水肥一体化条件下,测土配方到底该测什么?

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水肥一体化条件下,测土配方到底该测什么?

肥料是农业生产发展不可缺少的战略性资源,在农业生产中起着举足轻重的作用。2005 年,为解决肥料施用中存在的问题,满足广大农民对测土配方施肥技术的迫切需求,在总理的批示下,国家农财两部在全国启动了测土配方施肥补贴项目,形成了一系列的理论和应用成果。这些年逐步由国家行为逐步转变为了企业行为,目前国内很多企业都打着测土配方施肥和精准施肥等口号进行着这项技术的推广和应用,但是这项工作在由专业的推广部门农业技术人员执行变成了有企业推广人员进行的过程中出现了一点点偏差。尤其在水肥一体化条件下,进行的测土配方施肥,已经逐步偏离了 ” 水肥一体化 ” 和 ” 测土配方 ” 这两个工作的基本内涵。

首先,我们先理解和重新学习一下 ” 水肥一体化 ” 和 ” 测土配方 ” 这两个基本概念。

(1)水肥一体化:在国外有一特定词描述,叫 “Fer-tigation”,即 “Fertilization ( 施肥)”、”Irrigation ( 灌溉)” 两个词组合而成,意为灌溉和施肥结合的一种技术。概念:水肥一体化是利用管道灌溉系统,将肥料溶解在水中,同时进行灌溉与施肥,适时、适量地满足农作物对水分和养分的需求,实现水肥同步管理和高效利用的节水农业技术。狭义来讲,就是将肥料溶入施肥容器中,并随同灌溉水顺管道经灌水器进入作物根区的过程叫做滴灌随水施肥,国外称灌溉施肥(Fertigation),即:根据作物生长各个阶段对养分的需要和土壤养分供给状况,准确将肥料补加和均匀施在作物根系附近,并被根系直接吸收利用的一种施肥方法。

从概念中,我们不难发现:水肥一体化是根据作物生长各个阶段对养分的需要和土壤养分供给状况,准确将肥料补加和均匀施在作物根系附近;也就是说,水肥一体化就是按照作物生长阶段养分需求(结合土壤状况)按需供应的施肥方式。

(2)测土配方施肥:是以土壤测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥料的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法。从测土配方施肥的概念中,我们也可以发现:以土壤测试和肥料田间试验为基础 ,提出氮、磷、钾及中、微量元素等肥料的施用品种、数量、施肥时期和施用方法。

(3)对比分析:通过 ” 水肥一体化 ” 和 ” 测土配方施肥 ” 这个两个概念的对比分析,我们可以发现,土壤测试或者土壤养分状况是水肥一体化与测土配方的共性点,但是不等于氮磷钾是就是这个唯一的共性点。

其次,除了氮磷钾水肥一体化条件下,我们测土配方施肥更需要关注那些问题。

(1)土壤质地和土壤结构:土壤质地是土壤物理性质之一,指土壤中不同大小直径的矿物颗粒的组合状况。土壤结构是指各土壤发生层有规律的组合、有序的排列状况,也称为土壤剖面构型,是土壤剖面最重要特征。土壤质地、土壤结构和土壤含水量是影响土壤水分入渗特性的主要因素,其中土壤质地占主导作用,决定着灌溉水转换为土壤水的速度和分布;同样土壤质地和土壤结构也直接影响了水肥一体化后养分在土壤中的分布状况。因此,测土需要第一步先测土壤质地和土壤结构。

(2)土壤酸碱度和盐分状况:土壤酸碱性的强弱,常以酸碱度来衡量。土壤之所以有酸碱性,是因为在土壤中存在少量的氢离子和氢氧离子。土壤溶液中的氢离子和氢氧根的构成状况形成了土壤酸碱性,当氢离子大于氢氧根时,称之为酸性;当氢氧根大于氢离子,称之为碱性,用 pH 值表示。土壤的酸碱性深刻影响着作物的生长和土壤微生物的变化,也影响着土壤物理性质和养分的有效性。水肥一体化中的肥效易受土壤 pH 值的影响,在选择适宜的肥料时应充分考虑土壤 pH 值、肥料品种特性及施肥方法等诸多因素。

土壤溶液是植物根系生长的重要环境条件。土壤溶液既含有有益于植物的养分,但也可能含有过多的有害于植物的盐分。植物生长过程中对渗透压的反应与土壤溶液的总浓度有密切关系。但是,总所周知,有些离子在渗透压很低的情况下也会产生毒害作用。土壤溶液的组成对土壤肥力和盐度的评定颇为重要。因为土壤盐度对植物的影响从本质来看是渗透压的影响,所以可由测定土壤溶液的总盐分浓度计算出土壤盐度。

因此,为了提高水肥一体化的利用效率和选择更合适的肥料;第二步我们应该测土壤酸碱,然后分析土壤的盐碱状况等。

(3)中微量元素,尤其是关键敏感的中微量元素。

相对于氮、磷、钾等三种大量元素,钙、镁、硫等 3 种被列入中量元素,锌、硼、锰、钼、铜、铁、氯、镍 8 种被列入微量元素,在农业生产中上述 11 种元素通常被称为中微量元素。中微量元素大多是植物体内促进光合作用、呼吸作用以及物质转化作用等的酶或辅酶的组成部分,在植物体内非常活跃。作物缺乏任何一种中微量元素时,生长发育都会受到抑制,导致减产和品质下降,严重的甚至绝收。

虽然我们绝大部分企业没有开展过肥料的 3414 试验,甚至很多企业没有接触当地 3414 试验的数据(而且部分小作物和特色作物就没有做过基本的 3414 试验,甚至需肥规律都不清楚),但是我们很多人和很多企业都在做配方工作,而且我们配方和施肥的重点工作就是氮磷钾。所以说,正常的水肥一体化条件下,土壤中氮磷钾含量不在是制约作物高产的瓶颈。恰恰,我们忽视了四两拨千斤中的 ” 四两 “,也就是中微量元素,尤其是对于关键作物对应的特殊中微量元素。

因此,我建议:水肥一体化条件下,测土配方的第三步是测中微量元素,但不是全部中微量元素,而且与特殊作物生长密切相关的中微量元素中的一种或者几种。

(4)水分分布特征:由于滴灌随水施肥的特点,养分也集中分布在由滴水形成的湿润体内,在土深 50 cm 以下养分含量显著降低;另外滴灌可适时适量灌溉施肥,” 水分养分同时供应,少量多次,养分平衡 ” 的施肥方式,有利于提高水肥利用效率。另外,滴灌不仅对水肥分布产生影响,与普通沟灌相比,其独特的水肥供应方式和灌溉量使玉米的整个养分吸收过程和运移机制表现出明显的差异。但是氮磷钾养分在土壤中的运移特点因土壤质地、肥料种类以及施肥策略而异。

因此,我建议测土配方施肥的第四步是土壤的水分分布特征。

(5)氮磷钾分析:摸清楚基本情况,我们才是应该开始氮磷钾角度的测土配方施肥;氮磷钾首先要做到是速效氮磷钾,如果有钱或者有其他需求在做全量氮磷钾。至于有机质,对于新疆滴灌条件下的测土配方施肥,做一两个大概了解下就行了,不要想着基于有机质的测土配方施肥了。

最后,我们在看看水肥一体化条件下测土配方的顺序应该是:第一步质地与土壤结构,第二步酸碱与盐分,第三步,中微量元素;第四步水分分布;第五步氮磷钾;第六步有机质。

下面归纳一段话便于大家记忆:

按需供应氮磷钾,水肥一体是前提;

测土配方与施肥,滴灌条件大不同。

土壤质地与结构,酸碱状况与盐分;

中微量可拔千斤,水分运移定养分。

氮磷钾与有机质,先测硝态与铵态;

再做速效磷和加,全量养分莫着急。

作者:梁飞,新疆农垦科学院副研究员、博士

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