“3414”配方施肥試驗對玉米產(chǎn)量及養(yǎng)分含量的影響

陳乃祥 呂春花 劉玉明

(江蘇省鹽城市亭湖區(qū)土肥站，江蘇 鹽城，224002)

通過“3414”田間試驗，掌握各個施肥單元玉米優(yōu)化施肥數(shù)量和施肥方法;摸清土壤供肥能力、玉米養(yǎng)分吸收量和肥料利用率等基本參數(shù);構(gòu)建玉米施肥模型，為施肥分區(qū)和玉米配方施肥方案設(shè)計提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江蘇省鹽城市亭湖區(qū)鹽東鎮(zhèn)正洋村(120.3°E，33.4°N)，面積為 6.75(667 m2)。該地區(qū)屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，年降雨量為1034 mm，無霜期為224 d。耕作方式為一年兩熟，夏玉米于前茬小麥收獲后，2011年7月3日種植，10月28日收獲。本地區(qū)土壤為砂性潮鹽土［1］，成土母質(zhì)為鹽土，中等肥力，pH(H2O)7.2～8.3，有機質(zhì)含量約1.8%，速效磷12.5 mg/kg，全氮含量 1.01 g/kg，堿解氮含量為105.6 mg/kg，速效鉀含量為175.0 mg/kg。

1.2 供試肥料和品種

供試品種為當?shù)赝茝V雜交玉米品種冀優(yōu)1號;試驗肥料為尿素 (N，46%)、過磷酸鈣 (P2O5，12%)和氧化鉀 (K2O，60%)產(chǎn)自鹽城市豐躍復(fù)合肥有限公司。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用“3414”試驗方案設(shè)計，即設(shè)氮、磷、鉀3個因素，每個因素4個水平，共計14個處理［2-4］。其中0水平指不施肥，2水平指當?shù)赝扑]施肥量，1水平 (指施肥不足) =2水平×0.5，3水平 (指過量施肥) =2水平×1.5。試驗2水平處理的施肥量為 N:17.4 kg/667 m2、P:4.2 kg/667 m2、K:4 kg/667 m2，磷肥和鉀肥作為底肥一次性施入，氮肥分3次施用，基肥、大喇叭口期和穗肥比例為5:3:2。

1.4 試驗管理與實施

在2011年7月3日按“3414”試驗設(shè)計試驗小區(qū)，把肥料均勻撒施到小區(qū)內(nèi)，最后耙勻，肥料在0～20 cm深度內(nèi)與土壤混合均勻。人工點播玉米種。在玉米出苗后適時定苗，每個小區(qū)基本苗保持一致，使行距為50 cm，株距30 cm，基本苗保持在3800株/667 m2。

1.5 產(chǎn)量測定和植株樣采集

作物成熟后，各小區(qū)分別完全收割，單打單收，用電動滾龍機單獨脫粒后，揚凈，風干后稱量作物籽粒和秸稈重量;玉米收獲前各小區(qū)采集代表性植株10個樣本，先將根部的泥土和地上部用自來水沖洗干凈，把植株的根、莖葉和籽粒分開，通風處晾干，送實驗室測定N、P、K含量。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 施肥對玉米籽粒和秸稈產(chǎn)量的影響

玉米籽粒和秸稈產(chǎn)量見表1，可看出不施肥區(qū)處理1玉米產(chǎn)量顯著低于其他處理，比N2P2K2處理降低了41.83%，而N3P2K2處理產(chǎn)量顯著高于其他小區(qū)，比N2P2K2處理增加了6.17%。在P、K固定時，N因素對玉米產(chǎn)量的影響極顯著，從處理2、3、6和處理11得出，N3P2K2的玉米產(chǎn)量比對照N0P1K2、N1P2K2處理和N2P2K2處理的產(chǎn)量分別增加27.35%、26.32%、5.81%，即增加氮肥使用量，玉米增產(chǎn)顯著。從處理2和處理3得出，在缺氮肥時，2水平P、K對玉米產(chǎn)量影響不顯著，說明氮是影響玉米產(chǎn)量的主要因素。用處理2、3、6、11可求得P2K2水平為基礎(chǔ)的氮肥效應(yīng)方程為Y=415.29+4.42X1+0.09X12(R2=0.9005)，由方差分析可以看出F=4.52，大于F0.05=0.32，說明產(chǎn)量與氮肥施用量有顯著的回歸關(guān)系。

在N、K固定時，P因素對玉米產(chǎn)量的影響顯著。從處理4、5、6和處理7得出，N2P3K2的玉米產(chǎn)量比對照N2P0K2、N2P1K2處理和N2P2K2處理的產(chǎn)量分別增加12.16%、14.81%、2.82%，即增加磷肥使用量，玉米有增產(chǎn)效果，但N2P3K2處理的玉米產(chǎn)量并沒有N3P2K2的高，說明磷是影響玉米產(chǎn)量的次要因素。用處理4、5、6、7可求得P2K2水平為基礎(chǔ)的磷肥效應(yīng)方程為Y=491.25+2.02X2+1.76X22(R2=0.8153)，由方差分析可以看出F=2.21，大于F0.05=0.43，說明產(chǎn)量與磷肥施用量有顯著的回歸關(guān)系。

在N、P固定時，K因素對玉米產(chǎn)量的影響極顯著。從處理8、9、6和處理10得出，N2P2K3的玉米產(chǎn)量比對照N2P2K0、N2P2K1處理和 N2P2K2處理的產(chǎn)量分別增加3.76%、2.86%、1.43%，即增加鉀肥使用量，玉米有增產(chǎn)效果，但N2P2K3處理的玉米產(chǎn)量并沒有N3P2K2和處理N2P3K2的高，說明鉀是影響玉米產(chǎn)量的次要因素。用處理8、9、6、10可求得N2P2水平為基礎(chǔ)的鉀肥效應(yīng)方程為Y=537.85+2.425X3+0.1875X32(R2=0.9982)，由方差分析可以看出F=282.56，大于F0.05=0.04(表2)，說明產(chǎn)量與磷肥施用量有顯著的回歸關(guān)系。鉀肥的增產(chǎn)效果不顯著，從效應(yīng)方程說明土壤本身鉀含量高，不存在缺鉀現(xiàn)象。

表1 玉米籽粒和秸稈產(chǎn)量

表2 方差分析

根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量，通過三元二次回歸方程計算施肥數(shù)學(xué)模型［5］: Y =317.15 +10.303N +0.0185N2+30.932P+1.4843P2-21.52K+2.136 5K2-1.541NP+0.6107NK-0.358PK(R2=0.9982)，由此可得出最大施肥量為 N為34.95 kg/667 m2、P 為 7.8 kg/667 m2、K 為0.7 kg/667 m2，這時產(chǎn)量為610.38 kg/667 m2;最佳施肥量P為6.77 kg/667 m2、K為1.84 kg/667 m2，這時產(chǎn)量為607.11 kg/667 m2。氮肥最佳施肥量大，可能是由于當?shù)氐耐寥缐A解氮含量較低，給作物提供的有效氮含量較低，所以才需要施加氮肥量較大，另外可能是由于無肥區(qū)的作物產(chǎn)量過低的原因。

2.2 肥料參數(shù)分析

在缺素相對產(chǎn)量的分析中，缺氮的相對產(chǎn)量(77.19%)比缺磷的相對產(chǎn)量 (90.38%)和缺鉀的相對產(chǎn)量 (97.64%)低，可以看出玉米冀優(yōu)1號對氮肥比較敏感，而對磷肥和鉀肥則不太敏感［6］，因此在種植冀優(yōu)1號玉米生產(chǎn)中，要切實把握好氮肥的用量，適當減少磷鉀肥的施用量，節(jié)約成本，減少肥料污染以及減少資源浪費。缺氮區(qū)的相對產(chǎn)量為77.19%，在75%～90%之間，說明該地土壤氮肥豐缺指標為中，磷鉀元素為較高，施加氮肥能夠增加作物產(chǎn)量。

表3 百公斤籽粒吸養(yǎng)分量 kg

百公斤籽粒吸收養(yǎng)分量如表3所示，可以看出2水平的百公斤籽粒吸收養(yǎng)分總量最多，2水平氮肥的當季利用率為51.68%、磷肥利用率為73.74%、鉀肥的肥料利用率為60.88%，肥料當季利用率為148.03%;2水平氮肥、磷肥和鉀肥的農(nóng)學(xué)效率分別為7.18%、12.62%、3.25%，肥料農(nóng)學(xué)利用率為9.18%。

3 結(jié)論

施肥量與作物產(chǎn)量之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系，氮磷鉀肥對作物產(chǎn)量都有顯著影響，在生產(chǎn)實踐過程中，要有針對性地破解當?shù)禺a(chǎn)量的限制因素，協(xié)調(diào)各養(yǎng)分元素之間的比例關(guān)系，找出適合當?shù)氐姆柿吓浞胶妥罴咽┓柿?，充分發(fā)揮各養(yǎng)分之間的相互作用。(1)最佳施肥量P為6.77 kg/667 m2、K為84 kg/667 m2，這時產(chǎn)量為607.11 kg/667 m2。(2)氮肥是影響玉米產(chǎn)量的主要因素，磷鉀肥是次要因素，在磷鉀肥合適時，增加氮肥施用，玉米產(chǎn)量也有所增加，但增幅越來越小。(3)在鹽分含量較高的土壤中，土壤鉀肥含量較高，建議在土壤富鉀時，少施用鉀肥，以節(jié)約成本和資源。

［1］龔子同.中國土壤系統(tǒng)分類 ［M］.科學(xué)出版社，北京，1999，109-192

［2］江蘇省鹽城市亭湖區(qū)土肥站.2012年江蘇省鹽城市亭湖區(qū)測土配方施肥管理與技術(shù)培訓(xùn)材料，103-111

［3］高祥照，馬常寶，杜 森.測土配方施肥技術(shù) ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2005，76-77

［4］興 仁，張福鎖.現(xiàn)代肥料試驗設(shè)計 ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社.1996，89-91

［5］王圣瑞，陳新平，高祥照，等.“3414”肥料試驗?zāi)Ｐ蛿M合的探討［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2002，8(4):409-413

［6］米娜瓦爾，王建學(xué)，月日姑.2008年玉米“3414”試驗總結(jié)報告［J］.土壤肥料，2009(1):30-31