西吉縣紅蒜苗最佳施肥量研究

韓興斌，王鵬云

（1.西吉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)推廣中心，寧夏 西吉 756200；2.西吉縣馬建鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)服務(wù)中心，寧夏 西吉 756200）

近年來(lái)，西吉縣大力發(fā)展芹菜種植產(chǎn)業(yè)，常年種植達(dá)5.34×107m2，但連續(xù)種植也帶來(lái)連作障礙。為解決芹菜連作障礙問(wèn)題，2013年西吉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)推廣中心技術(shù)人員調(diào)查和取土化驗(yàn)發(fā)現(xiàn)種過(guò)蒜苗的地，耕層土壤疏松肥沃，團(tuán)粒結(jié)構(gòu)好，提出了用蒜苗倒茬解決芹菜連作障礙問(wèn)題的措施。目前蒜苗種植面積達(dá)6.67×106m2，已成為西吉縣又一新興的特色農(nóng)業(yè)。但是農(nóng)民在種植蒜苗中，存在盲目施肥現(xiàn)象，影響蒜苗的產(chǎn)量和質(zhì)量。為指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥，有效提高土地產(chǎn)出率，降低生產(chǎn)成本，增加農(nóng)民收入，特安排“3414”肥料試驗(yàn)對(duì)該區(qū)域紅蒜苗的最佳施肥指標(biāo)進(jìn)行初步探討。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)設(shè)在西吉縣吉強(qiáng)鎮(zhèn)楊坊村，試驗(yàn)土壤為典型黑壚土，前茬連續(xù)3年芹菜，第3茬芹菜死苗嚴(yán)重。主要理化指標(biāo)：春季試驗(yàn)前測(cè)得0～20 cm耕層土壤有機(jī)質(zhì)13.45 g/kg、全氮1.06 g/kg、堿解氮98.52 mg/kg、有效磷15.88 mg/kg、速效鉀202.47 mg/kg、pH 8.73、全鹽0.8 g/kg。

1.2 試驗(yàn)材料

供試品種為甘肅酒泉甘草店鄉(xiāng)康家崖村紫皮紅蒜。供試肥料為尿素（N 46%）、普通過(guò)磷酸鈣（P2O546%）、硫酸鉀（k2O 50%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用“3414”完全田間肥效試驗(yàn)設(shè)計(jì),以氮素N、磷素P2O5、鉀素K2O為3個(gè)調(diào)控變量因子，各4個(gè)水平，14個(gè)處理，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。4個(gè)水平的含義為：0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件下的推薦施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5。試驗(yàn)方案見(jiàn)表1。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用江蘇省揚(yáng)州市土壤肥料站設(shè)計(jì)的“3414”試驗(yàn)分析器SG-2.2和Excel進(jìn)行分析。

根據(jù)試驗(yàn)方案，其中30%純N、100%P2O5、100%K2O播前一次性基施，另外70%純N在退母期前追施50%，在蒜白快速生長(zhǎng)期追施50%[1]。病蟲(chóng)害根據(jù)田間發(fā)病情況及時(shí)防治。

1.4 試驗(yàn)實(shí)施過(guò)程

試驗(yàn)于2014年3月18日劃小區(qū)，按試驗(yàn)要求取基礎(chǔ)土樣、施基肥、整地，小區(qū)凈面積25 m2，小區(qū)四周筑土埂堵水，小區(qū)灌水采取單渠獨(dú)灌，不得竄肥。3月25日播種，行株距15 cm×5 cm、播深4～5 cm。5月10日蒜苗5葉1心，追“退母”肥1次。5月25日追第2次肥。6月18日實(shí)挖測(cè)產(chǎn)，計(jì)產(chǎn)面積3.2 m2，其他管理措施同大田。

表1 蒜苗“3414”試驗(yàn)設(shè)計(jì) kg

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥配比對(duì)紅蒜苗產(chǎn)量的影響

由表2可知，方差分析重復(fù)間F=3.44＞F0.05=3.37，處理間F=26.91＞F0.01=2.9，說(shuō)明不同施肥配比對(duì)蒜苗產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響，施肥處理的蒜苗產(chǎn)量較對(duì)照處理1增產(chǎn)顯著，其中以處理6（N2P2K2）的增產(chǎn)幅度最大，增產(chǎn)51.32%，其次是處理10（N2P2K3），增產(chǎn)47.86%，可見(jiàn)氮、磷、鉀等大量營(yíng)養(yǎng)元素對(duì)蒜苗產(chǎn)量形成具有重要作用。在其他兩個(gè)因素為2水平而調(diào)整氮、磷、鉀三者中的任何一個(gè)肥料的施肥水平時(shí)，由0水平增加到2水平的過(guò)程中，蒜苗產(chǎn)量都顯著提高，但超量施肥則降低產(chǎn)量。充分說(shuō)明氮、磷、鉀的不同配施水平對(duì)蒜苗產(chǎn)量影響不相同，存在明顯的回歸關(guān)系。

2.2 肥料效應(yīng)方程的建立與檢驗(yàn)

將試驗(yàn)N、P2O5、K2O的2水平施肥量、肥料單價(jià)、蒜苗單價(jià)及14個(gè)處理的667 m2產(chǎn)量輸入到江蘇省揚(yáng)州市土壤肥料站設(shè)計(jì)的“3414”試驗(yàn)分析器SG-2.2中[2-3]，通過(guò)計(jì)算得到產(chǎn)量與調(diào)控因子的數(shù)學(xué)模型方程為：

Y=1 499.806 6+26.139 3N+34.791 5P+41.140 7K-0.739 1N2-1.846 8P2-2.356 8K2+0.278 1NP+0.081 6NK+1.043 9PK

回歸統(tǒng)計(jì)復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.995 64＞R0.05=0.918 559，產(chǎn)量與施肥水平高度正相關(guān)，方差分析F＝50.63＞F0.05=6.00，表明蒜苗產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥施用量之間差異顯著，說(shuō)明利用該數(shù)學(xué)模型方程計(jì)算的最高產(chǎn)量施肥量、最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施肥量具有真實(shí)性，能指導(dǎo)該區(qū)域農(nóng)戶對(duì)紅蒜苗進(jìn)行合理施肥。

2.3 肥料效應(yīng)方程分析

通過(guò)分析上述三元二次肥效應(yīng)回歸方程式的一、二次項(xiàng)系數(shù)，可以判斷出各施肥因子對(duì)目標(biāo)性狀的貢獻(xiàn)大小。對(duì)蒜苗而言，因?yàn)榈?、磷、鉀肥一次?xiàng)系數(shù)均為正值，且一次項(xiàng)系數(shù)鉀＞磷＞氮，所以增施氮、磷、鉀肥均能促進(jìn)蒜苗產(chǎn)量增加，增產(chǎn)效果鉀＞磷＞氮，這與蒜苗喜磷鉀的生理相吻合。該方程的二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說(shuō)明過(guò)量施肥會(huì)降低紅蒜苗產(chǎn)量，造成肥料利用率下降。

表2 不同處理間蒜苗產(chǎn)量結(jié)果

對(duì)該三元二次肥料效應(yīng)方程求偏導(dǎo)可知，667 m2最高產(chǎn)量Y=2 280.38 kg，此時(shí)純N、P2O5、K2O的施用量分別為21.08、14.45、12.30 kg。邊際利潤(rùn)運(yùn)算，R=0，蒜苗667 m2最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為2 270.03 kg，最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施純N、P2O5、K2O量分別為18.85、12.93、10.68 kg。

2.4 氮、磷、鉀肥料單因素分析

即N、P2O5、K2O 3個(gè)調(diào)控變量因子若其中2個(gè)因子的施肥量在最佳2水平時(shí)，另1個(gè)因子的肥料效應(yīng)分析。

2.4.1 氮肥效應(yīng)分析

把處理2、3、6、11的施純N量和產(chǎn)量輸入Excel表，進(jìn)行分析得到氮肥肥料效應(yīng)回歸函數(shù)方程：

Y=1 954.61+34.412 2N-0.906 8N2

回歸統(tǒng)計(jì)復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.999 984＞R0.05=0.95，表明產(chǎn)量與施肥水平高度正相關(guān)，函數(shù)方程一次系數(shù)＞0，二次系數(shù)＜0，函數(shù)圖像呈開(kāi)口向下的拋物線，有極大值，說(shuō)明純P2O5、K2O都在2水平時(shí)，隨著施純N量的不斷增加，蒜苗產(chǎn)量相應(yīng)增加，當(dāng)施純N量增加到一定數(shù)量時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高，若再增大施純N量，蒜苗產(chǎn)量反而呈下降趨勢(shì)，說(shuō)明過(guò)量施用純N肥會(huì)嚴(yán)重抑制蒜苗的產(chǎn)量，因此蒜苗的施氮量應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。

求偏導(dǎo)可知,該田塊蒜苗667 m2最高產(chǎn)量可達(dá)2 281.09 kg，最大施純N量18.97 kg。

2.4.2 磷肥效應(yīng)分析

把處理4、5、6、7施P2O5量和產(chǎn)量輸入Excel表，進(jìn)行分析得到磷肥肥料效應(yīng)回歸函數(shù)方程：

Y=1 923.41+56.493 3P-2.227 8P2

回歸統(tǒng)計(jì)復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.999 977＞R0.05=0.95，表明產(chǎn)量與施肥水平高度正相關(guān)，函數(shù)方程一次系數(shù)＞0，二次系數(shù)＜0，函數(shù)圖像呈開(kāi)口向下的拋物線，有極大值，說(shuō)明純N、K2O施用量都在2水平時(shí)，隨著施磷量的不斷增加，蒜苗產(chǎn)量相應(yīng)增加，當(dāng)施P2O5量增加到一定數(shù)量時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高，若再增大施P2O5量，蒜苗產(chǎn)量反而下降，說(shuō)明過(guò)量施用磷肥會(huì)抑制蒜苗產(chǎn)量的增加。

求偏導(dǎo)可知，該田塊蒜苗667 m2最高產(chǎn)量為2 281.56 kg，最大施P2O5量為12.67 kg。

2.4.3 鉀肥效應(yīng)分析

把處理6、8、9、10施K2O量和產(chǎn)量輸入Excel表，進(jìn)行分析得到鉀肥肥料效應(yīng)回歸函數(shù)方程：

Y=1 946.33+60.716K-2.792K2

回歸統(tǒng)計(jì)復(fù)相關(guān)系數(shù)R=0.999 56＞R0.05=0.95，表明產(chǎn)量與施肥水平高度正相關(guān)，函數(shù)方程一次系數(shù)＞0，二次系數(shù)＜0，函數(shù)圖像呈開(kāi)口向下的拋物線，有極大值，說(shuō)明純N、P2O5施用量都在2水平時(shí)，隨著施K2O量的不斷增加，蒜苗產(chǎn)量相應(yīng)增加，當(dāng)施K2O量增加到一定數(shù)量時(shí)，產(chǎn)量達(dá)到最高，若再增大施K2O量，蒜苗產(chǎn)量反而下降，說(shuō)明過(guò)量施用鉀肥也會(huì)抑制蒜苗產(chǎn)量的增加。

求偏導(dǎo)可知，該田塊蒜苗667 m2最高產(chǎn)量為2 276.42 kg，最大施鉀量為10.87 kg。

3 結(jié)論

3.1 本“3414”肥效試驗(yàn)N、P2O5、K2O三項(xiàng)施肥因子，經(jīng)方差分析表明，所擬合的三元二次肥料效應(yīng)方程和單因素一元二次肥料效應(yīng)方程，對(duì)紅蒜苗產(chǎn)量效應(yīng)均符合二次函數(shù)正態(tài)分布規(guī)律，說(shuō)明試驗(yàn)結(jié)果可信，所得的最高產(chǎn)量施肥量、最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施肥量具有真實(shí)性，能指導(dǎo)西吉縣葫蘆河川道區(qū)農(nóng)民種植紅蒜苗用肥。

3.2 從紅蒜苗產(chǎn)量與N、P2O5、K2O的三元二次肥料效應(yīng)方程可知：N、P2O5、K2O的一次項(xiàng)系數(shù)均為正值，且大小表現(xiàn)為K2O＞P2O5＞N，表明增施N、P2O5、K2O肥均能促進(jìn)蒜苗產(chǎn)量增加，增產(chǎn)效果K2O＞P2O5＞N，由此可見(jiàn)紅蒜苗為喜磷鉀作物。二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，說(shuō)明過(guò)量施肥會(huì)降低紅蒜苗產(chǎn)量，造成肥料利用率下降。因此當(dāng)?shù)丶t蒜苗栽培中要合理控制施用氮肥，適量增施磷、鉀肥。

3.3 結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果，參考西吉縣周邊省市農(nóng)戶施肥經(jīng)驗(yàn)，該區(qū)域農(nóng)民種植紅蒜苗施肥最佳標(biāo)準(zhǔn)為：667 m2目標(biāo)產(chǎn)量2 300～2 500 kg，在667 m2基施農(nóng)家土雜肥3 000 kg的基礎(chǔ)上，需施純N 18～20 kg、P2O512～14 kg、K2O 10～12 kg，其中30%純N、100%P2O5、100%K2O播前一次性基施，另外70%純N在退母期前追施50%，在蒜白快速生長(zhǎng)期追施50%。