大麥鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)及鉀肥臨界值和鉀肥系數(shù)的確定

王廣勇 王 升 葉仁宏 李園暢 陳春英

(江蘇省鹽城農(nóng)墾農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，江蘇 射陽(yáng) 224314)

1 試驗(yàn)?zāi)康?/h2>

在氮磷等營(yíng)養(yǎng)元素滿(mǎn)足的條件下，開(kāi)展鉀肥單因子試驗(yàn)。進(jìn)一步明確大麥經(jīng)濟(jì)最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量，最高產(chǎn)量施鉀量，確定新洋農(nóng)場(chǎng)大麥鉀肥臨界值，同時(shí)明確鉀肥對(duì)大麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響，為大麥科學(xué)施用肥提供依據(jù)。

2 材料和方法

2.1 供試土壤及品種

本次試驗(yàn)的大麥品種為新洋農(nóng)場(chǎng)主體品種之一，單二，土壤為壤性潮鹽土，有機(jī)質(zhì)含量為19.7 g/kg，全氮含量為1.33 g/kg，堿解氮含量為114 mg/kg，速效磷含量為17.5 mg/kg，速效鉀含量為 95 mg/kg，緩效鉀 720 mg/kg，有效硫72.2 mg/kg，pH8.0。

2.2 供試肥料

試驗(yàn)氮肥為尿素 (含N為46%);磷肥為過(guò)磷酸鈣 (含P2O5為12%);鉀肥為硫酸鉀 (含K2O為50%)。試驗(yàn)過(guò)程中，不施用有機(jī)肥。

2.3 肥料運(yùn)籌

氮肥運(yùn)籌為:基肥∶蘗肥∶穗肥比例為6.5∶1.5∶3。磷肥(P2O5)5 kg/667 m2作基肥一次施用。

2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)處理，見(jiàn)表1。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)凈面積333.4 m2，試驗(yàn)重復(fù)和小區(qū)間挖排水溝，溝寬30 cm，按區(qū)稱(chēng)肥，基肥人工翻入耕層，追肥在雨前施入。人工拉線、按行稱(chēng)種，行距25 cm，基本苗平均17.0萬(wàn)/667 m2左右。

表1 大麥不同鉀肥用量試驗(yàn)處理 kg/667 m2

2.5 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)前用GPS定位儀測(cè)定試驗(yàn)點(diǎn)的經(jīng)緯度，并采集基礎(chǔ)土樣供室內(nèi)化驗(yàn)。收獲前各小區(qū)進(jìn)行測(cè)產(chǎn)和考種，采集植株樣品室內(nèi)風(fēng)干。小區(qū)除去邊行效應(yīng)，整區(qū)收獲脫粒，曬干揚(yáng)凈并計(jì)產(chǎn)。植株樣品處理方法為:60℃烘干，粉碎過(guò)1 mm篩孔，用H2SO4-H2O2消化，蒸餾法測(cè)定全氮含量，釩鉬黃比色法測(cè)定全磷含量，火焰光度法測(cè)定全鉀含量。

3 試驗(yàn)期間氣候概況和特殊氣候因素對(duì)試驗(yàn)的影響

水稻茬口，大麥播種時(shí)墑情好，平均氣溫較2009年、往年偏低約1℃，播后40 d無(wú)降雨，大麥出苗較慢，出苗情況不理想，基本苗預(yù)計(jì)18萬(wàn)/667 m2，實(shí)際出苗17萬(wàn)/667 m2左右，長(zhǎng)勢(shì)較好。越冬期氣溫較2009年、往年低，光照充足，雨水少，大麥生長(zhǎng)發(fā)育相對(duì)遲緩。2月初天氣回暖，在2月10～15日的倒春寒對(duì)大麥造成較大的危害，各處理的均有三分之一到二分之一葉片凍死。返青拔節(jié)期氣溫較往年低、雨水較往年少，光照充足，拔節(jié)抽穗期推遲。抽穗成熟期溫度較往年高，雨水少旱情重，光照充足，干旱影響大麥抽穗、揚(yáng)花，成穗數(shù)有所減少，植株高度下降，對(duì)生物產(chǎn)量的形成有一定的影響，5月11日的強(qiáng)降雨對(duì)旱情起到了一定的緩解作用。但整個(gè)生育期光照充足，大麥根系發(fā)育良好，吸肥吸水能力相對(duì)較強(qiáng)，所以，2011年大麥產(chǎn)量比2010年偏高。

4 結(jié)果分析

4.1 不同鉀肥用量的增產(chǎn)效果

從2011年試驗(yàn)區(qū)產(chǎn)量結(jié)果看來(lái) (表2)，增施不同用量的鉀肥有一定的增產(chǎn)效果，增施鉀肥5.0 kg/667 m2K2O(K2處理)以下產(chǎn)量逐步提高，比對(duì)照增產(chǎn)為4.4%和4.8%;當(dāng)增施鉀肥超過(guò)肥5.0 kg/667 m2K2O(K2處理)時(shí)，增產(chǎn)量逐步減小，分別為2.2%、0.8%和0.1%;當(dāng)增施鉀肥超過(guò)10 kg/667 m2K2O(K4處理)基本無(wú)增產(chǎn)效果，大麥鉀肥增施后增產(chǎn)幅度相對(duì)較小。經(jīng)方差分析各施肥處理間差異達(dá)極顯著水平，區(qū)組間差異顯著，見(jiàn)表3。

表2 試驗(yàn)各處理產(chǎn)量表現(xiàn)

表3 各處理產(chǎn)量方差分析

4.2 建立數(shù)學(xué)模型及合理施肥指標(biāo)的確立

4.2.1 鉀肥系數(shù)的確定。鉀肥全部作為基肥施用，施后深翻入土，在施肥后10 d取耕層土樣測(cè)定土壤速效鉀含量，根據(jù)土壤速效鉀含量每增加1 mg/kg需要增施鉀肥 (K2O)公斤數(shù)，求得大麥鉀肥系數(shù) (見(jiàn)表4)平均為0.255 1。

表4 土壤鉀肥系數(shù)

4.2.2 數(shù)學(xué)模型的建立。根據(jù)各處理產(chǎn)量與增施不同用量鉀肥后土壤速效鉀含量之間的關(guān)系，應(yīng)用二次回歸方程擬合，建立如下二元二次方程:

其中y代表大麥產(chǎn)量，x代表鉀土壤速效鉀含量。最高產(chǎn)量土壤速效鉀含量為115 mg/kg，產(chǎn)量為446.0 kg/667 m2。大麥鉀肥臨界值為115 mg/kg，根據(jù)鉀肥系數(shù)求得最高產(chǎn)量的施鉀量為:5.1 kg/667 m2。見(jiàn)圖1。

根據(jù)效益與鉀肥施用量之間的關(guān)系，應(yīng)用二次回歸方程擬合，建立如下二元二次方程:

其中y代表只去掉肥料成本的效益，x代表鉀肥用量。求得最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量為2.3 kg/667 m2，產(chǎn)量為441.9 kg/667 m2，效益為 859.6元/667 m2(其中2011年大麥按2.2元/kg計(jì)算，N按4.6元/kg計(jì)算，P2O5按5.3元/kg計(jì)算，K2O按5.6元/kg計(jì)算)。見(jiàn)圖2。

4.3 鉀肥對(duì)大麥農(nóng)藝性狀的影響

有效穗、千粒重均隨著鉀肥用量的增加出現(xiàn)先增后減的現(xiàn)象;高峰苗和分蘗率隨著鉀肥用量的增加有增加的趨勢(shì)，鉀肥對(duì)大麥的其他性狀的影響不明顯(表5、表6)。

圖1 大麥鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)函數(shù)曲線圖

圖2 大麥鉀肥增效效應(yīng)函數(shù)曲線圖

表5 各處理農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量結(jié)構(gòu)

表6 各處理莖蘗動(dòng)態(tài)及理論產(chǎn)量

表7 大麥養(yǎng)分含量測(cè)定結(jié)果及百公斤大麥需肥量

4.4 對(duì)大麥養(yǎng)分吸收的影響

根據(jù)麥稈和籽粒N、P、K含量及大麥秸稈與籽粒的重量比測(cè)定結(jié)果，計(jì)算出各處理的百公斤大麥需 (吸)肥量列于表7。從表7可以看出，各處理籽粒對(duì)N、P的吸收均高于秸稈，而對(duì)K的吸收秸稈均高于籽粒。一定量的鉀肥的增加，促進(jìn)氮、磷的吸收，使百公斤大麥吸氮量和吸磷量相對(duì)上升;但過(guò)量的鉀肥的施入反而影響氮、磷的吸收，使百公斤大麥吸氮量和吸磷量相對(duì)下降。

4.5 對(duì)大麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響

合理增施鉀肥，不同程度地促進(jìn)大麥對(duì)氮、磷的吸收，促進(jìn)氮的吸收，同時(shí)也帶來(lái)大麥籽粒蛋白質(zhì)含量上升的現(xiàn)象，但蛋白質(zhì)含量上升幅度很小，對(duì)大麥品質(zhì)影響不是很大，本試驗(yàn)六個(gè)處理(CK、K1、K2、K3、K4、K5)的籽粒蛋白質(zhì)含量分別為:13.2、13.6、13.8、13.8、13.8、13.6%。

5 結(jié)論與討論

在生產(chǎn)管理?xiàng)l件一致和氮磷等肥料滿(mǎn)足條件下，在土壤有機(jī)質(zhì)含量為19.7 g/kg，全氮含量為1.33 g/kg，堿解氮含量為114 mg/kg，速效磷含量為17.5 mg/kg，速效鉀含量為95 mg/kg(在本地區(qū)基本屬于中等肥力缺鉀田塊)的田塊，求得大麥最高產(chǎn)量施鉀量為5.1 kg/667 m2，產(chǎn)量為446.0 kg/667 m2。最佳經(jīng)濟(jì)施鉀量為2.3 kg/667 m2，產(chǎn)量為441.9 kg/667 m2。同時(shí)求得大麥鉀肥系數(shù)為0.2551，大麥鉀肥臨界值為115 mg/kg。

根據(jù)以上參數(shù)可求得不同速效鉀含量的田塊適宜的鉀肥施用量，鉀肥用量(K2O kg/667 m2)=(115-田塊速效含量)×鉀肥系數(shù)。根據(jù)當(dāng)時(shí)鉀肥價(jià)格的高低及保證大麥蛋白質(zhì)含量在13%以下，適宜調(diào)低鉀肥用量 (下調(diào)30% ～50%)作為當(dāng)季大麥的鉀肥適宜施用量。

另外，過(guò)量的鉀肥的施用，造成啤麥產(chǎn)量不同程度的下降，雖然下降幅度不是很大，但也有這樣的趨勢(shì)，可能是過(guò)量鉀肥對(duì)作物其他營(yíng)養(yǎng)元素的吸收有一定的影響，這一點(diǎn)有待于進(jìn)一步的研究和探討。