雜交玉米渝單5號(hào)氮磷鉀最佳用量研究

胡全鑒

（鐘山縣土肥工作站，廣西 鐘山542699）

在雜交玉米的種植過(guò)程中，要提高雜交玉米品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，需要一定量的氮、磷、鉀化肥的投入，但并不是化肥投入量越多，雜交玉米產(chǎn)量越高，經(jīng)濟(jì)效益越好，而是存在一個(gè)氮、磷、鉀化肥的最佳投入量的問(wèn)題[1]。為了探索鐘山縣薄沙紅泥土氮、磷、鉀化肥的投入量對(duì)渝單5號(hào)雜交玉米品質(zhì)、產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響，2010年3月鐘山縣土肥站在鐘山鎮(zhèn)薄沙紅泥土進(jìn)行了渝單5號(hào)氮、磷、鉀肥不同配比的正交（回歸）試驗(yàn)，以確定渝單5號(hào)氮、磷、鉀的最佳施用量，為降低渝單5號(hào)生產(chǎn)成本，提高肥料利用率，發(fā)揮肥料的最大經(jīng)濟(jì)效益，防止環(huán)境污染提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在鐘山縣鐘山鎮(zhèn)潮灘村委羅家洞陳秀雄戶責(zé)任地進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物為紅籽（用）西瓜，供試土壤為薄沙紅泥土，成土母質(zhì)為第四紀(jì)紅土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)30.32 g/kg，全氮1.63 g/kg，有效磷20.7 mg/kg，速效鉀217 mg/kg，pH值5.75。

1.2 試驗(yàn)材料

供試雜交玉米品種為渝單5號(hào)。供試肥料為：尿素（含N 46%，四川達(dá)洲玖源化工有限公司生產(chǎn)）；鈣鎂磷肥（含P2O512%，廣西鹿寨化肥有限責(zé)任公司生產(chǎn)）；氯化鉀（含K2O 60%，加拿大生產(chǎn)）。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用3因素4水平的正交（回歸）設(shè)計(jì)，設(shè)N、P2O5、K2O 3個(gè)因素，4個(gè)施肥水平，14個(gè)處理，詳見表1，以處理1（N0P0K0）為對(duì)照（CK）。2010年3月27日犁耙平整土地，3月28日劃分小區(qū)，小區(qū)長(zhǎng)7.5 m，寬4.0 m，面積30.0 m2。3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。采用單壟雙株種植，行距1.0 m，株距0.5 m，每小區(qū)種64穴，并根據(jù)試驗(yàn)方案穴施100%磷肥、30%氮肥、50%鉀肥作基肥，肥泥充分拌勻后播種，每穴播2～3粒種子。4月4日出苗。4月27日（渝單5號(hào)雜交玉米拔節(jié)后10 d左右）按試驗(yàn)方案施30%氮肥、50%鉀肥作第一次追肥，用泥土覆蓋；并間苗，每穴留2株壯苗，每小區(qū)留苗128株；然后除草培土，并噴乙草胺封閉表土，防止雜草種子出芽，減少草害。5月26日在渝單5號(hào)大喇叭口期施余下的40%氮肥作第二次追肥，用泥土覆蓋。6月4日抽雄，7月25日成熟。7月27日，選擇具有代表性植株，每小區(qū)按“X”形定5點(diǎn)，每點(diǎn)隨機(jī)取2株，每小區(qū)取10株室內(nèi)考種。7月28日分小區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)。

表1 渝單5號(hào)氮磷鉀不同處理施肥量 （kg/hm2）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)渝單5號(hào)植株性狀的影響

從田間觀察可以看出，不施肥料的處理1（N0P0K0）渝單5號(hào)生長(zhǎng)緩幔，植株矮小，新葉淡綠、老葉黃化、暗綠、呈淺紫色，有明顯的缺肥長(zhǎng)相；處理2（N0P2K2）和處理3（N1P2K2）的渝單5號(hào)株較矮，葉色青黃，有明顯的缺氮或略缺氮現(xiàn)象；處理11（N3P2K2）的渝單5號(hào)株莖葉粗壯，葉色濃綠，易招蚜（螟）蟲和紋枯病，后期葉色青綠，表現(xiàn)為略過(guò)量施氮現(xiàn)象；處理9（N2P2K1）和處理13（N1P2K1）的渝單5號(hào)植株高矮相差不大，葉色比其他處理淺色，表現(xiàn)出缺鉀或略缺氮現(xiàn)象；除此之外，其他處理的植株群體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)基本相近。

2.2 不同處理對(duì)渝單5號(hào)經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2.1 不同施氮水平 不同施氮水平對(duì)渝單5號(hào)的株高、每穗粒數(shù)、每穗粒重影響較大。從表2中處理2、3、6、11可以看出，株高隨著施氮量的增大而增高；每穗粒數(shù)、每穗粒重隨著施氮量的增大先增加后減少。

2.2.2 不同施磷水平 不同施磷水平對(duì)渝單5號(hào)經(jīng)濟(jì)性狀的影響較大。從表2中處理4、5、6、7可以看出，株高和每穗粒重隨著施磷量的增加而先增高而后降低；每穗粒數(shù)隨著施磷量的增加而先增后減。

表2 氮磷鉀對(duì)渝單5號(hào)經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2.3 不同施鉀水平 不同施鉀水平對(duì)渝單5號(hào)的每穗粒數(shù)、百粒重的影響較大。從表2中處理8、9、11、10可以看出，株高隨施鉀量增加先增高后降低；每穗粒數(shù)以處理11（N2P2K2）最多；而百粒重以處理9（N2P2K1）最重。

2.3 氮磷鉀投入對(duì)渝單5號(hào)施肥效應(yīng)模型及經(jīng)濟(jì)效益分析

氮、磷、鉀投入量對(duì)渝單5號(hào)產(chǎn)量影響較大，增施肥料對(duì)渝單5號(hào)產(chǎn)量具有顯著影響。從表3可以看出，渝單5號(hào)產(chǎn)量變幅范圍在2 989.5～7 249.5 kg/hm2之間。與CK（N0P0K0，產(chǎn)量2 989.5 kg/hm2）相比，N2P2K2處理產(chǎn)最最高，增產(chǎn)4 260.0 kg/hm2，增長(zhǎng)142.50%；N2P2K3處理次之，增產(chǎn)4 156.5 kg/hm2，增長(zhǎng)139.04%。從經(jīng)濟(jì)效益的角度來(lái)看，純收入變幅范圍在677.10～7 865.85元/hm2之間。與CK相比，N2P2K2處理純收入最高，為7 865.85元/hm2，其次N2P2K0處理，為7 810.95元/hm2。產(chǎn)投比變幅范圍在0.52～5.54之間，其中，最大的是N2P2K0處理，為5.54，其次N1P2K1處理，為4.59。由此可見，從渝單5號(hào)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的角度來(lái)看，N2P2K2處理的肥效最好，產(chǎn)量和純收入最高，產(chǎn)投比適宜。

應(yīng)用三元二次施肥模型，檢驗(yàn)分析不同氮、磷、鉀投入量對(duì)渝單5號(hào)產(chǎn)量的影響。經(jīng)回歸分析，得出渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y，kg/667m2）與氮、磷、鉀投入量（分別為X1、X2、X3，kg/667m2）之間的回歸方程：Y=200.451 6+24.432 8 X1+26.216 1 X2-1.305 6 X3-0.832 4 X12-1.245 6 X22-0.035 6 X32-0.290 8 X1X2+0.524 8 X1X3-0.817 3 X2X3（F值=18.655 7，F(xiàn)0.05=0.006 345），說(shuō)明氮、磷、鉀肥施用量與渝單5號(hào)產(chǎn)量有顯著的回歸關(guān)系。根據(jù)氮、磷、鉀肥的三元二次回歸方程計(jì)算得，渝單5號(hào)最高產(chǎn)量為7 202.7 kg/hm2時(shí)，最大施肥量為N 236.0 kg/hm2、P2O5111.9 kg/hm2、K2O 151.5 kg/hm2；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 122.0 kg/hm2時(shí)，最佳施肥量為N 219.0 kg/hm2、P2O566.0 kg/hm2、K2O 61.7 kg/hm2。當(dāng)N為5.43元/kg，P2O5為5.83元/kg，K2O為6.33元/kg，渝單5號(hào)為2.4元/kg時(shí)，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到渝單5號(hào)最高產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益為14 393.62元/hm2，最佳產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益為15 133.72元/hm2。但是，最大施肥量比最佳施肥量增加肥料投資933.78元/hm2，只增加渝單5號(hào)80.7 kg/hm2（即193.68元/hm2）。因此，渝單5號(hào)最高產(chǎn)量比最佳產(chǎn)量實(shí)際減少收入740.10元/hm2。由此可見，渝單5號(hào)最高產(chǎn)量的施肥量不是最佳施肥量。

2.3.1 氮投入 從表3中可知，在施P2O560 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2的條件下，渝單5號(hào)產(chǎn)量隨氮施用量的增加先增加，而后又有所下降，可見增施一定量的氮能使渝單5號(hào)增產(chǎn)增收，而施氮量過(guò)大渝單5號(hào)產(chǎn)量降低、凈收入下降和產(chǎn)出投入比變小，報(bào)酬遞減[3]。對(duì)4個(gè)施氮水平的處理進(jìn)行回歸分析[2]，求得渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y1）與N施用量（X1）的一元二次回歸效應(yīng)方程：Y1=244.86+24.816 9 X1-0.663 9 X12（R2=0.95，F(xiàn)值=9.432 9，F(xiàn)0.05=0.224 360），說(shuō)明渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y1）與N施用量（X1）之間存在顯著的回歸關(guān)系。用本方程計(jì)算出渝單5號(hào)最高產(chǎn)量為7 151.7 kg/hm2），最大施N量為280.4 kg/hm2；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 122.7 kg/hm2），最佳施N量為254.8 kg/hm2。

表3 氮磷鉀對(duì)渝單5號(hào)產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益統(tǒng)計(jì)

2.3.2 磷投入 在施N 195 kg/hm2、K2O 150 kg/hm2的條件下，增施一定量的磷能使渝單5號(hào)增產(chǎn)增收，過(guò)大的施磷量可渝單5號(hào)產(chǎn)量降低、凈收入下降，符合肥料投入報(bào)酬遞減規(guī)律。對(duì)4個(gè)施磷水平的處理進(jìn)行回歸分析，求得渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y2）與P2O5施用量（X2）的效應(yīng)方程：Y2=424.08+21.012 X2-1.944 X22（R2=0.99，F(xiàn)值=55.627 4，F(xiàn)0.05=0.094 384），說(shuō)明渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y2）與P2O5肥施用量（X2）之間存在顯著的回歸關(guān)系。用本方程計(jì)算出渝單5號(hào)最高產(chǎn)量7 212.9 kg/hm2，P2O5的最大施用量為81.0 kg/hm2；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 201.5 kg/hm2，P2O5最佳施用量為71.7 kg/hm2。

2.3.3 鉀投入 在施N 195 kg/hm2、P2O560 kg/hm2施用量的條件下，增施鉀肥對(duì)渝單5號(hào)產(chǎn)量有顯著影響，渝單5號(hào)產(chǎn)量及效益增量隨鉀肥施用量的增加先增加后降低，與以往研究一致[4]。對(duì)4個(gè)施鉀水平的處理進(jìn)行回歸分析，求得渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y3）與K2O施用量（X3）的效應(yīng)方程Y3=453.945+4.309 X3-0.181 X32（R2=0.90，F(xiàn)值=4.717 8，F(xiàn)0.05=0.309 558），說(shuō)明渝單5號(hào)產(chǎn)量（Y3）與K2O施用量（X3）之間存在顯著的回歸關(guān)系。用本方程計(jì)算出渝單5號(hào)最高產(chǎn)量為7 193.8 kg/hm2，K2O的最大施用量為178.5 kg/hm2；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 049.7kg/hm2，K2O的最佳施用量為69.3 kg/hm2。

2.4 肥料互作效應(yīng)與地力豐缺分析

從表4中肥料互作效應(yīng)與地力豐缺分析可以看出，肥料互作效應(yīng)表現(xiàn)為NPK及NP處理的互作效應(yīng)相對(duì)較高，比CK處理分別增產(chǎn)142.50%和128.50%；其次是NK處理的互作效應(yīng)，比CK處理增產(chǎn)113.22%；PK處理的互作效應(yīng)最差，比CK處理增產(chǎn)27.56%?？梢?，渝單5號(hào)氮磷鉀的增產(chǎn)效應(yīng)順序?yàn)镹＞P2O5＞K2O，氮肥對(duì)玉米產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大，與文獻(xiàn)報(bào)道一致[5]。地力氮磷鉀豐缺分析表明土壤N含量為低水平，P含量為中等水平，K含量為中上水平。因此，在這種土壤的地力水平，種植渝單5號(hào)要應(yīng)適當(dāng)增加N肥的投入，才能獲得較高的產(chǎn)量。

表4 肥料互作效應(yīng)與地力豐缺分析

2.5 線性加平臺(tái)擬合

線性加平臺(tái)擬合結(jié)果：渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 127.2 kg/hm2時(shí)，N最佳施用量為193.3 kg/hm2（R2=0.62）；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 160.2 kg/hm2時(shí)，P2O5最佳施用量為64.0 kg/hm2（R2＝0.56）；渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 197.7 kg/hm2時(shí)，K2O最佳施用量為136.3 kg/hm2（R2＝0.68）。

3 小結(jié)與討論

從氮、磷、鉀的一元二次方程、氮磷鉀三元二次方程和線性平臺(tái)擬合結(jié)果，結(jié)合鐘山縣薄沙紅泥土養(yǎng)分狀況、氣候、渝單5號(hào)品種特性、栽培技術(shù)、相關(guān)物價(jià)和施肥效益等情況進(jìn)行綜合評(píng)估與分析，確定鐘山縣薄沙紅泥土種植渝單5號(hào)最佳產(chǎn)量為7 156.5 kg/hm2，最佳施肥量：N 228.0 kg/hm2、P2O567.5 kg/hm2、K2O 118.5 kg/hm2。最佳產(chǎn)量比CK（N0P0K0，產(chǎn)量2 989.5 kg/hm2）增產(chǎn)4 167.0 kg/hm2，增長(zhǎng)139.39%，增收7 619.13元/hm2，產(chǎn)投比為3.20。

在農(nóng)業(yè)投資普遍存在不足的條件下，只有把有限的氮、磷、鉀資源投入到面積廣、增產(chǎn)潛力大的中低產(chǎn)田（地）中，才會(huì)獲得作物最佳的產(chǎn)量與施肥效益。要克服過(guò)去盲目把有限的氮、磷、鉀化肥資源集中投入到面積少、增產(chǎn)潛力小的高肥田（地）的得不償失的做法。

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