测土配方施肥技术规范(试行)2

4 肥料效应田间试验

4.1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，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。

4.2 试验设计肥料效应田间试验设计，取决于研究目的。本技术规范推荐采用“3414”方案设计，在具体实施过程中可根据研究目的采用“3414”完全实施方案和部分实施方案。

4.2.1 “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，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）。表4-1 “3414”试验方案处理（推荐方案）试验编号 处理 N P K 1 N0P0K0 0 0 0 2 N0P2K2 0 2 2 3 N1P2K2 1 2 2 4 N2P0K2 2 0 2 5 N2P1K2 2 1 2 6 N2P2K2 2 2 2 7 N2P3K2 2 3 2 8 N2P2K0 2 2 0 9 N2P2K1 2 2 1 10 N2P2K3 2 2 3 11 N3P2K2 3 2 2 12 N1P1K2 1 1 2 13 N1P2K1 1 2 1 14 N2P1K1 2 1 1 该方案除了可应用14个处理，进行氮、磷、钾三元二次效应方程的拟合以外，还可分别进行氮、磷、钾中任意二元或一元效应方程的拟合。例如：进行氮、磷二元效应方程拟合时，可选用处理2-7、11、12，可求得在以K2水平为基础的氮、磷二元二次肥效应方程；选用处理2、3、6、11可求得在P2K2水平为基础的氮肥效应方程；选用处理4、5、6、7可求得在N2K2水平为基础的磷肥效应方程；选用处理6、8、9、10可求得在N2P2水平为基础的钾肥效应方程。此外，通过处理1，可以获得基础地力产量，即空白区产量。其具体操作参照有关的试验设计与统计技术手册。 4.2.2 “3414”的部分实施方案要试验氮磷钾某一个或两个养分的效应，或因其它原因无法实施“3414”的完全实施方案，可在“3414”方案中选择相关处理，即“3414”的部分实施方案。这样既保持了测土配方施肥田间实验总体设计的完整性，又考虑到不同区域土壤养分的特点和不同试验目的的具体要求，满足不同层次的需要。如有些区域重点要检验氮、磷效果，可在K2做肥底的基础上进行氮、磷二元肥料效应试验，但应设置3次重复。具体处理及其与“3414”方案处理编号对应列于下表。表4-2 氮磷二元二次肥料试验设计与“3414” 方案处理编号对应表处理编号 “3414”方案处理编号 处理 N P K 1 1 N0P0K0 0 0 0 2 2 N0P2K2 0 2 2 3 3 N1P2K2 1 2 2 4 4 N2P0K2 2 0 2 5 5 N2P1K2 2 1 2 6 6 N2P2K2 2 2 2 7 7 N2P3K2 2 3 2 8 11 N3P2K2 3 2 2 9 12 N1P1K2 1 1 2 上述方案也可分别建立氮、磷一元效应方程。在肥料试验中，为了取得土壤养分供应量、作物吸收养分量、土壤养分丰缺指标等参数，一般把试验设计为5个处理：无肥区（CK）、氮磷钾区（NPK）、无氮区（PK）、无磷区（NK）和无钾区（NP）。这5个处理分别是“3414”完全实施方案中的处理1、2、4、8和6。如要获得有机肥料的效应，可增加有机肥处理区（M）；检验某种中（微）量元素的效应，在NPK基础上，进行加与不加该中（微）量元素处理的比较。试验要求测试土壤养分和植株养分含量，进行考种和计产。设计中，氮、磷、钾、有机肥用量应接近效应函数计算的最高产量施肥量或用其他方法推荐的合理用量。表4-3 常规5处理与“3414”方案处理编号对应表 “3414”方案处理编号 处理 N P K 无肥区 1 N0P0K0 0 0 0 无氮区 2 N0P2K2 0 2 2 无磷区 4 N2P0K2 2 0 2 无钾区 8 N2P2K0 2 2 0 氮磷钾区 6 N2P2K2 2 2 2

4.3 试验实施

4.3.1 试验地选择 试验地应选择地块平坦、整齐、不同肥力水平、均匀，具有代表性的地块。坡地应选择坡度平缓，肥力差异较小的田块；试验地应避开道路、堆肥场所等特殊地块。

4.3.2 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。护行、试验地区划；小区单灌单排，避免串灌串排；试验前多点采集土壤样品。依测试项目不同，分别制备新鲜或风干混合土样。

4.3.4试验重复与小区排列 为保证试验精度，减少人为因素、土壤肥力和气候因素的影响，田间试验一般设3～4个重复（或区组）。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。小区面积：大田作物和露地蔬菜作物小区面积一般为20～50m2，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3m，中耕作物不小于4m。设施蔬菜作物一般为20～30 m2，至少5行以上。多年生果树类选择土壤肥力差异小的地块和树龄相同、株形和产量相对一致的单株成年果树进行试验，每个处理不少于4株。

4.3.5试验记载与测试 见附件1。具体内容和要求： ——试验地基本情况，包括：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）。 ——试验地土壤养分测试：有机质、全氮、无机氮、有效磷、速效钾、pH值、必要时进行植株氮诊断和中微量元素测定等。 ——试验气象因素：多年平均及当年气温、降水、日照和湿度等气侯数据。 ——填写前一（和二）茬施肥情况，调查氮肥、磷肥、钾肥、有机肥等肥料种类和价格。 ——生产管理信息：灌水、中耕等。 ——田间调查与监测 ——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、进行考种和经济产量测试，可参照肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497—2002）执行。 ——植株养分测试：测试方法见附件10。

4.4 试验统计分析 常规试验和回归试验的统计分析方法参见：

（1）肥料效应鉴定田间试验技术规程（NY/T 497—2002）；

( 2)中国肥料信息网中有关的统计方法与程序

5.样品采集与制备

5.1 土壤样品采集 土壤样品采集应具有代表性，并根据不同分析项目采用相应的采样和处理方法。 5.1.1 采样单元采样前要详细了解采样地区的土壤类型、肥力等级和地形等因素，将测土配方施肥区域划分为若干个采样单元，每个采样单元的土壤要尽可能均匀一致。平均每个采样单元为100亩（平原区、大田作物每100～500亩采一个混合样，丘陵区、大田园艺作物每30～80亩采一个混合样）。为便于田间示范追踪和施肥分区需要，采样集中在位于每个采样单元相对中心位置的典型地块，面积为1～10亩。

5.1.2 采样时间 在作物收获后或播种施肥前采集，一般在秋后；果园在果品采摘后的第一次施肥前采集。进行氮肥追肥推荐时，应在追肥前或作物生长的关键时期。

5.1.3 采样周期 同一采样单元，无机氮每季或每年采集1次，或进行植株氮营养快速诊断；土壤有效磷、速效钾2～3年，中、微量元素3～5年，采集1次。

5.1.4 采样点定位 采样点参考县级土壤图，采用GPS定位，记录经纬度，精确到0.1″。
5.1.5 采样深度 采样深度一般为0～20cm，果园为0～40cm。土壤硝态氮或无机氮含量测定，采样深度应根据不同作物、不同生育期的主要根系分布深度来确定。
5.1.6 采样点数量 要保证足够的采样点，使之能代表采样单元的土壤特性。每个样品采样点的多少，取决于采样单元的大小、土壤肥力的一致性等，一般7-20个点为宜。
5.1.7 采样路线 采样时应沿着一定的线路，按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行采样。一般采用S形布点采样，能够较好地克服耕作、施肥等所造成的误差。在地形变化小、地力较均匀、采样单元面积较小的情况下，也可采用梅花形布点取样，要避开路边、田埂、沟边、肥堆等特殊部位。
5.1.8 采样方法 每个采样点的取土深度及采样量应均匀一致，土样上层与下层的比例要相同。取样器应垂直于地面入土，深度相同。用取土铲取样应先铲出一个耕层断面，再平行于断面下铲取土；测定微量元素的样品必须用不锈钢取土器采样。
5.1.9 样品量 一个混和土样以取土1公斤左右为宜（用于推荐施肥的0.5公斤，用于试验的2公 斤），如果一个混合样品的数量太大，可用四分法将多余的土壤弃去。方法是将采集的土壤样品放在盘子里或塑料布上，弄碎、混匀，铺成四方形，划对角线将土样分成四份，把对角的两份分别合并成一份，保留一份，弃去一份。如果所得的样品依然很多，可再用四分法处理，直至所需数量为止。
5.1.10 样品标记 采集的样品放入统一的样品袋，用铅笔写好标签，内外各一张。采样标签样式见附件2。
5.2 土壤样品制备
5.2.1 新鲜样品 某 些土壤的成分如二价铁、硝态氮、铵态氮等在风干过程中会发生显著变化，必须用新鲜样品进行分析。为了能真实地反映土壤在田间自然状态下的某些理化性状，新鲜样品要及时送回室内进行处理分析，用粗玻璃棒或塑料棒将样品混匀后迅速称样测定。新鲜样品一般不宜贮存，如需要暂时贮存，可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。
5.2.2 风干样品 从 野外采回的土壤样品要及时放在样品盘上，摊成薄薄的一层，置于干净整洁的室内通风处自然风干，严禁暴晒，并注意防止酸、碱等气体及灰尘的污染。风干过程中要经常翻动土样并将大土块捏碎以加速干燥，同时剔除土壤以外的侵入体。风干后的土样按照不同的分析要求研磨过筛，充分混匀后，装入样品瓶中备用。瓶内外各 放标签一张，写明编号、采样地点、土壤名称、采样深度、样品粒径、采样日期、采样人及制样时间、制样人等项目。制备好的样品要妥为贮存，避免日晒、高温、潮湿和酸碱等气体的污染。全部分析工作结束，分析数据核实无误后，试样一般还要保存三个月至一年，以备查询。少数有价值需要长期保存的样品，须保存于广口 瓶中，用蜡封好瓶口。
5.2.2.1 一般化学分析试样 将风干后的样品平铺在制样板上，用木棍或塑料棍碾压，并将植物残体、石块等侵入体和新生体剔除干净，细小已断的植物须根，可采用静电吸附的方法清除。压碎的土样要全部通过2毫米孔径筛。未过筛的土粒必须重新碾压过筛，直至全部样品通过2毫米孔径筛为止。过2毫米孔径筛的土样可供pH值、盐分、交换性能及有效养分项目的测定。将通过2毫米孔径筛的土样用四分法取出一部分继续碾磨，使之全部通过0.25毫米孔径筛，供有机质、全氮，碳酸钙等项目的测定。

5.2.2.2 微量元素分析试样 用于微量元素分析的土样，其处理方法同一般化学分析样品，但在采样、风干、研磨、过筛、运输、贮存等诸环节都要特别注意，不要接触金属器具，以防污染。如采样、制样使用木、竹或塑料工具。过筛使用尼龙网筛等。通过2毫米孔径尼龙筛的样品可用于测定土壤有效态微量元素。
5.2.2.3 颗粒分析试样 将风干土样反复碾碎，使之全部通过2毫米孔径筛。留在筛上的碎石称量后保存，同时将过筛的土壤称量，以计算石砾质量百分数，然后将土样混匀后盛于广口瓶内，用于颗粒分析及其他物理性质测定。若在土壤中有铁锰结核、石灰结核、铁子或半风化体，不能用木棍碾碎，应细心拣出称量保存。
5.3 植物样品的采集与制备
5.3.1 采样要求 植物样品分析的可靠性受样品数量、采集方法及分析部位影响，因此，采样应具有： ——代表性：采集样品能符合群体情况，采样量一般为1kg。 ——典型性：采样的部位能反映所要了解的情况。 ——适时性：根据研究目的，在不同生长发育阶段，定期采样。 ——粮食作物一般在成熟后收获前采集籽实部分及秸杆；发生偶然污染事故时，在田间完整地采集整株植株样品；水果及其它植株样品根据研究目的确定采样要求。
5.3.2 采样前准备工作 选 择具有采样经验，明确采样方法和要领，对采样区域农业环境情况熟悉的技术人员负责采样；同时要备有采样区域的地形图、土壤分布图、污染源分布图、粮食作物分布图、交通行政图等，准备采样工具、采样袋（布袋、纸袋或塑料袋）、采样记录等。进行野外实地考察，调查各种环境因素，核实合理布点。发现问题立即纠正 并绘制样点分布图，制订采样计划。
5.3.3 样品采集
5.3.3.1 粮食作物 由于粮食作物生长的不均一性，一般采用多点取样，避开田边2m，按梅花形（适用于采样单元面积小的情况）或“S”形采样法采样。在采样区内采取10个样点的样品组成一个混合样。采样量根据检测项目而定，籽实样品一般1kg左右，装入纸袋或布袋；要采集完整植株样品可以稍多采些，约2kg左右，用塑料纸包扎好。
5.3.3.2 水果样品 在平坦果园中采样时，可采用对角线法布点采样，由采样区的一角向另一角引一对角线，在此线上等距离布设采样点，采样点多少根据采样区域面积、地形及检测目的确定。在山地果园应按不同海拔高度均匀布点，采样点一般不应少于10个。对于树型较大的果树，采样时应在果树的上、中、下、内、外部及果实着生方位（东南西北）均匀采摘果实1kg左右。将各点采摘的果品进行充分混合，按四分法缩分，根据检验项目要求，最后分取所需份数，每份1kg左右，分别装入袋内，粘贴标签，扎紧袋口。水果样品采摘时要注意树龄、长势、载果数量等。
5.3.3.3 蔬菜样品 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。在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。从多个点采集的蔬菜样，按四分法进行缩分，其中个体大的样本，如大白菜等可纵向对称切成四份或八份，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，在采样时，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，在抖落泥土时或洗净泥土过程中应尽量保持根系的完整。市场采样，可参照市场水果取样进行。
5.3.3.4 标签内容 采样序号、采样地点、样品名称、作物品种、土壤名称（或当地俗称）、成土母质、地形地势、耕作制度、前茬作物及产量、化肥农药施用情况、灌溉水源、采样点地理位置简图。果树要记载树龄、长势、载果数量等。
5.3.4 植株样品处理与保存 粮食籽实样品及时晒干脱粒， 充分混匀后用四分法缩分至所需量。当需要洗涤时，注意时间不宜过长并及时风干。为了防止样品变质，虫咬，需要定期进行风干处理。使用不污染样品的工具和筛将稻谷去壳制成糙米，把糙米、麦粒、玉米粒等籽实粉碎，过0.5mm 筛制成待测样品。测定重金属元素含量时，不要使用金属器械或如钢制粉碎机、金属筛等，推荐使用竹、木和石质、瓷质、塑料制品。 完整的植株样品先洗干净， 根据不同污染物和粮食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量，制成鲜样或于60℃烘箱中烘干后粉碎备用。 在田间（或市场）所采集的新鲜水果、蔬菜、烟叶和茶叶样品若不能马上进行分析测定，应暂时放入冰箱保存。