二、试验方案设计
肥料效应田间试验方案设计，取决于研究目的。2005年农业部 下发的“测土配方施肥技术规范（试行）”推荐采用“3414”方案设 计。 “3414”设计方案是3因素、4水平、14个处理优化的不完全实施 的正交试验，该方案吸收了回归最优设计处理少、效率高的优点（完 全实施时＝4×4×4＝64个处理），是目前国内外应用比较广泛的肥 料效应田间试验方案，已在全国试用了10年，九十年代在“国际平衡 施肥项目”中开始应用。在具体实施时可根据研究目的与实际条件采 用“3414”完全实施方案和部分实施方案。
肥料效应函数法Leabharlann 习目标• 掌握肥料效应函数法
学习内容
（一） 肥料反应曲线的一般规律及其数学模型 李比希提出最小养分律后，人们认识到决定产量的养分因素是土 壤中对作物需要处于相对最小的那一种，而与绝对含量无关，随着土 壤中养分消耗与施肥之间平衡状况的变化，最小养分种类不断更替。
极限
植 物 生 长 量
10 N 2 P 2 K 3 11 N 3 P 2 K 2 12 N 1 P 1 K 2 13 N 1 P 2 K 1 14 N 2 P 1 K 1
学习内容
一、施肥量与产量之间的关系 1、施肥量与产量之间的直线关系 李比希认为，作物产量与最小养分供应量之间成直线相关。尤其是在生 产条件差，土壤肥力低，养分供应不足，施肥量较低时。 这种类型一般用 Y=bo+b1X Y－总产量 bo—不施肥区产量 b1－效应系数 X－施肥量 2、施肥量与产量之间的曲线相关 指数模式 Y=A(1-10-cx ) A－施用该种养分所达最高产量 C－效应系数 二次抛物线函数 Y＝b0＋b1+b2X2 国内外大量氮肥试验表明，肥料的增产效应往往符合二次抛物线形式。
学习内容
二、肥料增产效应的阶段性 在一定生产条件下，当作物严重缺乏某种养分时，增施该养分的 增产量，起初往往是递增，但超过一定限度后，增施单位剂量养分的 增产量便开始递减，当其递减为零时，作物产量达到最大值，此时， 再继续增加肥料，则将导致减产。
学习内容 1、在土壤供肥水平低的情况下，增施单位剂量肥料的增产 量（即边际产量）随施肥量的增加而递增，直至转向点（ C）时为止。 2、超过转向点后，增施单位剂量肥料的增产量随施肥量的 增加而递减，因而总产量按报酬递减率增加，直达到最高 产量为止。 3、在一定生产条件下，作物有一最高产量，超过最高产量 后，继续增加肥料，则总产量随施肥的增加而递减，出现 负效应，但是总产量的递减率可能小于到达最高产量的递 增率。 4、无限量的增施肥料，可能使产量下降为零。 根据以上特点，可将肥料增产效应划分成三个阶段，即由三 个最高点反映了曲线三阶段。
“3414”试验码值方案表
试验处理 编号 代码 1 N0P0K0 2 3 4 5 6 7 8 9 N0P2K2 N1P2K2 N2P0K2 N2P1K2 N2P2K2 N2P3K2 N2P2K0 N2P2K1 因子水平码值 (完全实施方案) N 0 0 1 2 2 2 2 2 2 2 3 1 1 2 P2O5 0 2 2 0 1 2 3 2 2 2 2 1 2 1 “部分实施方案”处理选择示例 氮 磷 钾 氮磷 氮钾 磷钾 施肥 K 2 O 效应 效应 效应 效应 效应 效应 参数 0 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 0 1 3 2 2 1 1 2 3 4 5 2 3 4 5 2 3 4 5 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 -
学习内容
第一阶段：从起点始至平均产量（指总产量除以施肥量所得商值 ）达最高点时为止。 AP＝Y/x 在此阶段内，边际产量（指增减单位剂量肥料所引起的总产量增 减额。以MP＝dy/dx表示）随施肥量的增加而递增至转向点（C点） 达到最大值，超过转向点则开始递减，但仍然大于平均产量，因而平 均产量随施肥量的增加而递增，至最高点时为止，此时边际产量等于 平均产量。在此阶段内，平均产量不断提高直至此阶段的终点时达到 最大值。 第二阶段：自平均产量的最高点到最高产量的最高点，在此阶段 内，平均产量与边际产量均随施肥量的增加而递减，但边际产量的递 减率较大，平均产量大于边际产量。总产量〔指投入一定数量的肥料 所获得的总收入（产量）〕依报酬递减率增加，直至边际产量等于零 ，即总产量达到最高点时为止。 第三阶段：超过总产量最高点即进入第三阶段，此阶段的边际产 量为负值，因而总产量随施肥量的增加而减少，出现负效应。 由上可知，第二阶段是合理的施肥区域。
毒效 增加
低量
适量
高量
养分供应量
学习内容
开始施用限制因子肥料时，植物生长量曲线上升较快，常出现肥 效递增阶段，随着施肥数量增加，逐渐脱离相对最小状态，生长量继 续上升，但单位肥料的增产量逐渐减少，于是出现了肥效递减阶段， 继续增施肥料，生长量将达到极限，若再盲目施肥，则产生毒效，出 现肥料负效应阶段，整个肥效反应曲线表现为S型曲线。 肥料效应函数：肥料的增产效应反应施肥量与产量的关系。这种 数量关系可以用数学函数来表示，此函数即肥料效应函数。 肥料效应函数估算法是建立在田间试验――生物统计基础上的计 量施肥方法。它不用化学或物理手段去揭示农田土壤的养分供应量。 农作物需肥量和肥料利用率等参数，而是借助于施肥量田间试验，通 过施肥量与产量之间的数学关系，配制出一元、二元或多元肥料效应 回归方程式，所得的肥料效应回归方程式可计算出代表性地块的最高 施肥量，最佳施肥量和最大利润施肥量等配方施肥参数。
实践活动
肥料效应田间试验设计 一、试验目的 肥料效应田间试验是测土配方施肥的基础，因为其既 是获得各种作物最佳施肥量、施肥比例、施肥时期、施肥 方法的首要途径，也是筛选土壤养分测试方法、建立测土 配方施肥指标体系的基本环节。 通过田间试验，掌握不同作物优化施肥数量，基、追 肥分配比例，肥料品种、施肥时期和施肥方法；摸清土壤 养分校正系数、土壤供肥能力、不同作物养分吸收量和肥 料利用率等基本参数；构建作物施肥模型，为施肥分区和 肥料配方提供依据。