保护性耕作制与关键技术指标与规范.doc

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1、保护性耕作制与关键技术指标与规范粮食主产区保护性耕作条件下作物稳产、优质、高效栽培研究子课题(2004BA520A14c03)2005年3月目 录1基本术语 22产量测定规范 42.1作物产量田间测定与经济性状调查42.2小麦产量测定 42.3玉米产量测定 42.4水稻产量测定 42.5作物的经济性状测定 53经济效益测算规范 73.1总的经济效益计算 73.2土地产出率 73.3劳动生产率 73.4资金收益率 84土壤养分及养分利用效率测定规范104.1土壤性状指标 104.2化肥施用结构指标 134.3化肥生产效率指标 134.4化肥生产效益评价指标 145土壤水分及水分利用效率测定规范1

2、6目 的:本项目参加单位多,研究内容丰富。为了便于子课题之间的交流及提高数据资料的共享性,制订统一、科学的测试技术规范是非常必要的。常用技术术语在使用上的统一、含义上的统一界定。制定统一规范的记载表述,设计数据库,全部资料可用数据库管理,并可成为国家基础科学数据库内容。1 基本术语保护性农作制(Conservation Faming System)是以提高环境质量和土壤生产力为目标,以保护性耕作为(少耕、免耕、深松耕等)主的农作技术体系。保护(保持)性耕作(Conservation Tillage):(国外)指在一季作物之后地表残茬覆盖至少30%,使土壤侵蚀控制约在50%的耕作技术体系,其主要

3、技术是采用少(免)耕、覆盖等耕作措施,结合施用除草剂,减少对土体的扰动和破坏,增加地表残茬,从而达到保持水、土资源,使土壤能维持较高的生产力的一套农艺和农机相结合的耕作技术体系。(我国)指少耕、免耕、地面覆盖以及合理种植等综合配套措施,减少农田土壤风蚀和水蚀,保护农田并获得生态经济效益的可持续农业技术体系,其核心技术主要包括坡地等高耕作、沟垄耕作、残茬覆盖耕作、免耕播种、秸秆覆盖等农田表面耕作技术及其关键机具,配套技术主要包括绿色覆盖种植、作物轮作、带状种植、多作种植、合理密植、沙化草地恢复以及农田防护林建设等。类型:(1)以改变微地形为主:等高耕作、沟垄耕作、垄作区田、坑田等(2)以增加地面

4、覆盖为主:等带状间作、等高带状间轮作、覆盖耕作(又包括地膜覆盖、留茬覆盖、秸秆覆盖、砂田等(3)以改变土壤物理性状为主:少耕(少耕深松、少耕覆盖)、免耕免耕(No tillage)/直播(Direct sowing, Direct drilling):从播种到收获,除追施肥料外整个生育期不对土壤进行翻动,播种时由免耕播种机在茬地上开出一窄沟或槽进行播种,使用对环境危害较小的除草剂进行除草。少耕:(Reduce tillage, Minimum tillage):即不用铧式犁耕翻,用双翼铲或凿式深松机,切断根茬,残茬基本上保留在地面上,采用除草剂或者耕作进行除草。少耕法将耕作程序减少到作物生产所

5、必需的、适时而又不破坏土壤,风蚀和水蚀有很大程度减轻的耕作方法。据美国农业研究局北方中心土壤保护性研究室研究,土壤压实深度60cm,如果以后不再压实,自然恢复疏松程度需要5年时间;对产量影响最大的年份为30%,平均7%。而耕作一次只能恢复20cm,且同时造成新的压实。垄作(Ridge tillage):从播种到收获,除施肥外,整个生育期不对土壤进行翻动,将种子播种在事先准备好的垄床上,秸秆覆盖在垄沟表面,杂草使用除草剂或者耕作方法控制,耕作同时做好垄背。深松耕法:是一种用深松铲或无壁犁只松土不翻转土层的抗旱耕作法,主要分布在东北、华北、西北等。局部深松可为作物创造一个虚实并存的耕层结构,这种耕

6、法可增加水分的渗透,调控养分,增加有机质含量,协调作物与土壤之间的用养等矛盾。茬耕(Mulch tillage):在作物收获后立即对土壤进行简单松动,不进行深翻,将部分秸秆翻扣到土壤当中,同时促进杂草的萌发来保证两面茬作物间的覆盖度,在播种时进行化学除草(除草剂),同时在播种时翻埋到土壤当中。留茬管理作物和其他植物残茬的保留有以下作用:减少蒸发、减少土壤风蚀水蚀的损失、增加表层土壤的水分含量和建立腐殖层等。在寒冷地区,残茬还能使冻土层变浅,有利于春季冻土层融化和提高地温。覆盖作物(Cover crops):在树与树之间或者在作物收割后,利用农闲季节,种植某种植物越冬,作为绿肥,从而保证一定的覆

7、盖度来防止土壤风蚀和控制杂草。播种什么作物,根据来年要种植的农作物来选择,覆盖作物的杂草控制主要采取对土壤环境威胁较小的除草剂进行除草。植物覆盖可使土壤冬春大风季节受到保护,减少风蚀。带状耕作(Strip tillage):带状耕作是在免耕技术基础上最近在美国开始推广应用的保护性耕作技术,当春季地温回升时,由于免耕有作物秸秆覆盖后地温回升慢,影响作物的出苗和生长,带状耕作恰恰是为了解决覆盖后地温回升问题而产生的。带状耕作是秋季作物收获后,采用带状耕作机械在茬地上切割出一条狭窄的沟,同时一次性的将肥料施入沟中,沟上不覆盖,而其他区域使用秸秆残茬覆盖,次年在开沟处进行播种。带状耕作可有效地解决覆盖

8、后地温回升慢的问题。蓄水聚肥改土耕作法:(又称抗旱丰产法)是一种将表土和肥料集中到苗带上,生土筑成土埂的聚水聚肥耕作法。在此基础上,还可采取沟内覆盖秸秆、土埂覆膜,以起到减少土壤水分蒸发的作用。问题为用工太多,应加速实现作业机械化。2 产量测定技术规范21作物产量的田间测定与经济性状调查规范211生物产量:指收获时作物所有有机体的重量,包括地上部分和地下部分的重量。但因根系部分取样困难,统一不计在生物产量内。另外,在作物生长过程中,枯落的枝叶等部分,难以收集,也不计在内,只计成熟收获时的地上部分的有机体风干重量。212经济产量:指人们需要的有经济价值的主要产品的重量。禾谷类、豆类、油料作物为籽

9、粒风干重。马铃薯、甘薯等为地下块根或块茎鲜重,绿肥作物为全部茎叶鲜重。玉米在作食用时,经济产量指籽粒,在作饲用时,是指茎叶果穗全部有机体。213经济系数:是经济产量与生物产量的比值,即:经济系数=经济产量/生物产量。22 小麦产量测定221测定时期的确定:统一为蜡熟未期进行。222 具体方法步骤如下:(1)样点确定:长势均匀整齐的麦田,采用对角线法选取5-10个样点,四周样点距离地边1米以上;每个样点取100cm(播幅+幅距)cm的样方一个。(2)数计单位面积穗数:在每个样方内数出有效穗数,求出平均每穗实粒数。(3)每穗粒数:在每个样点内随机数取20株的每穗结实粒数,求出平均每穗实粒数。(4)

10、将所有选定样本的植株全部脱粒晒干后,测定其千粒重。(5)产量计算:理论产量(kg/hm2)=单位面积穗数(穗/hm2)每穗实粒数千粒重(g)106实测产量(kg/hm2)=理论产量土地利用率95%土地利用率是指去除畦沟占地后的比例。95%是指扣除脱粒和收获损失5%。23玉米产量测定:231测定时期的确定:统一为蜡熟未期或完熟初期进行。232具体方法步骤如下:(1)样点确定:长势均匀整齐的田块,采用对角线法选取5-10个样点,四周样点距离地边5米以上;每个样点具有代表性植株10-20株。(2)数计单位面积株数和穗数:选测20-30行的行距,求其平均行距;再间隔选出4-5行,每行测量40-50株的

11、株距,求其平均株距。同时,数计所测株的总穗数,求其单株平均结穗数。株数(株/hm2)=10000(m2)平均行距(m)平均株距(m)穗数(穗/hm2)=株数(株/hm2)单株穗数(3)每穗粒数和粒重:在每个样点内随机数取5-10株,数计各穗的每穗粒数,求其平均数,即为每穗粒数。将样点植株果穗全部脱粒晒干后,称其千粒重。(5)产量计算:理论产量(kg/hm2)=单位面积穗数(穗/hm2)每穗实粒数千粒重(g)106实测产量(kg/hm2)=取样粒重取样株数每亩实际株数24水稻产量测定规范241在水稻成熟期进行产量鉴定。根据被测产田田产量构成因素的差异将其划分为不同等级,再从各等级中选定具有代表性

12、的田块作为测产对象。从各代表性田中测得的产量,分别乘以各类田的面积,即可估算各类田产量。242代表性田中产量测定方法:水稻成熟期田间产量测定 代表性田测产的常用方法有二种: (1)小面积试割法 大面积测产中,先有代表性的小田块,进行全部收割,脱粒,称湿谷重,烘干称重。一般可根据早、晚、季稻和收割时天气,按70-85%折算干谷,或取混合均匀鲜谷1kg晒干称重,算出折合率,并量小田块面积,计算亩干谷产量。(2)穗数、粒数、粒重测产法:水稻单位面积产量是有效穗数、每穗平均实粒数和千粒重三者的乘积。243穗数、粒数、粒重测产法的步骤选取有代表性的田块,用五点或八点取样法或随机取样法进行调查: (1)测

13、定实际行、穴距,求单位面积穴数: 在每个样点上测11穴稻的横、直距离,分别以10除之,求得该样点的行、穴距,再求得各样点数值平均值,即为该田的平均行距、穴距。每公顷实际穴数= 10000m2/平均行距(m)平均株距(m)当被测田块为抛栽秧时,可用作规范面积为1m2的木制框,在样点数取框内穴数,求全部样点平均穴数,即为第平方米穴数。每公顷实际穴数= 10000m2平均穴数/m2(2)调查每穴有效穗数,求每公顷穗数:在每个样点上连续取样10-20穴(每亩田100穴),数记每穴有效穗数(具10粒以上结实谷粒的穗才算有效穗)。统计各点及全田每穴平均穗数。每公顷穗数每公顷实际穴数每穴平均穗数 (3)调查

14、代表穴的实粒数,求平均每穗实粒数。在1-3个样点上,每点选一穴穗数接近该点平均每穴穗数的稻穴,数计各穴的平均每穗总粒数,统计每穴平均实粒数(可将有效穗脱去谷粒,投入清水中,浮在水面的谷粒为空粒,沉在水底的为实粒)。以每穴总穗数去除总实粒数,得出该点平均每穗实粒数,各点平均得到全田平均每穗实粒数,即每穗实粒数=每穴总实粒数度/每穴有效穗数(4)理论产量的计算: 每公顷产量(千克)每公顷穗数每穗实粒数千粒重(克)/1000000 千粒重:根据穗数、穗粒数调查结果,再按品种及谷粒的充实度估计粒重,一般34000-44000粒/kg。25 作物的经济性状测定:251 冬小麦经济性状(1)株高:分蘖节至

15、主茎穗顶(不含芒)的长度,cm。(2)单株成穗数:包括单株主茎和有效分蘖数。(3)穗长:量最下部小穗至穗顶(不含芒)的长度,cm。(4)有效分蘖率:单株成穗数占总茎数的百分率。(5)结实小穗数:能结一粒或一粒以上种子的小穗数。(6)每小穗平均结实粒数=每穗粒数/每穗结实小穗数(7)谷草比:子粒与茎秆重量之比。茎秆重量指不包括根的地上部茎、叶、麦壳和穗轴等。(8)千粒重:从纯净干燥的麦粒中随机数出两份,每份1000粒,分别称重,两组重量相关不超过平均重的3-5%,否则需做第三份,取相近的两份平均。(9)经济系数:种子干重(种子干重+茎叶干重)252 玉米经济性状(1)穗长:取有代表性的果穗10个

16、,测穗基部到果穗顶的长度(包括秃尖),cm。(2)穗粗:用线围距果穗基部1/3的周长,然后量线长度,求10穗平均值。(3)秃顶长度:量测果穗顶部未结实或子粒未成熟部分的长度(cm)。也可用秃尖度(%)表示,即秃尖长度占果穗长度的百分数。(4)穗行数:数计果穗中部的子粒行数。(5)每穗粒数:一穗上的总粒数。(6)果穗重:风干果穗的重量,g。(7)穗粒重:果穗全部子粒的风干重,g。(8)穗轴率(%)=(穗轴重/穗重)100(9)千粒重:数取晒干脱粒后的种子两份,每份1000粒,分别称重,两组重量相关不超过平均重的3-5%,否则需做第三份,取相近的两份平均。(10)粒型:硬粒型、马齿型、中间型等。(

17、11)粒色:红、白、黄三种。253 水稻经济性状成熟期,从田间选取1020个代表穴,考查以下项目: 1、栽植规格 2、每公顷穴数3、每穴基本苗 4、每公顷基本苗 5、每穴有效穗数 6、每公顷有效穗数 7、每穴有效分蘖数 8、分蘖穗率 9、平均每穗实粒数 10、千粒重 11、理论产量 12、有效茎平均绿叶数 13、根系情况3 经济效益测定技术规范31 总的经济效益计算利润=亩产值-亩成本亩产值=亩产量(Kg)产品单价(元/Kg)亩成本,包括:亩种子费,亩地膜费,亩肥料费,亩农药费,亩畜力耕作费,亩机械耕作费,亩机械播种费,亩机械收获费,亩排灌费,亩其他费用,亩雇工费用,亩农业税,亩土地承包费,亩

18、乡镇统筹费,亩村提留款,其它亩支出。32 土地产出率 不断提高农业集约化水平,土地集约经营程度稳定提高,土地产出率增长较快。 土地生产率、土地净产率、土地盈得率;土地生产率=产量或产值/土地面积单位播种面积产量或产值=产量或产值/播种面积这一指标集中反映了农业先进技术的应用程度和精耕细作水平。单位耕地面积产量或产值=总产量或总产值/总耕地面积这一指标能综合反映农业资源的利用水平和农业先进技术的应用水平。土地净产率=农产品产值-消耗的生产资料价值/土地面积土地盈利率=农产品总产值-生产成本/土地面积反映单位土地面积为社会所做贡献大小。(1)单位面积产值 按耕地面积计算的种植业产值(当年现价) (

19、2)单位面积产量 33 劳动生产率 劳动生产率、劳动净产率、劳动盈利率;劳动生产率=总面积单位面积产量/投入的劳动数量劳动生产率=产品数量或产值/活劳动消耗+物化劳动消耗活劳动消耗量:单位活劳动时间(人年、工时、工日)所生产的产品数量劳动生产率=产品数量或产值/活劳动消耗量劳动净产率=产品产值-消耗的生产资料价值/活劳动消耗量劳动盈利率=产品产值-生产成本/活劳动消耗量拥有农业劳动力多少人。农业劳动生产率有了很大提高。 劳动生产率:是指劳动的生产效率,常用同一劳动在单位时间内生产某种产品的数量来表示。(1) 平均每个农业劳动力负担耕地面积 改革开放以来,随着耕地面积减少和农业劳动力的增加,平均

20、每个农业劳动力所负担的耕地面积呈减少趋势。但由于农民非农就业形势日趋严峻,农业剩余劳动力转移有所放缓,近年来,每个农业劳动力平均负担的耕地面积有所上升。(2) 平均每个农业劳动力供养人口 (3) 平均每个农业劳动力创造财富 每个农业劳动力创造的农业总产值、净产值和主要农副产品有了大幅度增长。 每个农业劳动力创造的农业总产值(当年现价);每个农业劳动力生产的粮食;每个农业劳动力生产的棉花;每个农业劳动力生产的油料;每个农业劳动力生产的果品;每个农业劳动力生产的猪牛羊肉;每个农业劳动力生产的水产品。 34 资金收益率 资金生产率、资金净产率、资金利润率;成本产品率、成本净产率、成本利润率资金产品率

21、=产量或产值/资金占用量资金净产率=产品产值-消耗生产资料的价值/占用的资金量资金盈利率=产品产值-生产成本/占用的资金量产品成本=消耗的生产资料价值+劳动报酬/产品产量分别以费用资金收益率和固定资产收益率两个指标来衡量。(1)每百元费用的总收入 (2)每百元费用的纯收入 (3)每百元固定资产的总收入 (4)每百元固定资产的纯收入 35 农业净产值 经济效益:在经济活动中,产出与投入、效用与费用之间的比较。经济效益的计算公式为:经济效益量=产出量-投入量经济效益率=经济效益量/投入量农业综合投入产出率:可用下式计算:式中T:农业综合投入产出率ta:土地生产率tb:劳动生产率tc:物质费用生产率

22、增产增收率指标:产量增长率:Yb:产量增长率(单位面积产量增长率或总产量增长率)Y:产量的增量(新方案比原方案增加的产量)Y:原方案的产量收入增长率:Rp:收入增长率(单位面积的净收入增长率或总收入增长率)R:产量的增量(新方案比原方案增加的产量)R:原方案的净收入增产增收率:待添加的隐藏文字内容1E:地产增收率Rp:收入增长率Yb:产量增长率或用下式计算:计算结果分析时,当E =1,增产幅度等于增收幅度;E 1,增产幅度大于增收幅度;E1,增产幅度小于增收幅度。资金增量产出率:式中F为资金增量产出率R:净收入增量K:投入资金增量4 土壤养分及肥料利用率测定规范41土壤性状指标农作物生长发育所

23、需要的矿质营养大部分都是土壤提供的只有当土壤对某一养分供应不足时,才需要施肥。经施用化学肥料输入的养分也是由土壤来容蓄、保持、转化和供应给作物的,如果不考虑土壤因素对肥料效果的影响,合理高效施肥就是空谈。土壤本身的理化性状和养分状况对作物对化肥的有效利用有关键性的影响。因此,在化肥高效利用的评价指标体系中,必须有对化肥在土壤中的行为有直接影响的土壤性状指标作为本底指标。411土壤理化性状指标(l)土壤耕作层厚度:土壤耕作层是指土层中由于长期耕作形成的比较疏松、颜色较暗、结构较好、养分含量较高的层次。许多作物根系的80%都分布于这一层次,所以通常计算土壤供肥能力时所取的土层厚度都用这一指标。单位

24、取用cm。(2)土壤孔隙度:指土壤孔隙在单位容积土壤中所占的百分比。土壤孔隙的大小和数量直接影响养分在土壤中的扩散。孔隙中的土壤溶液,也是作物营养元素的直接来源。(3)土壤质地:亦称土壤机械组成。指的是不同粒径的土粒在土壤中所占的相对比例或重量百分比。从对化肥施用有效性的作用看,质地对土壤保肥、供肥性能有影响。(4)阳离子代换量:亦称盐基代换量或代换性阳离子总量,指每百克烘干土中所含全部阳离子的总量。通常土壤保肥供肥性能都是用阳离子代换量来表示,其单位为cmol/kg。阳离子代换量的大小受土壤质地、土壤有机质含量的影晌。阳离子代换量大的土壤(如粘土),保肥力强,虽供肥缓慢而后劲大,在这种土壤上

25、施用化肥即使一次量多,也不致引起养分流失,但在作物生长后期,如施肥不当,易引起贪青晚熟造成减产。反之,阳离子代换量小的土壤(如砂土),保肥力差,供肥快但后劲差,对于这类土壤,基肥就宜施用肥劲长久的有机肥,追肥宜遵守“少食多餐”的原则。(5)土壤酸碱度(pH):土壤酸碱度能反映土壤物质组成的基本状况,特别是盐基状况。土壤酸碱度直接影响土壤中养分的溶解、挥发和沉淀,还影响土壤微生物的活动,从而影响土壤养分的有效性。在决定化肥施用品种时,土壤酸碱度是一个必须考虑的因素。412 土壤理化性状测试规范(1)土壤样品的采集:重量:1kg,样点:5-20;项目:容重,孔隙度深度:0-20cm(2)化学分析试

26、样的处理:将风干后的土样平铺在制样板上,去除石块、根茎及各种新生体和侵入体,对细小的植物须根,用静电吸附的方法清除。土样要全部通过2mm孔径筛。过2mm孔径筛的土样可供测定PH、盐分及有效养分等。将通过2mm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0.25mm,供测定有机质、腐殖质等。土壤比重的测定规范:(比重瓶法)1、适用范围:适用于各类型土壤比重的测定2、仪器设备:50ml比重瓶;0.01g感量天平;精度为0.5温度计;电沙浴(或电热板);真空抽气设备。3、测定步骤:取通过2mm孔径筛的风干试样约10g,经小漏斗装入已知质量(m0)的比重瓶中,称取瓶加风干土试样质量(m3)(精

27、确到0.01g),另称取5g左右试样,测定土壤含水量(W)。向装有样品的比重瓶中加水,至水和土的体积约占比重瓶的1/3-1/2为宜。缓缓摇动比重瓶,使土料充分浸湿。将比重瓶放在电沙浴上加热,沸腾后保持微沸1小时。在此过程中常摇动瓶子,驱除瓶中空气。煮沸完毕,将冷却的无CO2水沿瓶壁加入比重瓶至瓶颈,用手轻敲瓶壁,使残留土中的空气逸尽,粘附在瓶壁上的土粒沉入瓶底,静止冷却,澄清后测量瓶子内水温(T1),加水至瓶口,塞上毛细管塞,瓶中多余的水即从塞上毛细管孔中溢出,用滤纸擦干后称取T1时的瓶+水+土质量(m2)。将比重瓶中土液倒出,洗净比重瓶,注满冷却的无CO2水,测量瓶内水温(T2),加水至瓶口

28、,塞上毛细管塞,擦干瓶外壁,称取T2时的瓶+水质量(m4)。若每只比重瓶事先都经过校正,在测定时便可省掉此步骤。测定的土壤含水溶性盐或较多的活性胶体时,土样应先在105烘干,并用非极性液体代替水,用真空抽气法驱逐土样及液体中的空气。抽气过程要保持接近一个大气压的负压,经常摇动比重瓶,直至无气泡逸出为止。结果计算:土壤比重(d2) 式中:m:烘干试样质量,gm1:T1时瓶+水质量,gm2:T1时瓶+水+土试样质量,gdw1:T1时水的密度,g/cm3dw0:4时水的密度,g/cm3烘干试样质量(m)从下式求得:m(g)=(m3-m0)式中:w:试样含水量,%m3:比重瓶+风干试样质量,g;m0:

29、比重瓶质量,g 如T1=T2,则m1=m4,m4不需校正,直接计算。否则应将T2时的瓶+水质量(m4)校正为T1时的瓶+水质量(m1)。可由不同温度下水的密度表查出T1、T2时水的密度,按以下方法求得。先求得比重瓶体积(V6):式中:dw2:T2时的密度,g/cm3校正至T1时的瓶子+水的质量(m1),由下式计算:m1=m4+(dw1-dw2)V6平行测定结果以算术平均值表示,保留两位小数。精度要求:平行测定结果允许绝对相差0.02g/cm3。土壤容重的测定:(环刀法)1、适用范围:除坚硬和易碎的土壤外,适用于各类土壤容重的测定。2、仪器设备:容积100cm3的环刀;钢制环刀托,上有两个小排气

30、孔;削土刀,刀口平直;小铁铲;木锤;感量为0.1g的天平;电热恒温干燥箱;干燥箱。3、测定步骤:采样前,事先在各环刀的内壁均匀涂上一层薄薄的凡士林,逐个称取环刀质量(m1),精确至0.1g。选择好土壤剖面后,按土壤剖面层次,自上而下用环刀在每层的中部采样。先用铁铲刨平采样层的土面,将环刀托套在环刀无刃的一端,环刀刃朝下,用力均衡地压环刀托把,将环刀垂直压入土中。如土壤较硬,环刀不易插入土中时,可用木锺轻轻敲打环刀托把,将环刀全部压入土中,且土面即将触及环刀托的顶部时,停止下压。用铁铲把环刀周围土壤挖去,在环刀下方切断,并使其下方留有一些多余的土壤。取出环刀,将其翻转使刃口向上,用削刀迅速刮去粘

31、附在环刀外壁上的土壤,然后从边缘向中部用削土刀削平土面,使之与刃口齐平。盖上环刀顶盖,再次翻转环刀,使已盖上顶端的刃口一端朝下,取下不刀托。同样削平无刃口端的土面并盖好底盖。在环刀采样的相近位置另取土样20g左右,装入有盖铝盒,测定含水量(w)。将装有土样的环刀迅速装入木箱带回室内,在天平上称取环刀及湿土质量(m2)。结果计算:容重(g/cm3)式中:m2:环刀及湿土质量,g;m1:环刀质量,g;v:环刀容积,cm3; v=r2h,式中r为环刀有刃口一端的内半径(cm), h为环刀高度; w:土训含水量,测定结果以平均值表示,保留两位小数,精度要求:平行测定结果绝对相差0.02g/cm3土壤孔

32、隙度的计算:单位体积的土壤中孔隙所占的百分数称为土壤总孔隙度。土壤孔隙度可利用已测定的土壤容光焕发重和比重,计算得出:土壤孔隙度()(式中:dv:土壤容重,g/cm3ds:土壤比重,g/cm3413土壤养分状况指标土壤本身的养分状况可以反映土壤的供肥能力,它和作物生长过程所需的养分量决定化肥施用量大小。(l)土壤有机质含量:土壤有机质是指土壤中来源于动植物的所有非矿物质的总称,土壤有机质是土壤固相的组成部分,在作物生产中的作用主要是有助于土壤团粒结构的形成和稳定,有助于土壤保肥的性能以及它本身是作物养分的来源,它代表土壤供肥的潜在能力及稳产性。土壤有机质含量通过测定土壤有机碳取得,等于有机碳含

33、量乘以有机碳与有机质的换算系数(一般取平均值1.724)。一般用百分比表示。(2)土壤全氮含量 用单位重量烘干土壤中以有机态和无机态形式存在的氮素总量所占的重量百分比表示。代表土壤的供氮能力。(3)土壤速效氮含量:指的是土壤中可以被作物吸收利用的那部分氦素量。包括无机氮和简单的易被水解的有机氮。单位通常用ppm。(4)土壤全磷含量:土壤全磷含量以单位重量烘干土壤中所有磷(P2O5)含量所占重量百分比表示。代表土壤的供磷能力。(5)土壤速效磷含量:指的是能被作物很快吸收利用的那部分磷含量(以P2O5计),单位为ppm。(6)土壤全钾含量:用单位重量烘干土壤中所有钾素含量(折算为K2O)所占的重量

34、百分比表示。(7)土壤速效钾含量:指全钾含量中能很快被作物吸收利用的那部分。仍以K2O含量计。单位为ppm。42化肥施用结构指标合理的施肥结构是化肥高效利用的前提。化肥施用结构包括施用品种、施用量以及施用种类之间的比例关系等。(l)化肥施用品种有效养分含量:指肥料中能直接被作物吸收利用的营养元素的含量。一般是水溶性和弱酸溶性的。通常用N、P2O5、K2O含量的百分比来表示。同类化肥中品种不同,有效养分地含量相差很大。有效养分含量指标是衡量化肥质量的个重要标准,也是计算化肥施用量的依据之一。(2)氮肥施用量:指作物生长期内或一年内单位耕地面积(播种面积)上施用的氮肥折纯量。单位kg/hm2。(3

35、)磷肥施用量:.指作物生长期内或一年内单位耕地面积(播种面积)上施用的磷肥(P2O5)量。单位kg/hm2。(4)钾肥施用量:指作物生长期内或一年内单位耕地面积(播种面积)上施用的钾肥(K2O)量。单位kg/hm2。(5)其它肥料施用量:指作物生长期内或一年内单位耕地面积(播种面积)上施用的除大量元素肥料外的其它肥料的量,主要是中、微量元素肥料施用量。单位kg/hm2。(6)氮磷钾肥施用比例:是从作物对养分需求和土壤养分平衡角度衡量氮、磷、钾肥施用比例是否协调的一个评价指标。用氮、磷、钾素施用量之间的比值表示。43化肥生产效率指标从营养元素被吸收利用程度的角度出发,评价化肥的利用率,确定如下几

36、个化肥生产效率指标:(l)化肥农田生产率:用单位化肥投入纯量所得到的农作物产品的增量表示,是评定化肥农田增产效果的指标。单位为kg/kg。计算表达式为:Fpr=式中 Fpr为化肥农田生产率Yfu为某种化肥投入量(折纯量)。(2)化肥生理生产率:表示的是被作物吸入体内的单位化肥纯量所能增产的经济产量。计算的是被作物吸收到体内的氮素的生产效率。单位为kg/kg。计算表达式为:Fppr=式中Fppr为化肥生理生产率,Yfu为施肥区经济产量,Yct为无肥对照区经济产量,Fuo为施肥区作物吸收某种养分的量,Fco为无肥对照区作物吸收某种养分的量。(3)肥料利用率:也叫肥料利用系数,或叫肥料中养分回收率。

37、通常指的是某种养分被当季作物吸收利用的数量占施用肥料中该养分的百分数。数量上等于化肥的农田生产率与生理生产率的比值,或施入农田的单位化肥纯量所得的作物产品增量与作物吸收到体内的单位化肥纯量所增产的作物产量之比,用百分率表示。计算表达式为Fur(%)=式中Fpr为化肥农田生产率, Fppr为化肥生理生产,Fuo为施肥区作物吸收某种养分的量,Fco为无肥对照区作物吸收某种养分的量,Fu为某种养分化肥投入量(折纯量)。肥料利用率是研究肥料中养分在土壤中的去向的一个方法和指标。它也是衡量化肥施用是否合理的一项重要指标。肥料利用率不是一个定值,不同条件下肥料利用率悬殊很大。影响肥料利用率的因素通常较复杂

38、,它包括肥料品种、品种本身的有效养分含量、施用量、肥料施用方法、施用时期、作物品种、土壤本身的保肥和供肥能力等等。这些因素在不同地区之间却是千差万别,所以在不同地区之间即使是针对同一种作物要比较其肥料利用率,都有一定困难。肥料利用率反映的只是当季作物对养分的回收率,只是大致表明了施用于土壤中养分的两个方面的去向,并未反映残留于土壤中的养分的去向。因此,不能据此误认为残留于土壤中的养分就全部损失掉了。44化肥生产效益评价指标:(1)化肥平均生产力 作物产量对化肥施用量的累积平均量。计算公式为A=A为化肥的边际产量,Y为作物产量,X为化肥施用量。单位为kg/kg。(2)化肥的边际产量 即每增加单位

39、化肥施用量时作物产量的增加额,也称化肥的边际生产力。它表明的是化肥施用量增加时,引起的作物产量的变动率,是作物产量对化肥施用量的逐段平均量。不同的施肥水平有不同的化肥边际产量。单位为kg/kg。计算公式为:式中M为边际产量,X为化肥施用量增量, Y为作物产量增量。(3)化肥的边际成本:即增加单位数量产品时所增加的化肥成本。它能适当反映流通环节对化肥价格的影响。单位:元/kg。MC=式中加MC为边际成本, C为化肥施用成本增量, Y为作物产量增量。(4)化肥的边际收益:即增加单位数量化肥用量时农作物产品产值的增加额。单位:元/kg。(5)化肥的边际纯收益:即每增加单位化肥施用量时农作物产品盈利的

40、增加额。反应化肥施用的经济效益,数值上等于边际收益减去边际成本。单位:元/kg。 (6)生产弹性:即农作物产量变动百分率与化肥施用量的变动百分率之比。计算公式为:Ep=式中Ep为生产弹性, X为化肥施用增量, Y为作物产量增量, X为化肥施用量,Y为农作物产量, M为边际产量, A为化肥的平均生产力。当Ep1,MA介小表示化肥资源如果不受限制,继续投入,农作物的产出将比投入以更大的增长率增长,于生产十分有利,即表示生产有弹性。当Ep=l,M =A表示产出与投入以相同的速率增长。当Epl,MA,表示产出以小于投入的增长率增长,即通常所说的化肥报酬递减。当Ep=0,M =0,表示产出没有增长。当E

41、p0,M 0,表示产量下降,在现有技术水平不变时,投入不宜再增加。为了较高的资源经济效益,我们追求Epl。5 土壤水分及水分利用效率测定规范田间持水量:指土壤最大含水量。萎蔫系数(萎蔫点):当植物根无法吸水而发生永久萎蔫时的土壤含水量。土壤有效最大含水量:即田间持水量与萎蔫系数之间的差值。速效水(易效水):在田间持水量至毛管水断裂量之间,由于含水多,土水势高,土壤水吸力低,水分运动迅速,容易被植物吸收利用,所以称“速效水”。迟效水(难效水):在土壤水含水量低于毛管水断裂量,粗毛管中水分已不连续,土壤水吸力逐渐加大,土水势进一步降低,毛管水移动变慢,呈“根就水”状态,根吸水困难增加,这一部分水属

42、于“迟效水”。质量含水量:即土壤中水分的质量与干土质量的比值,因在同一地区重力加速度相同,所以又称为重量含水量,无量纲,常用符号W表示 。容积含水量:即单位土壤总容积中水分所占的容积分数,又称容积湿度、土壤水的容积分数,无量纲,常用符号V表示。相对含水量:指土壤含水量占田间持水量的百分数。土壤水贮量:即一定面积和厚度土壤中含水的绝对数量。10、水深:指在一定厚度一定面积土壤中所含水量相当于相同面积水层的厚度。11、绝对水体积:即一定面积一定厚度土壤中所含水量的体积。12、经典烘干法:其测定的简要过程是,先在田间地选择代表性取样点,按所需深度分层取土样,将土样放入铝盒并立即盖好盖(以防止水分蒸发

43、影响测定结果),称重(即湿土加空铝盒重记为w1),然后打开盖,置于烘箱,在105-110条件下,烘至恒重(约需6-8小时),再称重(即干土加盒重记为w2)。则该土壤质量含水量可以按下式求出: 水分生产率:指单位水资源量在一定的作物品种和耕作栽培条件下所获得的产量或产值,单位为kgm3或元m3。它是衡量农业生产水平和农业用水科学性与合理性的综合指标。近年来,国内外越来越多地采用“水分生产率”来衡量水资源利用状况或灌区的用水管理水平。广义的水分生产率包含了总降水量(不是有效降水量),降水利用率越高,水分生产率越高;同时,区域内水的重复利用率越高,水分生产率越高。狭义的水分生产率还有作物水分生产率和

44、灌溉水分生产率。 作物水分生产率:指作物消耗单位水量的产出,其值等于作物产量(一般指经济产量)与作物净耗水量或蒸发蒸腾量之比值。 灌溉水分生产率:指单位灌溉水量所能生产的农产品的数量。但单位面积灌溉水量不仅受灌溉工程条件和灌溉管理水平的影响,而且受年降水量和作物种植结构的影响,灌溉水分生产率在年际间、地区间不具备可比性。实践中,往往采用灌溉水分生产率的多年平均值(包含不同水文年份)作为宏观评价指标。土壤水分测定方法:烘干法(GB)(1)适用范围:除石膏性土壤和有机土(含有机质20%以上的土壤)以外的各类土壤的水分含量。(2)仪器设备:土钻;孔径2mm的土壤筛;铝盒:直径55mm,高28mm;感量为0.01g的分析天平;小型电热恒温烘箱;干燥器(内盛变色硅胶或无水氯化钙)。(3)试样的选取和制备和测定在田间用土钻取有代表性新鲜土样,刮去土钻中的上部浮土,将土钻中部所需深度处的土壤约20g,捏碎后迅速装入已知准确质量的铝盒内,盖紧,带回室内,将铝盒外表擦干净,立即稳重,准确至0.01g,将铝盒盖揭开,放在盒底,置于已预热至105

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