集约化生产对土壤磷供肥参数的影响及用肥策略初探

张俊鹏　殷振江　王辉

摘 要：通过42个3414试验，针对咸阳市集约化生产下不同土壤磷元素的供肥参数进行数据整理，分别就冲积土、油土、潮土、黄绵土、黑垆土、褐土6个土属的土壤供肥率和肥料利用率进行计算，针对其变化结合磷元素的丰缺指标提出磷肥的施用参考指标。

关键词：土壤磷；利用率；丰缺指标；用肥策略

中图分类号： S158.2；S147.3 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20160332003

咸阳位于关中平原腹地，全市土地面积为101.96万hm2，占全国土地面积的2.1%。其中耕地面积42.4万hm2，粮食作物以小麦、玉米为主。其中小麦面积22.3万hm2，玉米面积22.3万hm2，果园面积15.4万hm2，是陕西省主要的粮食产区和果品产区，但随着长期以来集约化生产和盲目施肥对土壤理化性状造成了破坏，土壤碱化，土体板结，耕层变薄。特别是随着20世纪70年代开始磷肥的大量施用在一定程度上造成了磷元素的积累；测土配方施肥技术的普及，肥料的投入量和施入方式都有了较大的改变。以上种种因素的叠加造成了土壤供肥能力和肥料利用率都有了很大的变化，而在实际工作中多以经验值进行计算，磷肥的计算投入量和实际所需量之间必然存在较大的差距从而造成一定的浪费或不足，所以获取不同土属磷元素的土壤供肥能力和肥料利用率对农田作物配方的计算越来越重要，对作物配方的制定和肥料的施用方法的改进也具有一定的推動作用。近几年通过在小麦田上布置了大量的3414试验，对获取的数据进行分析处理，获取到6大土属的磷元素供肥参数。

1 试验方案的布置

在咸阳南部13个各县区按冲积土、油土、潮土、黄绵土、黑垆土、褐土6个土属布置3414试验42个，试验小麦品种按当地常用品种，氮、磷、钾的二水平设置也按当地近三年试验的计算讨论得出，每个试验按照14个处理实施，每个处理重复3次，其他农作措施按照当地常规操作进行。试验田块及用肥处理见表1。

2 计算方法的选取

2.1 土壤磷元素利用率计算

根据土壤利用率的计算办法，无肥区的作物生产携带出的养分量与土壤中养分的拥有量的百分比，按照该试验其计算公式为：

土壤有效养分利用率（%）=缺素区地上部分吸收该元素量（kg/667m2）/（土壤养分测定值（mg/kg）× 0.15 ）

即3414小麦试验田中P元素的矫正系数为：

土壤有效P利用率（%）=（N2P0K2区籽粒667m2产量×N2P0K2区籽粒含P量+ N2P0K2区秸秆667m2产量×N2P0K2区秸秆含P量）/（土壤P测定值（mg/kg）× 0.15 ）

2.2 土壤磷肥利用率计算

利用3414试验的不同处理还可计算出作物对肥料的利用效果，计算公式为：

肥料利用率（%）=（施肥区农作物吸收养分量-缺素区农作物吸收养分量）/（肥料施肥量×肥料中养分含量）

即3414小麦试验田中肥料P元素的利用率为：

肥料P元素利用率（%）=（N2P2K2区籽粒667m2产量×N2P2K2区籽粒含P量+ N2P2K2区秸秆667m2产量×N2P2K2区秸秆含P量- N2P0K2区籽粒667m2产量×N2P0K2区籽粒含P量- N2P0K2区秸秆667m2产量×N2P0K2区秸秆含P量）/肥料施用量（纯量）

3 结果与讨论

3.1 土壤养分利用率计算

根据土壤利用率的计算办法，将获取的数据带入公式，计算各个土壤亚类的磷元素的土壤养分利用率，见表2。

3.2 肥料利用率

根据肥料利用率的计算办法，将获取的数据带入公式，计算各个土壤亚类的磷肥的利用率，见表2。

3.3 供肥参数分析

通过表2可以得知，不同土壤磷元素的供肥率为：冲积土0.50～0.89、黄绵土0.58～0.74、褐土0.32～0.60、黑垆土0.50～1.13、油土0.74～1.04、潮土0.24～0.73；肥料利用率为：冲积土0.11～0.20、黄绵土0.13～0.18、褐土0.07～0.31、黑垆土0.05～0.26、油土0.13～0.29、潮土0.05～0.30。剔除偏离异常参数外，修正的参数如表3所示。

3.4 磷元素丰缺指标的建立

根据缺磷区的相对产量公式缺磷的相对产量= N2P0K2产量/ N2P2K2产量×100%可以得出各试验的相对产量，通过绘制土壤有效磷测定值与作物相对产量的趋势图（图1）：

对函数y=27.785Ln（x）-14.962进行计算，分别将相对含量y=50、75、90可算得获取其相对产量所对应的土壤有效磷含量，从而得出小麦有效磷丰缺指标，见表4。

4 结论

通过大量的3414试验工作，得出咸阳市主要土壤磷元素的供肥率和肥料利用率，从表3的数据可以看出，褐土、潮土的土壤的速效磷肥的利用率偏低，部分区域不足50%，黑垆土、油土土壤有效磷偏高，部分达到100%；冲积土、黄绵土、褐土、黑垆土的磷肥利用率均不高，为0.10～0.20，故而往往出现配方肥超量使用后依然出现增产增收，而按照配方施用肥料后达不到目标产量的现象，要在控制肥料成本，限制农化产品的投资的情况下达到增产效果的办法是通过施用有机肥和土壤调节剂改良土壤理化性状，提升耕地质量，提高土壤有效养分利用率和肥料利用率。

由于高度集约化农业生产的综合影响，加快了土壤中枸溶性磷向水溶性磷的转化过程，提高了土壤有效磷的利用率，李振声有数据表明，黄土高原7各省区有效磷平均含量为6mg/kg，土壤全磷含量却高达230mg/kg，

全磷含量为有效磷的205倍，而黄淮海平原黄潮土与风沙土全磷含量竟高达有效磷的130～500倍，说明土壤中绝大部分磷在以无效状态存在，有很大的利用潜力。所以在磷肥的施用中，针对于相对产量>90%的耕地，即有效磷含量>43.7mg/kg，可采取不施磷肥的施肥策略；对于中产田，即相对产量在75%～90%，有效磷含量在25.5～43.7mg/kg，可施作物所需磷50%～60%的肥料；对于低产田，即相对产量在50%～75%，有效磷含量在10.4～25.5mg/kg，可按满足作物所需磷肥量即100%来施用；对于极低产田，即相对产量在50%以下，有效磷含量在10.4mg/kg以下，可施作物所需磷元素的150%～200%的用肥量。

参考文献

[1]王兴仁，张福锁.现代肥料试验设计[M].北京：中国农业出版社，1996.

[2]高祥照，马常安，杜森.测土配方施肥技术[M].北京：中国农业出版社，2005.

[3]解锋，李颖飞.土壤中磷的形态及转化的探讨[J].杨凌职业技术学院学报，2011（1）.

作者简介：张俊鹏（1983-），男，山西文水人，农学与理学双学士学位，农艺师，主要从事测土配方施肥技术、耕地地力提升技术研究推广及农业面源污染监测和防治工作。