4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)，取決于研究目的。本技術(shù)規(guī)范推薦采用“3414”方案設(shè)計(jì)，在具體實(shí)施過(guò)程中可根據(jù)研究目的采用“3414”完全實(shí)施方案和部分實(shí)施方案。

4.2.1 “3414”完全實(shí)施方案 “3414”方案設(shè)計(jì)吸收了回歸最優(yōu)設(shè)計(jì)處理少、效率高的優(yōu)點(diǎn)，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的肥料效應(yīng)田間試驗(yàn)方案。“3414”是指氮、磷、鉀3個(gè)因素、4個(gè)水平、14個(gè)處理。4個(gè)水平的含義：0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?FONT face="Times New Roman">1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（該水平為過(guò)量施肥水平）。表4-1 “3414”試驗(yàn)方案處理（推薦方案）試驗(yàn)編號(hào) 處理 N P K 1 N0P0K0 0 0 0 2 N0P2K2 0 2 2 3 N1P2K2 1 2 2 4 N2P0K2 2 0 2 5 N2P1K2 2 1 2 6 N2P2K2 2 2 2 7 N2P3K2 2 3 2 8 N2P2K0 2 2 0 9 N2P2K1 2 2 1 10 N2P2K3 2 2 3 11 N3P2K2 3 2 2 12 N1P1K2 1 1 2 13 N1P2K1 1 2 1 14 N2P1K1 2 1 1 該方案除了可應(yīng)用14個(gè)處理，進(jìn)行氮、磷、鉀三元二次效應(yīng)方程的擬合以外，還可分別進(jìn)行氮、磷、鉀中任意二元或一元效應(yīng)方程的擬合。例如：進(jìn)行氮、磷二元效應(yīng)方程擬合時(shí)，可選用處理2-7、11、12，可求得在以K2水平為基礎(chǔ)的氮、磷二元二次肥效應(yīng)方程；選用處理2、3、6、11可求得在P2K2水平為基礎(chǔ)的氮肥效應(yīng)方程；選用處理4、5、6、7可求得在N2K2水平為基礎(chǔ)的磷肥效應(yīng)方程；選用處理6、8、9、10可求得在N2P2水平為基礎(chǔ)的鉀肥效應(yīng)方程。此外，通過(guò)處理1，可以獲得基礎(chǔ)地力產(chǎn)量，即空白區(qū)產(chǎn)量。其具體操作參照有關(guān)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)技術(shù)手冊(cè)。 4.2.2 “3414”的部分實(shí)施方案要試驗(yàn)氮磷鉀某一個(gè)或兩個(gè)養(yǎng)分的效應(yīng)，或因其它原因無(wú)法實(shí)施“3414”的完全實(shí)施方案，可在“3414”方案中選擇相關(guān)處理，即“3414”的部分實(shí)施方案。這樣既保持了測(cè)土配方施肥田間實(shí)驗(yàn)總體設(shè)計(jì)的完整性，又考慮到不同區(qū)域土壤養(yǎng)分的特點(diǎn)和不同試驗(yàn)?zāi)康牡木唧w要求，滿足不同層次的需要。如有些區(qū)域重點(diǎn)要檢驗(yàn)氮、磷效果，可在K2做肥底的基礎(chǔ)上進(jìn)行氮、磷二元肥料效應(yīng)試驗(yàn)，但應(yīng)設(shè)置3次重復(fù)。具體處理及其與“3414”方案處理編號(hào)對(duì)應(yīng)列于下表。表4-2 氮磷二元二次肥料試驗(yàn)設(shè)計(jì)與“3414” 方案處理編號(hào)對(duì)應(yīng)表處理編號(hào) “3414”方案處理編號(hào) 處理 N P K 1 1 N0P0K0 0 0 0 2 2 N0P2K2 0 2 2 3 3 N1P2K2 1 2 2 4 4 N2P0K2 2 0 2 5 5 N2P1K2 2 1 2 6 6 N2P2K2 2 2 2 7 7 N2P3K2 2 3 2 8 11 N3P2K2 3 2 2 9 12 N1P1K2 1 1 2 上述方案也可分別建立氮、磷一元效應(yīng)方程。在肥料試驗(yàn)中，為了取得土壤養(yǎng)分供應(yīng)量、作物吸收養(yǎng)分量、土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)等參數(shù)，一般把試驗(yàn)設(shè)計(jì)為5個(gè)處理：無(wú)肥區(qū)（CK）、氮磷鉀區(qū)（NPK）、無(wú)氮區(qū)（PK）、無(wú)磷區(qū)（NK）和無(wú)鉀區(qū)（NP）。這5個(gè)處理分別是“3414”完全實(shí)施方案中的處理1、2、4、8和6。如要獲得有機(jī)肥料的效應(yīng)，可增加有機(jī)肥處理區(qū)（M）；檢驗(yàn)?zāi)撤N中（微）量元素的效應(yīng)，在NPK基礎(chǔ)上，進(jìn)行加與不加該中（微）量元素處理的比較。試驗(yàn)要求測(cè)試土壤養(yǎng)分和植株養(yǎng)分含量，進(jìn)行考種和計(jì)產(chǎn)。設(shè)計(jì)中，氮、磷、鉀、有機(jī)肥用量應(yīng)接近效應(yīng)函數(shù)計(jì)算的最高產(chǎn)量施肥量或用其他方法推薦的合理用量。表4-3 常規(guī)5處理與“3414”方案處理編號(hào)對(duì)應(yīng)表 “3414”方案處理編號(hào) 處理 N P K 無(wú)肥區(qū) 1 N0P0K0 0 0 0 無(wú)氮區(qū) 2 N0P2K2 0 2 2 無(wú)磷區(qū) 4 N2P0K2 2 0 2 無(wú)鉀區(qū) 8 N2P2K0 2 2 0 氮磷鉀區(qū) 6 N2P2K2 2 2 2

4.3 試驗(yàn)實(shí)施

4.3.1 試驗(yàn)地選擇 試驗(yàn)地應(yīng)選擇地塊平坦、整齊、不同肥力水平、均勻，具有代表性的地塊。坡地應(yīng)選擇坡度平緩，肥力差異較小的田塊；試驗(yàn)地應(yīng)避開(kāi)道路、堆肥場(chǎng)所等特殊地塊。

4.3.2 試驗(yàn)作物品種選擇 田間試驗(yàn)應(yīng)明確所用的作物品種，一般應(yīng)選擇當(dāng)?shù)刂髟宰魑锲贩N或擬推廣的品種。護(hù)行、試驗(yàn)地區(qū)劃；小區(qū)單灌單排，避免串灌串排；試驗(yàn)前多點(diǎn)采集土壤樣品。依測(cè)試項(xiàng)目不同，分別制備新鮮或風(fēng)干混合土樣。

4.3.4試驗(yàn)重復(fù)與小區(qū)排列 為保證試驗(yàn)精度，減少人為因素、土壤肥力和氣候因素的影響，田間試驗(yàn)一般設(shè)3～4個(gè)重復(fù)（或區(qū)組）。采用隨機(jī)區(qū)組排列，區(qū)組內(nèi)土壤、地形等條件應(yīng)相對(duì)一致，區(qū)組間允許有差異。小區(qū)面積：大田作物和露地蔬菜作物小區(qū)面積一般為20～50m2，密植作物可小些，中耕作物可大些；小區(qū)寬度，密植作物不小于3m，中耕作物不小于4m。設(shè)施蔬菜作物一般為20～30 m2，至少5行以上。多年生果樹(shù)類選擇土壤肥力差異小的地塊和樹(shù)齡相同、株形和產(chǎn)量相對(duì)一致的單株成年果樹(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，每個(gè)處理不少于4株。

4.3.5試驗(yàn)記載與測(cè)試 見(jiàn)附件1。具體內(nèi)容和要求： ——試驗(yàn)地基本情況，包括：地址信息：省、縣、鄉(xiāng)、村、郵編、地塊、農(nóng)戶姓名；位置信息：經(jīng)度、緯度、海拔； 土壤分類信息：土類、亞類、土屬、土種；土壤信息：土壤質(zhì)地（砂土、壤土、粘土）、土層厚度（>=60cm、30-60cm、<30cm）和土壤障礙因素（易旱、易澇、鹽害、堿害）。 ——試驗(yàn)地土壤養(yǎng)分測(cè)試：有機(jī)質(zhì)、全氮、無(wú)機(jī)氮、有效磷、速效鉀、pH值、必要時(shí)進(jìn)行植株氮診斷和中微量元素測(cè)定等。 ——試驗(yàn)氣象因素：多年平均及當(dāng)年氣溫、降水、日照和濕度等氣侯數(shù)據(jù)。 ——填寫(xiě)前一（和二）茬施肥情況，調(diào)查氮肥、磷肥、鉀肥、有機(jī)肥等肥料種類和價(jià)格。 ——生產(chǎn)管理信息：灌水、中耕等。 ——田間調(diào)查與監(jiān)測(cè) ——生育性狀調(diào)查：因不同作物而異，選擇關(guān)鍵生育期調(diào)查作物重要生育指標(biāo)。 ——收獲期采集植株樣品、進(jìn)行考種和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量測(cè)試，可參照肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程（NY/T 497—2002）執(zhí)行。 ——植株養(yǎng)分測(cè)試：測(cè)試方法見(jiàn)附件10。

4.4 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析 常規(guī)試驗(yàn)和回歸試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)分析方法參見(jiàn)：

（1）肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程（NY/T 497—2002）；

( 2)中國(guó)肥料信息網(wǎng)中有關(guān)的統(tǒng)計(jì)方法與程序

5.樣品采集與制備

5.1 土壤樣品采集 土壤樣品采集應(yīng)具有代表性，并根據(jù)不同分析項(xiàng)目采用相應(yīng)的采樣和處理方法。 5.1.1 采樣單元采樣前要詳細(xì)了解采樣地區(qū)的土壤類型、肥力等級(jí)和地形等因素，將測(cè)土配方施肥區(qū)域劃分為若干個(gè)采樣單元，每個(gè)采樣單元的土壤要盡可能均勻一致。平均每個(gè)采樣單元為100畝（平原區(qū)、大田作物每100～500畝采一個(gè)混合樣，丘陵區(qū)、大田園藝作物每30～80畝采一個(gè)混合樣）。為便于田間示范追蹤和施肥分區(qū)需要，采樣集中在位于每個(gè)采樣單元相對(duì)中心位置的典型地塊，面積為1～10畝。

5.1.2 采樣時(shí)間 在作物收獲后或播種施肥前采集，一般在秋后；果園在果品采摘后的第一次施肥前采集。進(jìn)行氮肥追肥推薦時(shí)，應(yīng)在追肥前或作物生長(zhǎng)的關(guān)鍵時(shí)期。

5.1.3 采樣周期 同一采樣單元，無(wú)機(jī)氮每季或每年采集1次，或進(jìn)行植株氮營(yíng)養(yǎng)快速診斷；土壤有效磷、速效鉀2～3年，中、微量元素3～5年，采集1次。

5.1.4 采樣點(diǎn)定位 采樣點(diǎn)參考縣級(jí)土壤圖，采用GPS定位，記錄經(jīng)緯度，精確到0.1″。
5.1.5 采樣深度 采樣深度一般為0～20cm，果園為0～40cm。土壤硝態(tài)氮或無(wú)機(jī)氮含量測(cè)定，采樣深度應(yīng)根據(jù)不同作物、不同生育期的主要根系分布深度來(lái)確定。
5.1.6 采樣點(diǎn)數(shù)量 要保證足夠的采樣點(diǎn)，使之能代表采樣單元的土壤特性。每個(gè)樣品采樣點(diǎn)的多少，取決于采樣單元的大小、土壤肥力的一致性等，一般7-20個(gè)點(diǎn)為宜。
5.1.7 采樣路線 采樣時(shí)應(yīng)沿著一定的線路，按照“隨機(jī)”、“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣。一般采用S形布點(diǎn)采樣，能夠較好地克服耕作、施肥等所造成的誤差。在地形變化小、地力較均勻、采樣單元面積較小的情況下，也可采用梅花形布點(diǎn)取樣，要避開(kāi)路邊、田埂、溝邊、肥堆等特殊部位。
5.1.8 采樣方法 每個(gè)采樣點(diǎn)的取土深度及采樣量應(yīng)均勻一致，土樣上層與下層的比例要相同。取樣器應(yīng)垂直于地面入土，深度相同。用取土鏟取樣應(yīng)先鏟出一個(gè)耕層斷面，再平行于斷面下鏟取土；測(cè)定微量元素的樣品必須用不銹鋼取土器采樣。
5.1.9 樣品量 一個(gè)混和土樣以取土1公斤左右為宜（用于推薦施肥的0.5公斤，用于試驗(yàn)的2公 斤），如果一個(gè)混合樣品的數(shù)量太大，可用四分法將多余的土壤棄去。方法是將采集的土壤樣品放在盤(pán)子里或塑料布上，弄碎、混勻，鋪成四方形，劃對(duì)角線將土樣分成四份，把對(duì)角的兩份分別合并成一份，保留一份，棄去一份。如果所得的樣品依然很多，可再用四分法處理，直至所需數(shù)量為止。
5.1.10 樣品標(biāo)記 采集的樣品放入統(tǒng)一的樣品袋，用鉛筆寫(xiě)好標(biāo)簽，內(nèi)外各一張。采樣標(biāo)簽樣式見(jiàn)附件2。
5.2 土壤樣品制備
5.2.1 新鮮樣品 某 些土壤的成分如二價(jià)鐵、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮等在風(fēng)干過(guò)程中會(huì)發(fā)生顯著變化，必須用新鮮樣品進(jìn)行分析。為了能真實(shí)地反映土壤在田間自然狀態(tài)下的某些理化性狀，新鮮樣品要及時(shí)送回室內(nèi)進(jìn)行處理分析，用粗玻璃棒或塑料棒將樣品混勻后迅速稱樣測(cè)定。新鮮樣品一般不宜貯存，如需要暫時(shí)貯存，可將新鮮樣品裝入塑料袋，扎緊 袋口，放在冰箱冷藏室或進(jìn)行速凍保存。
5.2.2 風(fēng)干樣品 從 野外采回的土壤樣品要及時(shí)放在樣品盤(pán)上，攤成薄薄的一層，置于干凈整潔的室內(nèi)通風(fēng)處自然風(fēng)干，嚴(yán)禁暴曬，并注意防止酸、堿等氣體及灰塵的污染。風(fēng)干過(guò)程中要經(jīng)常翻動(dòng)土樣并將大土塊捏碎以加速干燥，同時(shí)剔除土壤以外的侵入體。風(fēng)干后的土樣按照不同的分析要求研磨過(guò)篩，充分混勻后，裝入樣品瓶中備用。瓶?jī)?nèi)外各 放標(biāo)簽一張，寫(xiě)明編號(hào)、采樣地點(diǎn)、土壤名稱、采樣深度、樣品粒徑、采樣日期、采樣人及制樣時(shí)間、制樣人等項(xiàng)目。制備好的樣品要妥為貯存，避免日曬、高溫、潮濕和酸堿等氣體的污染。全部分析工作結(jié)束，分析數(shù)據(jù)核實(shí)無(wú)誤后，試樣一般還要保存三個(gè)月至一年，以備查詢。少數(shù)有價(jià)值需要長(zhǎng)期保存的樣品，須保存于廣口 瓶中，用蠟封好瓶口。
5.2.2.1 一般化學(xué)分析試樣 將風(fēng)干后的樣品平鋪在制樣板上，用木棍或塑料棍碾壓，并將植物殘?bào)w、石塊等侵入體和新生體剔除干凈，細(xì)小已斷的植物須根，可采用靜電吸附的方法清除。壓碎的土樣要全部通過(guò)2毫米孔徑篩。未過(guò)篩的土粒必須重新碾壓過(guò)篩，直至全部樣品通過(guò)2毫米孔徑篩為止。過(guò)2毫米孔徑篩的土樣可供pH值、鹽分、交換性能及有效養(yǎng)分項(xiàng)目的測(cè)定。將通過(guò)2毫米孔徑篩的土樣用四分法取出一部分繼續(xù)碾磨，使之全部通過(guò)0.25毫米孔徑篩，供有機(jī)質(zhì)、全氮，碳酸鈣等項(xiàng)目的測(cè)定。