舒兰市测土配方施肥项目试验方案.doc

舒兰市测土配方施肥项目田间试验方案舒兰市农业技术推广中心二一四年三月田间试验方案1 试验目的肥料效应田间试验是获得各种作物最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥方法的根本途径，也是筛选、验证土壤养分测试方法、建立施肥指标体系的基本环节。通过田间试验，可以掌握各个施肥单元不同作物优化施肥数量，基、追肥分配比例，施肥时期和施肥方法；摸清土壤养分校正系数、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，为施肥分区和肥料配方提供依据。2 试验设计肥料效应田间试验设计，取决于研究的目的。我们根据全国农业技术推广服务中心的要求开展如下试验：粮油等大田作物 “3414”试验、蔬菜等经济作物试验、有机肥和化肥配施试验、中微量元素施用效果试验(该试验可结合“3414”试验开展)、配方校验试验。2.1大田作物肥料效应田间试验2.1.1“3414”试验设计2.1.1.1“3414”完全实施方案“3414”方案设计吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点，是目前国内外应用较为广泛的肥料效应田间试验方案。“3414”是指氮、磷、钾3个因素、4个水平、14个处理。4个水平的含义：0水平指不施肥，2水平指当地最佳施肥量的近似值，1水平=2水平0.5，3水平=2水平1.5（该水平为过量施肥水平）。“3414”完全实施方案处理代码表试验编号处理NPK1N0P0K00002N0P2K20223N1P2K21224N2P0K22025N2P1K22126N2P2K22227N2P3K22328N2P2K02209N2P2K122110N2P2K322311N3P2K232212N1P1K211213N1P2K112114N2P1K12112.1.1.2 “3414”不同区域、不同作物的因素水平（2水平） （单位：公斤/公顷）中部地区（主要包括朝阳、水曲、环城、平安、天德、七里、开原等乡镇）:玉米：N-P2O5-K2O=180-75-75水稻：N-P2O5-K2O=140-70-75大豆：N-P2O5-K2O=40-60-40东部地区（主要包括上营、小城、新安、金马等乡镇）：玉米：N-P2O5-K2O=150-65-75 水稻：N-P2O5-K2O=125-60-70大豆：N-P2O5-K2O=35-55-40西部地区（主要包括溪河、白旗、法特、莲花等乡镇）：玉米：N-P2O5-K2O=190-70-80 水稻：N-P2O5-K2O=160-75-85大豆：N-P2O5-K2O=45-60-502.2 配方优化试验根据全国农业技术推广服务中心关于在蔬菜等经济作物上开展 “2+X”试验要求，制定此方案。通过试验进一步修正和完善优化施肥技术，有利于在田间大面积应用和示范推广。试验设计：试验设三个水平，其中 2水平：适合于当地生产条件下的推荐值；1水平：2水平0.7；3水平：2水平1.3。试验编号试验内容处理NPK1优化区N2P2K22222缺氮区N0P2K2022370%的优化氮区N1P2K21224130%的优化氮区N3P2K23225缺磷区N2P0K2202670%的优化磷区N2P1K22127130%的优化磷区N2P3K22328缺钾区N2P2K0220970%的优化钾区N2P2K122110130%的优化钾区N2P2K3223 试验需要设置3次重复，必须进行长期定位试验研究，至少有3年以上的试验结果。2.3有机肥和化肥配施试验2.3.1进一步探讨施用有机肥肥料的施用效果。各试验点根据当地实际情况，选取一到二种有代表性的成品有机肥或自制有机肥进行田间试验。2.3.2试验处理处理1：NPK最佳配施处理,用量同“3414”方案中处理6用量 处理2：化肥（NPK用量比处理1减少20%）+有机肥（亩用量1t）， 处理3：化肥（NPK用量比处理1减少20%）+有机肥（亩用量2t）， 处理4：化肥（NPK用量比处理1减少20%）+有机肥（亩用量3t）。注：此处有机肥施用量为农家肥用量。如使用商品有机肥进行试验，应根据商品有机肥推荐使用量确定试验各处理用量。2.4中、微量元素施用效果试验明确中、微量元素的施用效果和适宜用量，为今后科学指导施肥提供依据。可结合“3414”试验开展，也可做单因素试验。结合“3414”试验开展，就是在“3414”试验设计基础上增加施用中、微量元素处理（处理6+M），M代表中、微量元素，每增加一种中、微量元素，就增加一个处理。试验的中、微量元素种类，根据作物需要和土壤含量情况选择确定，该试验的结果分析只考虑处理6与对照处理。试验处理代码表试验编号处理NPKM1N0P0K00002N0P2K20223N1P2K21224N2P0K22025N2P1K22126N2P2K22227N2P3K22328N2P2K02209N2P2K122110N2P2K322311N3P2K232212N1P1K211213N1P2K112114N2P1K121115N2P2K2+M1222M1;:;:;:;:;:注：该试验要考虑处理6所用肥料中应不含有对照处理（处理15、16.）所试验的中微量元素成分；如果处理6所用肥料含有要试验的中微量元素，则对照处理（处理15、16.）所用肥料要不含该元素。 常用的中微量元素肥料品种肥效试验元素铁锰铜锌钼硼肥料品种硫酸亚铁硫酸锰硫酸铜硫酸锌钼酸铵硼砂 肥料推荐用量及施用方式 公斤/公顷肥效试验元素铁锰铜锌钼硼施用纯量66.63.75150.1891.98施肥方式基肥种肥或基肥基肥基肥种肥基肥或种肥备注：1、硫酸锰施到中性或碱性土壤时，很容易转化为难溶性形态，因此宜作基肥施用，与生理酸性肥料混合后施用有利于提高肥效。2、磷肥能明显促进作物对钼的吸收，特别是对酸性土壤上的豆科作物，钼酸铵作种肥可与其它含磷肥料同时施用。2.5配方校验试验为了保证肥料配方的准确性，最大限度地减少配方肥料批量生产和大面积应用的风险，以当地主要作物及其主栽品种为研究对象，对比配方施肥的增产效果，校验施肥参数，验证并完善肥料施用配方，改进测土配方施肥技术参数。在每个施肥分区单元设置配方施肥、农户习惯施肥、空白施肥3个处理，小区面积不小于30m2。3 试验实施3.1 试验地选择. 试验地应具有代表性，试验地的气候、栽培管理水平等要能代表本地区大部分地块的基本特点。试验地要求平坦、整齐、肥力均匀，所选试验地要保证是同一农户、同一前茬、同一施肥水平的地块或前2-3年的耕种历史一致。坡地应选择坡度平缓，肥力差异较小的田块。要整地、设置保护行、试验地区划；小区单灌单排，避免串灌串排。试验地应避开道路、树木、建筑物、沟渠、水塘、堆肥等特殊场所。试验地尽量选在交通便利，易于参观的田块。 每个县同种作物“3414”试验点要设置于不同肥力水平的地块上。3.2样品的采集3.2.1土样采集 春季试验播种前“3414”试验、配方优化试验、中微量元素肥效试验，必须采集土壤样品，取0-20cm混合土样，进行相关项目的化验分析，每个试验点要多点采集土样形成一个混合样，重量2kg。中、微量元素试验地块土样的采样、制样过程不要使用铁、铜等器具，可使用不锈钢、木、竹和塑料工具。3.2.2植株样品采集秋季“3414”试验要进行植株样品采集。每个县的 “3414”试验点不需要全部采集植株样品，同一种作物的试验分高、中、低肥力分别采集，相同肥力水平上的“3414”试验采集一组植株样即可，每组采集1、2、4、6、8处理的植株样品，有条件的地区采集所有处理的植株样品，要求分茎叶、籽实分别进行处理、分析。采集方法：参照：1、玉米植株样品采集、考种和测产技术规范2、水稻植株样品采集、考种和测产技术规范3、大豆植株样品采集、考种和测产技术规范4、蔬菜样品的采集与制备3.3 试验作物品种选择田间试验应明确所用的作物品种，一般应选择当地主栽作物品种或拟推广的品种。3.4试验重复、小区排列“3414”完全实施试验、“3414”加密试验、“3414”扩展试验、可以不设重复有条件的最好重复；配方优化试验、有机肥和化肥配施试验、配方校验试验，要求3次重复。采用随机区组排列，区组内土壤、地形等条件应相对一致，区组间允许有差异，每个区组必须垂直于垄向排列。小区面积：大田作物3414试验小区面积40 m2；其它大田作物试验小区面积2040 m2，密植作物可小些，中耕作物可大些；小区宽度密植作物不小于3米，密植作物不小于3米，中耕作物不小于4米，小区长：宽=2-5：1，。丘陵区面积可适当小些，平原区可大些。露地蔬菜作物小区面积一般为12-20，密植作物可小些，中耕作物可大些；设施蔬菜作物一般为10-15，至少5行或者3畦以上。小区宽度：密植作物不小于2m，中耕作物不小于3m。蔬菜田需要在小区之间采用塑料膜或水泥板隔开，至少隔离50cm深度，避免肥水间相互渗透。4试验记载与测产4.1试验的田间管理与观察记载参照肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497）执行，试验前采集基础土样进行测定，收获期采集土壤和植株样品，进行考种和生物与经济产量测定。4.1.1田间管理 除施肥措施外，其它各项管理措施应一致，且符合生产要求。同一试验的管理及调查，由专人在同一天内完成。4.1.2观察记载与测试具体内容和要求:地址信息：省、县、乡、村、邮编、地块、农户姓名。位置信息：经度、纬度、海拔 。土壤分类信息：土类、亚类、土属、土种。土壤信息：土壤质地（砂土、壤土、粘土）、土层厚度（=60cm、30-60cm、30cm）和土壤障碍因素（易旱、易涝、盐害、碱害）；土壤肥力等级。土体构型、地形部位及农田建设。试验地土壤养分测试：有机质、速效氮、速效磷、速效钾、pH值和中、微量元素测定，必要时进行植株氮诊断等。气象因素：多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等气候数据。调查前茬作物、施肥情况：调查前茬作物品种、产量及氮肥、磷肥、钾肥、有机肥等肥料种类、数量和价格。生产管理信息：浇水、中耕等。生育性状调查：因不同作物而异，选择关键生育期调查作物重要生育指标。收获期采集植株样品、测产、进行考种。进行试验土样、植株养分测试。4.2 收获与计产每个小区单打、单收、单计产或取代表性样方测产。记录相关产量性状。室内考种样本应系好标签，做好小区号、处理名称、取样日期、采样人等项登记、记录工作。5 试验数据分析方法5.1应用农业部“测土配方施肥数据管理系统”。5.2参考测土配方施肥管理与技术培训教材（农业部种植业管理司、全国农技中心）。5.3肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497-2002）。6 试验报告撰写6.1试验来源和目的6.2试验时间和地点6.3材料与方法供试土壤类型、肥力状况。供试肥料、品种。供试作物品种、生物学性状及前茬作物品种、产量、施肥水平。试验设计和方法。6.4田间管理情况及记载内容6.5试验结果与分析6.5.1不同处理对作物生物学性状的影响。6.5.2不同处理对作物产量及产值的影响。 6.5.3不同处理的投入产出比。6.5.4试验数据统计分析。6.5.5相关参数的计算：肥料利用率、单位产量养分吸收量、增产率、单位肥料增产量。6.5.6应用“3414”试验建立、完善施肥指标体系以多年多点作物产量反应为依据，以相对产量50%，75%，95%为标准，确定土壤测定值的“高、中、低、极低”等各分级指标。（1）将每个试验的产量与施肥量进行回归分析，建立肥料效应方程。（2）计算每个试验点的最佳施肥量。（3）将多年多点的试验结果按不同肥力水平汇总，获得不同肥力水平下平均的推荐施肥量和上、下限。6.6试验结论6.7试验执行单位、主持人7田间试验任务及要求7.1“3414”试验7.1.1 全市共落实大田作物“3414”试验5个(其中溪河农业站1个、七里农业站1个，试验作物为玉米；白旗农业站1个、水曲柳农业站1个、平安农业站1个，试验作物为水稻)。7.1.2“ 3414”试验用肥必须用单质肥料：尿素； 过磷酸钙；氯化钾或硫酸钾。7.2配方优化试验全市共落实蔬菜等经济作物配方优化试验5个（其中法特农业站1个、朝阳农业站1个、吉舒农业站1个、上营农业站1个、环城农业站1个）。 7.3有机肥和化肥配施效果试验全市共落实有机肥和化肥配施效果试验4个（其中天德农业站1个、小城农业站1个，试验作物为玉米；白旗农业站1个、开原农业站1个，试验作物为水稻）。7.4中、微量元素试验全市共落实中、微量元素试验4个（其中白旗农业站1个，试验作物为水稻，中、微量元素为锌；平安农业站1个，试验作物为水稻，中、微量元素为硼；溪河农业站1个，试验作物为玉米，中、微量元素为硼；亮甲山农业站1个，试验作物为玉米，中、微量元素为锌）。 7.5配方校验试验在玉米、水稻开展此试验，每种作物落实5个点。全市共落实配方校验试验10个（其中天德农业站1个、小城农业站1个、七里农业站1个、亮甲山农业站1个、新安农业站1个，以上5个农业站试验作物为玉米；莲花农业站1个、水曲农业站1个、金马农业站1个、开原农业站1个、新安农业站1个，以上5个农业站试验作物为水稻）。8试验结果的应用 将试验结果应用于指导农民科学施肥的实际。8.1根据田间试验的最佳施肥量结果调整区域平均施肥量，同时调整田间试验的“2”水平；8.2生产实际中适量补充作物所缺的中微量元素；8.3增加有机肥的施用数量。附件：1、玉米田间试验调查表2、水稻田间试验调查表3、主要作物植株样品采集、考种和测产技术规范玉米物候期调查表 物候期处理播种期出苗期抽雄期吐丝期成熟期收获期玉米生育性状调查表项目时间处理株高（cm）叶龄叶色茎粗（cm）20/520/720/520/720/520/720/520/7玉米测产考种表处理小区产量（千克）折公顷产 量（千克）穗长cm秃尖cm穗行数行粒数穗粒数百粒重g平均水稻物候期调查表 物候期处理返青期分蘖期拔节孕穗期抽穗开花期灌浆期成熟期水稻生育性状调查表项目时间处理株高（cm）叶色分蘖数15/620/715/620/715/620/7水稻测产考种表处理小区产量（千克）折公顷产量千克穴数/平方米穗数/穴粒数/穗秕粒数%千粒重g平均附件：主要作物植株样品采集、考种和测产技术规范玉米植株样品采集、考种和测产技术规范一、样品采集、分解、处理方法在每个小区中，避开田边，按梅花形或“S”形采样法采样。选取5个样点，每个样点选择1-2株典型样株从茎基部剪断（注意茎、叶、穗部的完整性），将茎叶和穗分开，并数穗数，把穗放进小网袋里，茎叶放进大网袋里。分别在样品袋内标签上标明小区号、处理名称、样品号、试验地点、采样人、采样时间。1个网袋内放2个标签。风干后，称量并记录茎叶、穗风干重，然后脱粒。脱粒后，记录籽粒风干重量。接着各取茎叶、籽粒200g左右的样品，称重、烘干，计算风干样含水量。烘干样粉碎后，保存，用于测定氮、磷、钾养分含量。二、测产方法（一）理论测产1.取样方法。在小区中随机取3个样点。每个样点量10个行距计算平均行距，在10行之中选取有代表性的20米双行，计数株数和穗数，并计算亩穗数；在每个测定样段内每隔5穗收取一个果穗，共计收获20穗作为样本测定穗粒数。2.产量计算。理论产量（公斤/亩）=亩穗数穗粒数百粒重（被测品种前三年平均值）85%。 （二）实收测产1.取样方法。采用人工全区收获，现场记录玉米收获籽粒产量，并取样测定籽粒水分含量，准确丈量收获小区实际面积。2.计算公式。每亩鲜果穗重Y（公斤/亩）=（小区鲜果穗重/小区面积）666.7；出籽率L(%)=X2（样品鲜籽粒重）/X1（样品鲜果穗重）；籽粒含水率M（%）：用国家认定并经校正后的种子水分测定仪测定籽粒含水量，每点重复测定10次，求平均值（M）。样品留存，备查或等自然风干后再校正;实测产量（公斤/亩）=鲜穗重（公斤/亩）出籽率（%）1籽粒含水率（%）114%。水稻植株样品采集、考种和测产技术规范一、样品处理于收获前1-2天，在每小区内，避开水稻边行和两端的水稻（边际效应），随机而均匀地在不同的水稻行内选取3个1m长的样段，拔出水稻，沿根茎结合处，剪去根系，取地上部分，作为一个混合样品。将茎叶和穗分开，并数穗数，把穗放进小网袋里，茎叶放进大网袋里。分别在样品袋内标签上标明小区号、处理名称、样品号、试验地点、采样人、采样时间。1个网袋内放2个标签。风干后，称量并记录茎叶、穗风干重，然后脱粒。脱粒后，记录籽粒风干重量。接着各取茎叶、颖壳、籽粒100g左右的样品，称重、烘干，计算风干样含水量。烘干样粉碎后，保存，用于测定氮、磷、钾养分含量。二、产量测定（一）取样在小区中，随机取1m长的样段3个：现场记录穗数；风干后，称量茎叶风干重、穗风干重，穗脱粒后，称量风干籽粒重，数1000粒重，称风干重（g）。(二 )水稻实收产量采用人工全区收获，现场记录小麦收获籽粒产量，并取样测定籽粒水分含量、含杂率。（三）计算公式 1.水稻实收（kg/亩）=含杂率（%）= 含水率（%）= 2.水稻生物学产量（kg/亩）= 收获指数（%）= 3.千粒重（g）：从收获的水稻籽粒随机数出两组，每组各500粒，分别称烘干重，以克表示，两组重量相差不得超过平均重量的3%-5%，否则应做第三份。4.穗粒数（个）= 或= 5.亩穗数（个）= 三、田间测产（一）选点在水稻田内随机选取 5-10个样点，每样点的面积为 1m2，样点距地边至少 2m，以避免边际影响。（二）测样数清每一样点的稻穗数，并在每样点中随机抽样 20 个稻穗，数清粒数，求出每穗平均粒数。 （三）计算理论产量(kg/亩) = 每亩穗数每穗粒数千粒重/（10001000）每亩穗数 = 平均每平方米穗数666.7m2每穗粒数=20个稻穗的总粒数/20 蔬菜样品的采集与制备一、蔬菜样品的采集蔬菜品种繁多，可大致分成叶菜、根菜、瓜果三类，按需要确定采样对象。菜地采样可按对角线或“S”形法布点，采样点不应少于10个，采样量根据样本个体大小确定，一般每个点的采样量不少于1kg。1、 叶类蔬菜样品采集从多个样点采集的叶类蔬菜样品，按四分法进行缩分，其中个体大的样本，如大白菜等可采用纵向对称切成4份或8份，取其2份的方法进行缩分，最后分取3份，每份约1kg，分别装入塑料袋，粘贴标签，扎紧袋口。如需用鲜样进行测定，采样时最好连根带土一起挖出，用湿布或塑料袋装，防止萎蔫。采集根部样品时，在抖落泥土或洗净泥土过程中应尽量保持根系的完整。2、 瓜果类蔬菜样品采集果菜类植株采样一定要均匀，取10棵左右植株，各器官按比例采取、最后混合均匀。收集老叶的生物量，同时收获时茎秆、叶片等都要收集称重。设施蔬菜地中植株取样应该统一在每行中间取植物样，以保正样品的代表性。收获期如果多次计产，则在收获中期采集果实样品进行养分测定；对于经常打掉老叶的设施果类蔬菜试验，需要记录老叶的干物质重量，多次采收计产的蔬菜需要计算经济产量及最后收获时茎叶重量即打掉老叶的重量；所有试验的茎叶果实分别计重，并进行氮磷钾养分测定。二、 标签内容包括采样序号、采样地点、样品名称、采样人、采集时间和样品处理号等。三、蔬菜植株样品处理与保存完整的植株样品先洗干净，根据作物生物学特性差异，采用能反映特征的植株部位，用不污染待测元素的工具剪碎样品，充分混匀用四分法缩分至所需的数量，制成鲜样或于85烘箱中杀酶10分钟后，保持65-70恒温烘干后粉碎备用。田间所采集的新鲜蔬菜样品若不能马上进行分析测定，应将新鲜样品装入塑料袋，扎紧袋口，放在冰箱冷藏室或进行速冻保存。四、营养诊断1、蔬菜叶片营养诊断取幼嫩成熟叶片的叶柄，剪碎加纯水或2%的醋酸研磨成浆状，稀释定容，提取液用紫外分光光度法或反射仪法测定硝态氮，钼锑抗显色分光光度法测无机磷（必须在2小时内完成），火焰光度法或原子吸收分光光度计法测定全钾。 2、叶片金属营养元素快速测试稀盐酸浸提快速法：称取样品1g（称准至0.1mg）置于三角瓶中，加入1 mol/L 盐酸50ml，置于振荡机上振荡1.5小时，过滤。滤液供原子吸收分光光度法或电感耦合等离子体发射光谱法（ICP）测定钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等元素。