极目玉米多用途植保无人机玉米变量施肥操作规范
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1. 声明：本规范旨在帮助和指导极目玉米多用途植保无人飞机施用人员进行玉米变量施肥作业时科学、规范、高效，确保田间有效施肥作业的同时兼顾作业人员安全、环境安全等，不对任何个人、机构或组织产生法律责任。
2. 联合发布单位：极目（海南）智能育种装备有限公司，吉林大学
3. 引言和目的：玉米变量施肥是确保玉米产量和减少化肥过量施用的重要环节和技术手段，本操作规范包含玉米在种植过程中变量施肥前、中、后的操作步骤和注意事项，以指导作业人员在操作植保无人飞机进行玉米变量施肥作业时更加科学、规范、高效。
4. 操作指南
4.1.变量施肥作业前：
4.1.1.现场踏勘与采样方案编制：为了满足作物变量施肥要求，根据项目地点、项目面积、项目区气候、地貌、土壤类型、土地利用方式、耕作制度、行政区划等现场踏勘结果，绘制土壤分类示意图、表，将土壤类型及分布、盐碱、肥力等进行精准检测与测量，为采样方案编制提供依据。根据土壤分类示意图、表，合理设置采样点，采样点应具有代表性和可比性，大田作物平原区100-200亩布设一个采样点，丘陵区每50-80亩布设一个采样点，在确定采样点位后，形成采样点位图，进而编制农田土壤采样方案。
4.1.2.土壤样品采集：大田作物一般在秋季作物收获后、整地施基肥前采集0 cm-20 cm土壤样品。采样时一般采用“S”形布点采样，按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行采样。要避开路边、田埂、沟边、堆肥等特殊部位。混合样点的样品采集要根据沟、垄面积的比例确定沟、垄采样点数量。大田作物平原区平均150亩采集1个样品，丘陵区75亩采集1个样品。
4.1.3.壤检测指标及方法：检测项目包括pH、容重、有机质、全氮、有效磷、速效钾等，通过测定结果，划分地块肥力等级，根据土壤肥力水平，制定相应的变量施肥处方图。
表1 土壤检测及方法
检测项目 | 分析方法及国标代号 |
pH | 《土壤检测第2部分：土壤pH的测定》NY/T1121.2-2006 |
容重 | 《土壤检测第4部分：土壤容重的测定》NY/T 1121.4-2006 |
有机质 | 《土壤检测第6 部分：土壤有机质的测定》NY/T1121.6-2006 |
全氮 | 《土壤检测第24 部分：土壤全氮的测定》NY/T 1121.24-2006 |
有效磷 | 《土壤检测第7 部分：土壤有效磷的测定》NY/T1121.7-2014（酸性土壤） |
《森林土壤磷的测定》LY/T 1232-2015（中性及石灰性土壤） | |
速效钾 | 《土壤速效钾和缓效钾含量的测定》NY/T889-2004 |
4.1.4.变量施肥处方图绘制：依据土壤养分丰缺状况，确定各肥料的施肥量，并绘制变量施肥处方图。
（1）氮肥推荐施用量：土壤的供肥能力直接影响玉米的产量，地力产量较高的土壤，由于土壤本身供肥能力较强，对应的最佳施氮量减少。反之，肥力低的土壤，对应相同的目标产量，施氮量增加(见表2)。
表2 玉米氮肥(N)推荐用量(单位：kg／亩)
目标产量 | <400 | 400～450 | 450～500 | >500 |
100 | 5.0～10.0 | 5.8～11.6 | 6.6～13.2 | 7.5～15.0 |
150 | 4.1～8.2 | 5.0～10.0 | 5.8～11.6 | 6.6～13.2 |
200 | 3.3～6.6 | 4.1～8.2 | 5.0～10.0 | 5.8～11.6 |
250 | 2.5～5.0 | 3.3～6.6 | 4.1～8.2 | 5.0～10.0 |
300 | 1.6～3.3 | 2.5～5.0 | 3.3～6.6 | 4.1～8.2 |
（2）磷素推荐施用量：用函数法推荐磷肥施用量，将不同肥力水平下的磷肥最佳施用量与对应的土壤有效磷含量作散点图，拟合推荐施肥量函数，通过函数和土壤养分丰缺指标，求得不同肥力水平下的推荐施肥量(见表3)。
表3 玉米磷肥推荐用量
土壤养分丰缺状况 | 土壤有效磷(mg／kg) | 推荐施磷量(P2O5)(kg/亩) |
高 | >50 | <3.3 |
较高 | 25～50 | 3.3～4.2 |
中 | 11～25 | 4.0～6.6 |
较低 | <11 | 6.7～8.9 |
（3）钾肥推荐施用量：
表4 玉米钾肥推荐用量
土壤养分丰缺状况 | 土壤速效钾(mg／kg) | 推荐施钾(K20)量(kg/亩) |
高 | >180 | <4.5 |
较高 | 160～180 | 4.5～6.0 |
中 | 80～160 | 6.0～7.5 |
较低 | 40～80 | 7.5～9.0 |
低 | <40 | 9.0～11.5 |
（4）锌肥推荐施用量：玉米对锌非常敏感，一般土壤有效锌含量低于0.8mg／kg时，玉米生产出现缺锌症状。锌肥作基肥每亩用1～2kg硫酸锌拌细土10～15kg混匀，在播种前开沟条施，锌肥施人土壤后具有后效，一般2年施用一次。或在玉米吐丝期喷施1％硫酸锌溶液50kg。
（5）推荐施肥量计算：依据玉米目标产量、土壤供肥能力，按照土壤肥力等级分别计算制定氮、磷、钾的推荐施肥量。
美国土壤学家斯坦福(Stanford)的推荐施肥量估算公式：
其中：作物所需养分吸收量＝目标产量×作物养分吸收系数；
土壤养分供应量(kg/亩)＝土壤有效养分测试值(mg/kg)×15耕层土重量（吨）×土壤有效养分校正系数；
①确定目标产量和吸收量：目标产量就是当年种植玉米要定多少产量，它是由耕地的土壤肥力高低情况来确定的，也可以根据地块前三年玉米的平均产量，再提高10%作为玉米的目标产量。某地块为中等肥力土壤，当年计划玉米产量达到500公斤，按照每百公斤吸收量计算所需的氮、磷、钾养分量分别为13公斤、3.5公斤和11公斤（见表5）。
②计算土壤养分供应量：测定土壤中含有多少速效养分，然后计算出1亩地中含有多少养分，1亩地表土按20厘米算，共有15万公斤土。当土壤碱解氮、有效磷、速效钾的测定值为160 mg/kg、18 mg/kg、120 mg/kg时，按照土壤养分供应量公式计算，土壤氮、磷、钾供应总量分别为：24 、2.7、18公斤/亩，由于土壤多种因素影响土壤养分的有效性，土壤中所有的有效养分并不能全部被玉米吸收利用，乘上土壤有效养分校正系数后，土壤氮、磷、钾有效供应量分别为：9.60 、1.35、7.20公斤/亩（见表5）；配方施肥参数研究表明有效养分校正系数为：碱解氮的在30～60%之间，有效磷的在40～90%之间，速效钾的在30～90%之间。
③确定玉米施肥量：按照推荐施肥量公式计算，目标产量吸收量减去土壤有效供应量分别除以氮磷钾化肥利用率即为推荐施肥量。根据以上的数据，亩产500公斤玉米，所需纯氮量为（11～9.6）÷35% = 9.7公斤。磷肥用量为（3.5～1.35）÷20% = 10.8公斤，钾肥用量为（10.5～7.2）÷45% = 8.4公斤（见表5）。氮、磷、钾化肥利用率为：氮30%～35%、磷10%～20%、钾40%～50%。
表5 推荐施肥量计算用相关系数值
元素 | 作物养分吸收系数 | 有效养分校正系数 | 养分利用率 |
氮 | 2-4% | 30～60% | 30%～35% |
有效磷 | 0.7-1.5% | 40～90% | 10%～20% |
速效钾 | 1.5-4% | 30～90% | 40%～50% |
4.1.5.变量施肥处方图绘制：对土壤采样获得的农田点信息，经插值运算，得到全田土壤养分的分布图，在此基础上，结合土壤养分丰缺状况与肥料推荐施肥量计算，绘制变量施肥处方图。
4.2.变量施肥作业中：
4.2.1.变量施肥机械要求：要求所使用施肥机械为带有GPS接收机和控制装置的变量施肥机。
4.2.2. 施肥量校准玉米去雄检测作业规范
