常用的施肥方式有撒施后耕翻、条施、穴施等。应根据作物种类、栽培方式、肥料性质等选择适宜施肥方法。例如氮肥应深施覆土,施肥后灌水量不能过大,否则造成氮素淋洗损失;水溶性磷肥应集中施用,难溶性磷肥应分层施用或与有机肥料堆沤后施用;有机肥料要经腐熟后施用,并深翻入土。
11 示范及效果评价
11.1 田间示范
11.1.1 示范方案
每万亩测土配方施肥田设2~3个示范点,进行田间对比示范。(示范图略)示范设置常规施肥对照区和测土配方施肥区两个处理,另外加设一个不施肥的空白处理,其中测土配方施肥、农民常规施肥处理不少于200平方米、空白对照(不施肥)处理不少于30平方米。其它参照一般肥料试验要求。通过田间示范,综合比较肥料投入、作物产量、经济效益、肥料利用率等指标,客观评价测土配方施肥效益,为测土配方施肥技术参数的校正及进一步优化肥料配方提供依据。田间示范应包括规范的田间记录档案和示范报告,具体记录内容参见附件5测土配方施肥田间示范结果汇总表。
11.1.2 结果分析与数据汇总
对于每一个示范点,可以利用三个处理之间产量、肥料成本、产值等方面的比较从增产和增收等角度进行分析,同时也可以通过测土配方施肥产量结果与计划产量之间的比较进行参数校验。有关增产增收的分析指标如下:
11.1.2.1 增产率
测土配方施肥产量与对照(常规施肥或不施肥处理)产量的差值相对于对照产量的比率或百分数。
y(p下标)-y(k下标)(或y(c下标))
增产率A(%)= ==---------------------------------------------×100﹪
y(k下标)(或y(c下标))
其中:A 代表增产率;
y(p下标)代表测土配方施肥产量(公斤/亩);
y(k下标)代表空白产量(公斤/亩);
y(c下标) 代表常规施肥产量(公斤/亩)。
11.1.2.2 增收
根据各处理产量、产品价格、肥料用量和肥料价格计算各处理产值与施肥成本,然后计算测土配方施肥比对照或常规施肥新增纯收益:
n
增收(I)= [y(p下标)-y(k下标)(或y(c下标)]×P(y下标)- ∑ F(i下标)×P(i下标)
i-0
其中:I 代表测土配方施肥比对照(或常规)施肥增加的纯收益,单位为元/亩;
y(p下标)代表测土配方施肥的产量(公斤/亩);
y(k下标)代表空白对照的产量(公斤/亩);
y(c下标)代表常规施肥的产量(公斤/亩);
P(y下标)代表产品价格(元/公斤);
F(i下标)代表肥料用量(公斤/亩);
p(i下标)代表肥料价格(元/公斤);
11.1.2.3 产出投入比
简称产投比,是施肥新增纯收益与施肥成本之比。可以同时计算测土配方施肥的产投比和常规施肥的产投比,然后进行比较。
n
[y(p下标)-y(k下标)(或y(c下标)]×P(y下标)- ∑ F(i下标)×P(i下标)
i-0
产投比(D)=------------------------------------------------------------------------------------
n
∑ F(i下标)×P(i下标)
i-0
其中:D 代表产投比;
y(p下标) 代表测土配方施肥的产量(公斤/亩);
y(k下标) 代表空白对照的产量(公斤/亩);
y(c下标)代表常规施肥的产量(公斤/亩);
P(y下标)代表产品价格(元/公斤);
F(i下标)代表肥料用量(公斤/亩);
P(i下标)代表肥料价格(元/公斤);
11.2 农户调查反馈
农户是测土配方施肥的具体应用者,通过收集农户施肥数据进行分析是评价测土配方施肥效果与技术准确度的重要手段,也是反馈修正肥料配方的基本途径。因此,需要进行农户测土配方施肥的反馈与评价工作。该项工作可以由各级测土配方施肥管理机构独立进行调查,结果可以作为测土配方施肥执行情况评价的依据之一,也是社会监督和社会宣传的重要途径,甚至可以作为测土配方施肥技术人员工作水平考核的依据。具体操作如下:
11.2.1 农户施肥情况的调查
11.2.1.1 测土样点农户的调查与跟踪
每县汇总填写农户测土配方施肥评价统计表,选择100~200个农户,调查农户测土配方施肥准确度情况,见附件6。
11.2.1.2 农户施肥调查
每县选择200个以上的农户,开展农户施肥调查,最好包括测土配方施肥农户和常规施肥农户,调查内容见附件7。
11.2.2 测土配方施肥的效果评价方法
11.2.2.1 测土配方施肥农户与常规施肥农户比较
从作物产量、效益方面进行评价。
11.2.2.2 农户测土配方施肥前后的比较
从农民实施测土配方施肥前后的产量、效益进行评价。
11.2.2.3 测土配方施肥准确度的评价
从农户和作物两方面对测土配方施肥技术准确度进行评价。
12 实验室建设与质量控制
12.1 实验室建设
12.1.1 实验室布局
实验室使用面积不小于200平方米,由样品处理室、样品保存室、天平室、电热室、分析室、浸提室、贮藏室、危险品贮藏室等组成。
样品干燥需要自然或强制通风,可安装远红外加热设备,但室温不宜超过40℃。样品研磨需要强制通风、除尘。
样品保存室用于存放样品和参比样,一般样品需保存3~6个月,肥料田间试验的基础土壤样品应长期保存。
贮藏室是化验室备用物品贮藏的场所,主要是备用的化学试剂和仪器设备、备件等,必须独立。
浸提室应配置空调,用于样品浸提、稀释、显色等。
分析室应配置空调,用于放置原子吸收分光光度计(强排风)、火焰光度计(强排风)、紫外-可见分光光度计、酸度计等仪器及分析操作使用,仪器一般应配置计算机,用于数据自动采集。
危险品贮藏室最好设于大楼以外,主要存放少量易燃、易爆和剧毒危险品,必须有防渗、防爆、防盗设计。
浸提室、分析室等均需设上下水管线,配置防溅洒防护装置,如洗眼器、淋浴喷头等。
12.1.2 环境
制定具体措施,①保证检测工作不受外部环境影响;②保证检测的废液、废水等有害物质对周围环境不产生不利影响;③保证检测人员的身体健康。
12.1.3 仪器
主要包括以下仪器设备:原子吸收分光光度计、火焰光度计、紫外-可见分光光度计、凯氏定氮仪、酸度计、电导仪、超纯水器、样品粉碎机、振荡机、电热干燥箱、电子天平和计算机等。
12.1.4 人员
应配备与检测任务相适应的技术人员。
12.2 质量控制
12.2.1 实验室环境条件的控制
一般可参考以下要求:
环境温度:15~35℃;
相对湿度:20~75%;
电源电压:220±11V,注意接地良好;
噪 声:仪器室噪声<55dB,工作间噪声<70dB;
含 尘 量:<0.28毫克/立方米;
照 度:(200~350)1x;
振 动:天平室、仪器室应在4级以下,振动速度<0.20毫米/秒;
特殊仪器设备的使用,特殊样品试剂的存放和特殊分析项目的开展,应满足其各自规定的环境条件。
12.2.2 人力资源的控制
按照计量认证的要求,配备相应的专业技术人员,定期培训,定期考核,确保人员素质。
12.2.3 计量器具的控制
实验室计量器具主要有仪器设备、玻璃量器、标准物质等三类。
12.2.3.1 仪器设备
应购买已获产品质量认证的专业厂家生产的产品。对检测准确性和有效性有影响的仪器设备,应制定周期校核、检定计划。属强制性检定的,应定期送法定机构检定;属非强制性检定但有检定规程的,一般也应定期送检或自检,但自检应建标并考核合格;属非强制性检定又无检定规程的或不属计量器具但对检测准确性和有效性有影响的,应定期组织自校或验证。自检和验证常用的方法有使用有证标准物质和组织实验室间比对等。
12.2.3.2 玻璃量器
应购置有《制造计量器具许可证》的产品。玻璃量器应按周期进行检定,其中与标准溶液配制、标定有关的,定期送法定机构检定,其余的由本单位具有检定员资格的人员按有关规定自检。
12.2.3.3 标准物质
应购买国务院有关业务主管部门批准、并授权生产,附有标准物质证书且在有效期内的产品。实验室的参比样品、工作标准溶液等应溯源到国家有证标准物质。
12.2.3.4 参比样制备
12.2.3.4.1 土样采集
选择有代表性的土壤类型,采集耕层土样,每类土样不低于1000公斤。样品采集要防止污染。
12.2.3.4.2 样品制备
①风干:将田间采集的土壤摊平,放在无污染的塑料薄膜上风干。剔除植物残体、砂砾石块等侵入体和新生体。干燥期间注意防尘,避免直接暴晒。②磨碎与过筛:用机械粉碎机制样,通过0.25毫米孔径筛。③混匀:把通过0.25毫米孔径筛的土壤样品全部置于无污染的搅拌器内(如混凝土搅拌机或BB肥混合器)搅拌,直到搅拌均匀为止,搅拌时间由土样数量和搅拌器性能而定。将混匀的样品全都分装到塑料瓶中(样重约1公斤),备用。④定值:按检测要求将一定量的样品分发至8个以上条件良好的实验室,同一项目用统一的方法进行测试分析,结果经整理统计后,得到平均值和标准差。检测项目包括:有机质、pH、全氮、全磷、全钾、阳离子交换量、水解性氮、有效磷、速效钾、缓效钾、有效中、微量元素等。
12.2.4 实验室内的质量控制
12.2.4.1 标准溶液的校准
标准溶液分为元素标准溶液和标准滴定溶液两类。应严格按照国家有关标准配制、使用和保存。
12.2.4.2 空白试验
空白值的大小和分散程度,影响着方法的检测限和结果的精密度。影响空白值的主要因素有:纯水质量、试剂纯度、试液配制质量、玻璃器皿的洁净度、精密仪器的灵敏度和精密度、实验室的清洁度、分析人员的操作水平和经验等等。空白试验一般平行测定的相对差值不应大于50%,同时,应通过大量的试验,逐步总结出各种空白值的合理范围。每个测试批次及重新配置药剂都要增加空白。
12.2.4.3 精密度控制
精密度一般采用平行测定的允许差来控制。通常情况下,土壤样品需作10%~30%的平行。5个样品以下的,应增加为100%的平行。
平行测试结果符合规定的允许差,最终结果以其平均值报出,如果平行测试结果超过规定的允许差,需再加测一次,取符合规定允许差的测定值报出。如果多组平行测试结果超过规定的允许差,应考虑整批重作。
12.2.4.4 准确度控制
准确度一般采用标准样品作为控制手段。通常情况下,每批样品或每50个样品加测标准样品一个,其测试结果与标准样品标准值的差值,应控制在标准偏差(S)范围内。
采用参比样品控制与标准样品控制一样,但首先要与标准样品校准或组织多个实验室进行定值。在土壤测试中,一般用标准样品控制微量分析,用参比样品控制常量分析。如果标准样品(或参比样品)测试结果超差,则应对整个测试过程进行检查,找出超差原因再重新工作。此外,加标回收试验也经常用作准确度的控制。
12.2.4.5 干扰的消除或减弱
干扰对检测质量影响极大,应注意干扰的存在并设法排除。主要方法有:
可采用物理或化学方法分离被测物质或除去干扰物质;
利用氧化还原反应,使试液中的干扰物转化为不干扰的形态;
加入络合剂掩蔽干扰离子;
采用有机溶剂的萃取及反萃取消除干扰;
采用标准加入法消除干扰;
采用其它分析方法避开干扰。
12.2.4.6 其他措施
实验室内的质量控制除上述日常工作外,还需要由质量管理人员对检测结果的准确度、重复性和复现性进行控制,对检测结果的合理性进行判断。
12.2.4.6.1 准确度控制
用标样作为密码样,每年至少考核1~2次;尽可能参加上级部门组织的实验室能力验证和考核。
12.2.4.6.2 重复性控制
按不同类别随机抽取样品,制成双样同批抽查;随机抽取已检样,编成密码跨批抽查;同(跨)批抽查的样品数量应控制在样品总数的5%左右。
12.2.4.6.3 复现性控制
室内互检:安排同一实验室不同人员进行双人比对;
室间外检:分送同一样品到不同实验室,接同一方法进行检测;
方法比对:对同一检测项目,选用具有可比性的不同方法进行比对。
12.2.4.6.4 检测结果的合理性判断
检测结果的合理性判断,是质量控制的辅助手段,其依据主要来源于有关专业知识,以土壤测试为例,其合理性判断的主要依据是:
土壤元素(养分含量)的空间分布规律,主要是不同类型、不同区域的土壤背景值和土壤养分含量范围;
土壤元素(养分含量)的垂直分布规律,主要是土壤元素(养分含量)在不同海拔高度或不同剖面层次的分布规律;
土壤元素(养分含量)与成土母质的关系;
土壤元素(养分含量)与地形地貌的关系;
土壤元素(养分含量)与利用状况的关系;
各检测项目之间的相互关系;
检测结果的合理性判断,只能作为复验或外检的依据,而不能作为最终结果的判定依据。
12.2.5 实验室间的质量控制
实验室间的质量控制是一种外部质量控制,可以发现系统误差和实验室间数据的可比性,可以评价实验室间的测试系统和分析能力,是一种有效的质量控制方法。
实验室间质量控制的主要方法为能力验证,即由主管单位统一发放质控样品,统一编号,确定分析项目、分析方法及注意事项等,各实验室按要求时间完成并报出结果,主管单位根据考核结果给出优秀、合格、不合格等能力验证结论。
13 测土配方施肥数据汇总与报告撰写
各级测土配方施肥工作承担单位提交本区域年度数据库,包括田间试验数据库、农户调查数据库、土壤采样数据库、土壤样品测试数据库、肥料配方数据库、测土配方施肥效果评价数据库等,填写测土配方施肥工作情况汇总表,见附件8、附件9、附件10和附件11。同时撰写并提交本区域年度技术报告,主要内容包括:种植业概况(来自县统计数据)、测土情况、田间试验情况、配方推荐情况、配方校验与示范结果、农民测土配方施肥反馈结果、测土配方施肥总体效果、经验与问题、改进办法。
14 耕地地力评价
14.1 资料准备
14.1.1 图件资料(比例尺1:5万)
地形图(采用中国人民解放军总参谋部测绘局测绘的地形图)、第二次土壤普查成果图(最新的土壤图、土壤养分图等)、土地利用现状图、农田水利分区图、行政区划图及其它相关图件。
14.1.2 数据及文本资料
第二次土壤普查成果资料,基本农田保护区划定统计资料,近三年种植面积、粮食单产与总产、肥料使用等统计资料,历年土壤、植物测试资料。
14.2 技术准备
14.2.1 确定耕地地力评价因子
根据耕地地力评价因子总集(见下表),选取耕地地力评价因子。选取的因子应对耕地地力有较大的影响,在评价区域内的变异较大,在时间序列上具有相对的稳定性,因子之间独立性较强。
表14-1 耕地地力评价因子总集
┌──────┬──────────┬───────┬──────────────┐
│ 气 │≥00积温 │ │质地 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 象 │≥100积温 │ │容重 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │年降水量 │ │pH │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │全年日照时数 │ │CEC │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │光能辅射总量 │ │有机质 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │无霜期 │ │全氮 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │干燥度 │ │有效磷 │
├──────┼──────────┤ ├──────────────┤
│ 立 │经度 │ │速效钾 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 地 │纬度 │ │缓效钾 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 条 │海拔 │ │有效锌 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 件 │地貌类型 │ │有效硼 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │地形部位 │ │有效钼 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │坡度 │ │有效铜 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │坡向 │ │有效硅 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │成土母质 │ │有效锰 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │土壤侵蚀类型 │ │有效铁 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │土壤侵蚀程度 │ │有效硫 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │林地覆盖率 │ │交换性钙 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │地面破碎情况 │ │交换性镁 │
│ ├──────────┼───────┼──────────────┤
│ │地表岩石露头状况 │ 障 碍 │障碍层类型 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │地表砾石度 │ 因 素 │障碍层出现位置 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │田面坡度 │ │障碍层厚度 │
├──────┼──────────┤ ├──────────────┤
│ 剖 │剖面构型 │ │耕层含盐量 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 面 │质地构型 │ │一米土层含盐量 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 性 │有效土层厚度 │ │盐化类型 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ 状 │耕层厚度 │ │地下水矿化度 │
│ ├──────────┼───────┼──────────────┤
│ │腐殖层厚度 │ 土 壤 │灌溉保证率 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │田间持水量 │ 管 理 │灌溉模数 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │冬季地下水位 │ │抗旱能力 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │潜水埋深 │ │排涝能力 │
│ ├──────────┤ ├──────────────┤
│ │水型 │ │排涝模数 │
├──────┴──────────┤ ├──────────────┤
│ │ │轮作制度 │
│ │ ├──────────────┤
│ │ │梯田类型 │
│ │ ├──────────────┤
│ │ │梯田熟化年限 │
└─────────────────┴───────┴──────────────┘