布情况。 2、通过肥料效应3414试验，施肥校正试验摸索氮、磷、钾肥料用量对产量函数关系及肥料间的互相作用形成肥料生产函数和养分丰缺分级指标。

3、根据土壤养分供肥能力，单位产量需肥量通过计算机处理形成施肥模型，并应用Excel电子表格信息处理能力，编程形成配方施肥建议卡系统。

测土配方施肥主要分四个内容：一是土壤取样后进行样品化验，根据化验结果制定不同的施肥配方，经过企业生产（或自配）施用到大田；

养分图 农户生产调查 土壤取样 化验 配方研制 施肥 大田应用 校正试验 3414试验、示范

作物施肥体系 植株取样 植株分析

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二是根据化验结果制定贵池区土壤养分图、安排3414 试验，对配方进行多点校正试验，根据试验结果优化完善配方；三是选取3414试验不同处理的植株样本，进行植株体内不同时期养分测定和分析；四是综合所有化验和试验来制定贵池区作物施肥体系。

3.2技术内容

3.2.1测土技术 由于本区复杂的地理因素和多变的土壤类型，在采样选点密度上按山区70亩、丘陵区100亩、圩区150亩左右设定，采样时一般采用S型布点，对山区、丘陵区单元面积较小时采用梅花型布点取样，每点由11个样点组成1个混合样，用四分法弃去多余的土壤装袋，经风干、研磨、过筛、混合备用。在样品分析上，用烘干法测定土壤水分，电位法测定土壤PH值，采用容量法（油浴加热重铬酸钾氧化）测定土壤有机质，用凯氏蒸馏法测定土壤全氮，用碱解扩散法测定土壤水解氮，用钼锑抗比色法测定土壤有效磷，土壤速效钾用乙酸铵浸提——火焰光度计法，土壤微量元素采用DTPA浸提——原子吸收分光光度法。除水分、PH值外，其余分析每批为30个项次左右，同时做空白对照和30%左右的平行，另外不定期用省测试中心的质控样进行对比，以提高分析数据的准确性。

3.2.2田间试验安排 为更好利用土壤测试所取得的信息，准确制定作物施肥配方，指导下一年项目建设，在项目区内的墩上、棠溪、晏塘、阮桥、梅龙、殷汇、乌沙等乡镇安排11组试验，其中油菜3组、水稻8组。试验采用农业部统一制定的3414试验设计，每组试验共14处理。墩上乡的油菜、水稻2组试验和梅龙镇的早稻、晚稻2组试验，分

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别与安徽农业大学资源环境学院 、省农科院土肥所合作进行，设4次重复，其中1个重复作为植株分析所用，其余试验采用3次重复，试验小区面积20，全部试验共490个小区。除3414试验外，为更好验证各种施肥配方，在项目区的晏塘、乌沙、牌楼、墩上、高坦、阮桥、木闸、高岭、殷汇、、梅龙、江口、棠溪等12个乡镇布置了52组配方肥大田对比试验，每组试验3个处理，测土配方施肥区（200㎡）、农民习惯施肥区（200㎡）、空白处理（30㎡），不设重复，以上水稻3414和大田对比试验各小区间均采用塑料薄膜覆埂。

3.2.3 土壤养分数据分析 根据土样的测试结果分析，项目区的山、丘、圩区土壤PH值在8.4—3.7之间，平均值为5.62,土壤有机质含量分别为22.9g/kg、24.1g/kg、25.6g/kg,分别较1980年下降0.78g/kg、2g/kg和2.8g/kg。土壤全氮含量2006年山、丘、圩分别为1.74g/kg、1.86g/kg和1.98g/kg,分别较1980年上升0.26g/kg、0.47g/kg和0.3g/kg。土壤有效磷含量2006年山、丘、圩分别达到13.67mg/kg、14.0mg/kg和16.28mg/kg，分别较1980年上升0.29mg/kg、0.38mg/kg和0.73mg/kg。土壤速效钾含量2006年山、丘、圩分别为78.9mg/kg、88.57mg/kg和111.42mg/kg，分别较1980上升5.9mg/kg、24.57mg/kg和38.42mg/kg。土壤有机质下降与有机肥施用量下降相一致，而化学肥料施用量的逐年增多是造成土壤速效养分增加的主要原因。项目区内,土壤碱解氮100mg/kg以下的代表面积占3.15%,100—150mg/kg的占26.74%，大于150mg/kg的占70.11%；土壤有效磷10mg/kg以下的代表面积占38.04%，10—20mg/kg的占40.68%，20mg/kg以上的占21.28%；土壤有效钾100mg/kg以下的代表面

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积占60.65%，100—150mg/kg的占28.03%，大于150mg/kg的占11.33%；土壤有机质低于20g/kg的代表面积占24.26%，20—30g/kg的占36.13%，大于30g/kg的占39.61%。对所有土壤进行的频次整合分析：见图1、图2、图3。从图中可以看得出，土壤碱解氮正态分布曲线的顶点在163.33—175.17mg/kg之间,表明土壤碱解氮水平较高，80%大于临界值。土壤磷素正态分布曲线的顶点在4.2——11.5mg/kg之间, 表明土壤磷素水平缺乏，而土壤速效钾曲线的顶点在50—65.5mg/kg之间，表明土壤缺钾较为普遍。山、丘、圩土壤有效钾含量存在显著差异，其低于100mg/kg的比例分别为74.01%、66.02%和48.37%。土壤养分测试结果为科学配方提供了理论依据。针对农民的施肥习惯，以稳氮、补磷、增钾为原则，结合近几年在高产示范中取得的成功经验，分别制定了山、丘、圩、油菜、水稻、棉花的施肥配方，共128种，其中油菜配方25种、双季稻配方60种、中稻配方30种、棉花配方13种，根据不同的配方，制成配方建议卡13.2万份，发放到项目区的4万个农户，使不同类型区、不同类型土壤上施肥的定量化、定性化开始实现。

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图1

图2

图3

以上图中临界丰缺值根据农业部提供，其中氮100mg/kg、磷10mg/kg、钾100mg/kg。

3.2.4田间试验分析 根据项目区11组3414试验的结果分析得出了不同类型区油菜、水稻的大田施氮、磷、钾水平与产量的效应方程。（见表1）。根据各试验效应方程的分析，同一作物不同类型区施肥对产量的效应存在明显差异，这与土壤样本的测试值、各地作物的生产水平基本一致。进一步分析，氮、磷、钾对产量的影响各不相同，其中氮素对产量的影响最大，磷素与钾素对产量的影响接近。以早稻为例，氮素效应方程的常数

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项为202—309公斤/亩，磷素为334—467公斤/亩，钾素为333—527公斤/亩。各试验点土壤肥力水平不同，对应的产量存在较大差异，尤以土壤磷、钾肥力水平不同，产量差异显著；在土壤高磷、高钾肥力水平地区，施磷、钾的增产效果低于施氮的效果。根据效应方程，得出了各地理论氮、磷、钾最佳施肥量和最佳产量，结合各地的目标产量、生产水平、土壤养分状况，初步得出了施肥与产量效应方程，为下年不同类型的施肥配方制定提供了理论依据。根据在项目区安排的52个大田对比试验分析，14组油菜试验配方肥处理平均单产 159.5公斤，比农户习惯施肥亩增产33.3公斤，增幅为26.39%，14组早稻试验配方肥处理平均单产455.8公斤，比农户习惯施肥亩增产44.6公斤，增幅为10.85%，15组中稻试验配方肥处理平均单产517.6公斤，比农户习惯施肥亩增产56.4公斤，增幅为12.22%，3组双晚试验配方肥处理平均单产481.2公斤，比农户习惯施肥亩增产59公斤，增幅为12.5%；7组棉花试验配方肥处理平均单产皮棉84.29公斤，比农户习惯施肥亩增产17.03公斤，增幅为22%。（见表2）

3.2.5 作物产量与土壤养分供应、肥料效应函数 根据肥料效应田间试验分析所得到土壤养分校正系数、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，建立施肥模型库。信息技术在测土配方施肥中运用主要指应用计算机和信息科学相关技术收集、存贮、传递、处理、分析和利用与测土配方施肥有关的信息，建立土壤养分和施肥信息等数据库和配方施肥等决策应用系统。全面合理的利用分析所获得的土壤作物肥料等数据，进行高效的农田养分管理与

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施肥决策，信息技术将在其中发挥着重要的作用。

3.3配方原理与方法

配方施肥的内容，包含着“配方”和“施肥”两个程序。“配方”就是对症处分，其核心是根据土壤，作物状况，产前定肥，订量。“施肥”是肥料配方在产中的执行，保证计划产量的实现，根据配方确定的肥料品种、用量和土壤作物特性，合理安排基肥和追肥比例、追肥次数、时期、配比和用量。配方与施肥是一个有机的整体，需要和高产栽培技术结合起来，采取有效的方法，以发挥肥料的增产作用。配方施肥是一项科学性很强的施肥技术，它涉及到植物，土壤，肥料和环境条件，当前我们国家推行的配方施肥技术方案有许多种，根据我们国家农村的实际情况可以归纳两大类型。

一是地力分区法也叫地力分级法：其做法是，把土壤测试的结果，按土壤肥力高低划分为三级，即丰、中、缺或五级即极丰、丰、中、缺、极缺，把5个级别分别做出一个配方施肥的方案，结合当地群众的实践经验，计算出这一级别区域内比较适宜的肥料种类及其使用量。 按土壤肥力、地貌，划分为几个配方施肥方案，在实践中收到很好的效果。这种方法比较粗放，适合基础比较差的地区。尽管这样它己突破传统的定性用肥的规范，进入定量用肥的领域，把用肥技术推进一步。此法优点是有一定的针对性，提出的肥料品种和框定的用量及措施接近当地经验，群众比较熟悉，容易接受，推广时阻力较小。其缺点是有地区局限性，依赖经验较多，精确度较差，实行中要结合做好田间试验，逐步扩大理论指导的比重。

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二是应用养分平衡法公式计算施肥量法：通过土壤测定的速效氮、速效磷、速效钾的数值代入养分平衡公式。这个公式是:

肥料施用量（千克/亩）＝（目标产量X作物单位养分吸收量－土壤养分测定值（毫克/千克）X2.25X校正系数）÷肥料中养分含量X肥料当季利用率

公式中几个参数的确定：1 配方施肥模型目标产量与氮、磷、钾施用量之间的关系用以下方程表示：

施氮量(N)=(16．06—0．115X)+(Y一450)／0．046 施磷量(P205)=(20一P+(Y一450)／0．08)x0．15*I． 施钾量(K20)=(100一K+(Y-450)／0．2)xO．15xlk

式中：x：土壤碱解氮值、Y：目标产量、P：为土壤有效磷、K：为土壤有效钾、I ：为磷肥指数、Ik：为钾肥指数 2 配方施肥模型中参数测定

(1)土壤质地、土种与磷肥、钾肥指数的确定。①磷肥指数：砂质土为1．5，壤质土为2．0，粘质土为2_3，泥骨田为2．4，泥钉田为2．5，咸酸田为2．7；②钾肥指数：粘质土为1．0，壤质土为1．1，砂质土为1．15。 (2)栽培季节、品种特性及土壤质地与肥料产中分配比例。①穗重型品种：早稻采用B2，砂质土采用B3，晚稻采用B3，砂质土采用B4；② 穗粒型品种：早稻采用B1，砂质土采用B2，晚稻采用B1，砂质土采用B2；⑧穗数型品种：早晚稻均采用B1或B2，砂质土采用B2。 表1 氮肥产中分配比例

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分配比例 B1 B2 B3 B4 植前1-2天 35％ 30％ 30％ 30％ 植后4-5天 20％ 20％ 20％ 15％ 植后9-10天 幼穗分化期 35％ 35％ 30％ 25％ 10％ 15％ 20％ 30％ 表2 钾肥产中分配比例 分配比例 施用量 土壤质地 K1 K2 K3 K4 >5kg >5kg 3-5kg <3kg 砂、壤质 粘质 植前1-2天 9-10天 50％ 50％ 30％ 50％ 50％ 幼穗分化期 20％ 50％ 100％ 砂、壤、粘质 砂、壤、粘质 (3)土壤肥力与施肥。土壤中碱解氮、有效磷和有效钾含量愈高，施肥量愈少。土壤有效养分含量超过了施肥指标时，则可以不施肥。但为了维持土壤肥力，设置了最低施肥量，即：氮(N)量为3 ，磷(Pz0s)为1．5 ，钾(K20)为3 kg。土壤养分含量与施肥量的关系参见目标产量与施肥关系。

(4)对有机肥的处理。施有机肥时，仅扣除有机肥中的氮量。① 紫云英(鲜物)含氮量=紫云英施用量×0.25％；②猪粪(鲜物)含氮量=猪粪施用量x0．27％；⑧猪牛栏粪(鲜物)含氮量=猪牛栏粪施用量x0．12％。

(1)目标产量。例如水稻目标产量，最简单的办法就是根据当地前三年玉米的平均产量为基础，增加10%－15%作为目标产量。

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(2)作物单位产量养分吸收量。作物单位产量养分吸收量是一个常数，通过试验或肥料手册中找到。

(3)土壤养分测定值＞通过测定土壤可以得到。

(4)校正系数。是植物实际吸收养分测定值的比值，常通过田间试验获得。

三是地力差减法、肥料效应函数法。

Stanford Model Nf=（Ng-Ns）Ef在预测不同产量和地块的施肥量较差，但预测平均施肥量精度较好。

施氮水平与早稻产量500y = -1.2666x2 + 30.059x + 278.23R2 = 0.9731400300200100005101520系列1多项式 (系列1) 14

施磷水平与早稻产量500y = -2.5012x2 + 27.474x + 387.39400300200100002468R2 = 0.9809系列1多项式 (系列1)施钾水平与早稻产量4804704604504404304204104003900y = -0.7422x2 + 13.472x + 398.76R2 = 0.9295系列1多项式 (系列1)51015209000800070006000500040003000200010000050100150200产量（kg/hm2）N（kg/hm2）250图5　不同氮量对水稻产量影响趋势图

产量与施氮量是呈曲线相关关系 Y=0.0722X2+34.84X+4367.77 R2=0.9954

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根据早稻不同施氮量产量效益分析，考虑投肥效益净收益与施氮量之间呈曲线关系。

Y=-0.1148X2+48.616X-311.5 R2=0.9857

每1kg稻谷需氮0.046kg，每1kg稻谷需磷0.0115kg，每1kg稻谷需钾0.043kg。

四、项目取得的技术成果

1、形成了完整的测土配方施肥技术体系

通过不同的土壤、作物产量相关性进行研究，并与肥料函数进行养分析，依据计算机处理，只要提供相应土壤类型、作物目标产量和土壤养分测试值，即可得到配方施肥建议卡，提供农户参考。

通过与省农科院土肥所合作开展了不同氮量及运筹方式的双季稻肥料试验，初步掌握了氮肥水平、施氮比例对水稻物质积累分配的规律，为配方系统施氮模型和氮素运筹提供了理论依据。

大量试验数据分析得出水稻、油菜生产中的需肥特点和肥料效应函数，利用肥料与产量间线性关系方程，初步建立施肥模型的单位产量的需肥量及氮、磷、钾间的互作效应。

测土配方施肥的最终目的是配方肥应用于大田生产。在项目的建设过程中，我们注重实效，完善形成了测土配方施肥的技术体系，注重测土、配方和大田生产三个主要环节，紧密联结技术、企业、农民三个项目实施载体。首先由区农技中心科学制定项目实施的技术方案，由区、乡两级农业技术人员在项目区按规定要求取好土样，进行化验，根据化验结果，结合本地生产实践和农民施肥习惯，初步形成了以水稻生产为

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主的施肥配方，配方形成后分别交给中标企业和乡、镇农技站，填写农户配方卡，向农民发放，同时为验证配方的科学效果，选点进行试验、示范；企业接到配方后按合同要求组织生产，并严格保证不同配方肥的生产质量，向项目区按时按量发送商品配方肥，配方肥到点后，由当地农民凭手中的配方卡到配方肥销售网点采购。为保证配方肥的质量，区农技中心与企业联合制作了配方肥销售许可标志。分发到每一个配方肥销售网点，在出售商品配方肥的同时，农技站也根据农民手中的配方卡进行自配服务。配方肥使用到大田后，技术人员定期进行农户走访和田间调查。根据调查结果，结合试验、示范情况进一步修正配方，再递送到企业。项目区共研制各种配方128个，交与企业10个，向农户发放配方卡202000份，配方肥应用4680 吨，其中商品配方肥2517吨，自配2163 吨。

2、制作土壤养分信息库 为充分利用土壤化验所得的土壤养分信息，快速查询不同地区、不同类型土壤的养分资料，我们与安徽农业大学资源环境学院合作制定了贵池区土壤养分信息库，对其行政区划图、土壤类型图、土地利用现状图等进行扫描屏幕数字化，按照统一的规范，在MAPGIS（地理信息系统）软件中建立了相应的空间和属性数据库。利用GIS技术对项目区的基本情况（包括行政区划、土地利用、土壤类型等）进行宏观综合把握，进行了合理科学的采样规划设计，确定采样点位分布，划定采样路线。对于使用GPS定位得到的土壤采样点数据，利用GIS的批量数据导入功能，得到项目区土壤采样点位分布图，为下一步土壤养分的空间插值分析做基础。将项目区土壤采样过程中记录的采样点GPS位点经纬度坐标信

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息，在GIS软件中进行批量入库，形成土壤采样点位分布空间库，将采样土壤样品的各种养分测试值进行挂接，得到池州市贵池区测土配方施肥项目区土壤采样点空间和属性数据库。对项目区离散分布的土壤采样点数据，针对各个土壤养分因子（包括全N、速效钾K、有效P、PH值、有机质等）进行空间插值分析，按照土壤养分分级指标进行分级，用不同颜色深度的图斑代表不同丰缺等级的养分含量，得到项目区各种土壤养分因子空间分布数据（项目区全N、速效K、有效P的空间分布见附图）。将项目区全N、有效P、速效K土壤养分空间插值结果按照土壤养分分级指标进行综合评级，对评级的结果数据在GIS软件中进行空间叠加分析，对叠加数据进行分类图型显示，得到池州市贵池区测土配方施肥项目区土壤养分丰缺指标数据（见附图）。数据库的建立为科学进行土壤养分管理和变量施肥提供了一种极为有效的手段。随着GIS在测土配方施肥工作应用中的深化和拓展，必将不断提高土壤养分信息的数字化管理水平，对我区加速传统农业向现代信息农业的过渡，推动土壤养分管理和施肥技术进步，有较大的现实意义。

3、加快配方肥的推广步伐 区农委在网上发布了配方肥定点加工招标公告，经公开招投标，安徽微商农家福有限公司和合肥新宇生物工程有限责任公司成为我区配方肥定点加工企业。区农技中心向两家企业提供优良配方10个。为支持企业采取一条龙服务，在项目乡镇帮助建立配方肥直销网点20个，实行了联合挂牌，定点销售。区农委定期到各项目乡镇检查督促配方肥供应工作。在直接推广商品配方肥的同时，许多乡镇还根据农民的需求采取了根据农户手中的配方卡自配供应给农户 ，由于

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表1 油菜、水稻3414试验氮、磷、钾施用水平与产量的效应方程表

地点 作物 土壤测试值 营养元素 N P K N 理论最佳效应方程 相关系数 施肥量(kg/亩) Y=309.75+21.228x-0.8944x2 y=334.19+38.233x-3.5777x2 y=372.5+12.667x-0.6x2 Y=202.79+37.423x-1.704x2 y=383.81+11.917x-1.1055x2 y=333.73+20.99x-1.2783x2 y=303.22+36.13x-2.3495x2 y=364.27+21.571x-1.702x2 y=361.54+13.2x-0.6938x2 Y=298.17+35.655x-1.1183x2 y=467.29+38.175x-3.6196x2 y=527.29+7.0308x-0.3968x2 y=365.31+32.018x-1.067x2 y=551.11+3.2497x-0.1003x2 y=544.08+9.9712x-0.8178x2 y=365.11+23.813x-0.8874x2 y=464.7+23.103x-1.8777x2 y=479.01+8.9974x-0.3472x2 y=281.93+32.176x--0.842x2 R2=0.9458* R2=0.9465* R2=0.9325* R2=0.9938* R2=0.9977* R2=0.9997* R2=0.9875 R2=0.9426 R2=0.8276 R2=0.9696** R2=0.9995** R2=0.6703* R2=0.9704* R2=0.9828* R2=0.9986* R2=0.9645* R2=0.9922* R2=0.9958* R2 = 0.9962** 10 5 8 10 5 8 8 5 8 12.9 6.7 5 14.4 5 10 12 5 10 18.1 6.1 9.8 18.5 7.0 9.65 15 9 5 7.5 6.8 3 推荐最佳施肥量(kg/亩) 8 5 8 8 5 8 8 5 5 12 6 5 12 4.5 8 12 5 10 15 6 8.5 15 5 8 8 8 5 8 5 5 N(93mg/kg) 墩上 早稻 P2O5(4.7mg/kg) K2O(62mg/kg) N(259mg/kg) 殷汇 早稻 P2O5(26.5mg/kg) P K2O(86mg/kg) N(168mg/kg) K N 乌沙 早稻 P2O5(39.8mg/kg) P K2O(142mg/kg) N(219mg/kg) K N P K N P K N P K N 梅龙 早稻 P2O5(1.6mg/kg) K2O(128mg/kg) N(38.3mg/kg) 晏塘 中稻 P2O5(4.2mg/kg) K2O(87mg/kg) N188(mg/kg) 棠溪 中稻 P2O5(8.7mg/kg) K2O(87mg/kg) N(201mg/kg) 梅龙 晚稻 P2O5(11.4mg/kg) P K2O(211mg/kg) N(223mg/kg) K N y=473.93+26.772x--2.5166x2 R2 =0.9065** y=476.08+11.81x--0.502x y=-0.7407x2+27.405x+320.52 y=-3.4663 x2+49.284x+379.3 y=-0.9706x2+18.74x+441.64 y=61.449+9.3148x-0.2432x2 y=107.09+10.777x-0.5683x2 y=136.88+1.1939x-0.0611x2 y=91.88＋3.4554x-0.0077x y=113.92+5.0348x-0.0153 x y=120.51+2.5565x-0.0118 x 222 R2 =0.8926** R2=0.996* R2=0.9833* R2=0.8488* R2=0.9922* R2=0.9458* R2=0.9799* R=0.8282* R=0.941* R=0.8852* 222木闸 晚稻 P2O5(15.3mg/kg) P K2O(103mg/kg) N(145mg/kg) K N P K N P K 墩上 油菜 P2O5(7.7mg/kg) K2O(66mg/kg) N(206mg/kg) 阮桥 油菜 P2O5(18.4mg/kg) K2O(112mg/kg) N(43.2mg/kg) 晏塘 油菜 P2O5(5.2mg/kg) K2O(91mg/kg) N P K y=34.17+19.858x-0.5785x2 y=126.54+16.543x-1.0877x2 y=168.96+2.5775x-0.1115x2 R2=0.9969* R2=0.9999* R2=0.9948* 18.8 5.3 7.3 14.8 6.1 9.2 19

表2 不同作物配方肥大田对比试验平均值统计表

肥料配比 作物 施肥方式 N 测土配方 油菜 农民习惯 空白对照 测土配方 早稻 农民习惯 空白对照 测土配方 中稻 农民习惯 空白对照 测土配方 晚稻 农民习惯 空白对照 测土配方 棉花 农民习惯 空白对照 8.8 10.3 9.8 12.5 9.9 13.3 11.1 15.7 14.3 16.9 P2O5 3.4 4.4 5.1 4.3 4.7 3.3 5.3 4.2 6.9 6.2 K2O 5.9 3.1 6.6 4.7 5.9 4 6.3 4.5 10.7 10.8 产量(公斤/亩) 159.5 126.2 52 455.8 411.2 209.9 517.6 461.2 274.8 481.2 422.2 273.1 94.29 77.26 40.53 与习惯施肥 26.39% 10.85% 12.22% 14.00% 22.00% 增产 与空白对照 206.73% 142.69% 117.11% 95.86% 88.33% 67.82% 76.20% 54.60% 132.60% 90.60% 增收(元/亩) 与习惯施肥 73.7 59.67 79.34 100.77 206.68 与空白对照 169.37 95.67 260.78 201.11 263.34 183.81 247.91 147.14 553.65 346.97 产值(元/亩) 350.84 277.64 114.47 634.83 575.68 293.86 724.57 645.66 384.74 769.92 675.57 437.01 农学利用率 纯收入投产比 (元/亩) 283.84 210.14 114.47 554.64 494.97 293.86 647.89 568.55 384.74 684.92 584.14 437.01 2.5 1.4 3.3 2.5 3.4 2.4 2.9 1.6 9 6.8 N 12.2 7.2 24.9 16.1 24.53 14.02 18.8 9.5 3.8 2.2 P2O5 31.6 16.9 47.8 46.8 39 35.8 7.8 6.1 K2O 18.2 23.9 36.9 42.8 32.9 33.1 5 3.5 成本(元/亩) 67 67.5 0 80.191 80.707 0 76.68 77.11 0 85 91.42 0 1178.57 118.32 1060.26 979.11 506.61 125.53 0 853.58 506.61 20

价格较低，使用也方便，很受农民欢迎。项目区全年推广配方肥4680吨，其中自配2163吨，施用面积23万亩 ，其中油菜3.3万亩，早稻5.4万亩，中稻7.1万亩，晚稻6.6万亩，棉花0.6万亩。配方肥的使用收到很好的效果。

4、项目实施的创新点

1、传统配方建议根据产量、养分区间，根据平衡施肥原理，依靠人工计算单质肥料的施肥量，而使用复混肥时，计算更加繁琐，效率低下，人日均处理十个土样，肥料用量只能精确到5kg。而计算机系统则充分考虑土壤供肥能力，目标产量需肥量，日均处理500份以上，肥料用量可精确到0.5kg。

2、施肥模型的各项参数均根据贵池土壤养分分析和肥料效应试验通过计算机处理形成肥料产量函数及肥料间互相作用的研究，更加客观科学地反映贵池水稻、油菜生产发展趋势，对沿江地区相似土壤类型该系统应用也具有参考价值。

3、计算机配肥系统是“3S”农业发展的重要基础，通过Inter Web 询问,用户可远程得到可靠施肥建议,为新农村建设提供农业信息化服务,具有更加迅速、方便、高效、可靠的特点。系统应用Microsoft、 Offices Excel数据接口方便，具有广泛的适应性。

4、系统充分吸收了现代农业作物高产栽培基础理论的施肥方式方法和作物阶段需肥量特性而进行肥料运筹方式调整，通过作物需磷量磷肥作基肥一次性全层施入，制定BB肥配方方案，而氮、钾则根据基、追肥分次施用，满足高产栽培的需要。

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5、项目区增产增效

（1）、提高了项目区作物单产水平 根据对16个乡（镇、处）的测产调查，配方施肥高产示范区的油菜、早稻、中稻、晚稻、棉花籽棉平均单产分别为140.5 公斤/亩、440公斤/亩、495.4公斤/亩、433.7公斤/亩和272公斤/亩，分别较非示范区亩增产27.3%、15.5%、13.4%、13.7%和9.3%，其中区农技中心在梅龙镇建立的3000亩双季稻核心示范区，经省专家组测产，早稻平均单产570.1公斤/亩,双晚平均单产665.04 公斤/亩，分别较非示范区增产 48.7%和62.2 %，（核心示范区内出现了早稻单产648.4公斤/亩，双晚单产616.6公斤/亩的超高产典型）。整个项目区油菜、早稻、中稻、晚稻和棉花平均单产分别达130.5公斤/亩、420公斤/亩、475.4公斤/亩、413.7公斤/亩和262公斤/亩，分别较非项目区增产18.2%、10.5%、8.8%、8.4%和5.3%。全区通过实施测土配方施肥共增产油菜籽237.5万公斤，增产稻谷1206.9万公斤，增产籽棉产量13.9万公斤。

（2）、测土配方施肥有效地促进了农业节本增效 通过对项目区农民提供科学施肥的配方和改进施肥方法，项目区节本增效较为显著。根据收获后对农民的入户调查结合大田试验示范，项目区施磷、钾水平普遍提高，氮肥施用量有所下降，其中早稻平均亩节约纯氮1.4公斤，节约成本5.7元，亩增收稻谷40公斤，亩增值56元，合计亩节本增效61.7元；中稻平均亩节约纯氮0.9公斤，节约成本3.5元，亩增收稻谷38.5公斤，亩增值53.9元，合计亩节本增效57.4元；双晚平均亩节约纯氮1.3公斤，节约成本5.3元，亩增收稻谷

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32.1公斤，亩增值48.1元，合计亩节本增效53.4元；油菜平均亩节约纯氮1.2公斤，节约成本4.9元，亩增收油菜籽20.1公斤，亩增值44.2元，合计亩节本增效49.1元；棉花平均亩节约纯氮2公斤，节约成本8.1元，亩增籽棉13.1公斤，亩增值68.1元，合计亩节本增效76.2元；项目区总节本增效达2292.2万元。

（3）、提高了配方施肥的社会效益 通过测土配方施肥，项目区每生产百公斤稻谷的纯氮施入量，早稻由过去的2.65公斤下降至2.05公斤，下降29.3%；中稻由过去的2.97公斤下降至2.55公斤，下降16.1%；双晚由过去的2.62公斤下降至2.1公斤，下降24.8%；每生产百公斤籽棉的纯氮施入量，由过去的7.83公斤下降至6.68公斤，下降17.2 %。氮肥的利用率大幅提高，项目区共减少化学氮肥（纯氮）施用量500吨，折标准氮肥1852吨，有效地减少了农业化学氮肥的面源污染，对保护环境，促进水产等行业的发展，加快生态市的建设步伐，有效节约能源都有十分重要的意义。

五、项目存在的问题与建议

1、配方肥生产机制与农民需求存在差距 按项目要求，由县级推广部门的企业提供配方，企业生产后直接销售给农民，这在本地土壤种类多、土壤肥力差异大的地区存在配方肥不能真正满足测土施肥的需要。在农民施用商品配方肥后仍要根据该户土壤肥力状况补缺补差，不少农民的技术水平难以达到这种要求，加上商品配方肥成本增加，价格提高，冲销了部分增产效益，农民有不满意的现象，而各地农技站按方自配的配方肥同样收到了增产增效结果，成本降低，很受

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农民欢迎。今后一方面继续发挥基层农技部门的自配服务能力，另一方面企业要改进服务方式，在生产大宗配方肥的同时，利用自身的销售网点，增加对农户因卡配方零售的经营方式。

2、科学安排试验布点、 增加研究内容在项目的各项试验安排上，应科学合理布点，以增加试验数据的代表性，更好地指导作物施肥配方的制定。在开展以氮、磷、钾为主要原素的试验研究同时，进行中、微量元素的技术研究，为科学合理施肥指标体系提供更多的依据。

3、拓展项目实施范围 在抓好以粮食为主要作物的配方施肥工作中，拓展配方肥的应用范围。今年我区的配方施肥工作主要开展在油菜和水稻作物上。从增加效益、有效利用资源、提高品质、优化环境的角度出发，应加快这一技术在其它作物上的应用步伐，开展多种作物的测土配方施肥研究、示范和推广。

4、改进意见：系统没有考虑有机肥、秸杆还田的作用，通过改进可增加有机肥源的参数，以符合生态农业的发展。由于Excel电子表格函数功能只能简单逻辑判断，加之土壤分析数据只提供养分数值，而较少考虑物理性状，调整参数较少，方便了使用，而对模型精度有一定影响，如PH值、土壤粘粒结构对肥效影响较大的参数未能设定函数调整。

2007年11月26日

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