精准施肥技术对作物产量与品质提升的实证分析

引言：全球化肥使用量持续攀升，资源浪费和环境压力已显现。传统定额施肥模式往往忽视田块差异，导致氮素流失、磷钾淤积与养分失衡；同时，高投入并未稳定带来高产与高品质。精准施肥技术依托土壤诊断、信息化配方与定位施用装置，为农业生产注入数据驱动特性，其核心在于以最经济和环保的方式满足作物阶段性需求。对于缺乏大型农机与高端传感器的中等经营主体，如何将精准理念转化为可操作方案，仍需详尽阐释。本研究基于一线作业流程，提炼关键策略与应用案例，力求为不同作物类型提供参考。

一、精准施肥技术内涵与理论支撑

（一）四正确原则下的养分管理框架

精准施肥根植于养分循环平衡理论，将养分需求与供给动态配准，避免单一元素过剩或匮乏导致的光合效率损失与品质缺陷。田块异质性决定养分供给差异，需要通过速测与地理信息手段对土壤参数进行空间剖析，使施肥决策基于微区特征而非经验值。

（二）作物生育阶段与养分吸收特征

不同作物在分蘖、拔节、开花、灌浆等阶段呈现养分峰值与转折点。精准技术强调阶段性供给：早期侧深施肥夯实苗势，中期调氮控旺，后期叶面补钾促品质，由此实现光合产物合成与器官充实的双重保障[1]。

（三）养分利用率与环境响应

氮、磷、钾的利用率分别受土壤质地、温湿度及微生物活性影响。通过变量施肥与生物刺激剂组合，可提高无机养分被根系吸收的概率，并减少淋洗与挥发。长期跟踪显示，每提高氮利用率 1 个百分点，可对应2–3个百分点的产量提升空间。

二、实施要素与田间关键环节

（一）测：土壤养分速测的精度保障

电导率速测仪联合碱解氮试剂盒，可在 15分钟内得到N、P、K等指标，为配方算法提供可靠输入。取样布局以20 亩 1 个混合样为宜，混合后移至阴凉处快速检测，避免氨挥发影响读数。

（二）配：因土制卡与比例校核

基于检测结果，微信小程序“农事记录”可自动生成配方卡并输出二维码，包含施肥量、追肥节点与安全间隔日。农业服务组织可集中打印防水牌插于田头，方便机手扫码调用。

（三）施：变量侧深施与北斗导航协同

条播机加装北斗导航系统，将尿素定位侧深于根带 5-8cm ，定位误差控制在±5cm；玉米7–9叶期一次追施 15kg/ 亩，既降低挥发，也为后续拔节提供缓释氮源。

（四）补：无人机雾化叶面追肥

植保无人机搭载超低量雾化器，可在30 分钟完成50 亩磷酸二氢钾叶面喷施。雾滴直径 <100μm ，附着均匀度高，不堵气孔；当地示范田测得亩均增产 8% 左右。

三、策略设计与实用案例

（一）透明家底——精准测土与空间分区

理论阐述：任何施肥模型的起点都是掌握田块养分底数。应用电导率速测仪与地理编码技术，可以将田块划分为氮富、磷富、钾富及缺素四类微区，并生成热力图，为变量施肥提供空间坐标。

例如， ×× 镇420 亩冬小麦田块通过网格取样生成热力图，发现东南角氮素过剩

而西北角钾素偏低。服务组织据此调低东南区氮配方 15% ，增加生物钾肥 1.5kg/ 亩。返青后农户肉眼可见东南区茎秆粗壮而不过分旺长，西北区叶片深绿度明显提升，田间表现趋于一致[2]。

（二）弹性配方——根据作物实时需求调整氮磷钾比例

理论阐述：静态配方难以覆盖天气波动与作物长势差异。通过基于云端的配方卡更新机制，施肥方案在播种前、拔节期、灌浆期可分别生成，确保氮磷钾供给弹性匹配。

例如，某油菜田播前配方 16-8-12kg/ 亩，遇春初低温滞长，小程序根据叶龄推迟追肥节点，并在二维码后台提醒降低氮用量 20% 。农户扫描后调整施肥计划，油菜最终平均增产 12% ，含油率提升 1.3个百分点。

（三）精准入土——变量深施与缓释材料协作

理论阐述：将养分沉入根带既能减少挥发，又能提高与根系接触概率。通过条播机深施并在尿素包裹硫酸锌，可同时解决氮供应与锌元素短缺问题。

例如，壤质潮土玉米试验地采用变量深施 + 硫酸锌包膜尿素方案。实收数据显示玉米穗位高度降低，倒伏率降低 8% ，籽粒蛋白质含量提高 0.6个百分点，且未出现顶烧现象。

（四）监测驱动——后期补肥与品质调控

理论阐述：作物进入灌浆后，氮素需求下降，钾、钙、硼成为品质关键。无人机雾化叶面追施可在短周期内向果实或籽粒快速转运可溶养分，提升糖酸比与纤维强度。

例如，设施番茄在色转期使用磷酸二氢钾 500g/ 亩 + 水 50kg 配方，雾化喷施两次，番茄糖酸比提高 0.6，硝酸盐残留降低 40% ，网销商品率上升 18%^[3]∘ 。

（五）数字留痕——操作记录与培训服务

理论阐述：精准施肥是一套动态决策流程，需要持续记录作业时间、机具型号、施肥量与气象条件。数字档案方便溯源，也为农技员远程指导提供依据。

例如，县域服务平台接入“农事记录”数据后，自动绘制“施肥减量—产量响应曲线”发现当地冬小麦施氮量每下降 10kg/Ω 亩，产量约下降 2.2% ，但氮利用率提升4个百分点。培训班借助曲线图向农户演示过量施肥的边际效益递减，农户自发将播前氮量下调至推荐值附近。

四、结束语

精准施肥技术以数据为导向，将田块差异、作物需求与养分供给多维耦合，通过测、配、施、补四环节联动，示范区已表现出增产、提质与减排的三重效益。面向中小规模经营主体，只要具备速测工具、配方小程序与基本定位施肥装置，便可在不显著增加成本的前提下完成技术升级。持续推广需要完善数据记录与培训体系，使技术从示范走向常态。

参考文献：

[1] 刘霞云,林俊凤,刘志鹏,等.精准施肥技术在提高作物产量中的推广策略[J].种子科技, 2025, 43(1):183-185.

[2] 李秋丽.精准施肥技术在农作物种植中的效益与挑战[J].种子科技, 2024,42(12):127-129.

[3] 刘春山,李梦月,陈思羽,等.精准施肥技术的研究现状及发展趋势[J].农机化研究,2025(7).