不同N、P、K施肥量對玉米生育性狀和產(chǎn)量的影響

鐘德衛(wèi) 鄧燕 康祝科等

摘要 [目的]為了科學(xué)指導(dǎo)云南省綏江縣玉米生產(chǎn)，探索玉米最佳推薦施肥量，為制定綏江縣玉米配方施肥提供科學(xué)依據(jù)。[方法]通過開展綏江縣玉米“3414”田間肥效試驗，借助“3414田間試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)”軟件，對玉米產(chǎn)量三元二次和一元二次肥料效應(yīng)方程進(jìn)行相關(guān)研究。[結(jié)果]該區(qū)域玉米最佳施肥方案為：純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，獲得最佳產(chǎn)量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。[結(jié)論]合理配施N、P、K肥，既可提高玉米產(chǎn)量，又可增加經(jīng)濟(jì)效益，對綏江縣開展玉米配方施肥具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 玉米；配方施肥；“3414”試驗；回歸分析；最佳方案

中圖分類號 S963.31+1；S131+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）05-088-03

Effects of Different N， P， K Fertilizer on Maize Growth Characters and Yield

ZHONG Dewei1， DENG Yan2， KANG Zhuke1 et al

（1. Suijiang County Soil Fertilizer Work Station， Suijiang， Yunnan 657700； 2. Sujiang Agricultural Regionalization Office， Suijiang， Yunnan 657700）

Abstract [Objective] To provide scientific guidance for maize production in Suijiang County， Yunnan Province， explore the best recommended fertilization of maize， and provide scientific basis for the formulation of the corn of formula fertilization in Suijiang County. [Method] Through the development of Suijiang County "3414" corn field fertilizer experiment， with the help of "experiment design and data of 3414 field management system" software， corn yield ternary quadratic one yuan secondary fertilizer effect equation was analyzed. [Result] The regional optimum fertilization scheme for corn： Pure N， pure P2O5 and K2O were 244.38， 58.75 and 107.38 kg/hm2， obtain the best yield of 6 975.60 kg/hm2， the maximum benefits 16 888.58 yuan/hm2. [Conclusion] The reasonable formula of N fertilizer， P fertilizer， K fertilizer， which can increase the yield of maize， but also can increase the economic benefit， has the guiding sense to the development of formula fertilization of maize in Suijiang County.

Key words Corn； Fertilizer； "3414" test； Regression analysis； The best solution

基金項目 國家農(nóng)業(yè)部測土配方施肥補(bǔ)貼項目（農(nóng)辦財〔2012〕42號、云農(nóng)財〔2012〕29號）。

作者簡介 鐘德衛(wèi)（1972- ），男，云南綏江人，高級農(nóng)藝師，從事種植業(yè)和土壤肥料技術(shù)研究及推廣。

收稿日期 20141215

對于中國這樣一個人口大國，糧食生產(chǎn)是關(guān)系國計民生的大事，現(xiàn)實意義非常重大[1]。尤其是對于因國家大型水電站——向家壩電站建設(shè)而導(dǎo)致近6萬城鄉(xiāng)居民搬遷和后靠安置，造成耕地減少、糧食生產(chǎn)面臨嚴(yán)峻形勢的移民大縣——綏江縣抓好糧食生產(chǎn)、確保糧食安全顯得尤為重要。綏江縣是典型的山區(qū)農(nóng)業(yè)小縣，地處云南省東北角昭通市北部金沙江南岸。玉米是主要的糧食作物，常年種植面積6 666.7 hm2，總產(chǎn)量1.88萬t，種植面積和總產(chǎn)量均居全縣第1位，分別占糧食種植面積和總產(chǎn)量的41.7%和45%[2]。為進(jìn)一步提高綏江玉米產(chǎn)量，探索玉米節(jié)本增效措施，2012年按照農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥項目技術(shù)規(guī)范》和《綏江縣大春作物“3414”田間肥效試驗實施方案》要求，以農(nóng)田土壤現(xiàn)有肥力條件為依據(jù)，開展玉米田間肥料效應(yīng)試驗，研究當(dāng)?shù)赜衩追N植最佳施肥方案，為科學(xué)指導(dǎo)全縣玉米生產(chǎn)提供參考價值。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地設(shè)在綏江縣南岸鎮(zhèn)南岸村6組胡某的承包地中，位于E 103°51′29″，N 28°39′18″，海拔高度833 m，土壤類型為系黃壤土—黃壤—石灰?guī)r—大土泥，前作小麥。試驗地地勢平坦，土壤肥力中等均勻。經(jīng)采集土樣檢測，pH 6.4，有機(jī)質(zhì)19.6 g/kg，堿解氮100 mg/kg，有效磷5.2 mg/kg，速效鉀94 mg/kg。供試玉米品種選用雜交種盛玉九號，供試肥料選用尿素（含純N 46%）、過磷酸鈣（含P2O5 18%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

1.2 試驗設(shè)計

采用“3414”肥料效應(yīng)試驗方案[3]，即設(shè)氮、磷、鉀3個因素（純N 276 kg，P2O5 108 kg，K2O 135 kg，均為當(dāng)?shù)孛縣m2相對最佳施肥量），4個水平，14個處理（表1）。

其中，“0水平”指不施用任何肥料，“1水平”為0.5倍“2水平”值，“2水平”指最接近當(dāng)?shù)乩硐霠顟B(tài)下的相對最佳施肥量，“3水平”為1.5倍“2水平”值。每個小區(qū)肥料用量如下：“1水平”為450 g尿素，450 g過磷酸鈣，168.5 g氯化鉀；“2水平”[4]為900 g尿素，900 g過磷酸鈣，337 g氯化鉀；“3水平”為1 350 g尿素，1 350 g過磷酸鈣，505.5 g氯化鉀。小區(qū)長5 m，寬3 m，小區(qū)面積15 m2。3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，共42個小區(qū)，重復(fù)之間留60 cm走道。試驗四周設(shè)置保護(hù)行。磷肥和鉀肥全部用作底肥，氮肥10%作底肥，其余作追肥，其苗肥、拔節(jié)肥和穗肥的施用比例分別為20%、30%和40%。

1.3 試驗實施

采用玉米營養(yǎng)團(tuán)育苗單株定向移栽密植栽培，5月17日播種，5月27日移栽，行距1.0 m，株距23.8 cm，栽種密度42 000株/ hm2。6月9日、6月30日和8月6日分別追施苗肥、拔節(jié)肥和穗肥，9月20日成熟收獲。其他栽培管理措施同大面生產(chǎn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理的生育性狀表現(xiàn)比較

從表2可以看出，株高和穗長隨著N肥施用量的增加而增加，與P肥和K肥的施用量無明顯關(guān)系；穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀則隨著N肥施肥量的增加均表現(xiàn)為先增后降趨勢。處理⑥在穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重等方面的綜合性狀表現(xiàn)相對更好，可顯著地提高玉米產(chǎn)量?？傮w來看，玉米的經(jīng)濟(jì)性狀隨著N、P、K肥施用量的增加而表現(xiàn)為先增后降的趨勢。

2.2 不同施肥處理的產(chǎn)量效果比較

從表3可以看出，在不使用氮、磷、鉀肥（N0P0K0處理）的情況下，其產(chǎn)量低于其他任何處理，僅為4 884.00 kg/hm2；而處理⑥產(chǎn)量最高，達(dá)7 374.35 kg/hm2。從單因素來看，處理②、③、⑥、B11隨著N肥施用量的增加，其產(chǎn)量排除其他營養(yǎng)元素的干擾在總體上表現(xiàn)為先增后減趨勢；處理④、⑤、⑥、⑦隨著P含量的增加，其產(chǎn)量出現(xiàn)先增后降趨勢；處理⑧、⑨、⑥、⑩隨著K含量的增加，其產(chǎn)量也表現(xiàn)出先增加后減少趨勢。綜合各處理結(jié)果，發(fā)現(xiàn)不同的施肥處理對應(yīng)的玉米產(chǎn)量存在不同程度差異，總體表現(xiàn)為先增后減趨勢，符合肥料報酬遞減律[5]。

2.2.1 三元二次肥料效應(yīng)分析。

依據(jù)表3中各種施肥處理所獲產(chǎn)量等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，借助“3414田間試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)”[6]進(jìn)行分析，獲得氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）三肥料效應(yīng)方程為：

y=4 853.349 0+9.027 7x1+6.722 5x2+6.514 2x3-0.014 1x21-0.009 4x22+0.001 2x23+0.007 1x1x2-0.005 8x1x3-0.042 5x2x3

式中，y為產(chǎn)量；x為肥料用量，x1：N，x2：P2O5，x3：K2O，單位均為kg/hm2。同時，獲得相關(guān)系數(shù)（R）為0.985 7，標(biāo)準(zhǔn)誤差（Sy）為204.492 3。經(jīng)方差分析，F(xiàn)=15.231 9>F0.01=14.659 1，說明處理產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥料施用量之間均有0.01水平顯著回歸關(guān)系。

2.2.2 一元二次肥料效應(yīng)分析。

利用試驗中特定的處理，借助“3414田間試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)”進(jìn)行運算分析，得到氮、磷、鉀單因素肥料效應(yīng)方程（表4）。各效應(yīng)方程F值除P因素外均小于其對應(yīng)F0.05值，因此各效應(yīng)方程能較好地表達(dá)當(dāng)?shù)氐姆柿吓c玉米產(chǎn)量的關(guān)系。

2.3 肥料效應(yīng)模型方程應(yīng)用

2.3.1 三元二次回歸方程最大產(chǎn)量和最佳施肥量。

利用“3414田間試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)”進(jìn)行分析，得到純N、純P2O5和純K2O分別為317.84、118.80和158.33 kg/hm2時，最大產(chǎn)量7 203.05 kg/hm2。參考當(dāng)?shù)氐竟群透鞣柿系氖袌鰞r格（玉米2.80元/kg、純N 5.43元/kg、純P2O5 7.78元/kg、純K2O 8.00元/kg），計算最佳施肥量以及最大收益，獲得其最佳施肥量純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，最佳產(chǎn)量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。

2.3.2 一元二次回歸方程最大產(chǎn)量和最佳施肥量。

當(dāng)純N為298.65 kg/hm2時，最大產(chǎn)量為7 230.53 kg/hm2；當(dāng)純N為282.87 kg/ hm2時，最佳產(chǎn)量為7 226.46 kg/hm2，最大效益為17 158.02元/hm2。當(dāng)純P2O5為96.03 kg/hm2時，最大產(chǎn)量為7 385.22 kg/hm2；當(dāng)純P2O5為92.32 kg/hm2時，最佳產(chǎn)量為7 384.55 kg/hm2，最大效益為17 600.67元/hm2。當(dāng)純K2O為113.62 kg/hm2時，最大產(chǎn)量為7 308.02 kg/hm2；當(dāng)純K2O為102.73 kg/hm2時，產(chǎn)量為7 306.11 kg/hm2，最大效益為17 381.04元/hm2。

3 結(jié)論與討論

（1）在最佳的N、P、K養(yǎng)分施用量處理情況下，玉米在穗長、穗行數(shù)、行粒數(shù)和千粒重等生育指標(biāo)方面比其他施肥處理表現(xiàn)出更大優(yōu)勢，有望顯著提高玉米產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)效益。

（2）試驗擬合的玉米作物產(chǎn)量與肥料養(yǎng)分施用量的一元二次方程效應(yīng)關(guān)系在理論上和前人的試驗研究結(jié)果比較一致[7-12]，三元二次效應(yīng)方程的相關(guān)系數(shù)為0.985 7，達(dá)99%極顯著水平。擬合的效應(yīng)方程與所預(yù)測的最高產(chǎn)量、最佳產(chǎn)量和相應(yīng)的施肥量與實際生產(chǎn)相吻合，符合當(dāng)?shù)貙嶋H情況。

（3）建議所試區(qū)域玉米施肥最佳方案為：純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，可獲最佳產(chǎn)量6 975.60 kg/hm2、最大效益16 888.58元/hm2。

（4）該試驗僅對綏江縣該區(qū)域進(jìn)行研究，還需進(jìn)行多點多年試驗研究，才能建立完善的綏江縣玉米施肥技術(shù)體系。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳新平，張福鎖.通過“3414”試驗建立測土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系[J].中國農(nóng)技推廣，2006，22（4）：36-39.

[2] 綏江縣地方志編纂委員會.綏江縣年鑒[M].潞西：德宏民族出版社，2012：39.

[3] 國家農(nóng)業(yè)部.測土配方施肥技術(shù)規(guī)范（2011年修訂版）[S].2011.

[4] 張福鎖.測土配方施肥技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2011：82.

[5] 陳倫壽.報酬遞減律與合理施肥[J].北京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1982，8（1）：69-76.

[6] 全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.3414田間試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)分析管理系統(tǒng)（2.0 For Winxp With DotNet 2.0）[Z].2008.

[7] 徐金榮，陳麗梅，劉梅，吉林春玉米施肥模型的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38（33）：18839-18841.

[8] 韓振鋒.玉米“3414”肥料試驗結(jié)果與分析[J].山西科技，2011（3）：140-141.

[9] 邢月華，汪仁，包紅.不同磷肥用量對玉米產(chǎn)量·效益及養(yǎng)分吸收的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（32）：19834-19835，19923.

[10] 王勇，吳清毅，陳卓，等.貴州省湄潭縣玉米3414肥效試驗研究[J].北京農(nóng)業(yè)，2011（5）：60-61.

[11] 孫樹榮，周進(jìn)財.忻州旱地玉米3414試驗肥料效應(yīng)分析[J].山西師范大學(xué)學(xué)報，2012（3）：75-78.

[12] 曹群虎，慕芳，段長林.長武縣玉米“3414”肥效研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（2）：414-416.

責(zé)任編輯 劉月娟 責(zé)任校對 李巖