作物营养管理学习手册

东北地区作物顾问学习资料

作物营养管理学习手册

能力领域1：植物营养的基本概念

介绍

植物的生长和发育取决于土壤或空气中的养分，或通过肥料补充。植物营养有18个基本要素，每个要素在植物中都有各自的功能，需求水平和特征。营养需求通常随着植物的生长而增加，营养素的缺乏或过量会通过减慢或抑制生长并降低产量来损害植物。观察植物的叶子可以发现许多缺陷。

PO 1和PO2。列出植物营养必不可少的18种元素，并将这些必需元素归类为大量营养素或微量营养素。

1大量营养素：植物大量使用

结构营养素：C，H，O

主要营养素：N，P，K

次要营养素：钙，镁，硫

2微量营养素：植物少量使用

Fe，B，Cu，Cl，Mn，Mo，Zn，Co，Ni

植物需要自然界中发现的十八种元素才能正常生长和发育。这些元素中的一些在植物的物理结构中被利用，即碳（C），氢（H）和氧（O）。这些元素是从空气（CO2）和水（H2O）中获得的，是糖类和淀粉等碳水化合物的基础，它们提供了细胞壁，茎和叶的强度，同时也是植物和植物的能量来源。消耗植物的生物。

植物大量使用的元素称为大量营养素，可以进一步定义为主要营养素或次要营养素。主要营养素包括氮（N），磷（P）和钾（K）。这些元素有助于植物养分含量，植物酶和生化过程的功能以及植物细胞的完整性。这些营养素缺乏会导致植物生长，健康和单产下降；因此，它们是肥料提供的三种最重要的营养素。次要营养素包括钙（Ca），镁（Mg）和硫（S）。

最终必需的元素被植物少量使用，但是对于植物的生存是必需的。这些微量营养素包括铁（Fe），硼（B），铜（Cu），氯（Cl），锰（Mn），钼（Mo），锌（Zn），钴（Co）和镍（Ni）。

下表列出了基本要素，它们作为大量或微量营养素的状态，其吸收形式以及植物的流动性。

The table below lists the essential elements,their status as macro- or micronutrients, their uptake forms, and their plantmobility.

Nutrient

Macro/micro

Uptake form

Mobility in Plant

Mobility in Soil

Carbon

Macro

CO2, H2CO3

Hydrogen

Macro

H+, OH-, H2O

Oxygen

Macro

Nitrogen

Macro

NO3-, NH4+

Mobile

Mobile as NO3-, immobile as NH4+

Phosphorus

Macro

HPO42-, H2PO4-

Somewhat mobile

Immobile

Potassium

Macro

K+

Very mobile

Somewhat mobile

Calcium

Macro

Ca2+

Immobile

Somewhat mobile

Magnesium

Macro

Mg2+

Somewhat mobile

Immobile

Sulfur

Macro

SO4-

Mobile

Boron

Micro

H3BO3, BO3-

Immobile

Very mobile

Copper

Micro

Cu2+

Immobile

Iron

Micro

Fe2+, Fe3+

Immobile

Manganese

Micro

Mn2+

Immobile

Mobile

Zinc

Micro

Zn2+

Immobile

Molybdenum

Micro

MoO4-

Immobile

Somewhat mobile

Chlorine

Micro

Cl-

Mobile

Cobalt

Micro

Co2+

Immobile

Somewhat mobile

Nickel

Micro

Ni2+

Mobile

Somewhat mobile

PO 3：识别植物中N，P和K的功能。

氮：存在于叶绿素，核酸和氨基酸中；蛋白质和酶的成分。

磷：DNA，RNA和磷脂的必需成分，它们在细胞膜中起关键作用；在植物的能量系统（ATP）中也起着重要作用。

钾：在植物的新陈代谢中起主要作用，并参与光合作用，耐旱性，改善的冬季坚韧性和蛋白质合成。

氮

氮的供应限制了美国大多数种植系统的生产力。它是叶绿素的组成部分，因此当氮不足时，叶片在叶片中部会呈现黄色（褪绿）外观。新植物的生长也将减少，并可能显示为红色或红棕色。由于其在氨基酸和蛋白质中的重要作用，缺乏的植物和谷物将具有较低的蛋白质含量。氮过量会导致叶片呈深绿色，并促进营养植物的生长。这种生长，特别是谷物的生长，可能超过植物保持直立的能力，并且观察到倒伏增加。氮在土壤和植物中都是可移动的，这会影响氮的应用和管理，这将在后面讨论。

充足（左）和不足（右）氮。图片来源：康奈尔大学Quirine Ketterings。

磷

磷是另一种必需的常量营养素，其缺乏是种植系统中的主要考虑因素。它是DNA和RNA组成部分的重要组成部分，并参与细胞膜的功能和完整性。它也是ATP系统（植物和动物的“能源货币”）的组成部分。缺磷被视为植物叶片的紫色或红色变色，并伴有植物和根部生长不良，产量降低和早期落果，以及延迟成熟。磷过剩也可能引起问题，尽管这种情况并不常见。锌缺乏症可能发生在磷含量极高的土壤中。磷通常在土壤中不能移动，这会影响磷的施用方法，但在植物中会移动一些。

紫叶缺磷的特征。图片来源：康奈尔大学Quirine Ketterings。

钾盐

钾是第三种最常见的补充常量营养素。它在植物新陈代谢中具有重要功能，是水分流失调节的一部分，并且是适应压力（干旱和寒冷）所必需的。钾缺乏的植物在发现任何可见症状之前可能会出现产量下降。这些症状包括边缘和静脉发黄，叶子起皱或卷曲。同时，由于化学相互作用，过量会导致植物对镁的吸收减少。

Potassium deficiency in corn. Photo courtesy of Department of Soil Science, University of Wisconsin.

玉米缺钾。图片由威斯康星大学土壤科学系提供。

健康的玉米植株叶片深绿色光泽

缺氮植物的叶子从中尖处开始沿中脉黄变并向茎干移动

表现出缺磷的叶片沿叶缘变成红紫色

缺钾植物的叶子在叶的边缘会干枯并发黄

PO 4：区分每种常量营养素在植物中是可移动的还是不可移动的。

营养物质在土壤中的流动性决定了淋溶或径流会损失多少。

植物中营养素的流动性决定了缺乏症状的出现位置。

植物中可移动的营养物质将移至新的生长区域，因此缺乏症状会首先出现在较老的叶子中。

植物中不可移动的营养物质不会转移到新的生长区域，因此缺乏症状会首先出现在新的生长区域中。

养分的迁移率在基本要素之间有所不同，是规划肥料施用时的重要考虑因素。例如，NO3-氮在土壤中的流动性很强，并且易于浸出。过量或不当施用会增加水污染的风险。同时，磷在土壤中的流动性相对较差，因此径流的可能性较小.``与此同时，磷也无法用于植物，因为它不能轻易地在土壤剖面中``迁移''。因此，磷通常是紧紧绑在种子上，以确保可以通过生根达到。

营养素在植物中的活动程度也不同，这会影响出现缺乏症状的地方。对于在植物中移动的氮，磷和钾等营养素，衰老症状会出现在老叶子上。它们会从老叶子中吸收养分并利用它们生长。然后，老叶子没有足够的养分，并表现出症状。新叶子首先会出现症状，因为它们无法从老叶子中吸收营养，并且土壤中没有足够的营养来满足其需求。

PO 5：列出每种大量营养素的化学吸收形式。

氮：硝酸盐（NO3-）和铵盐（NH4 +）。

磷：磷酸盐（HPO42-和H2PO4-）。

钾：K +。

钙：Ca2 +。

镁：Mg2 +。

硫：硫酸盐（SO4-）。

PO 6：描述不同植物生长阶段养分需求的变化。

通常，植物幼小时的植物养分需求开始较低，通过营养生长迅速增加，然后在生殖发育时（即蚕丝和抽穗）再次降低。尽管对于幼小的植物绝对的营养需求可能较低，但它们通常需要或受益于周围土壤的高含量。早苗的营养状况将影响整个植物的发育和产量。进入生殖阶段的植物对养分的需求很高，但是其中许多是通过重新分配来自营养部分的养分来满足的。

总结

植物需要18种必需营养素才能生长和生存，按其重要性分为大营养素（C，H，O，N，P，K，Ca，Mg，S）和微量营养素（B，Cu，Fe，Mn，Zn，Mo），Cl，Co，Ni）。

营养物质在植物和土壤中的流动或不流动，会影响营养物质的重新分配和缺乏症状的表现，并影响农作物的肥力。

营养需求在植物的整个生命周期中都在变化，通常在营养生长期间增加，而在生殖发育期间减少。

能力领域2：土壤肥力的基本概念

介绍

植物通过利用不同的运输机制从土壤中吸收了大部分的营养需求。土壤的不同特性会影响其养分吸收能力，哪种机制效果最好。

一些常量营养素（尤其是氮和磷）在土壤中的停留时间，植物的使用以及空气和水传播的颗粒之间循环。这些具有重要的环境影响，这些循环的作用会影响农作物的管理。

PO 7.认识到以下因素在从土壤中提供营养的作用。

1.土壤溶液

2.阳离子交换场所

3.土壤有机质

4.土壤矿物质

5.植物残渣

土壤溶液是土壤中的液体。溶解在土壤溶液中的植物养分（固体和气体）会随着根部吸收水分而进入植物。这是植物吸收大部分营养的媒介。

阳离子是带正电的离子（例如Ca2 +，Mg2 +，K +和NH4 +），它们保留在土壤的阴离子（带负电）交换位点上。阳离子交换容量（CEC）是对土壤中可以保留并释放到土壤溶液中的阳离子量的度量。具有更大阳离子交换能力的土壤能够保留更多的养分。有关更多信息，请参见PO 10。

土壤有机质是指处于分解各个阶段的碳氢化合物。腐殖质是待进一步分解的有机材料，并且不提供许多营养。它会在土壤中引起负电荷，从而增加CEC。

土壤矿物风化，分解并溶解，释放出植物可以吸收的养分。有些还可以通过吸附在其表面上来保留营养，就像CEC。根据风化程度，土壤矿物质分为两类。

1.主要矿物质持续存在，组成几乎没有变化。示例包括：石英，云母和长石。

2.次要矿物是由主要矿物的分解和风化形成的。实例包括粘土矿物，铁和氧化铝，白云石，方解石和菱镁矿。

植物残留物包括对土壤的贡献，例如绿肥或耕种覆盖作物。随着这些物质的分解，其中所含的养分会浸入土壤中，供生长中的植物使用。氮是最常见的与残留物相关的营养素之一，但其他必需营养素也将变得可用。

PO8.描述以下养分转化和相互作用。

1.矿化

2.固定

3.营养摄取拮抗作用

矿化是将营养物从有机形式（即与碳和氢结合）转化为无机形式。当土壤微生物分解有机物质（例如土壤有机物，肥料，植物残渣或生物固体）时，就会发生此过程。营养物质释放出来，可供新植物吸收。

固定化是矿化的逆过程，其中养分从无机形式转化为有机形式（即被土壤微生物吸收并结合到其细胞中），使植物无法利用它们。

营养吸收拮抗作用是指营养素之间为植物吸收所进行的竞争。两种营养素（通常是离子带有相同的电荷）相对于另一种具有拮抗作用。一些示例包括：

磷过多会导致锌吸收减少

发现钾过量会减少镁的吸收，反之亦然

钙过多会导致硼或镁缺乏

PO9.描述质量流，扩散和根截留过程如何影响养分吸收。

质量流是植物吸收水分以进行蒸腾时溶解的养分向植物中的运动。该过程负责硝酸盐，硫酸盐，钙和镁的大部分运输。

扩散是营养物根据浓度梯度向根表面移动的过程。当发现某一区域的养分浓度高于另一区域的养分含量时，就会向低浓度区域净移动，从而达到平衡。因此，土壤溶液中的高浓度和根部的低浓度会导致养分移至根部表面，并被吸收。这对于磷和钾的运输很重要。

当根的生长导致与含有养分的土壤胶体接触时，发生根截留。然后，根吸收养分。它是钙和镁的重要运输方式，但通常是营养物转移的次要途径。

养分进入根本身的实际途径可能是被动的（不需要能量；养分随水进入）或主动的（需要能量；养分通过“载体”分子或离子移动到根中）。

营养运输过程

营养元素

质量流

扩散

根截流

氮

磷

钾

钙

镁

硫

硼

铜

铁

锰

锌

钼

PO10.描述阳离子交换能力（CEC）如何影响营养物质的流动性和吸收。

高CEC意味着更多的养分保留在土壤中，从而降低了它们的流动性和吸收能力

低的CEC意味着土壤溶液中有更多的养分，使其可用于植物，但也增加了淋溶的可能性

CEC通过测量可被给定重量的土壤束缚的带正电的离子（阳离子）的量来定义。结合在土壤表面上的阳离子可以与土壤溶液中的阳离子交换位置，使它们可用于植物并使其浸出。

阳离子的例子包括：K +，Ca2 +，Mg2 +，NH4 +，Cu2 +，Fe2 +或Fe3 +，Mn2 +，Al3 +，Zn2 +

较大的CEC表示保留K +，Ca2 +，Mg2 +和NH4 +的能力更大。具有大的CEC的土壤通常富含粘土矿物质和土壤有机质（OM），它们带有大量负电荷。由于有机物上电荷的变化，CEC随着pH的增加而增加；在土壤的pH值下测得的CEC称为有效CEC。 CEC由可交换阳离子计算得出，很少在土壤测试实验室中进行测量。

低的CEC意味着土壤可容纳的养分较少，这意味着需要更频繁地添加养分。随着CEC的增加，更多的养分附着在土壤颗粒上，而残留在土壤溶液中的更少。由于土壤溶液中的养分可供植物使用，因此这意味着尽管土壤中有很多养分，但植物可能无法利用它们。同时，它们浸出的可能性较小。随着新阳离子在CEC上的交换，通过酸化，石灰化或施肥将阳离子添加到土壤中会将阳离子释放到土壤溶液中。

PO11.区分每种常量营养素是否在土壤中流动或不流动。

如PO 4中所述，土壤中的养分迁移率影响植物吸收其的难易程度，以及其在土壤中淋溶的可能性。

氮的迁移率取决于其形式。硝酸盐（NO3-）在土壤水中的流动性很强，并且易于浸出。铵（NH4 +）可以保留在阳离子交换位点上，并且不易浸出。

磷通常不能在土壤中移动，除非土壤中的磷含量超过其结合土壤的能力。

钙，镁和钾被认为是不可移动的，因为它们被固定在阳离子交换位点上。只有添加过量的阳离子来替代营养物质在CEC上的位置时，这些阳离子才会释放出来。

硫通常以阴离子硫酸盐（SO4-）的形式存在，它不与阳离子交换位点结合，因此可以在大多数土壤中移动。

PO12.描述以下土壤特性如何影响养分吸收。

1.质地

2.结构

3.排水和曝气

4.水分

5. pH

6.温度

质地定义为土壤中沙子，淤泥和粘土的比例。高粘土含量会提高CEC，从而增加养分的吸收能力，而高砂含量会降低CEC和养分的吸收能力。沙质土壤还具有较大的孔隙空间，可以吸收更多的养分。有关各种土壤质地特征的图表，请参见下一页。接下来几页提供的图表说明了土壤质地的不同组成部分。

结构被定义为土壤颗粒成团状的排列。良好的结构对于水和养分的移动，渗透和保留至关重要。骨料之间的大空间使土壤水（以及溶解在其中的养分）更自由地流动，从而导致淋失。骨料之间的空隙很小或没有空隙，尤其是由于压实造成的空隙，阻止了水流过土壤剖面，从而导致径流。

排水和曝气对养分流失和溶解度有影响。排水不畅的土壤充气较差，因为它们容易泛滥。这通过反硝化作用促进了氮的流失，而过度排水（沙土）的土壤则促进了淋滤损失。淹没或非常潮湿的土壤会增加铁和锰等矿物质的溶解度。

水分对于根生长和养分吸收很重要。充足的水分将通过扩散和根相互作用提高养分的吸收，并会增加有机物的分解，释放出N，P和S。低水分会导致形成不溶性的含养分化合物。

pH值通过改变养分形式来影响养分的利用率。例如，不同形式的氮（受pH值影响）具有不同的浸出能力。其他营养素可能在不同的pH值下被吸附或解吸，沉淀，矿化或固定化。在弱酸性土壤中，有更多的养分可利用：磷在中性pH（约6.5）下最有效； Mb在高pH下可用，对植物有毒。由于涉及的细菌对pH敏感，因此pH在N转化（例如矿化，硝化和N固定）中也很重要。

温度影响植物的生长能力，从而影响养分吸收。理想温度因植物种类和品种而异。土壤温度还影响微生物活性，微生物活性是有机物质分解的重要部分。

PO13.描述以下内容如何影响土壤中N的命运：氮循环。

1.用黏土固定

2.氨化和矿化：R-NH2→NH3→NH4 +（有机氮，氨，铵）

3.硝化作用：NH4+（铵）→NO2-（亚硝酸盐）→NO3-（硝酸盐）

4.挥发：CO（NH2）2（尿素）→NH4 +（铵）→NH3（氨）

5.脱氮：NO3-（硝酸盐）→NO2-（亚硝酸盐）→NO（一氧化氮气体）→N2O（一氧化二氮气体）→N2（二氮气体）

6.固定化：NH4+（铵）和NO3-（硝酸盐）→R-NH2（有机氮）

7.浸出

8.植物吸收

9.共生固定：N2→NH3→R-NH2→氨基酸→蛋白质

氮是一种必需的且经常限制生长的植物营养素。农作物通过一系列称为氮循环的过程吸收并释放氮。氮的供应量限制了美国大多数种植系统的生产力，而氮的缺乏会导致单产下降甚至完全歉收。但是，过多的应用可能会导致酸雨，平流层中臭氧层的破坏，温室效应，地表水的富营养化，地下水的污染以及鱼类和其他海洋生物的死亡，以及婴儿和两栖动物的蓝色婴儿综合症。死亡率和变形。地下水和地表水中的硝酸盐浓度是重要的水质指标。美国环境保护署（EPA）已将联邦标准中的饮用水中硝酸盐N的最大允许含量定为10 mg N / L或43 mg NO3- / L。

从经济和环境的角度来看，最佳地管理N都是很重要的。因此，N管理的两个主要目标是：

在生长季节要有足够的无机氮

为了最大程度地减少秋季，冬季或初春期间无机N的可利用性，此时N可能会被输送到地表和地下水。

PO14.描述以下土壤因素如何影响共生固氮。

土壤条件影响所有氮循环过程发生的程度。固定尤其是豆类管理的重要过程，并受许多土壤特性的影响。随着pH下降，固着力降低； pH值低于5.0的情况将很少发生。过多的湿润或干燥会导致固定速度变慢，甚至在严重的干旱条件下也会停止。正确的根瘤菌物种的种群至关重要，因为不同的细菌物种需要不同的植物宿主。良好的固定取决于适当的根瘤菌对豆类种子的正确接种。土壤氮水平会影响固色；随着来自其他来源（粪肥，化肥，生物固体，有机质）的可利用氮的增加，固定氮的量将减少。根瘤菌有氧，需要氧气才能发挥作用，因此在潮湿条件下，固氮会减少。较高的土壤有机质含量也会导致固氮能力下降，特别是当土壤中的有效氮含量较高时。

概括

通过土壤含量，植物残渣，有机质和施用的养分向植物提供矿物质。土壤特性（例如质地，pH值和温度）会影响营养物的形式和可用性。

氮循环是一个例子，说明不同的土壤条件和过程如何改变氮的形式，这可能增加或减少植物对氮的利用，并可能造成环境损失。

能力领域3：土壤测试和植物组织分析

在这个部分

· 介绍

·PO 15肥料分析转换

·PO 16土壤取样

·PO 17土壤测试结果的变异性

·PO 18肥料建议

·PO 19土壤测试解释

·PO 20土壤采样策略

·PO 21肥料前氮气测试

·PO 22植物组织分析

·PO 23植物营养水平

· 概括

介绍

土壤测试是推荐磷，钾，镁，硼和锌的基础。土壤测试用于确定土壤中已经存在的养分。这表明可能缺少什么，因此应通过施肥或肥料来补充。

没有当地适用的农作物响应数据，土壤测试是无用的。重要的是要知道该地区的特定作物对补种的反应。这样可以减少营养素过量或不足的风险。随着时间的推移，重复进行的土壤测试会生成历史数据和趋势，并将其与产量数据结合在一起，从而可以在未来几年进行预测和更准确的诊断。

PO15.将肥料分析从元素形式转换为氧化物形式，从磅/英亩转换为ppm，反之亦然。

不同的实验室和公司以不同的单位报告营养成分。最常见的是ppm（百万分之一）和lbs / acre。另外，营养物的形式（特别是P和K）可以元素形式（即P或K）或氧化物形式（K 2 O或P 2 O 5）存在。不同形式和单位之间的转换非常重要，因为不能直接将P的ppm与P2O5 /英亩的磅进行比较。

1 ppm = 1mg / kg = 2磅/英亩（假设一英亩犁沟中有200万磅土壤）

1磅K = 1.20磅K2O

1磅K2O = 0.83磅K

1磅P = 2.29磅P2O5

1磅P2O5 = 0.44磅P

PO16.认识到以下因素如何影响土壤采样方法。

1.以前施肥的方法

2.耕作制度

3.营养分层

4.田间土壤和农作物的变异性

任何会引起现场变化的因素都会增加必须采取的子样本数量。这降低了给定复合样本的结果被来自该领域非代表性区域的子样本歪曲的可能性。

先前施肥的方法可以改变田间的养分状况。众所周知，捆扎肥料和撒肥会增加田间的空间变异性。由于并非所有地区都接受相同量的肥料或肥料，因此整个田间养分的有效性不同。可变性越大，应采取的子样本就越多。如果知道肥料带的位置，则不应直接从肥料带中取样。

耕作制度会影响田间和整个深度的养分分布。深耕，分区耕作等在混合的彻底程度和养分变异性方面会有所不同。耕作越多，养分分布的可变性就越小，并且可以遵循建议的最低子采样准则。

营养分层或整个土壤剖面中养分分布不均匀的地方，主要受到耕作的影响。在免耕情况下，养分分层通常比常规耕种的更大。一致的采样深度至建议的深度至关重要。对于免耕系统中的土壤pH值，将需要两个土壤样品：0-1英寸（用于播种）和0-6英寸。如果表面样品的pH值低于6，则即使较深的样品不需要加灰，也应使用石灰石。

田间土壤和作物的变异性包括田间其他无法控制的差异。因此，建议的子样本数量最少，并建议应从哪些样本区域中获取建议。

每英亩取2-3个子样本，然后合并。一个复合样本的面积不应超过10英亩，除非过去的样本显示出最小的差异。

采样区域应相当均匀：相似的土壤特性和过去的管理方式。

如果已知区域内有明显差异（例如旧篱笆排，肥料或石灰存储区域，湿点等），则应遵循改进的采样策略。

如果这些区域太小而无法单独管理，请避免从这些区域中抽取任何子样本。

如果这些区域足够大，可以让农民实际分开管理，请从这些区域中分别取样。

PO17.指出以下内容可能如何导致土壤测试结果的差异。

1.采样时间

2.采样深度

3.采样数

4.样品处理

5.提取方式

除了影响如何采集土壤样品外，管理的各个方面也会影响从土壤测试中获得的结果。应考虑这些因素，并应遵守程序以最大程度地提高样品的准确性。

土壤溶液和土壤基质的养分含量取决于一年中的时间。温度，湿度，pH值和通气量随气候而变化，在生长季节期间或之后，养分水平会受到作物去除的影响。为了最大程度地减少变化并建立最强的历史记录，请在每年的同一时间取样。

应该在恒定的深度取样，以最大程度地减少变化并建立可靠的历史记录。土壤样品的深度取决于耕作类型（通常为6-8英寸深），因为在耕作层中混合了石灰和肥料。要确定免耕系统中的石灰需求，请采取两个子样本：0-1英寸和0-6或8“。

如PO 16和PO 20中所述，采集的样本数量取决于田地的大小，田间特性和田间管理。一个样品通常不应代表超过10英亩，而只能代表一个管理单位，理想情况下应统一代表一个管理单位。土壤类型区域。样品应至少每三年采集一次，或每轮采样两次。

样品应使用清洁的设备（探针，螺旋钻和塑料桶）进行采集，并进行一致采集（在均匀的田地上每英亩2-3个子样品），并选择避免歪曲的陈述（避免栅栏，粪肥，石头，木材；行间采样远离肥料；避免在潮湿时取样。

提取方法的类型随实验室和进行测试而变化。对于最可靠的年度记录，您将土壤样品发送到的实验室和提取类型应保持不变。存在许多不同的方法，对土壤进行分析时应采用与推导推荐系统时相同的提取方法，这一点很重要。无法使用不同实验室的结果来开发历史记录。

请记住–您的土壤测试结果和根据土壤测试提出的育性建议永远比所采集的土壤样品更准确！

PO18.比较并对比以下提出肥料建议的方法：

1.充足水平

2.土壤的养护

3.阳离子饱和比

已经开发出三种主要方法来确定营养状况和计算需求。

土地授予大学及其实验室最常使用足够水平的建议。这些建议利用了产量响应方法；即肥料比率是基于预期的作物反应（即增产）而定，它是土壤养分含量的函数。农艺性土壤测试是一项可基于大量本地实地研究来确定的指标：

如果预期对额外肥料有反应

需要添加多少肥料

对于给定的养分，土壤测试的结果分为“高”，“中”或“低”。试验土壤中的农作物不太可能表现出对额外肥料的任何增产效应；中度测试土壤中的作物可能会或不会显示出增产反应；低测试土壤中的农作物可能会对其他养分作出反应。适当地提出肥料建议。总体而言，这种推荐方法导致土壤测试值的增加较慢，并使土壤测试值低于其他方法的结果。这主要是因为与其他方法相比，肥料用量减少了。

在提出营养推荐的充足水平方法中使用了限制因素的概念。它指出，当营养或因子“用尽”时，农作物单产的增加将停止。即它不能促进进一步的增长。提供该因素后，产量将增加，直到另一个因素变得有限为止。第一个限制因素是缺少第一个因素。第二个和第三个限制因素是仅在第一个限制因素被修改后才起作用的那些因素。在下面的示例中，桶的每个木板代表植物生长的重要组成部分之一。桶的填充量代表产量。首先，磷是限制性的。一旦磷不足，产量就无法进一步提高。一旦添加了更多的磷，产量就会增加，直到遇到下一个限制的养分（在本例中为N）。

土壤养分和维持建议旨在评估土壤养分水平，通过施肥和/或去除作物来改变这些水平，直到达到最佳水平，然后维持该水平。施肥又重又快，在几年内迅速增加了土壤测试值，然后将随后的维持化肥施用量提高到农作物的去除水平。推荐量的增加部分取决于对添加营养素的预期作物响应。肥料的推荐使用一个指数，该指数根据土壤测试水平和不同施用量预测产量响应。该建议的维持部分是基于替换预计将被作物去除的营养素。这样可以使土壤测试水平在两次土壤测试之间不低于最佳水平。当土壤测试达到农作物去除不会将土壤测试水平降低到最佳水平以下的水平时，则无需添加任何营养素。允许农作物将营养水平降低到最佳范围。尽管此方法非常简单，但它忽略了营养物的非农艺损失（淋失，挥发等），并且需要了解作物营养物含量。

PO19.认识以下内容如何影响土壤测试解释。

1.作物对添加养分作出反应的可能性

2.养分充足水平的估计

3.结果报告为ppm或lbs /英亩

4.田间差异

5.实验室选择

6.环境风险

7.提取方法

农艺土壤测试是养分有效性的指标：我们可以测量的指标与作物响应的可能性相关。农艺土壤测试不能衡量土壤中养分的总量。

例如，康奈尔数据库中的一个随机土壤样本的总磷测试为550mg kg-1（1100磅/英亩）。但是，康奈尔·摩根（Cornell Morgan）试验的P水平仅为32 mg kg-1（64磅/英亩）。

农艺土壤测试不能衡量作物可利用的土壤养分总量。

例如，康奈尔大学的科学家种植了25吨玉米，没有额外的磷。在该田地上，康奈尔·摩根试验磷为15磅P /英亩，但计算证明该作物将清除47磅P /英亩。

当土壤测试被分类为高，中或低时，估计作物对添加的养分作出反应的可能性。这些分类与建议的肥料用量匹配。其他因素，例如灌溉，可能会影响土壤中养分的利用率或损失，并可能进一步改变建议的肥料用量；表或方程式用于得出最终比率。

营养充足水平的估计会影响作物反应的可能性。随着养分充足的增加（即较高的试验水平），作物对肥料的反应可能性降低，土壤试验建议的可靠性降低。

如上所述，土壤测试报告和肥料建议中使用的单位可能有所不同。转换公式可以在采购订单15中找到。

被测区域内的高度变化会降低土壤测试建议的准确性和可靠性。 PO 16、17和20强调了适当的土壤采样技术对减少变异性和代表性差的重要性。

施肥时存在固有的环境风险。田野的径流会污染供水，并污染附近地区。在制定肥料用量时，土壤测试建议可能会考虑这种风险以及植物的反应。如果风险很高，建议的费率可能会比其他风险较低的领域低。

研究表明，如果土壤养分的土壤水平超过一定的临界土壤测试水平，则不会观察到产量对养分的响应。这是基于对土壤测试的长期校准，并结合了当地田间产量响应数据。因此，关于生育率的建议是针对特定州的，有时甚至针对特定地区。记住;为进行肥力管理而进行的土壤测试需要在当地进行的作物反应研究，这些研究将土壤测试水平与作物反应的可能性和实际养分需求联系起来。

首先，一个好的土壤测试实验室需要有一个良好的质量控制系统。但是，如果您要拆分样本并将子样本发送到不同的实验室，那么即使是高质量的实验室也可以得出不同的结果。这是因为土壤测试实验室可能在以下方面有所不同：

1.所用提取物的性质（即P-Morgan，改良Morgan，Mehlich-3，Bray-1，Olsen的土壤测试）。

2.这些不同的方法是为特定目的开发的（对于低pH值的土壤是Bray，对于钙质土壤是Olsen，等等），并且只有在存在可靠的转换方程式的情况下，方法的结果才能彼此等同。

3.摇晃的时间。

4.溶液与土壤的比率。

5.使用的分析程序和仪器。

6.报告结果的方式（ppm或lbs /英亩，P或P2O5）。

下表显示了不同实验室对相同土壤样品进行的土壤测试P结果，并比较了不同的土壤测试方法。同样，请确保始终使用同一实验室，以免对土壤施肥不当！

年。温度，湿度，pH值和通气量随气候而变化，在生长季节期间或之后，养分水平会受到作物去除的影响。为了最大程度地减少变化并建立最强的历史记录，请在每年的同一时间取样。

请记住–您的土壤测试结果和根据土壤测试提出的育性建议永远比所采集的土壤样品更准确！

PO20.描述土壤采样策略。

1.随机抽样

2.基于网格的采样

3.基于土壤类型的采样

随机采样适用于大小不超过10英亩的相当均匀的田地。建议每英亩以覆盖田地的随机模式采集2-3个样本，这样可以减少在田间采样多种土壤类型的风险。

当田间存在较大的可变性时，如果该可变性在对养分和pH的响应范围之内，并且农民有能力根据该可变性进行管理，则基于网格的采样将非常有用。该字段被划分为小块（每个网格约1-4英亩），并从每个网格中获取一个单独的样本（由6-10个子样本组成）。子样本可以从网格单元中心的一小块区域中获取，也可以从整个网格单元中随机获取。可以将样本结果直接编译为显示每个土壤单元的不同土壤测试水平和建议的地图，或者可以对统计结果进行统计平滑以创建地图。

基于土壤类型的采样与基于网格的采样相似，在于根据土壤类型划分一个字段，并从这些不同区域中随机抽取样本。

要获得准确的土壤测试：

1.使用正确的采样工具：探针或螺旋钻以及干净的塑料桶。

2.在均匀的田野中每英亩取2-3个子样本。

3.避免在土壤非常潮湿时取样。

4.刮掉表面垃圾。

5.对每个子样本取相等的量。

6.取芯至耕深（免耕：0-1和0-6或8“）。

7.在行之间取样，避免围栏行。

8.清除石头，木头，垃圾。

9.一个样本应代表一个管理单位。

为了进行正确的土壤采样，应将土壤探头垂直于地面并以适当的深度插入土壤中。（图片来源）

要获取准确的土壤样本：

1.深度：用于一般土壤测试的0-6至0-8英寸。 PSNT（0-12英寸深）和免耕pH测试（0-1英寸和0-6英寸）除外。

2.通常，一个样本的面积不应超过10英亩（除非过去的样本显示出最小的差异）。可变性是由土壤形成过程，肥料施用，肥料撒播和耕作系统引起的。

3.考虑土壤类型和过去的管理方式，一个样本应代表一个管理单位。

Mehlich-3到Morgan的转换可能会在多年和不同位置（土壤类型等）方面提供不理想的结果。使用转换时，如果已检查转换方程式的准确性（例如，将样本拆分并发送给Morgan和Mehlich-3分析，以及真实的Morgan和估算的Morgan，则每英亩每年只有一个样本可以替代）比较好）。

整个田间的战略性土壤采样使用户可以根据土壤类型和特征生成田间地图。如有可能，应将这些特征合并到该区域的管理中。

PO21.识别会影响餐前氮气测试结果的因素。

1.轮换

2.肥料类型和历史

3.相对于天气模式的采样时间

4.采样深度

5.现场可变性

6.样品处理

东北地区的大多数大学不使用土壤氮肥测试，因为硝酸盐非常易移动，并且土壤硝酸盐测试与土壤中的实际氮素供应关系不大。相反，氮的需求量取决于产量潜力，土壤中的氮供应量以及其他有机氮源（垃圾，动物和绿肥）和氮的吸收效率。例外情况是前裙装氮气测试（PSNT）。

PSNT是针对玉米的季节性硝酸盐测试，预测有机氮会矿化。它旨在：

1.估算土壤的硝酸盐供应潜力。

2.确定氮含量是否足以满足作物需求。

佛蒙特州根据PSNT结果确定施用率。其他州（例如纽约州）仅将PSNT用作指标。通过避免不必要地施用N，生产商可以节省资金并减少硝酸盐浸出的风险。

在主要的氮需求期即将来临之前，在补肥时进行测试。对于有粪便和/或草皮掺入历史的田地，这是最有用的。但是，如果已播种或施用了种植前的氮肥（超过40 lb N /英亩），则无法使用该方法，因为将检测到“剩余”硝酸盐，这将高估土壤供应。

有几个因素会影响PSNT的结果。

轮作：PSNT适用于草皮播种后第二年或第二年的玉米田。除少量的起初施氮（20-30磅氮/英亩）外，草和/或苜蓿后的第一年玉米不需要额外的氮。已经证明第一年玉米田的PSNT结果不可靠，不能作为土壤氮供应的指标。

肥料类型和历史：当田间肥料的历史不确定时，采用PSNT肥料是合适的。

相对于天气模式的采样时间：大量降雨后要等待2-3天，以免硝酸盐浸出后进行采样。

采样深度：应从两行之间采样（避免对启动带采样），采样深度为12英寸。

田间变异性：样品面积应限制在15英亩以下，并应针对玉米架不同（人口密度，发育阶段，颜色等），作物历史，肥力管理，坡度变化的区域进行单独采样，等等。

样品处理：样品应立即干燥以阻止N的矿化-将其稀薄地铺开并使其在阳光下或在风扇下干燥。

对于<21 ppm的字段：

如果您在期望使用N的字段上进行了PSNT（例如，获得的肥料少于满足N的需要的字段），请添加额外的N。

如果您在不希望使用N的字段上进行了PSNT（例如，一个肥料申请应提供足够N的字段），请确保该字段实际收到了计划的肥料申请，并且该字段的历史记录正确无误记录下来。使用最低的粪肥施用量估算值，使用NYS玉米氮素计算器检查氮素需求。如果计算器仍显示不需要额外的氮，则本季节初的有机氮矿化率可能低于平均水平，但一旦矿化条件改善（温暖湿润的土壤），有机氮矿化率应会提高。然后，田间土壤将提供足够的N。如果计算器显示需要额外的N并且PSNT <21 ppm，请考虑添加额外的N。

PO22.描述如何使用植物组织分析。

1.解决问题和诊断

2.营养计划监测

3.季节性营养管理

分析植物组织可以表明土壤肥力计划的成功，并发现潜在的问题。植物组织分析通过测量植物实际吸收的养分来补充土壤测试。此外，可以在植物中可靠地测量目前在土壤中无法常规测量的次要养分和微量养分。但是，应该指出的是，植物养分含量不仅代表土壤养分状况的影响，而且还代表控制植物生长的所有因素的影响。因此，一年的信息可能对规划土壤肥力管理计划没有帮助。但是随着结果的积累，这些信息将变得更加有价值。

对植物组织进行采样可以诊断营养问题，无论是缺乏，充足，过量还是毒性。该信息可用于更改当前营养管理计划的各个方面，或用于更改将来的计划。

组织分析允许通过跟踪生长季节中作物中营养素的浓度和数量来监测营养素程序。缺乏或过量可能会改变当前计划，或可能影响未来几年的营养补充。植物中的养分浓度随植物的年龄和所采样植物的部分而变化。如果要进行植物分析，则必须根据植物的年龄收集适当的植物部分，并且必须包括许多植物以获得代表性样品。通常，工厂分析实验室的每个采样套件都提供特定的植物采样指导。

植物组织分析还用于微调当前季节的营养管理。基于植物组织的建议通常涉及在作物生长季节的关键时刻施用特定肥料。

PO 23.认识以下术语与植物营养水平的关系。

1.临界值或范围。

2.充足范围。

3.最佳，低于最佳和高于最佳土壤养分水平。

4.奢侈品消费。

5.毒性水平。

临界值或范围表示土壤或组织的含量，低于该值的植物极有可能缺乏特定的养分，而通过添加养分可以提高产量。低于该临界值，营养水平低于最佳水平。

充足范围是指植物具有足够的营养以正常运转和发育的营养水平，但又不至于使其中毒。在土壤测试中，这被报告为“中”或“高”。

最佳，低于最佳和高于最佳土壤养分水平是用来描述植物是否具有足够养分的术语。如果土壤测试水平低于临界农艺值，则测试将恢复为低于最佳水平。如果土壤测试水平高于临界农艺值，则测试将恢复为高于最佳水平。

当土壤养分含量超过最佳水平并且植物吸收的养分超过功能和生产所需的养分时，就会发生奢侈消费。钾（K）通常被过量吸收。

毒性水平是指养分含量过高以至于会伤害植物的养分水平。在土壤测试中，该值将报告为“高”或“非常高”水平。

玉米植株表现出低（左），充足（中）和过量（右）氮的症状。

概括

土壤采样是任何肥料推荐系统的基础。土壤测试让人们知道了作物可利用的养分。田间历史（例如以前的肥料施用和耕作）和采样方法（例如使用的时间，深度和提取方法）会影响养分状况和土壤测试结果。

土壤测试解释为应施用何种类型的养分和以何种形式提供指导。根据环境风险，测试的提取方法和营养充足水平的估计等因素，建议可能会有所不同。

植物组织分析和PSNT是旨在表明作物当前营养状况的测试。

作物的养分有关键（理想）的范围。如果营养水平低于此范围，则农作物将遭受营养不足的困扰。如果养分含量远高于临界范围，则植物可能会遭受养分毒性，某些养分将被过量吸收。

能力领域4：营养来源，分析，应用方法

在这个部分

· 介绍

·PO 25植物营养源

·PO 26氮源的形式和分析

·PO 27磷源的形成和分析

·PO 28钾源的形成和分析

·PO 29钙或镁源的形成和分析

·PO 30商业化肥机条款

·PO 31营养条款

·PO 32计算施肥量

·PO 33计算粪肥施用率

·PO 34施肥机放置方法

·PO 35可认证的有机营养源

· 概括

介绍

如果典型的东北奶牛场每进口3-4磅N和P就会运送1磅N和P的牛奶，那么为什么我们根本不必担心要添加肥料呢？其余的不是粪便吗？

肥料中的营养不是100％可用的。许多植物都流失到环境，径流等环境中。要使植物的生长和产量最大化，必须在植物需要营养时提供正确数量的营养。使用肥料很难，因为产生的肥料太多，无法在“正确的”时间将其施加到植物上。

适当使用肥料可以达到最佳产量。例如：

玉米上的氮带经常导致1-2吨玉米青贮饲料的响应

如果需要，可以在玉米上增施氮肥，以促进有效的养分吸收

可以在非常低至中等土壤测试的玉米田上带磷，促进有效的养分吸收

可以在豆类幼苗上将P包扎到P上

春季绿化时，可以在草地上追施氮肥，以增强营养

没有一个“正确”的平衡–“正确”的答案取决于特定农场的资源和目标。

PO 25.描述以下物质在提供植物养分中的作用。

1.土壤有机质

2.商业肥料

3.土壤矿物质

4.动物肥料

5.堆肥

6.污泥

7.植物残渣

土壤有机质（OM）分解释放出矿化的养分（主要是N，P和S）。此外，取决于CEC，OM可以保留可用形式的阳离子。

仅当其他营养来源无法为作物提供足够营养时，才建议使用商业肥料。它以可用的形式（可溶，可交换的阳离子或吸附的阴离子）提供营养，为当前和以后的作物提供营养。

Compost application (imagesource)

土壤矿物质会随着时间的推移而溶解，并且与OM一起有助于增加（CEC，阳离子交换能力），从而保留植物可利用的养分。

动物粪便，堆肥和污泥可提供植物容易获得的养分（磷和钾），并在分解时释放养分（氮和硫）。此外，某些动物废物可能含有高金属含量（例如，铜）。污泥（可能包括城市或工业垃圾）的营养水平（C：N比）变化不定，并且金属含量较高。

植物残渣通过分解和浸出可溶性养分将养分释放回土壤。残留物覆盖土壤还可以保持水分，间接影响可用的植物养分。

PO26.描述以下每种氮源的物理形式和分析。

1.无水氨

2.尿素

3.硝酸铵

4.尿素硝酸铵（UAN）溶液

5.硫酸铵

无水氨水：NH3

1.肥料等级：82-0-0

2.氮含量最高的肥料

3.在压力下储存为液体

4.以气体形式注入土壤

5.高度腐蚀性：需要使用防护设备，并遵守规定（使用，运输等）

尿素：（NH2）2CO

1.肥料等级：46-0-0

2.易获得的可溶氮源

3.干肥产品

4.包含所有干燥肥料中最高的氮含量

5.当表面施涂时，由于NH3的挥发，可能会导致大量的N损失。

6.吸湿性：从空气中吸收水分

7.可导致种子附近的高pH值

8.可能引起盐中毒

硝酸铵：NH4NO3

1.肥料等级：34-0-0

2.物理形式：固体或液体

3.吸湿性：从空气中吸收水分

4.会引起盐中毒

尿素硝酸铵溶液（UAN）：尿素+ NH4NO3

1.肥料等级：28-0-0至32-0-0

2.易获得的可溶氮源

3.将尿素和硝酸铵溶解在水中制成的液态肥料产品

4.尿素部分会受到NH3挥发的影响

硫酸铵：（NH4）2SO4

1.肥料等级：21-0-0-24S

2.含24％硫

3.易溶的氮和硫源

4.除非应用于高pH值土壤（> 7.5），否则干肥料产品的NH 3挥发不会成为问题。

5.降低土壤pH

6.温和；低盐毒性潜力

PO27.描述以下每种磷源的物理形式和分析。

1.磷酸岩

2.三重过磷酸钙

3.磷酸一铵

4.磷酸二铵

5.聚磷酸铵

磷酸盐岩：Ca（H2PO4）2

1.肥料等级：0-18-0

2.物理形式：固体

3.通常非常难溶

三重过磷酸钙：Ca（H2PO4）2

1.肥料等级：0-46-0

2.物理形式：固体

3.酸化剂

4.水溶性

磷酸一铵：NH4H2PO4

1.肥料等级：11-52-0

2.物理形式：固体

3.易获得的P＆N来源

4. NNY最常见的干磷肥

5.可能在肥料颗粒周围形成酸性区

磷酸二铵：（NH4）2H2PO4

1.肥料等级：18-46-0

2.物理形式：固体

3.易获得的P＆N来源

4.最初的土壤反应会产生游离的NH3（高pH，碱性），如果在种子附近放置过多，可能会造成幼苗伤害

聚磷酸铵：Ca（NH4H2PO4）2

1.肥料等级：10-34-0或11-37-0

2.物理形式：液体

3.易溶的P和N来源

4.入门肥料的受欢迎来源

PO28.描述以下每种钾源的物理形态和分析。

1.氯化钾

2.硫酸钾

3.硝酸钾

4.硫酸钾镁

氯化钾：KCl

1.肥料等级：包含60-63％的K2O

2.物理形式：固体

3.最常用的钾肥

4.通常被称为钾肥

5.钾的水溶性来源

硫酸钾：K2SO4

1.肥料等级：50％K2O

2.物理形式：固体

硝酸钾：KNO3

1.肥料等级：包含约13％的氮，44％的K2O

2.物理形式：固体

硫酸钾镁：K2SO4·MgSO4

1.包含约22％的K2O，11％的镁，22％的S

2.物理形式：固体，水溶性

3.镁和硫的良好来源

4.通常称为Sul-Po-Mag或K-Mag

肥料概述

PO29.描述以下每种钙和/或镁来源的物理形式和分析。

1.石灰

2.白云母石灰

3.石膏

4.硫酸钾镁

5.石灰

6.熟石灰或熟石灰

钙石灰：碳酸钙，碳酸钙

1.肥料等级：32％Ca

2.物理形式：固体

白云石石灰：碳酸钙镁，CaMg（CO3）2

1.肥料等级：22％Ca

2.物理形式：固体

石膏：硫酸钙，CaSO4

1.肥料等级：Ca18-23％，S 15-19％

2.物理形式：固体

硫酸钾镁：K2SO4·MgSO4

1.肥料等级：22％K2O，11％Mg，22％S

2.物理形式：固体，水溶性

3.镁和硫的良好来源

4.通常称为Sul-Po-Mag或K-Mag

石灰：也烧石灰，生石灰，氧化钙：CaO

1.物理形式：固体

熟石灰或熟石灰：氢氧化钙，Ca（OH）2

2.肥料等级：46％Ca

3.物理形式：固体

PO30.定义以下商业化肥术语。

1.营养利用效率

2.总可用性

3.水溶性

4.保证分析

5.盐效果

养分利用效率是每单位输入的产量（例如每蒲式耳N施用一蒲式耳的玉米）。

总可利用量是最终有望成为植物可利用的营养物总量。应当指出，这可以延长很多年。

水溶性反映了肥料中溶于水的部分（因此更容易获得）。

保证的分析是肥料材料中N，P2O5，K2O等的最低含量。美国植物食品控制官员协会（AAPFCO）编写了肥料行业的规则，定义和标签标准。然后，州制定了保证分析，销售和分销的法律。在纽约，请参阅《农业与市场法》第10节。

肥料的盐分效应反映了土壤溶液中与根直接接触的可溶性盐的量。高可溶性盐含量（可能是由于铵盐，钾源等氮素的大量施用而导致的）会因脱水而导致幼苗受损。

PO31.定义以下营养术语。

1.凯氏氮（TKN）

2.有机氮

3.无机氮

4.有机磷

5.无机磷

6.溶解的P

7.颗粒P

总凯氏氮是一种总氮分析方法，用于确定土壤，植物和水中的有机氮和铵态氮含量。土壤的含量通常为0.05％至0.3％，但对于mu来说可能更高。植物通常为0.2％至4％，具体取决于物种，年龄，植物部位等。

有机氮是有机结合的氮部分（即蛋白质）。有机氮不是水溶性的，很难被利用。大多数肥料和生物固氮都是有机结合的，必须经过矿化才能被植物使用。

无机氮不是有机结合的。例如铵，尿素，硝酸盐和亚硝酸盐。

有机磷是有机结合的磷。像有机氮一样，它也不溶于水，必须先矿化才能使用。发现大多数有机磷为肌醇六磷酸。

无机磷不与碳缔合。通常P溶解在溶液中，例如PO43-，HPO42-和H2PO4-。粪肥和生物固体中的大多数磷都以这种形式存在。

在土壤溶液中发现了溶解的P，分别为PO43-，HPO42-和H2PO4-。

颗粒P附着在土壤颗粒上。

PO32.根据肥料分析信息计算肥料施用量。

在使用任何肥料之前，重要的是要了解如何阅读肥料标签。所有肥料均标记为％N-％P2O5-％K2O。

例如，标记为20-5-10的肥料意味着该产品包含按重量计：20％的N，5％的P2O5和10％的K2O。

还必须考虑肥料的性质（液体或干燥的）。通常，只要作物提供相同数量的可溶性营养素，作物的反应就没有可测量的差异。从工厂的角度来看，尿素中的N磅等于UAN中的1磅氮。氮肥之间的农艺差异是由于挥发，反硝化和浸出导致氮素流失的风险。最终，湿P和干P肥料之间的选择是基于经济和农民的偏好。请注意，对于液体肥料，其速率以每英亩加仑为单位，必须知道肥料的密度才能确定每英亩施用的养分量。例如：

Material

Weight (lbs/gal)

10-34-0

11.7

9-18-9

11.7

28-0-0

10.7

物料重量（磅/加仑）

10-34-0 11.7

9-18-9 11.7

28-0-0 10.7

通过混合基本肥料以获得适合给定作物，土壤或施用方法的养分浓度来开发肥料混合物。一些常见的混合物包括：

Solid

20-10-10

8-32-16 20-20-20

6-24-24 10-20-20

0-10-40

5-15-15

0-20-20 19-19-19

Liquid

21-17-0 10-34-0 7-21-7

计算给定区域的特定养分量需要施用多少肥料的基本公式为：

肥料的“利用率”通常是指两件事：

1.每英亩所需的实际养分磅

例如作物营养目标为每英亩100磅，每英亩25磅P2O5和每英亩50磅K2O

2.要达到每英亩营养素目标所需的每英亩所需肥料材料磅数

例如给定20-10-0的肥料，我们需要每英亩施用25磅N的肥料材料多少磅？需要多少P2O5和K2O标签？

例子1

需求：每英亩45磅N，45磅P2O5、45磅K2O

确定N：P2O5：K2O：（45:45:45 = 1：1：1）的比例

适用：例如300磅的15-15-15（因为需要45磅/肥料中的15％= 300磅肥料）

例子2

需要：玉米每英亩150磅N，30磅P2O5、120磅K2O

应用：例如

K播种前（广播）150 lb / ac 0-0-61 = 0 0 91

入门200磅/交流15-15-15 = 30 30 30

侧裙UAN 37 gal / ac 30-0-0 = 120 0 0

总计150 30 121

在此示例中，UAN 30-0-0的重量为10.85磅/加仑；因此，37 gal / ac = 37 x 10.85 = 401 lb的UAN/英亩。在30％N时，这等于401 x 0.30 = 120 lb N /英亩。

PO33.根据粪便分析信息计算粪便施用率。

粪便是畜牧业容易获得的副产品，并且含有许多植物必需的营养素。粪便包含多个N池，可以将其分为两个主要类别：

1铵态氮（在肥料报告中可能被列为“无机态氮”）或“快速态氮”

2有机氮或“慢氮”

这些库在植物生长的氮释放方面表现不同。铵态氮很容易获得，而有机氮则较难获得，可能需要数月或数年才能获得。因此，在计算粪肥施用率时，必须考虑前几年施用的粪肥。

尽管东北所有州都接受随时间推移提供N的概念，但各个州的实际N信用额可能会有所不同。有关特定州的建议，请参阅土地赠款大学指南。

粪便中稳定有机氮的衰变序列因动物类型而异。要确定可用于当前作物的氮含量，您必须考虑当前作物施用的氮以及最近几年可从肥料施用获得的任何残留氮。下表提供了从当前应用程序和过去的应用程序中估算N的因素。将采用“当年”因子乘以当年施加的有机氮量。“去年”因子为12％，表明去年施肥中估计有12％的有机氮将被本作物（施用后一年）利用。因此，将这个因素乘以去年在粪肥中施用的有机氮量乘以。如果两年前施肥，将进行类似的计算。

康奈尔动物类型粪便有机氮释放指南（Klausner，1997，摘自Klausner等，1994）

康奈尔指南对受肥料施用方法影响的氨氮损失的估算（Klausner，1997，摘自Lauer等人的工作，1976）。

肥料掺入方法的比较（图像来源）

不结合粪便广播（图像来源）

PO34.描述以下肥料放置方法的优点和局限性。

1.注射

2.地面广播

3.合并广播

4.乐队申请

5.施肥

6.叶面涂抹

7.便服

8.上衣

9.种子放置

注射用于在植物根部附近的土壤下方放置液态或气态肥料。优点：通过精确的养分施用减少损失。缺点：速度慢，价格昂贵（需要专用设备。

UAN应用程序（图像源）

地面广播是一种在整个田间将肥料施于表面的方法。通常使用大容量肥料撒播机，该撒肥机在土壤表面或生长中的农作物上旋转施用干肥料或喷施液态肥料。

优点：快速，经济

缺点：营养损失高，均匀度低

P效率仅为条带效率的1/3至1/4

掺入的广播通过耕作或播种来掺入肥料，从而提高了表面施肥的效率。耕作在养分的可利用性方面被认为更好，因为它会在土壤表层以下几英寸处（植物根系可以吸收该养分的地方）形成一个养分丰富的区域。

优点：与广播相比，减少了损失，提高了植物吸收率

缺点：施工缓慢，不均匀，腐蚀风险

乐队应用程序也称为启动程序应用程序。肥料在附近容易长出根部的地带施用；在种子行的侧面和下方，种子下方或行之间。一种常见的做法是将肥料的宽度比种子或植物宽2英寸，深2英寸。这为植物提供了集中的养分区域，并可以提高养分利用效率。该过程可以在播种或播种之前或同时进行。可以使用液体肥料或干肥料

。

优势：养分利用效率高，可早日生长。由于土壤结合力和低温，许多田地缺磷。带状P使植物更容易生长。它还会减慢NH4 +向NO3-（硝化）的转化，从而降低浸出的风险。

缺点：成本高，速度慢；盐烧伤植物的风险

施肥是通过灌溉系统与水溶性肥料和化学物质一起分配的。

优点：养分利用效率高

缺点：需要灌溉设备（注射泵等）；有风情况下应用不均匀的风险

叶面施用是通过直接喷洒在叶子上来施用少量肥料或矿物质。

优点：吸收迅速

缺点：植物毒性，费用高，仅限于小规模和/或重复使用

追肥是指在成排的幼株之间施用肥料，以在快速生长和吸收养分期间提供促进作用。最常见的用途是在玉米植株上追施氮肥。施用量取决于玉米植株高12至24英寸时进行的硝酸盐前硝酸盐含量测试（PSNT）的结果。

有三种修整方法：

1.用涂有滴头的农药喷雾器施以UAN

2.用圆盘开孔器在玉米行之间注入UAN

3.向土壤中注入无水氨

优点：养分利用效率高

缺点：在雨水旺季时机经常落空；缓慢的过程

追肥是指将肥料或肥料撒在固定的田地（草，豆类）上。

优点：养分利用效率高

缺点：可能会造成损失。

在冬小麦上追施氮肥（照片由Bill Cox提供，（图片来源））

种子放置也称为弹出应用程序。在播种过程中，玉米种子会与玉米一起放入少量肥料，有时会与捆扎一起使用。液体和干燥均可使用。

优点：降低设备成本，起效效果不仅仅满足营养要求

缺点：施肥过多会产生植物毒性；翻新的花坛可能很昂贵。不能使用尿素和DAP，为防止盐燃烧，总速率必须保持在10磅N + K2O以下。

PO35.确认可认证的有机营养源。

有许多有机肥料产品可用。有关完整的参考和信息，请联系适当的认证机构。有关某些有机认证的土壤改良剂的列表，请参见以下内容：

http://omri.org/OMRI_datatable.php

http://www.baystateorganic.org/locateproducts.html

http://www.baystateorganic.org/docs/Baystate%20List%20of%20local%20products%20May%202009.doc

http://attra.ncat.org/organic.html

概括

入门肥料的选择结合了许多问题。

施用肥料的成分应根据整个农场的肥力状况而定。真正了解状态的唯一方法是拥有完整的土壤样本！

我们不能再忽略肥料的养分贡献，尤其是年复一年地累积在土壤中的肥料。

我们对土壤肥力的猜测不再像对草料样品的猜测那样多了–我们现在能够根据土壤样品和其他数据做出更明智的决定。

进口肥料时应补充肥料，而不是代替农场中的养分。

胜任力领域5：土壤pH值和石灰施用

· 介绍

·PO 36定义

·PO 37由于N的应用，长期变化

·PO 38石灰要求不同

·PO 39土壤的pH和养分利用率

·PO 40石灰提高土壤pH值

·PO 41石灰材料中和能力的变量

·PO 42 Lime应用计算

·PO 43重金属供应

介绍

pH是受管理影响的土壤特征，对于植物最佳吸收养分至关重要。虽然氢离子（H +）的浓度决定了土壤的pH值，但其他因素（例如土壤类型，施肥等）也会影响H +的浓度，从而影响pH值。给土壤撒石灰以增加土壤的pH值可使植物吸收适当的养分。

许多石灰材料可商购获得，其速度和强度可以使用细度值，碳酸钙当量和有效中和值来计算。这些计算对于确定施用率也是必不可少的。

PO36.定义以下术语

1.土壤pH

2.可交换的酸度

3.缓冲液pH

4.碱度

土壤pH是H +离子浓度的负对数：pH = -log H + = log 1 / H +。 H +越多，pH越低，酸度越大。

pH 7.0 = -log 0.0000001 = log 1 / 10-7

pH 6.0 = -log 0.000001 = log 1 / 10-6

pH的性质

pH值范围为0–14。pH<7是酸性的，而pH = 7是中性的（既不是酸也不是碱），pH> 7是碱性的（碱性）。

1个pH单位表示酸度变化了十倍。因此，pH 5的酸性是pH 6的十倍，酸性是pH 7的100倍。

土壤的pH值在3.5到9之间。氢（H +）和铝离子（Al3 +）以及配合物是土壤酸度的两个主要来源。东北矿质土壤的pH值通常在4.5 – 8.2之间，而东北渣土土壤的pH值往往在3.5 – 8.2之间。

可交换的酸度是衡量土壤在添加石灰后抵御pH值变化能力的量度。土壤的可交换酸度越高，特定的pH值变化就需要越多的石灰。

缓冲液的pH值用来估算土壤的可交换酸度。缓冲液pH值的变化程度与石灰需求有关。当酸（例如，H +）和碱（例如，OH-）发生反应并形成中性产物（在这种情况下，H + + OH-→H2O）时，就会发生缓冲作用。

碱度是用于描述pH值高于7时土壤中碱的含量的术语。碱度越高，氢离子（H +）越少，氢氧根离子（OH-）越多。

基本上，pH值是衡量活性酸度的指标，告诉您是否需要石灰。缓冲液的pH值和可交换的酸度可衡量缓冲液的容量，告诉您需要添加多少石灰。

土壤酸度有多种原因，包括碱性阳离子的浸出（Ca2 +，Mg2 +，K +；留下酸性的Al3 +），作物对碱性阳离子的吸收和酸的释放，植物残体的腐烂，酸雨和氮肥的反应。

撒石灰有很多好处：它可以防止铝的毒害作用，增加必需养分的利用率，满足植物对钙和镁的需求，改善土壤中微生物的条件，提高某些主要除草剂的有效性并改善土壤质地。

PO37.描述施用氮肥后土壤pH值的长期变化。

硝化或将铵态氮转化为硝态氮会产生酸性：

2 NH4 + + 4 O2→2NO3- + 4 H + + H2O

铵-N形式（NH4 +）的每N产生2 H +。无论NH4 +的来源如何，都会发生此反应。这种酸度通常是施肥农业土壤中最大的单一酸度来源。

施用氮肥时产生的酸性净量取决于与肥料发生的其他反应。由不同肥料材料产生的酸度总结如下，中和酸所需的1b CaCO3也是如此。

该信息可用于计算中和给定施肥量所需的石灰量。例如：

找到150磅牛顿/英亩的尿素作为当量的CaCO3当量（石灰要求）：150磅牛顿x 1.8磅CaCO3 /磅牛顿= 270磅石灰需求

找到以硫酸铵形式施用的相当于150 lb N /英亩的CaCO 3：150 lb N x 5.4 lb CaCO 3 / lb N = 810 lb石灰需求。

以下反应解释了为什么对于不同的氮肥材料，每磅氮的酸度存在差异。

氨水：NH3 + H2O→NH4+ + OH-

该反应每N生成1 OH-。该OH-中和了硝化所产生的两种H +中的一种-中和了1/2的酸度。

尿素：NH2CONH2 + H2O→2NH3+ 2H2O→2NH4 + + 2OH-

该反应每N生成1 OH-。该OH-中和了硝化所产生的两种H +中的一种-中和了1/2的酸度。

硝酸铵NH4NO3

该肥料反应时不会产生OH-。由于只有一个N是NH4 +（另一个已经是NO3-，不需要转化），因此每N仅形成一个H +。

硫酸铵：（NH4）2SO3

该肥料反应时不产生OH-；因此，硝化产生的所有酸度都会保留，并且不会被中和。

磷酸一铵（NH4H2PO4）

该肥料反应时不产生OH-；因此，硝化产生的所有酸度都会保留，并且不会被中和。

磷酸二铵（DAP）：（NH4）2HPO4 + H2O→2NH4 + HPO42- + H2O→H2PO4-+ OH

反应每2N产生1OH-。这种OH-中和了硝化产生的四个H +之一-酸性的1/4被中和了。

PO38.描述CEC，土壤质地，可交换的酸度和土壤有机质如何影响石灰的需求。

石灰的需求量随CEC的增加而增加，土壤的CEC随有机物含量和黏土含量的增加而增加。因此，具有较高有机质含量的粘土土壤与具有较低有机质含量的沙质土壤相比，在类似的pH值变化中需要更多的石灰。

换句话说，高CEC的土壤易于缓冲，需要更多的石灰来改变pH值。而沙质土壤的缓冲性较差，每单位pH值变化所需的石灰较少。而且，由于缓冲作用更大，因此在高CEC的土壤上，土壤的pH下降将比在缓冲较差的沙土上的下降更慢。

在减耕系统中，N的酸化作用集中在土壤表面。这就是为什么需要两个样品进行pH测试的原因：0-1“和0-6”（或0-8“）。

如果正常的“犁深”土壤样品需要石灰，则建议使用。

如果正常的“犁深”土壤样品不需要石灰，请检查表层土壤样品的pH值。如果pH值小于6.0，则施用1吨石灰石/英亩。

PO39.描述土壤pH值如何影响每种养分的利用。

土壤pH通过改变土壤中养分的形式来影响养分的利用率。将土壤pH调节至推荐值可以增加重要养分的利用率。植物通常在高于5.5的pH值下生长良好。通常认为土壤pH值为6.5是最适合养分供应的最佳条件。

较低的pH值会增加Al，Mn和Fe的溶解度，而Al，Mn和Fe的过量溶解度对植物有毒。过量的可溶性铝的关键作用是减缓或停止根的生长。

极端的pH值会降低大多数营养素的利用率。低pH值会降低大量和次级营养素的利用率，而高pH值会降低大多数微量营养素的利用率。微生物活性也可以降低或改变。

下表列出了常见农作物的适宜pH范围。

PO40.描述石灰材料如何增加土壤的pH值。

1.石灰石是碳酸钙和碳酸镁：CaCO3和MgCO3

2.石灰石溶解在水中形成碳酸（H2CO3）和氢氧化钙（Ca（OH）2）：CaCO3 + H2O↔H2CO3 + Ca（OH）2

3.碳酸不稳定，可转化为二氧化碳（CO2）和水； CO2气体逸出：H2CO3↔CO2 + H2O

4.剩余的氢氧化钙解离：Ca（OH）2↔Ca2 + + 2OH-

5. Ca2 +替代了土壤中的2H +，增加了土壤的饱和度

6.氢氧根阴离子（OH-）与土壤酸性阳离子（H +）反应，形成水：OH- + H +↔H2O

PO41.描述纯度，细度和碳酸钙当量（CCE）如何影响石灰材料的中和能力。

碳酸钙当量（CCE）是石灰材料与纯碳酸钙相比的中和值。 100％的CCE表示材料将中和每磅与纯碳酸钙相同量的酸度。

细度与石灰颗粒的大小有关。石灰石磨得越细，它将在土壤中反应越快。细度以粒度分布的形式报告，通常是通过20目，60目和100目筛网的物料的百分比。典型的优质石灰石的尺寸分布示例为：95％的颗粒通过20目； 60％通过60目; 50％通过100目。诸如上述的分布是成本与实际农艺效果之间的良好折衷。大于20目的材料反应太慢而不能用作增粘材料。所有非常精细的，少于100目的材料都会迅速反应，但价格昂贵得多，可能难以处理。细度不会增加石灰石的总中和值，而只会增加其反应速度。

有效中和值（ENV）或有效CEE（ECCE）允许比较不同的石灰材料，该材料由CCE x细度表示的粒度分布确定。石灰石以与颗粒的表面积成比例的速率反应，并且颗粒的表面积与石灰颗粒的尺寸有关。石灰的CCE部分会发生反应。

通过100目筛的石灰100％会在1年内反应

80％的石灰通过60但保持在100目上，将在1年内反应

40％的石灰通过20但保持在60目上，将在1年内反应

要确定ENV：

1.从通过20网格的百分比中减去通过60网格的百分比，再乘以0.40

2.从通过60网格的百分比中减去通过100网格的百分比，再乘以0.80

3.将通过100网格的百分比乘以1.00

4.将上述三个数字相加以获得精细度因子（应小于100）

5.将上述数字乘以十进制形式的CCE即可获得ENV

6.在纽约出售的粉状石灰石的ENV应该在30到100之间

例子：

每吨100％ENV的成本代表第一年将与土壤反应的材料数量的成本，并且可以与其他石灰材料进行成本比较。

土壤测试建议基于石灰石质量。因此，必须针对所用石灰石的质量调整建议。 PA准则基于CCE和精细度；纽约州指南基于ENV。

PO42.计算石灰的施用量以满足石灰的要求。

石灰建议以100％ENV给出。要转换为针对特定石灰材料的石灰建议，必须进行一些计算。

石灰率（吨/英亩）= 100 x石灰率（100％ENV（吨/英亩）/材料的ENV）

例如：土壤测试建议为1.5吨/英亩的100％ENV；石灰石材料的ENV = 70.3。因此：

石灰率（吨/英亩）= 100 x 1.5 / 70.3 = 2.1吨石灰石/英亩

胜任力领域5：土壤pH值和石灰浓度

PO43.确定生物固含量和土壤pH值如何影响植物对重金属的利用。

通常，在低pH值下重金属的利用率最高。因此，撒石灰会降低重金属的利用率。在低pH值下，这些重金属可能会变得有毒。生物固体中可能含有重金属，而某些生物固体也可能是石灰稳定的，导致施用后pH升高。

能力领域6：养分管理和计划

在这个部分

介绍

PO 44设定切合实际的目标

PO 45确定作物养分需求

PO 46营养损失的环境影响

PO 47 NRCS 590营养管理标准

PO 48质量营养平衡

基于PO 49 P的肥料与基于N的肥料的应用

PO 50表面施肥和立即掺入肥料

PO 51精密进纸

PO 52环境敏感区

PO 53营养管理计划

PO 54计算粪便总产量

PO 55粪便储存的容量系数

PO 56 P管理的三种选择

PO 57 P指数

PO 58实践对P指数的影响

PO 59计算作物除磷量

PO 60硝酸盐浸出指数（LI）

PO 61减少硝酸盐浸出的方法

PO 62肥料异味问题

PO 63农业空气质量

PO 64减少粪便中的病原体问题

概括

PO 6.描述不同植物生长阶段养分需求的变化。

成功的营养管理计划需要了解农场系统的投入和产出。已经开发了准则和计算器来确定例如给定作物吸收的养分数量，动物粪便排泄的数量，作物所需养分的类型和数量等等。这些计算通常需要进行土壤，植物和/或肥料测试，以准确测量营养物质的数量和质量。

粪肥或肥料养分分配不当会导致养分流失，这是环境污染和病原体传播的主要来源，还会因单产下降或施肥过多而导致农场收入减少。适当的营养管理旨在减少这些差异并发展可持续的耕作方法。

农场管理的各个方面都参与营养计划：精确饲喂牲畜，正确校准撒肥机，精确土壤测试，适当施肥农作物等。

PO44.描述如何通过组合使用来设定实际的收益目标：

1.生产历史

2.土壤生产力

3.管理水平

4.土壤类型

5.人工排水

生育措施应基于现实的产量目标（也称为产量潜力），并认识到产量的固有局限性。产量随着植物营养素的添加而增加，直到达到稳定水平–产量目标。天气恶劣，营养不足和管理不善可能会使产量无法达到稳定水平。

通过将生产历史记录（5年中的4年使用）去除掉（没有干旱的极端年份，如干旱，没有代表性），可以使用生产历史来估算产量目标。

土壤生产力因地理位置甚至田地而异。随着土壤生产力的提高，产量目标也会提高。

田间或农场的管理水平可以帮助或阻碍生产力。随着管理水平的提高，单产目标可以提高到土壤生产力和气候所设定的极限。

像土壤生产力一样，土壤类型可能会限制特定田地的产量目标。

人工排水可以提高自然排水不良的土壤的产量。

PO45.使用以下方法确定作物的营养需求：

1.产量潜力

2.轮作/顺序

3.土壤养分供应

4.土壤测试信息

5.田野历史

6.前期N检验

作物单产潜力反映了作物的养分需求。对于某些养分，特别是氮，尝试使肥料施用与整个季节的养分吸收模式相匹配，以优化产量。对于其他养分，在作物的收获部分中去除的养分量将被肥料替代（养护）。使用土壤测试评估土壤中P，K，Mg等的养分供应。有关测试和评估作物养分需求的详细信息，请参考早期的能力领域。

轮作中的作物以两种主要方式影响营养需求。首先，一种作物的施肥还可以为轮作中的其他作物提供足够的肥力。基本上，可以为轮作提供作物营养需求，而不是为单个作物提供。其次，农作物返回土壤的部分可以增加或减少后继农作物对养分的需求。氮肥就是一个例子：如果农作物种植豆类（残留物中的C：N比率低），则通常会减少氮肥的需求。如果农作物的谷物很小（残留物中的C：N比例高），则通常会增加对氮肥的需求。

土壤测试信息可以估算土壤的生产力。高产土壤中的养分需求通常比低产土壤中的养分需求更大，因为从高产土壤中会吸收更多的养分。

田间历史（例如草皮，肥料和肥料背景）也会影响营养水平。草皮中的氮可通过矿化和硝化作用获得。作物残渣中的氮可利用量取决于草皮组成和耕作以来的年限。例如，在纽约州，从草皮中获得的以下信用可用于草皮之后的玉米：

耕种以来的第一年：55％

第二年：12％

第三年：5％

要计算总量，请将衰减序列值乘以草皮中估计的总N库：

<40％的豆类牧场（图片来源）

东北地区的N条建议并非基于土壤硝酸盐（NO3-）试验，因为硝酸盐在土壤中的流动性非常高，并且易于淋溶。作物需求通常来自以下领域的信息（理想情况下基于历史的产量数据），其在作物轮作中的位置，来自有机物矿化的估计土壤氮供应以及该领域的管理历史（尤其是粪肥时）在前几年已经应用。最终的建议需要针对氮肥的吸收效率进行调整，因为认识到并非所有施用的氮都会最终进入作物。

例如，这是纽约州玉米氮需求量的计算。

N（磅/英亩）=（[产量潜力（bu /英亩）x 1.2] –土壤氮供应–草皮氮供应）/氮吸收效率

例如：苜蓿之后的三年级玉米；前三年没有粪肥。平铺和沥干的利马土壤；潜在产量= 140 bu /英亩;氮吸收效率= 70％；土壤N =75磅/英亩；草皮N = 10磅/英亩。

N =（[140x 1.2] – 75 – 10）/ 0.70 = 119磅/英亩

PO46.通过以下方式描述养分流失对环境的影响：

1.侵蚀

2.径流

3.挥发

4.反硝化

5.浸出

侵蚀是土壤颗粒的损失，通常是由于风或水。铵态氮（NH4 +）是阳离子，因此很容易吸附到土壤CEC上。这将铵N保持为易于获得的形式，不易发生浸出或反硝化作用。但是，由于大多数CEC位于土壤的粘土级分中，并且由于这是最易于脱离和侵蚀的级分，因此当发生侵蚀时，有效氮会大量损失。同样，磷主要以不溶形式保留在土壤中，因此使侵蚀成为磷流失的主要机理。当侵蚀的土壤进入水中时，稀释作用会溶解某些磷，这会导致富营养化。

径流代表流失在田野中的溶解在水中的营养物质的流失。 P通常通过径流损失。土壤固定磷的能力非常大。但是，它不是无限的。至少在表层土壤中，可以添加足够的P以消耗掉大部分可用的Fe和Al（将其结合到土壤颗粒上）。发生这种情况时，据说土壤中已经充满了P。因此，额外的P并没有固定，并且保持可溶，并可能因径流而流失。当向土壤表面添加大量P时，这一点变得非常重要。土壤表层会很快变得饱和，然后当表层上有径流时，它会与该饱和表层土壤层相互作用并吸收大量可溶P并将其运出田间。如果该径流进入水体，则立即可利用P引起富营养化。在极少的天然铁和铝的沙质土壤中，磷的吸收能力很小，因此饱和度更快。在这些土壤中，可溶性磷的损失更为重要，甚至磷的淋溶也很重要。

挥发是气体形式的养分流失。尿素氮（存在于尿素肥料，UAN溶液肥料和肥料中）的独特之处在于，尿素中可用的铵态氮（NH4 +）可以迅速转化为气体（NH3）。如果该反应发生在土壤表面，则氨会损失到大气中。在含尿素材料表面施涂后一周内，尿素会损失超过1/3的氮。包含尿素的耕作或½英寸的降雨将使这种损失降到最低。施用后耕种或下雨越早，损失将越小；因此，在下雨之前立即加入或适时施用对减少这种损失很重要。其他常见的氮源，例如硫酸铵和硝酸铵，不易挥发损失。另外，已经开发出脲酶抑制剂作为脲的添加剂，以在不可能掺入时有效减少这种损失。挥发可能对农作物造成重大损失，而进入大气的氨则意味着严重的潜在污染问题。

反硝化作用是由于厌氧条件导致的气态氮的损失，例如当土壤被水饱和时。在排水不良的土壤中，这尤其是个问题。当饱和土壤中的所有生物开始耗尽氧气时，就会发生反硝化作用。这些生物中的一些已经发展出从硝酸盐（NO3-）中提取氧气以生存的能力。在此过程中，硝酸盐中的N以二氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的形式释放，这两种气体都是植物无法吸收的气体。一氧化二氮是具有严重环境影响的温室气体。

淋溶与径流相似，因为土壤溶液中的养分会随水而留。大多数氮源被土壤中的细菌迅速转化为硝酸盐氮（NO3-）。这是一个重要的过程，因为硝酸盐是植物吸收氮的最常见形式。但是，由于硝酸盐是阴离子（带负电荷），因此土壤CEC不会保留它。因此，如果水渗透到土壤中，则很容易携带大量硝酸盐。如果硝酸盐浸出到作物的生根区以下，则不再可用；如果硝酸盐浸出到地下水中，则表示存在污染问题，对公共健康有影响。在排水良好的土壤上，这尤其是个问题。

氮是土壤中非常活跃的元素。它是不断变化的形式，并且移动性很强。氮一旦施用于土壤，便开始改变和移动。不幸的是，尽管这些变化中的一些导致N对植物的可用性更高，但许多这些形式可能会从系统中丢失。这些损失不仅代表潜在的农作物吸收损失，而且损失的氮可能最终造成环境问题。使这些损失最小化的最重要的管理因素之一是使氮的施用时间尽可能接近农作物的吸收时间，从而减少氮遭受损失的时间。

尽量减少磷损失的管理是一种折衷。掺入P后，表面径流和侵蚀将无法获得添加的P，从而减少了损失的可能性。而且，发生的混合会将P散布开，因此P与更多的土壤接触，并且土壤的浸透速度不那么快。但是，耕作掺入P通常会增加潜在的侵蚀，这是P的主要损失机制。理想的方法是将P放置在土壤表面以下，以最大程度地减少土壤和残留物的干扰。直接注入肥料或肥料P可以有效减少P的流失。最后，时间安排会有所帮助。大多数P源在初次使用时都是高度可溶的。如果在施用后立即发生径流或侵蚀事件，损失可能会非常高。但是，随着时间的流逝，磷会与土壤发生反应，溶解度降低。因此，在不太可能出现显着径流或侵蚀事件的情况下对P施用进行计时可以减少损失。最后，控制水分运动的土壤特性可以发挥非常重要的作用。如果土壤被压实或结实，或残留物覆盖率较低，则更多的水将流失，从而增加磷流失的可能性。管理土壤排水可以产生类似的影响。

PO47.了解NRCS 590营养管理标准在国家营养管理计划政策中的作用。

NRCS 590标准为集中式动物饲养业务（CAFO）以及接受州或联邦最佳管理实践（BMP）费用分摊的其他农场的综合营养管理计划（CNMP）建立了营养管理要素的标准。

590的准则包括：

考虑所有来源的营养

根据作物养分需求计划施肥

应用磷径流和氮淋溶指南（例如，NY P径流指数和硝酸盐浸出指数）

适当减少肥料施用量

遵守格兰特大学的指导方针

PO48.定义大量营养平衡并描述为什么许多奶牛场和牲畜饲养场存在净过量营养平衡。

营养素平衡可以描述为输入农场的营养素总量与通过牛奶，肉类，农作物，肥料等输出的营养素之间的差额。零平衡或负平衡是不可持续的，因为所有生物系统都有固有的损失。由于肥料的氮磷钾比例与作物的氮磷钾需求之间存在差异，因此很难在奶牛场和畜牧场同时达到可接受的平衡。氮肥和氮肥在田间的平衡施用会随着时间的推移增加土壤P和K。

PO49.区分基于P的肥料和基于N的肥料施用并描述其含义。

大多数肥料中的氮含量大约是磷的三倍。因此，施用肥料以满足作物的氮需求将导致磷和钾的过量施用。未使用的磷会因淋溶，侵蚀和径流而流失，并会污染地下水并引起地下水污染。富营养化。同时，施用肥料以满足作物P的需求存在氮肥施用不足的风险，导致作物生长不足和单产低下。它需要更多的土地，因为每个领域都将使用较小的肥料，并且需要某种形式的补充氮，这可能很昂贵。

例如，将家禽和奶牛的营养成分与作物需求进行比较：

当用于满足N需求时（左图），家禽和奶牛粪便所提供的P和K都大大超过了需要。

当用于满足磷需求时（右），家禽和奶牛粪便都不能提供足够的氮。

PO50.在潜在的养分流失途径，满足作物N准则的施用量，土地基础要求，对土壤测试P的影响等方面，比较肥料的表面施用和立即施用肥料的情况。

粪肥含有有机氮和无机氮。如果不掺入粪肥，无机氮会以氨的形式流失。由于这些损失，需要使用更多的肥料才能获得相同的可用氮。这也将导致较大的P和K施用量，导致P和K土壤测试随时间的增加更加迅速。营养物的表面施用还使它们暴露于侵蚀和径流事件，有可能增加对环境的损失。耕作减少了养分在表面的暴露，但可以增加侵蚀速度。许多农场的肥料播撒面积有限。过量施肥会导致营养过剩和环境损失。可能有必要以其他方式输出肥料养分。

PO51.了解精确饲喂对全农场营养管理的重要性。

奶牛场和牲畜养殖场进口的最大养分往往来自饲料进口。更好的草料质量和满足动物需求的饮食可以提高动物养分的利用效率，减少粪便中的养分，从而减少饲料养分的进口，改善农场的养分平衡。

PO52.定义对环境敏感的区域。

对环境敏感的地区是最有可能失去营养并造成异地环境影响的地区。这些区域应谨慎管理，以尽量减少此类异地环境影响。影响包括动植物物种的丧失，不良动植物物种的生长，饮用水质量差（味道，气味），渔业损失等。

对环境敏感的区域的示例包括：

高侵蚀性土地

洪泛区

井口

陡坡

污水池

PO53.说明在经济和环境方面合理的营养管理计划中以下步骤的重要性。

1.在地图上找到设施和区域

2.确定对环境敏感的区域，包括水井

3.指定作物轮作

4.确定预期收益

5.获得土壤，植物和水的分析结果

6.量化农场中所有可用来源的养分

7.制定每个领域的营养预算

8.提出养分含量，时机，形式和施用方法的建议

9.根据需要查看和修改计划

在地图上定位设施和字段可以增强计划者，生产者，农场工作人员和定制施药者之间的沟通。

识别对环境敏感的区域可以对养分进行仔细管理，以最大程度地减少对场外环境的影响。

轮作驱动着肥力准则，尤其是氮素。

预期的产量驱动着生育准则，尤其是氮，并有助于对草料产量进行整体评估。

土壤测试驱动着P，K，Mg等指导方针和肥料施用率。植物分析有助于确定植物的养分去除，并可以帮助诊断植物的养分状况。水分析确定水中的营养水平，这可以表明存在潜在的过量（即损失）。

量化所有可用来源的养分有助于在农场中合理分配养分，并告知用户是否需要输出粪便养分。营养来源包括粪肥，堆肥，生物固体，肥料，豆类氮，残留粪便氮等。

特定于田间的养分预算是获得最佳产量所需的每种养分的量。对所有来源的养分添加量和养分流失进行估算，然后对养分添加量进行调整以满足作物的需求，并且不超过其他环境目标。

应提出有关养分施用率，时机，形式和施用方法的建议，同时要记住它们如何影响养分供应和环境损失的风险。此步骤包括确定可能发生径流，侵蚀和浸出的多余水期。在此期间应避免营养应用。

至少每年检查一次并根据需要修改计划。需要这些更新以反映实际的使用率，时间，方法，轮换，购买新土地以及可能影响明年管理的其他变化。

PO54.知道如何计算畜牧场的动物粪便总产量。

1.动物排泄物以及其他工艺废水添加物

2.负荷记录和撒肥机校准

需要粪便数量和分析，以便每年适当地将粪便分配给农田。粪便的生产可以根据存储量的大小，每年记录多少给定大小的粪便的记录，农场的动物库存和生产水平来进行测量。

动物排泄物和其他工艺废水添加物会使用动物排泄物的估算值来估算粪便的总产量。要使用这些因素，您需要确定产生粪便的动物单位（AU）的数量以及粪便收集期间的天数。您可能需要根据不同的大小，年龄，存储或处理系统等将动物分为几类。

动物单位计算：

对于生长中的动物，请在采集期间使用平均重量。

例如：从45磅增长到245磅的猪的平均体重为145磅。对于500头猪：AU = 500 x 145/1000 = 72.5 AU

使用下表（下一页）确定每日粪便生产率。

育肥猪每天可产生11加仑粪肥。因此，对于这些猪：72.5AU x 11 gal / AU /天= 797.5 gal /天

此数字乘以收集粪便的天数。

如果粪便被收集并每4个月（120天）传播一次：120天x 797.5加仑/天= 95,700加仑每4个月传播一次

在收集期间，应在粪便总量中添加任何其他肥料，例如雨水，洗涤水，被褥等。

负荷记录和撒肥机校准可根据撒播量计算出肥料产量。有三种方法可以做到这一点。

使用汽车衡。

1.最精确，适用于固体，半固体和液体肥料。

2.称量拖拉机和吊具的重量为空（记录每个车轴重量），然后将其称重。全重–空重=粪肥重量

3.确定应用区域：测量应用图案的长度和宽度；乘以得到面积；然后除以43,560（ft2 /英亩），即可得到覆盖面积。

4.计算速度：将粪肥重量除以施肥面积；用2000除以吨/英亩。

方法2：使用塑料板

1.适用于固体和半固体肥料；需要3个相同尺寸的床单或防水布和3个5加仑的水桶。

2.确定油布和桶的重量（在每个桶中放一张；称重）。

3.沿摊铺线以不同间隔放样；照常施肥。

4.收集，称重并确定比例：将带有肥料的篷布放入桶中称重；减去铲斗和油布的原始重量。取权重的平均值并转换为比率（请参见http://nmsp.css.cornell.edu/publications/factsheets/factsheet18.pdf）。

方法3：计算负载

1.适用于固体，半固体和液体肥料。

需要了解田间面积和平均肥料负荷（吨/负荷或加仑/负荷）的知识。将肥料均匀地施加到整个田地上，计算施加的负荷，并计算每英亩的比率。

使用砝码校准撒肥机（图像源）

PO55.确认决定粪便存储能力的生产，环境和管理因素。

动物的大小，类型和数量会影响产生的粪便量（请参阅PO 54）。土地基础和天气决定一年中不同时间的可达性。如果机械无法进入田间撒肥，则需要额外的存储容量。此外，设备和劳动力可能会限制在短时间内施肥的能力。

PO56.列出USDA-NRCS（国家级别）定义的P管理的三个选项。

1.农艺土壤试验

2.环境P阈值土壤测试水平

3. P指数

如果进行了农艺土壤测试，则可添加的肥料或生物固体的量应等于预期植物对磷的吸收和清除量等于将要添加的磷。

地表土壤中的土壤测试P水平可用于确定建议是否应基于P。如果土壤磷测试水平低于临界水平，则肥料和生物固体的施用可以基于氮。如果土壤测试水平超过临界值，则建议基于P。第二个较高的临界值排除了粪便或生物固体的施用。

可以为田地开发P指数，该指数综合了与潜在P损失有关的因素，以评估P施用到田间的相对风险。这些因素包括可能从粪便或生物固体和土壤中运出的磷，将其运到水体中的潜力，可能发生多少降雨以及是否已采取最佳管理措施。可施用的肥料或生物固体量是P指数值的函数。如果它足够低，则粪便或生物固体的施用率可以是基于N的。

PO57.解释P索引的概念和目的，并列出P索引的四个分数管理类别。

P指数是潜在P损失的指标，旨在通过将P的来源（土壤，肥料，肥料）与影响径流的因素（到溪流的距离，侵蚀，洪水频率，排水，等等）。

四个分数管理类别是：低，中，高和非常高。东北（和全国）各州的实际分数会有所不同，但在这四个类别中，每个州的管理指导都是相同的。特定于州的P指数计算可以从当地的Land Grant大学获得。

例如：NY P指数得分，漏洞排名和管理含义

PO58.描述以下做法对一个领域的P指数得分的影响。

1.肥料施用率

2.施肥方法

3.施肥时间

4.相对于流的施肥

5.水土保持

较高的施用量会增加P指数得分，因为会有更多的P潜在地使土壤表面饱和并流失。粪肥的掺入降低了P指数得分。与夏季相比，夏季土壤的风险较低（得分较低），这是因为土壤温度较高，并且不会受到径流的影响。在径流附近施肥会带来更大的风险（较高的分数），因为径流进入溪流的可能性会增加。最后，通过水土保持措施减少侵蚀将降低P指数得分。

PO 59.给定产量和P浓度，计算作物的P去除量。

要确定农作物的去除，将产量（以磅为单位）乘以干物质（DM）含量乘以DM中的P含量。

例如：在35％的DM和0.62％的P2O5下，青贮产量为20吨。

作物除磷量= 20吨x2000磅/吨x 0.35 x 0.0062 = 87磅P2O5（或每吨青贮饲料4.35磅P2O5）

下图给出了常见田间作物的除磷估算值。

PO60.了解硝酸盐浸出指数（LI）的原理和解释。

硝酸盐浸出指数是硝酸盐到达地下水的潜力的指标。根据土壤水文组和降水数据，目前的LI对淋溶潜力进行评估。

LI <2：根部以下硝酸盐浸出的风险低

2 <LI <10：根部区域下方硝酸盐浸出的中等风险

LI> 10：根部区域下方硝酸盐浸出的高风险

为满足NRCS养分管理标准（590）的N浸出要求，如果田地的LI评分较高，则生产者应实施最佳管理规范（BMP），如果LI评分为中等，则应考虑采用BMP。样品BMP在PO 61中进行了讨论。

可以从纽约硝酸盐浸出指数（尤其是此处和此处）获得纽约州的土壤类型和水文组。

PO61.描述并了解减少硝酸盐浸出风险的做法。（基于纽约州准则的做法示例）

除非NY P指数确定需要进行基于P的肥力管理，否则肥料和肥料的施用量应基于康奈尔准则来满足作物的N需求。

对于玉米，不建议在商业化氮肥的播种前（播种肥除外）和播种后早期不使用硝化抑制剂的情况下播种。

玉米至少应有四片真叶后，才可使用拌种剂。

对于包括玉米在内的大田和谷类作物，在正常条件下，将起动剂肥料的氮含量保持在低于50磅/英亩的实际氮含量以下。

应根据“纽约大田作物氮建议”中提供的信息来调整肥料和肥料的使用。

根据PSNT或其他土壤氮素测试，评估是否需要施用N肥料。

秋季不宜种植草皮作物。当4英寸深度的土壤温度接近45°F时，可以杀死化学草皮。

尽量减少在次年春季要旋转的优质草和/或豆类草皮田上的秋季和/或冬季肥料施用。

鼓励适当的氨气节约。可以通过立即掺入粪便来减少损失，也可以通过直接注入粪便作为对农作物的施肥来消除损失。

尽可能种植耐寒的遮盖作物，尤其是在施用秋肥时（例如黑麦，冬小麦或夏季间插的黑麦草）。

秋季农作物生长时，可施肥。可以将适量的肥料施于多年生作物或耐寒作物或与之结合使用。第一年的施用量通常不应超过每英亩50磅/英亩，或不超过明年作物预期氮需求量的50％。

在适合土壤条件的情况下，霜冻掺入/注入是可以接受的，但冬季应根据纽约磷指数进行。

当豆科植物占林分的比例不到50％时，可以在农作物上施用氮肥以满足农艺要求。当豆类占林分的比重超过50％时，应限制粪肥施用量不超过150磅N /英亩。

粪肥与井口和泉水之间的距离不得少于100英尺。

PO62.描述并了解减少粪便气味问题的做法。

粪便处理和掺入是减少异味的两种主要方法。

PO63.描述并了解减少农业对空气质量的影响的做法。

粪肥掺入是减少田间氨气排放的一种方法。

PO64.描述并了解减少粪便引起病原体关注的做法。

1.改善小腿护理

2.减少病原体负荷的畜群管理因素

3.低温

4.长期存放

5.甲烷消化

6.堆肥

改善犊牛的护理包括防止新犊牛被成年粪便污染，预防犊牛疾病，例如BVD，冲刷和其他健康规程。这减少了病原体存在于肥料中的可能性，并生产出高质量的动物。

减少病原体负荷的畜群管理因素包括清洁度，疾病的治疗和预防以及适当的营养。

低温抑制并杀死病原体，病原体通常需要适度或接近人体的温度才能生存。

长时间存储（约一年）可杀死病原体。此外，能够长期储存肥料的能力允许根据作物需求而不是根据储存能力来施用肥料，从而减少了一次撒施肥料的量。

甲烷消化治疗可杀死许多致病细菌。

堆肥大大减少了致病细菌的数量，因为它们不能存活超过一年，并且经常被产生的热量杀死。

概括

营养管理计划要求掌握所有营养来源的知识并进行核算。肥料施用必须基于作物的养分需求，并考虑到肥料养分和作物需求并不总是完美匹配。 P和NO3-的径流和浸出必须加以管理：根据磷指数和硝酸盐浸出指数的分数，可能需要实施BMP。应利用适当的肥料施用挫折，并以减少养分流失的方式存储，施用和管理肥料。应遵守土地赠款大学的指导方针。

最好使用预计的单产，轮作，田间历史和信息以及土壤测试结果和PSNT等数据来计算作物的养分需求。

NRCS 590营养管理标准提供了规划指南。

适当的存储，处理和施用肥料可以减少养分流失，病原体传播以及空气和水质损失的风险。在管理这些区域时，应确定对环境敏感的区域并实施BMP。

全农场营养管理涉及运营的各个方面：必须考虑投入（动物饲料，肥料等）和产出（牛奶，肉，农作物等），以及彼此之间的影响。精确饲喂可以减少粪便中所排泄的养分的数量和类型，适当施用该粪便可以提高作物产量和养分质量，同时防止环境污染。

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