土壤养分状况系统研究法是在多年来国际上土壤测试和推荐施肥研究的基础上逐步发展形成的。美国佛罗里达的国际农化服务中心(Agro Services hiternational Inc)的A·H. Hunter在总结r前人土壤测试工作的基础上,吸收了美国北卜罗里那州立大学的D.Waug h,R.B.Cate和L.Nehon的研究结果’川,于1980年提出了一套用于土壤养分 状况评价的实验室分析和盆栽试验方法‘了了,并于1984年正式出版‘.,。1988年,加 拿大钾磷研究所的S.PortCh对此方法稍加修改,开始了在中国合作项目中的应用‘’。, 。在此方法应用的基础上,Dow沮e和PortCh于1988年提出了土壤养分状况系统研究的概念l6j。该方法的主要特点是考虑了土壤中各种大、中、微量元素的综合平衡和土壤对营养元素吸附固定所产 生的施人肥料有效性的影响,同时,应用联合浸提剂和系列化操作,大大提高了实验室工作效率。 因此,自1988年引进我国以来,很快在全国较大范围内应用,取得了大量有价值的资料{,· 3·‘”’。1990年,中(国)一加(拿大)合作土壤植物测试实验室在中国农业科学院土壤 肥料研究所建成,该实验室引进了美国国际农化服务中心的全套设备和技术,为土壤养分状况系统 研究法的进一步完善和在土壤养分状况研究和测土施肥中的应用创造了条件。l期金继运等:_}:壤养分状况系统研究法在上壤11巴力研究及润少1_施!〕巴中的j杠川几年来,中国农业科学院土壤肥料研究所及有关合作单位应川土壤养分状况系统研究法对取自17个 省(市、自治区)的600多个土壤样品进行了大、中、微量元素速效养分含量测定,对音肠分土 壤进行了元素吸附试验,盆栽试验和相应的田I’司试验。同时,应用此方法在河北省玉川县把全 县上壤分区进行研究,对土壤养分状况进行综合评价,开展厂大量的实验室研究、
土壤中的速效磷(P)、钾(K)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)和锌(Zn)Jll国际农化服务中心的ASI联合犷交提液同时役提(0.25mol/LNallCO;一0.olmol/L EDTA一0.olmol/L NH、F);速效性硼和l硫用0.08mol/L的磷酸钙溶液浸提;钱态氮(N)和速效钙‘Ca)、镁(Mg)用lmof/L的K。浸提。土壤样品用容量法取样。 (三)土壤对营养元素的吸附试验 吸附试验是在一系列定量的土壤样品中加人各营养元索含量不同的;吝液,在自然条件下风干.在短 时间内模拟田间条件下各元素与土壤组分从水分饱和到风干过程中的各种反应,用与原始土样的常 规化学分析方法相同的役提液浸提土壤,测定土壤中各营养元素的可浸提量。然后以各元素的加人 量对风干后的可浸提量作吸附曲线图,用来评价土壤的吸附固定能力.并确定盆栽试验中适宜的施肥量。(四)盆栽试验 盆栽试验可以在温室或网室条件下进行,一般以高梁为指示作物,盆栽的容器就地取材,用土量以容 量计量,一般用土150一50()nil不等(研究表明用150创的土量就足以达到研究的r 1的)。用特制的装置在盆钵底上装一个香烟过滤嘴供应水分。每盆留8一巧棵高梁苗.生长30一40天,在高度密植情况一「保证植物对土壤养分的高强度吸收,以达到充分缺素的目的。盆栽试验一般设置13一16个处理,3~4次重复‘最佳处理是依据化学测定和吸附试验的结果而 确定的)。各元素的用量一般是将盆栽土壤中适宜的养分含量调到相当于临界值的2一3倍,参照 各元素的吸附曲线确定各元素在最佳处理中的施人量。当某一元素的原始含量超过其临界值3倍时 ,在最住处理中就不加人该元素。这与传统的缺素试验中的全营养处理不同,全营养处理是向土壤 中加人各种营养元素而不考虑原始土壤中该元素的含量多少,在这种情况下,如果某一元素在原始 土壤中含量己经很高,再加人这种元素可能会造成土壤中各元素之问的不平衡。而本方法的最佳处 理是按照原始上壤中各元素大量和土壤对各元素的吸附固定能力而定的。如果原始土壤中已经含有 足够的某元素,最佳处理中就不加人这种元素,如果原始土样中某元素含量不足,则参照土壤对其吸附固定能力将该元素调到最仕水准.保证最佳处理中各营养元素的均衡供应。当最佳处理确定之后,还要设置若干个辅助处理以验证最住处理是否准确。若最佳处理中已经加人了 某元素,则加设一个从最佳处理中减去该元素的处理作缺素处理:若最佳处理中未加人某元素,则 另设一个在最植物营养与肥料学报2卷佳处理基础上再加人该元素的处理。盆栽试验结束时收获植 株地上部分,计算干物产量.统汁分析差异淤艺性,井讨一算出缺素处理相对于最仕处理的相对干物产量。(五)田间试验 田间试验是在上述实验室化学分析、吸附试验和盆栽试验的基础上,了解供试土壤的养分状况,在原 取土地块进行的。试验作物主要有水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等。田间试验主要是进一步验证 盆栽试验中听发现的养分限制因子或对某些主要的限制因子进一步研究适宜的施肥量及其交互作用 等。每一个试验中均有一个参照盆栽试验结果而推荐的最佳处理,在该处理中缺乏的各种营养元素 均通过施肥调整到适宜的水平。收扶后以这个最佳处理的产量为100%,计算缺少某元素处理的相对产量。(六)示范情况 1992年开始,在河北省玉田县60万亩洼地上采用该方法开展施肥推荐。选择的4个有代表性的 乡,每个乡选近千亩的一片地块,在其中各取10个土样进行土壤分析,并在其中一个大土样上进 行盆栽试验!’j,检查缺素反映。1993年齐乡l均地块扩大到1万亩,全县取土样100个,作物增加了西瓜和芹菜;1994年再次扩大到7个乡4万亩地,取土样100个。二年来已取得玉米试验5个,示范98个;水稻试验2个,示范14个;小麦试验3个.示范14个。这些试验和示范的资料为施肥模型的建立创造了条件。二、结果与讨论 (一)供试土壤速效养分含量 表1汇总了作过盆栽试验的140个土壤的n种营养元素速效含量的测定结果。按照美国农化服务中 心(ASI)所设定的临界值指标进行分析表明,供试土壤NH“一N含量均低于临界值,大部分 土壤的P、K、Zn的含量低于临界值,说明这些元素的缺乏十分普遍。此外,还有相当比例土壤 中的Mg、B、Mn、Fe、Cu、S和个别土壤中的Ca也低于临界值。对于这些元素的缺乏也不可忽视。表l供试140个土壤的速效养分含量(mg/L)Table 1 The avallable nUtr记爪contellt of 140 the 50115 元素且eDlent变幅Range平均值AverageASI设定的临界值 oitl侧公ValUeby ASI匕O~55 低于临界值的土壤数Number ofso山beIOw the critlcal value 低于临界值土壤所在省份bx坦Uon of the nutrlent defic记nt 50115尸a咬iq自︸七︸U民J On叮.9 1 nd 20自qd12 78 400122 0 .4一49 .0 1 .0~66.53 .91~281.580 .2一7355.013.1716.1470 .402208.0NP15.8一1014.0283.200 .75~180.040.951 .4甲600.098 .76 所有17个省 所有17个省 所有17个省 广东、J”西、江西厂一东、广西、江西、湖南、湖北、 浙江、四川、贵州、吉林 广西、浙江、陕西、贵州、 四川、吉林、河北 山东、吉林、黑龙江、陕西、 青海、湖北、贵州、四川广东、广西、浙江、湖北、湖南、安徽、贵州、山东、陕西、河北 厂东、J‘西、江西、贵州、 四川、青海、陕西、湖南 11!东、河北、陕西、吉林、J’西 浙之〔、贵州、四川、)“东 所有17个省KCa吻SFe0 .01一5.00 .540 .223 251000 .5一18.73 .34l一138.70 .5一7.122.341 .72 52,0MnZnl期金继运等:土壤养分状况系统研究法在土壤肥力研究及测}_施肥中的应用11 (二)供试土壤养分限制因子 盆栽试验中,缺素处理的相对干物产量可以用来估计供试土壤中该元素缺乏的严重程度。从表2可以 看出,在供试的140个土壤中,N、P、K、Zn成为限制因子的土壤分别有137、126、 84和68个,涉及到所有的17个省份;有20个土壤缺Ca,25个土壤缺Mg,主要来自南 方有关省份;17个土壤缺Fe,主要取自北方的有关省份。S、B、Cu、Mn和Mo限制产量的土壤分别有45、36、37、34
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