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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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