基于GIS的河南省不同区域小麦氮磷钾推荐量与施肥配方

【目的】河南省是我国小麦种植大省,明确河南省不同区域小麦氮、磷、钾肥推荐用量,建立施肥配方图,对于当地小麦配方肥生产与合理施肥具有重要意义。【方法】河南省按照地理条件划分为平原适宜区、稻麦轮作区、南部盆地区、中部丘陵区、西部山地区5个区域。本研究共收集了2829组小麦田间试验和83.71万组土壤养分数据(1247组“3414”试验和1582组“三区示范”试验),分析了其中农民习惯施肥产量、目标产量及单位籽粒磷素需求量;根据氮肥肥效反应,计算各个区域的小麦氮肥推荐总量;根据土壤有效磷、速效钾含量与缺素区相对产量的关系,以相对产量80%、85%、90%、95%为标准,建立土壤有效磷、速效钾的丰缺指标;进一步根据“磷肥恒量监控”、“钾肥肥效反应”方法,计算各个区域的小麦磷、钾肥推荐施用量;借助ArcGIS软件,将河南省小麦氮、磷、钾肥推荐施用量图层进行叠加,换算成含量为45%的施肥配方,建立河南省不同区域的小麦施肥配方与配方图。【结果】河南省小麦目标产量以平原适宜区最高,为8671 kg/hm^(2),稻麦轮作区为5950 kg/hm^(2),南部盆地区为7780 kg/hm^(2),中部丘陵区为7590 kg/hm^(2),西部山区为7400 kg/hm^(2)。各区域经济最佳施氮量拟合结果,推荐施氮量以南部盆地区最高,为178 kg/hm^(2),其次为平原适宜区(170 kg/hm^(2)),稻麦轮作区为160 kg/hm^(2),中部丘陵和西部山地区合并调整为150 kg/hm^(2)。依据相对产量水平,河南省土壤有效磷极低、低、中、高、极高5个丰缺指标的值为<10、10~15、15~24、24~37、>37 mg/kg,速效钾为<80、80~105、105~140、140~180、>180 mg/kg。将土壤丰缺指标、校正系数与目标产量、磷需求量相结合,得到土壤有效磷由高到低5个磷肥(P_(2)O_(5))推荐水平分别为63、75、81、95、105 kg/hm^(2);按照速效钾含量<80、80~105、105~140、140~180、>180 mg/kg,钾肥推荐量(K_(2)O)分别为73、64、58、48、43 kg/hm^(2)。在氮磷钾推荐用量基础上,建立了8个基肥+追肥配方和9个一次性基施配方,并建立了河南不同区域的施肥配方图。在基肥+追肥配方图中全省N-P_(2)O_(5)-K_(2)O以15-19-11、16-17-12、17-16-12覆盖面积较大,在一次性基施配方图中以24-12-9和25-12-8所占的区域最大。【结论】河南省不同小麦种植区域的产量和土壤磷钾养分含量变异很大。氮肥推荐量依据目标产量而定,磷钾肥在目标产量需求量的基础上,结合土壤含量水平分别推荐了5个磷、钾肥水平。经校对与合并,基于小麦基追两次施肥和一次基施,分别提出了8个和9个专用肥配方。