涇川縣旱塬區(qū)全膜穴播冬小麥“3414”施肥試驗(yàn)

袁 偉，薛福元

（1.甘肅省涇川縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，甘肅 涇川 744300；2.甘肅省涇川縣種子管理站，甘肅 涇川744300）

冬小麥?zhǔn)歉拭C省涇川縣的主要糧食作物，年播種面積2.2萬(wàn)hm2左右，在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位，直接關(guān)系到農(nóng)民增收和農(nóng)村穩(wěn)定。2011—2012年，涇川縣示范推廣全膜穴播小麥1 001 hm2，平均單產(chǎn)4 515 kg/hm2，較大田增產(chǎn)1 305 kg/hm2，增產(chǎn)率40.7%。為進(jìn)一步建立涇川縣旱塬區(qū)全膜穴播小麥測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系，更好地指導(dǎo)農(nóng)民進(jìn)行科學(xué)施肥，2011年秋，我們?cè)跊艽h北塬旱原區(qū)黑壚土開(kāi)展了全膜穴播冬小麥“3414”施肥效應(yīng)試驗(yàn)，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)設(shè)在涇川縣黨原鄉(xiāng)完顏洼村，位于北緯35°22′44.6″，東經(jīng)107°19′36.3″。海拔1 316m，年降水量553mm，無(wú)霜期174 d，屬旱塬區(qū)。試驗(yàn)地土壤為黑壚土，高肥力，耕層含有機(jī)質(zhì)15.7 g/kg、堿解氮76.0mg/kg、有效磷8.8mg/kg、速效鉀169.0mg/kg，pH為8.5，前茬冬小麥。

1.2 供試材料

指示冬小麥品種為平?jīng)?3號(hào)。供試氮肥為尿素（含N 46%），由中國(guó)石油蘭州化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)；磷肥為普通過(guò)磷酸鈣（含P2O512%），甘肅白銀化工有限公司生產(chǎn)；鉀肥為硫酸鉀鎂肥（含K2O≥24%、Mg6%、S 16%），青海高端鹽湖科技有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用“3414”完全設(shè)計(jì)方案，即3因素（氮、磷、鉀），4水平（0、1、2、3），共14個(gè)處理。0水平為不施肥，2水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（過(guò)量施肥水平）。隨機(jī)區(qū)組排列，不設(shè)重復(fù)，小區(qū)面積19.8m2（4.4 m×4.5m）。試驗(yàn)因子水平及試驗(yàn)方案見(jiàn)表1、表2。播前按試驗(yàn)方案分小區(qū)準(zhǔn)確稱(chēng)取供試肥料，結(jié)合整地全部施入相應(yīng)小區(qū)內(nèi)。每小區(qū)覆4幅寬1.2 m、厚0.008mm地膜。于2011年10月12日破膜穴播，每幅膜播種8行，每穴10～11粒，播深3.0～5.0 cm，播量600萬(wàn)粒/hm2。其余管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?012年6月28日按小區(qū)進(jìn)行常規(guī)考種，各小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。

表1 試驗(yàn)因子水平 kg/hm2

1.4 計(jì)算方法

肥料利用率（%）=［（施肥區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量-缺素區(qū)農(nóng)作物吸收養(yǎng)分量）/（肥料施用量×肥料中養(yǎng)分含量）］×100，按生產(chǎn)冬小麥100 kg籽粒產(chǎn)量吸收N 3.00 kg、P2O51.25 kg、K2O 2.50 kg計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

通過(guò)表3可以看出，冬小麥折合產(chǎn)量以處理6最高，為6 166.7 kg/hm2，較處理1增產(chǎn)3 121.2 kg/hm2，增產(chǎn)率102.49%；其次為處理10，較處理1增產(chǎn)2 848.4 kg/hm2，增產(chǎn)率93.53%。

2.2 施肥水平對(duì)產(chǎn)量的影響

2.2.1 施氮水平對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響 在磷、鉀肥施用量不變，不同施氮水平下，無(wú)氮區(qū)（處理2）、低氮區(qū)（處理3）、中氮區(qū)（處理6）、高氮區(qū)（處理11）的冬小麥產(chǎn)量隨氮肥施用量的增加，呈先增加后降低趨勢(shì)，其中以處理6折合產(chǎn)量最高，為6166.7 kg/hm2（表3）。

2.2.2 施磷水平對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響 在氮、鉀肥施用量不變，不同施磷水平下，無(wú)磷區(qū)（處理4）、低磷區(qū)（處理5）、中磷區(qū)（處理6）、高磷區(qū)（處理7）的冬小麥折合產(chǎn)量隨磷肥施用量的增加也呈先增加后降低趨勢(shì)，其中以處理6折合產(chǎn)量最高，為6 166.7 kg/hm2（表3）。

表2 試驗(yàn)方案

表3 不同處理的冬小麥產(chǎn)量

2.2.3 施鉀水平對(duì)冬小麥產(chǎn)量的影響 在氮、磷肥施用量不變，不同施鉀水平下，無(wú)鉀區(qū)（處理8）、低鉀區(qū)（處理9）、中鉀區(qū)（處理6）、高鉀區(qū)（處理10）的冬小麥折合產(chǎn)量隨鉀肥用量的增加亦呈先增加后降低趨勢(shì)，其中以處理6折合產(chǎn)量最高，為6 166.7 kg/hm2（表3）。

2.3 氮、磷、鉀肥料效應(yīng)的數(shù)學(xué)模型

以冬小麥產(chǎn)量為目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用“3414”試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法，得出N、P、K肥與冬小麥產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程為：

Y=198.86+4.51N+28.92P+12.82K+0.91NP+1.24 NK-3.24 PK-0.44 N2-1.82 P2-0.44K2（R=0.97>R2=0.94）。經(jīng)對(duì)回歸模型進(jìn)行F檢驗(yàn)，氮、磷、鉀肥施用量與產(chǎn)量之間有顯著的回歸關(guān)系（F=8.2>F0.05=6.0）。通過(guò)對(duì)回歸方程優(yōu)化解析，按氮肥（N）4.00元/kg、磷肥（P2O5）6.25元/kg、鉀肥（K2O）13.00元/kg、冬小麥2.08元/kg的價(jià)格，得出冬小麥最大施肥量為N 294.0 kg/hm2、P2O5162.0 kg/hm2、K2O 34.5 kg/hm2，N、P2O5、K2O比例為1∶0.55∶0.12，此時(shí)冬小麥產(chǎn)量為6 213.0 kg/hm2。最佳施肥量為N 243.0 kg/hm2、P2O5115.5 kg/hm2、 K2O 57.0 kg/hm2， N、 P2O5、 K2O比例為1∶0.48∶0.23，此時(shí)冬小麥產(chǎn)量6 082.5 kg/hm2。

2.4 肥料利用率

根據(jù)肥料利用率計(jì)算公式，利用處理2、處理3、處理6、處理11中作物吸收氮素的量及所施氮肥中的養(yǎng)分含量得出，處理3氮肥利用率為33.6%，處理6為31.4%，處理11為17.6%。利用處理4、處理5、處理6、處理7中作物吸收的磷素量及所施磷肥中的養(yǎng)分含量得出，處理5的磷肥利用率為30.8%，處理6為25.0%，處理7為11.3%。利用處理8、處理9、處理6、處理10中作物吸收的鉀素量及所施鉀肥中的養(yǎng)分含量得出，鉀肥利用率處理9為31.3%，處理6為28.1%，處理10為11.3%。由此可知，在供試不同肥力水平下，養(yǎng)分利用率隨施肥水平的提高而逐漸降低。

表4 不同施肥水平肥料利用率 %

3 小結(jié)

1）在涇川旱塬區(qū)全膜穴播條件下，冬小麥以施N 187.5 kg/hm2、P2O590.0 kg/hm2、K2O 60.0 kg/hm2折合產(chǎn)量最高，為6 166.7 kg/hm2，較不施肥增產(chǎn)3 121.2 kg/hm2，增產(chǎn)率102.49%。

2） 通過(guò)建立冬小麥產(chǎn)量（Y）與N、P、K肥之間的回歸方程Y=198.86+4.51N+28.92 P+12.82 K+0.91NP+1.24NK-3.24PK-0.44N2-1.82P2-0.44K2（R=0.97），得出在涇川縣旱塬區(qū)全膜穴播栽培條件下，冬小麥的最大施肥量為N 294.0 kg/hm2、P2O5162.0 kg/hm2、 K2O 34.5 kg/hm2， N、 P2O5、K2O比例為1∶0.55∶0.12，此時(shí)冬小麥產(chǎn)量為6 213.0 kg/hm2。最佳施肥量為N 243.0 kg/hm2、P2O5115.5 kg/hm2、 K2O 57.0 kg/hm2， N、 P2O5、K2O比例為1∶0.48∶0.23，此時(shí)冬小麥產(chǎn)量6 082.5 kg/hm2。

3）在該試驗(yàn)條件下，氮、磷、鉀養(yǎng)分的利用率均隨施肥水平的提高而逐漸降低，其中氮肥利用率為17.6%～33.6%，磷肥利用率為13.6%～30.8%，鉀肥利用率為11.3%～31.3%。