廣西地方標準《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》（征求意見稿）編制說明廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所一、任務(wù)來源、起草單位、主要起草人根據(jù)廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局《廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督管理局關(guān)于下達2022年廣西地方標準制修訂項目計劃的通知》（桂市監(jiān)函[2022]1903號）的文件精神，我單位申請制定的廣西地方標準《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》（項目序號為2022-1011）于2022年7月獲得立項。本標準由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳提出，由廣西壯族自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院負責(zé)起草。彭嘉宇助理研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗施肥研究與驗證、材料匯總，主持編寫周柳強研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、分析制圖、試驗示范驗證，參與編寫黃金生副研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫謝如林研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫譚宏偉研究員廣西農(nóng)科院調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫朱曉暉助理研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫副研究員廣西農(nóng)科院資環(huán)所調(diào)研、試驗示范驗證，參與編寫二、制定標準的必要性和意義廣西是我國重要的產(chǎn)糖區(qū)，甘蔗產(chǎn)業(yè)已成為廣西農(nóng)村經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和廣大農(nóng)民脫貧致富的主要方式之一。長期以來我區(qū)甘蔗種植區(qū)化肥的氮磷鉀養(yǎng)分年施用量偏高，過量和不平衡施用化肥直接增加甘蔗產(chǎn)生成本、浪費大量資源，同時引起土壤酸化、板結(jié)，土壤微生態(tài)系統(tǒng)受到破壞，保肥、供肥能力降低及水體環(huán)境污染等，直接影響蔗農(nóng)收益及已威脅到我區(qū)甘蔗產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。隨著國家調(diào)從而實現(xiàn)了化肥的科學(xué)減施。廣西是我國重要的產(chǎn)糖區(qū)，施肥是甘蔗高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，當前蔗農(nóng)過量和不平衡施用化肥直接增加甘蔗產(chǎn)生成本、浪費大量資源。因此，建立我區(qū)甘蔗養(yǎng)分推薦方法，制定符合當?shù)貙嶋H的肥料施用標準迫在歐美發(fā)達國家上世紀五十年代起，大量施用化肥，引起了地表水體富營養(yǎng)化等生態(tài)環(huán)境問題。對此，他們根據(jù)作物養(yǎng)分需求或土壤測試制定了肥料施用限量標準，如丹麥政府制定了根據(jù)作物需求量的肥料施用限量標準，其中氮的允許施用量為強制標準，磷、鉀為推薦標準，同時根據(jù)土壤檢測和作物產(chǎn)量可對施肥量進行適當調(diào)整。德國制定了《施肥條例》指出大田作物每年總氮施用量不超過170kg/hm2。隨著國家調(diào)控力度的加強，八十年代后歐洲國家化肥用量持續(xù)下降，而糧食產(chǎn)量卻保持穩(wěn)定，從而實現(xiàn)了化肥的科學(xué)減施。甘蔗是甘蔗是我國重要經(jīng)濟作物之一，在甘蔗栽培與生產(chǎn)方面，廣西壯族自治區(qū)頒布了地方標準《糖料甘蔗輕簡高效栽培技術(shù)規(guī)程》（DB45/T1251-2015）、《綠色食品甘蔗生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程》（DB45/T206-2004）。但目前還未見有《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》的國家標準、行業(yè)標準和地方標準頻布，通過開展糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程研究和制（修）訂，并在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，可推動我區(qū)甘蔗種植體系化肥施用向標準化方向發(fā)展，為我區(qū)甘蔗化肥減施增效提供有力支撐，全面提高我區(qū)糖料蔗產(chǎn)1、成立標準編制工作組廣西地方標準《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》項目任務(wù)下達后，標準牽頭單位廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院成立了以彭嘉宇為組長，周柳強、黃金生、區(qū)惠平、謝如林、譚宏偉、朱曉暉、曾艷等人組成的標準起草工作小組，制定了編寫方案，部署了小組成員分工及標準起草工作時間安排，全面啟動了該規(guī)程的編制工作。2、收集整理文獻資料標準編制工作組收集了國內(nèi)相關(guān)技術(shù)文獻資料。主要有：GB/T35113穩(wěn)定性肥料NY/T53土壤全氮測定法NY/T149石灰性土壤有效磷測定方法NY/T889土壤緩效鉀與速效鉀的測定NY/T1121.1土壤樣品的采集、處理和貯存NY/T1121.6土壤有機質(zhì)的測定NY/T1121.7酸性土壤有效磷的測定NY/T1749南方地區(qū)耕地土壤肥力診斷與評價NY/T1796甘蔗種苗DB45/T1251糖料甘蔗輕簡高效栽培技術(shù)規(guī)程3、編制過程標準編制工作組在對收集的資料進行整理研究后，召開了標準編制會議，對標準的整體框架進行了研究，并對標準的關(guān)鍵性問題進行了初步探討。經(jīng)過研究，標準的主體內(nèi)容包括術(shù)語和定義、技術(shù)要求、養(yǎng)分管理等。4、形成文本草案、征求意見稿、送審稿2017年始，課題組成員已開展本項目匯總和分析了課題組以及同行已發(fā)表的甘蔗產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收數(shù)據(jù)，對土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)進行綜合評價，并查閱了大量的國內(nèi)外文獻資料，初步構(gòu)建了廣西甘蔗種植區(qū)的土壤肥力等級的指標體系。按照簡化、統(tǒng)一的原則確定了廣西地方標準《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》的基本內(nèi)容和思路，形成了標準草稿及立項申報書，并報送至廣西壯族自治區(qū)市場監(jiān)督2022年8月-2023年4月，在原有的材料的基礎(chǔ)上，起草小組成員通過對土壤地進一步完善了標準框架、技術(shù)內(nèi)容，完成對初稿和編制說明的修改，最終完成了《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程》廣西地方標準的征求意見稿和編制說明。標準、行業(yè)標準的協(xié)調(diào)情況1、實用性原則本文件中有關(guān)糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)程內(nèi)容及要求的規(guī)定，是在充分收況的基礎(chǔ)上進行制定。符合當前糖料蔗栽培管理養(yǎng)分推薦的發(fā)展水平，具有較強的實用性和可操作性。2、協(xié)調(diào)性原則本在標準編寫過程中注意了糖料蔗化肥減施增效管理技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、標準的協(xié)調(diào)問題，在內(nèi)容上與現(xiàn)行法律法規(guī)、標準協(xié)調(diào)一致。3、規(guī)范性原則本文件嚴格按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的要求和規(guī)定編寫本文件的內(nèi)容，保證標準的編寫質(zhì)量。4、前瞻性原則國內(nèi)外發(fā)展趨勢：推薦施肥是實現(xiàn)化肥科學(xué)減施的基礎(chǔ)，國際植物營養(yǎng)研究所（IPNI）提出了基于產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率的推薦施肥方法。其中產(chǎn)量反應(yīng)是指施用氮磷鉀肥料的處理與不施某種養(yǎng)分的缺素處理之間的產(chǎn)量差，農(nóng)學(xué)效率是指施入每公斤氮、磷或鉀養(yǎng)分所能增加的經(jīng)濟產(chǎn)量。為推動化肥減量增效和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，制定《糖料蔗化肥減施增效技術(shù)規(guī)》推動糖料蔗化肥減施具有十分重要本技術(shù)規(guī)程，具有較強的可操作性，具有以下優(yōu)點：①同時考慮了氮、磷、鉀養(yǎng)分之間的交互作用，而不是只針對一種營養(yǎng)元素計算作物養(yǎng)分需求量；②考慮了土壤磷素的農(nóng)學(xué)閾值與環(huán)境閾值，兼顧土壤磷素變化對磷盈虧量的相應(yīng)，減少施磷在提高土壤磷素累積的同時增加的流失風(fēng)險；③考慮了土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)空間變異情況，指導(dǎo)蔗田養(yǎng)分精準調(diào)控。5.與現(xiàn)行法律、法規(guī)的關(guān)系本標準（征求意見稿）制定是依據(jù)《中華人民共和國標準化法》等國家相關(guān)的法規(guī)和強制性標準的基礎(chǔ)上結(jié)合地方實際情況制定出來的，因此與現(xiàn)行法律、法規(guī)及強制性標準無沖突。五、主要條款的說明，主要技術(shù)指標、參數(shù)、試驗驗證的論述本文件規(guī)定了糖料甘蔗化肥減施增效的術(shù)語和定義、技術(shù)要點、養(yǎng)分管理、化肥施用技術(shù)等內(nèi)容。（一）土壤肥力分級本項目通過匯總和分析課題組以及同行已發(fā)表的甘蔗產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收數(shù)據(jù)，對土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)進行綜合評價，初步構(gòu)建了廣西甘蔗種植區(qū)的土壤肥力等級的指標體系。①評價指標的選擇前期采用網(wǎng)格布點采集扶綏縣的甘蔗集中成片種植區(qū)耕層土壤，測試pH、有機質(zhì)、全量N、P、K，速效N、P、K等基礎(chǔ)土壤的農(nóng)化性狀（圖1）。圖1甘蔗集中成片種植區(qū)有機質(zhì)、全氮、速效磷、速效鉀插值圖采用GIS的地統(tǒng)計分析軟件對采樣點的土壤養(yǎng)分含量進行半方差分析，得出各要素變異函數(shù)理論模型的相應(yīng)參數(shù)見表1，其中有機質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀C0/(C+C0)在25%～75%之間，變量均具有中等的空間相關(guān)性，本項目采用土壤全量N，有效P、速效K及有機質(zhì)等土壤養(yǎng)分含量評價養(yǎng)分供應(yīng)信息（表1）。表1土壤養(yǎng)分變異函數(shù)理論模型及其參數(shù)項目塊金值/基臺值塊金值（C0）基臺值（C+C0）C0/（C+C0%）RMSSEMSE有機質(zhì)2.85464.330.7580.132全氮2.3584.75849.560.558有效磷5.6859.25661.420.476速效鉀4.3257.69856.180.854注:1）RMSSE為均方根標準化誤差；2）MSE為平均標準化誤差。②空間相關(guān)性桂南蔗區(qū)土壤樣品的有機質(zhì)含量在6.03-44.58g?kg-1，標準差7.22，變異系數(shù)為29.51；有效磷含量在1.7-95.0mg?kg-1，標準差16.24，變異系數(shù)為74.76；速效鉀含量在11.0-358.0mg?kg-1，標準差44.66，變異系數(shù)為52.02。蔗區(qū)土壤養(yǎng)分存在不同程度的空間變異性，其中有機質(zhì)變異系數(shù)均小于30%，變異相對較弱（表2）。表2蔗區(qū)土壤主要養(yǎng)分分級統(tǒng)計項目均值標準差變異系數(shù)（%）有機質(zhì)（g?kg-1）6.03-44.5824.477.2229.51有效磷（mg?kg-1）1.7-95.021.7274.76速效鉀（mg?kg-1）11.0-358.085.8444.6652.02③土壤肥力分級土壤有機質(zhì)含量是反映土壤肥力的一項重要指標，前期對甘蔗種植區(qū)的土壤測試結(jié)果表明，土壤的有機質(zhì)含量處于10~30g?kg-1之間的土壤占73.1%，有機質(zhì)含量大于30g?kg-1的土壤占19.2%；土壤全氮含量處于0.5~1.5g?kg-1之間的土壤占77.0%，土壤全氮含量與有機質(zhì)含量關(guān)系非常密切，相關(guān)系數(shù)r=0.9037。磷素相對產(chǎn)量與速效磷的相關(guān)系數(shù)r=0.9889,結(jié)合蔗區(qū)實際情況修正劃分出高、中、低的指標土壤速效磷(P)>20mg?kg-1、(P)5~20mg?kg-1和(P)<5mg?kg-1。鉀素相對產(chǎn)量與速效鉀的相關(guān)系數(shù)r=0.862，合蔗區(qū)實際情況修正劃分出高、中、低的指標土壤速效鉀(K)>120mg?kg-1、(K)60~120mg?kg-1和(K)<60mg?kg-1。通過土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)進行綜合評價，將土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)分為高、中、低三個等級，分級詳見表3。表3土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分分級表分級有機質(zhì)(g?kg-1)全N(g?kg-1)有效P(mg?kg-1)有效K(mg?kg-1)高中低>30>1.5>20>1200.5-1.55-20<10<0.5<5<60（二）推薦施肥量的確定產(chǎn)量反應(yīng)是指施用氮磷鉀肥料的處理與不施某種養(yǎng)分的缺素處理之間的產(chǎn)量差，農(nóng)學(xué)效率是指施入每公斤氮、磷或鉀養(yǎng)分所能增加的經(jīng)濟產(chǎn)量。因此，可以依據(jù)土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供給量的方法進行施肥管理，當土壤基礎(chǔ)供給量較高時，可以不施或較少施用某一種元素，同時依據(jù)施肥后作物生長關(guān)鍵時期養(yǎng)分測定值及產(chǎn)量反應(yīng)，適時地供應(yīng)適量的養(yǎng)分，實現(xiàn)養(yǎng)分的需求與供應(yīng)同步。①產(chǎn)量反應(yīng)產(chǎn)量反應(yīng)是施肥小區(qū)與不施肥小區(qū)蔗莖產(chǎn)量之差，其所增加的產(chǎn)量是通過施肥來實現(xiàn)的，產(chǎn)量反應(yīng)可以反映土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分的供應(yīng)狀況，還可以反映施肥效應(yīng)的情況。蔗莖氮、磷和鉀產(chǎn)量反應(yīng)小于40、20和20t?hm-2的分別占全部試驗樣本數(shù)的91.0%、77.9%和80.9%（圖2）。圖2甘蔗氮、磷和鉀產(chǎn)量反應(yīng)頻率分布圖②甘蔗農(nóng)學(xué)效率農(nóng)學(xué)效率（Agronomicefficiency,AE）是產(chǎn)量反應(yīng)與施肥量的比值，本研究中甘蔗氮素農(nóng)學(xué)效率小于100kg?kg-1的占全部樣本數(shù)的83.3%；磷素農(nóng)學(xué)效率小于100kg?kg-1的占全部樣本數(shù)的64.7%；鉀素農(nóng)學(xué)效率小于50kg?kg-1的占全部樣本數(shù)的67.8%，位于50-150kg?kg-1的占全部樣本數(shù)的27%（圖3）。圖3甘蔗氮、磷和鉀素農(nóng)學(xué)效率頻率分布圖③產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率的關(guān)系不施肥獲得的產(chǎn)量所需的養(yǎng)分主要來自土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分供應(yīng)，施肥與不施肥產(chǎn)量之差（即產(chǎn)量反應(yīng)）所需的養(yǎng)分主要由施肥提供，農(nóng)學(xué)效率可以反映施肥的效應(yīng)。產(chǎn)量反應(yīng)、農(nóng)學(xué)效率和施肥量之間存在緊密聯(lián)系。隨著施肥量不斷增加，甘蔗產(chǎn)量反應(yīng)成拋物線變化，農(nóng)學(xué)效率的變化趨勢與產(chǎn)量反應(yīng)相同，兩者之間存在二次曲線關(guān)系。在推薦施肥地塊或附近區(qū)域具有相似養(yǎng)分管理措施的土壤做過減素試驗，直接計算產(chǎn)量反應(yīng)，通過養(yǎng)分供應(yīng)充足的產(chǎn)量與缺素產(chǎn)量之間的產(chǎn)量差獲得。施肥推薦主要是依據(jù)預(yù)估的不同土壤肥力條件下的產(chǎn)量反應(yīng)和農(nóng)學(xué)效率確施肥量=產(chǎn)量反應(yīng)/農(nóng)學(xué)效率④甘蔗各生育階段的養(yǎng)分需求特征甘蔗對氮的吸收量，以分蘗期、伸長初期和伸長末期是甘蔗生長吸收氮最多的時期，其中苗期占7.9%，分蘗期占16.1%，伸長初期占31.0%，伸長末期占35.3%，成熟期占9.7%。甘蔗對磷的吸收量，以分蘗期、伸長初期和伸長末期為甘蔗生長吸收磷最多的時期。甘蔗在各生育階段吸收磷的比例，苗期占7.1%，分蘗期占18.5%，伸長初期占31.6%，伸長末期占36.7%，成熟期占6.0%。甘蔗對鉀的吸收量以分蘗期、伸長初期和伸長末期為吸收鉀最多的時期。甘蔗在各生育階段吸收鉀的比例，苗期占4.2%，分蘗期占13.7%，伸長初期占32.8%，伸長末期占41.2%，成熟期占8.1%（圖4），養(yǎng)分需求最多的時期均在大培土之后。圖4甘蔗各生育階段的養(yǎng)分需求特征圖⑤磷素施用閾值長期施磷土壤磷一直處于盈余狀態(tài)，土壤有效磷含量累積與提升更顯著，地表徑流磷流失更大。土壤全磷和有效磷變化量均與土壤磷盈虧量呈正相關(guān)關(guān)系（圖5）。出于產(chǎn)量與環(huán)境保護方面考慮，提高作物產(chǎn)量兼顧降低環(huán)境污染風(fēng)險的最佳土壤有效磷含量控制在農(nóng)學(xué)閾值與環(huán)境閾值之間。圖5連續(xù)施磷下土壤磷盈虧變化以Mitscherlich方程擬合作物相對產(chǎn)量和土壤有效磷的關(guān)系獲得的赤紅壤蔗地土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值為土壤有效磷農(nóng)學(xué)閾值為12.1mg·kg-1（圖6）。當蔗區(qū)土壤有效磷含量約為10mg·kg-1，施入120-135.5kgP2O5·hm-2并從甘蔗種植的第2-3年采用隔年施磷，可維持土壤有效磷含量處于農(nóng)學(xué)閾值與環(huán)境閾值之間。圖6甘蔗相對產(chǎn)量與土壤有效磷的響應(yīng)關(guān)系⑥養(yǎng)分推薦方案的確定通過匯總和分析課題組以及同行已發(fā)