肥料产品田间试验设计原则及基本要求

肥料产品田间试验设计原则及基本要求阳路芳2014.12.15提纲第一节肥料产品田间试验概述第二节田间试验方法设计第三节田间试验的实施第四节试验数据分析与肥效评价第五节试验报告的撰写第六节田间试验工作流程一、概念1.肥料的定义：根据《肥料登记管理办法》（农业部令第32号）第一章第三条，肥料是指用于提供、保持或改善植物营养和土壤物理、化学性能以及生物活性，能提高农产品产量，或改善农产品品质，或增强植物抗逆性的有机、无机、微生物及其混合物料。第一节肥料产品田间试验概述2.肥料产品田间试验：鉴定、评价肥料在作物生物学性状、产量、品质和效益等方面的作用及作用大小的田间试验。二、肥料产品田间试验特点一是区别于肥料科研试验和测土配方施肥田间试验；二是此类试验是企业用于办理肥料登记证的依据；三是具有法律效应，试验单位对所出具的试验报告的真实性承担法律责任。三、为什么开展肥料产品田间试验？田间试验的种类？根据《肥料登记管理办法》（农业部令第32号）第二章第十一条，生产者申请肥料临时登记前，须在中国境内进行规范的田间试验（小区试验）；生产者申请肥料正式登记前，须在中国境内进行规范的田间示范试验。临时登记——小区试验正式登记——示范试验四、承接试验范围根据《肥料登记管理办法》第二章第十二条：（1）境内生产者生产的除微生物肥料以外的肥料产品田间试验（小区试验），由省级以上农业行政主管部门认定的试验单位承担；（2）微生物肥料、国外以及港、澳、台地区生产者生产的肥料产品田间试验（小区试验），由农业部认定的试验单位承担；（3）肥料产品田间示范试验，由农业部认定的试验单位承担。直接承接：境内小区联合承接：①微生物小区、②境外小区、③示范试验五、哪些肥料需要开展田间试验？对经农田长期使用、采用国家或行业标准的产品免予登记：硫酸铵，尿素，硝酸铵，氰氨化钙，磷酸铵（磷酸一铵、二铵），硝酸磷肥，过磷酸钙，氯化钾，硫酸钾，硝酸钾，氯化铵，碳酸氢铵，钙镁磷肥，磷酸二氢钾，单一微量元素肥，高浓度复合肥。（一）免予登记产品免予登记产品，不需要开展肥效田间试验！（二）省、自治区、直辖市农业行政主管部门登记产品1、复混肥料（包括执行GB15063标准的复混肥料、执行GB21633标准的掺混肥料、配方肥料）2、有机－无机复混肥料（执行GB18877标准）3、有机肥料（执行NY525标准）4、床土调酸剂（执行NY526标准的水稻苗床调理剂）免交肥效田间试验报告需要提交适宜土壤区域的田间试验报告（三）农业部登记产品1、目前农业部肥料登记目录下的肥料产品（不含微生物肥料）•1.大量元素肥料类：大量元素水溶肥料、尿素硝酸铵溶液、农业用硝酸钾、农业用改性硝酸铵、农业用硝酸铵钙、农业用硫酸钾镁、农业用氯化钾镁、缓释肥料、增效氮肥•2.中量元素肥料类：中量元素水溶肥料、中量元素肥料、农业用硝酸钙、农业用硫酸镁•3.微量元素肥料类：微量元素水溶肥料、微量元素肥料•4.有机肥料类：含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、有机水溶肥料•5.土壤调理剂•6.农林保水剂•7.肥料增效剂除尿素硝酸铵溶液、农业用硝酸钾减免田间试验外，其它肥料产品均应开展田间试验。（三）农业部登记产品2、微生物肥料产品1.农用微生物菌剂：按含微生物种类或功能特性细分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂。2.生物有机肥3.复合微生物肥料微生物肥料产品都需要开展肥效田间试验。1、《肥料效应鉴定田间试验技术规程》（NY/T497-2002）2、《肥料效果试验和评价通用要求》（NY/T2544-2014）3、《田间肥效试验规范》（DB51/T624-2007）4、《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》（NY/T1536-2007）5、《土壤调理剂效果试验和评价要求》（NY/T2271-2012）6、《肥料增效剂效果试验和评价要求》（NY/T2543-2014）参照标准：第二节田间试验方法设计一、小区试验（一）试验处理设计表1、小区试验处理设计（适用于大量、中量、微量元素水溶肥料及有机水溶肥料）项目施肥方法试验处理处理设计土施处理1：供试肥料处理2：常规施肥处理3：空白对照（不施任何肥料）拌种处理1：供试肥料+常规施肥处理2：等量细土+常规施肥处理3：常规施肥喷施处理1：供试肥料+常规施肥处理2：等量清水+常规施肥处理3：常规施肥（不施任何叶面肥）采用完全随机区组排列方式，各处理重复次数不少于3次表2、微生物肥料小区试验处理设计项目产品种类微生物菌剂类产品复合微生物肥料和生物有机肥处理设计处理1、供试肥料+常规施肥处理2、基质+常规施肥处理3、常规施肥处理4、空白对照处理1、供试肥料+减量施肥1处理2、基质2+减量施肥1处理3、常规施肥处理4、空白对照采用完全随机区组排列方式，各处理重复次数不少于3次备注注1、减量施肥是根据产品特性要求，适当减少常规施肥用量。注2、基质是指不含目的微生物或目的微生物被灭活的物料（灭活应采用一定剂量的60Co照射或微波灭菌）。一、小区试验（一）试验处理设计（二）小区要求面积要求：密植作物小区面积可在20-30平方米（如水稻、小麦）；中耕作物小区面积可在40-50平方米（如玉米）。宽度要求：密植作物小区宽度不小于3m；中耕作物小区宽度不小于4m。多年生果树类试验，每个小区不少于6株（微生物肥料试验每小区不少于4株）。一、小区试验（三）小区形状设计试验误差大小与小区形状有关1．形状设计原则一般情况下，小区的理想形状为长方形。当小区面积不变时，将长宽比由1：1改变3：1，则小区间土壤变异系数可由20.35%降到3.46%，原因是土壤肥力局部差异大，长方形小区有利于均分它，而正方形小区可能独占它。2．边际效应小区并非越狭长越好，过于狭长，边际效应影响较大3．长宽比例一般长宽比例为2～5：1小区面积较大时3～5：1；面积较小时2～3：1宽行作物小区宜宽些；密行作物小区宜窄些。4．方向安置在小区面积相等的情况下，沿土壤差异大的方向放置狭长小区，更能包含土壤复杂性，降低试验误差。所以小区长边应与土壤肥力变化方向一致。（四）对照区设置1.设置对照目的作为衡量优劣的标准估计和矫正田间试验误差2.如何设置对照处理评价土壤地力水平－不施肥评价某肥料效果－供试肥料施肥技术改进－农民习惯（五）保护行或保护区设置1.定义在试验地四周种植的数行不计产量，起保护作用的植株。2.设置的作用保护试验材料不受外来因素的损害防止靠近试验田四周的小区受到空旷地的特殊环境的影响，即减少边际效应3.数量或大小保护行的数目视作物和田块大小而定（六）试验点个数及试验年限一、小区试验农业部肥料登记资料要求和程序中提出，企业在办理肥料产品临时登记时应提交近三年内1年2地或2年1地的规范的小区试验报告。1年2地：1年在2个不同土壤类型地区各开展1个田间试验。2年1地：2年在同一土壤类型地区，每年各开展1个田间试验。每个效果试验至少进行1个生长季。二、示范试验一、处理设计在示范区选择5个以上田块，进行同田对比试验。设2个处理，各处理间开沟隔离。处理内容如下：处理1：常规施肥+供试肥料处理2：常规施肥+等量清水二、示范作物应与临时登记证上的适宜作物名称一致。三、示范面积经济作物示范面积不小于5亩，对照应不小于1－2亩；大田作物示范面积不小于20亩，对照应不小于1－2亩。四、试验点个数在2个省各开展1个示范试验。田间的试验误差常比工业等试验误差大得多，其误差来源主要有：试验材料固有的差异试验中操作和管理不一致造成的差异外界环境不可控造成的差异一、田间试验误差的控制第三节田间试验的实施控制田间误差的具体措施选择同质材料：生长、发育；树势；年龄；大小等等操作和管理水平标准化控制外界主要因素-土壤差异选择肥力均匀的试验地采用适当的小区技术应用良好的试验设计和统计分析试验地的土壤差异高低低原因一：土壤形成的基础不同原因二：土地利用的差异二、试验地的选择的原则土壤肥力要比较均匀一致试验地最好选在平地试验地的位置适当试验地最好采用轮换制有空白对照（一）试验地的选择1.具有代表性代表性因试验目的而定，适合于解决试验所提出的任务验证土壤调理剂（如调酸型）效果，应选择在pH小于5.5的酸性土壤上布置试验；比较磷肥品种效应时，选择缺磷或比较缺磷的土壤。试验地的选择与准备2．地势平坦不平坦地段地力很难一致，灌水、排水都有困难，若无法找到平坦地，坡度不应超过2.5%3．广泛一致性指表土、底土、水文地质条件、前茬耕种的一致性4．不受特殊条件影响尽量避开树木、建筑物、池塘、山谷、公路等，它们影响试验地的光照、水分、通气等；距树木30-50m，距高大建筑物40m，距公路、阴沟5-10m5．试验地面积与形状要有足够的面积和合适的形状（二）试验地的准备1.前季观察对前季作物生长状况进行实地观察可以判定土壤肥力变异规律，作为试验方法设计和田间区划的依据。2.农户调查了解种植尤其是施肥历史3.基础土样分析布置试验前取土样分析基本农化性状：pH、OM、N、P、K等4.平整土地5.供试肥料检验三、试验的布置1.拟定试验计划书-内容包括（1）试验的名称或题目（2）方案-处理代号与名称（3）方法设计-随机区组等（4）田间规划-小区面积（长×宽）（5）供试作物名称、播种量（或密度）、播种规格等（6）试验地点（7）播种（或移栽）日期（8）附上按比例尺寸绘制的田间规划平面图2.小区的划分试验必须设置保护行小区间不需保护行3.施肥4.播种或移栽5.其它工作每小区要有试验牌，上写明小区号及处理代号四、田间管理与观察1.管理灌水、排水防病虫中耕、除草2.观察记录有专门记载本根据研究目的确定调查项目，认真记录应特别包括-环境变化、生长状况、意外情况五、收获与计产（1）适时收获－成熟前3-5天（2）划出除地－小区局部地方由于某些原因造成意外的损失，如牲畜踏伤、病虫危害、缺苗断垄等，收获前可将该部分剔除，这种措施叫做“除地”（3）全区收获—每个小区单打、单收、单计产（小区试验）；（4）取样收获－收获一定面积作为估产的样本，估计总产量，也叫挖方测产（示范试验）；（5）先收保护行－在收获前1-2天先收获；（6）累计产量－番茄、黄瓜、辣椒等分次收获的作物，应分次收获、计产，最后累加产量；（7）考种取样－收获前一天，在小区内随机取样，作好标签，其产量计入小区总产量。试验照片水稻小区试验莴苣小区试验收获前考种生物性状指标记录试验照片（一）试验布置问题：小区面积（面积没有按方案来、各小区大小不一）、施肥（放错了小区、有的小区漏施、肥料施用不均匀）、播种（小区间播种量不一致、小区内不均匀）、移栽（密度不一、深浅不一、苗大小不一、不在同一天完成）、小区排列（有重复的试验不随机）、水的排灌（尤其是水稻试验串肥串水）建议：小区（严格按实施方案进行，量一量），施肥、播种、移栽（肥料和种籽按小区计量进行，先放好检查无误再实施），水的排灌（水稻田田埂高出水面15cm）六、试验实施过程常见问题与建议（二）田间管理问题：管理不到位（除肥料外出现其他重大障碍因素，如草害、病害），出现人为破坏（农户加施了方案外的肥料，牛、猪、鸡危害）原因：沟通交待不够、监管指导不够建议：除重大自然灾害外，其他的是可以避免的（试验过程中多去检查和交心、提前预付部分试验费让农户放心有信心、农药等施用提前给技术和物品）（三）产量收获问题：计产不准（只计鲜重且含水量不一致，小区产量低而秤太大，脱粒不干净，浪费太多，计产单位不清－斤/公斤），取样方估产（大区示范试验可以，小区试验不宜）建议：原则上小区单打单收按实产计（产量以干重计而收获时只有鲜重的，可计各小区鲜重，各小区并用塑料袋取样1kg左右在实验室准确称重后晒干再称重计算含水量，折算干重；或全部晒干后称重，防损失），小区出现自然异常的，如果不是试验错误引起的，不应放弃，如施氮过量倒伏