圣女果“3414”肥效試驗(yàn)及施肥模型的建立

祁君鳳

(海南省土壤肥料站，海南?？?571100)

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圣女果“3414”肥效試驗(yàn)及施肥模型的建立

祁君鳳

(海南省土壤肥料站，海南?？?571100)

[目的]研究圣女果栽培中氮、磷、鉀肥的最佳施用量。[方法]以千禧圣女果為試驗(yàn)材料，采用測(cè)土配方施肥推薦的“3414”統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，開展肥效試驗(yàn)。利用Microsoft Excel軟件，建立一套關(guān)于肥效與產(chǎn)量的三元二次回歸曲線方法，研究氮、磷、鉀肥用量與圣女果產(chǎn)量的關(guān)系，篩選最優(yōu)施肥組合。[結(jié)果]試驗(yàn)地基礎(chǔ)肥力條件下圣女果產(chǎn)量為14 277.30 kg/hm2，缺氮、缺磷、缺鉀條件下相對(duì)產(chǎn)量分別為58.7%、85.3%、92.8%。磷、氮、鉀配合施用能夠提升圣女果的農(nóng)藝性狀。根據(jù)產(chǎn)量結(jié)果擬合方程得出，施肥量分別為氮453.15 kg/hm2、磷285.15 kg/hm2、鉀130.20 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，施肥三要素比例為3.5∶2.2∶1.0。單因素肥效分析顯示，各肥料施用量與圣女果產(chǎn)量之間均表現(xiàn)出典型的拋物線特征。[結(jié)論]該研究為圣女果的科學(xué)栽培及產(chǎn)量提升提供技術(shù)支撐。

“3414”試驗(yàn)；圣女果；產(chǎn)量；肥效；海南省

圣女果，又稱小西紅柿，茄科番茄屬，具有生津止渴、健胃消食、清熱解毒等功效。圣女果生長(zhǎng)發(fā)育的適宜溫度為20～28 ℃，非常適合在海南種植。海南省土壤多以沙壤土為主，保水能力差，農(nóng)民栽培圣女果的技術(shù)相對(duì)落后，氮、磷、鉀比例不合理，造成產(chǎn)量不穩(wěn)定，品質(zhì)及種植效果不佳[1]。筆者通過(guò)“3414”肥效試驗(yàn)，研究適宜海南省圣女果種植的最佳氮、磷、鉀肥施用量[2-3]，以期為提高圣女果單產(chǎn)、促進(jìn)農(nóng)民增收及海南省圣女果種植業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地設(shè)在海南省定安縣定城鎮(zhèn)，試驗(yàn)地屬潴育型水稻土，地勢(shì)平坦，土壤肥力中等。土壤物理性狀：pH 5.35，有機(jī)質(zhì)13.1 g/kg，堿解氮20.26 mg/kg,有效磷41.5 mg/kg,速效鉀68.62 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)材料 千禧圣女果。供試氮肥為尿素，含純氮46%；磷肥為重過(guò)磷酸鈣，含P2O546%；鉀肥為氯化鉀，含K2O 60%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 于2015年10月21日育種，11月21日移植，定植時(shí)，先在畦內(nèi)開溝，溝深15 cm，開溝施入后回土。2016年2月15日—5月11日摘果，共摘15次。采用測(cè)土配方施肥推薦的“3414”試驗(yàn)，設(shè)氮、鉀、磷3個(gè)因素，4個(gè)水平(表1)，共14個(gè)處理(表2)，每個(gè)處理3次重復(fù)。小區(qū)面積20 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 “3414”試驗(yàn)因素水平

表2 各試驗(yàn)處理因素水平組合

1.4 數(shù)據(jù)分析 采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，按照施肥量與產(chǎn)量的效應(yīng)關(guān)系分別進(jìn)行氮、磷、鉀三元二次方程和一元二次方程的擬合，根據(jù)效應(yīng)方程預(yù)測(cè)圣女果最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的氮、磷、鉀用量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)圣女果產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響 由表3可知，基礎(chǔ)肥力條件下(N0P0K0)圣女果產(chǎn)量為14 277.30 kg/hm2，其余13個(gè)處理的產(chǎn)量均有一定程度的增加，其中，處理6產(chǎn)量最高，達(dá)30 215.70 kg/hm2。不施肥處理(處理1)的株高、有效葉片數(shù)和單果重量均低于施肥處理，缺氮(處理2)和缺磷(處理4)造成農(nóng)藝性狀降低，處理6的單果重在所有處理中最高，為15.10 g，與其他處理間差異顯著(P<0.05)。

表3 不同處理對(duì)圣女果產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

2.2 “3414”試驗(yàn)產(chǎn)量模型 產(chǎn)量模型可以用一個(gè)三元二次回歸曲線表示，進(jìn)行九元一次線性回歸，以便利用Excel進(jìn)行計(jì)算，各小區(qū)的施肥水平見(jiàn)表4。

表4 圣女果“3414”肥效試驗(yàn)施肥水平及產(chǎn)量

回歸分析顯示，由于R2=0.990 9，t統(tǒng)計(jì)量>P，表明該試驗(yàn)應(yīng)拒絕“所有處理組的圣女果產(chǎn)量的總體均值都相同”的假設(shè)，具有顯著性差異。由此可知，回歸分析呈顯著的線性關(guān)系。同時(shí)，得出產(chǎn)量關(guān)于施肥水平的模型：

Y=1 700.070+15.701N+40.374P+7.026K-7.592N2-11.757P2-1.745K2+18.559NP+10.406NK-17.765PK

(1)經(jīng)F值檢測(cè)，方程回歸達(dá)極顯著水平，方程二次項(xiàng)系數(shù)為負(fù)值，一次項(xiàng)系數(shù)為正值，符合報(bào)酬遞減規(guī)律，方程擬合成功，可以依據(jù)該方程提供推薦施肥量。根據(jù)報(bào)酬遞減定律，當(dāng)邊際產(chǎn)量為0(dy/dx=0時(shí)，)作物產(chǎn)量達(dá)到最大值(x為養(yǎng)分因子)，由此對(duì)方程(1)求各因素的偏導(dǎo)數(shù)，可得聯(lián)立方程組(2)：

(2)

對(duì)方程組(2)求解，得到最高產(chǎn)量施肥量分別為氮453.15 kg/hm2、磷285.15 kg/hm2、鉀130.20 kg/hm2，三要素的比例為3.5∶2.2∶1.0。

2.3 缺素分析 運(yùn)用處理1、2、4、6、8進(jìn)行缺素分析，即缺肥區(qū)的相對(duì)產(chǎn)量與氮、磷、鉀區(qū)產(chǎn)量的百分比。由表5可知，無(wú)肥區(qū)(CK)的產(chǎn)量為14 277.30 kg/hm2，相對(duì)產(chǎn)量為47.3%，按照通用豐缺指標(biāo)判定其為“缺”，說(shuō)明施肥可以起到顯著的增產(chǎn)效果；處理2(無(wú)氮區(qū))的相對(duì)產(chǎn)量為58.7%，按照通用豐缺指標(biāo)判定為“缺”，說(shuō)明施氮肥有明顯的增產(chǎn)效果；處理4(無(wú)磷區(qū))相對(duì)產(chǎn)量為85.3%，按照通用豐缺指標(biāo)判定為“缺”，說(shuō)明施氮肥有一定的增產(chǎn)效果，處理5(無(wú)鉀區(qū))相對(duì)產(chǎn)量為92.8%，按照通用豐缺指標(biāo)判定為“豐”，說(shuō)明增施鉀肥的增產(chǎn)效果不顯著。

表5 缺肥區(qū)的產(chǎn)量及相對(duì)產(chǎn)量

2.4 單因素分析 由圖1可知，3種氮、磷、鉀施肥量與圣女果產(chǎn)量之間均表現(xiàn)出典型的拋物線特征，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)增加肥料用量有助于提高圣女果產(chǎn)量，但超過(guò)一定范圍后再增加肥料用量反而會(huì)使產(chǎn)量降低；在峰值前增施鉀肥的增產(chǎn)幅度低于氮、磷肥，峰值后過(guò)量施用磷肥，導(dǎo)致圣女果產(chǎn)量下降幅度更大。

圖1 氮、磷、鉀施肥量與圣女果產(chǎn)量的關(guān)系Fig.1 The relationship between nitrogen，phosphorus，potassium fertilizer application amount and cherry tomatoes

3 結(jié)論與討論

(1)該研究表明，利用Microsoft Excel軟件可建立一套關(guān)于肥效與產(chǎn)量的三元二次回歸曲線方法。通過(guò)這套方法，可以根據(jù)大田土壤養(yǎng)分情況，調(diào)整施肥水平，可為獲取最大產(chǎn)量提供簡(jiǎn)單有效的數(shù)理統(tǒng)計(jì)依據(jù)。

(2)氮、磷、鉀肥的合理施用可以充分發(fā)揮作物的增產(chǎn)潛力，提高種植效益。該研究結(jié)果表明，圣女果“3414”試驗(yàn)各施肥處理的產(chǎn)量均較對(duì)照明顯提高，缺失任何一種養(yǎng)分都會(huì)限制圣女果對(duì)其他養(yǎng)分的吸收并造成減產(chǎn)，施肥可以不同程度地提高圣女果的農(nóng)藝性狀，說(shuō)明氮、磷、鉀合理配施可以使圣女果獲得高產(chǎn)高效。通過(guò)對(duì)“3414”肥效試驗(yàn)的三元二次回歸分析，得出施肥量分別為氮 453.15 kg/hm2、磷285.15 kg/hm2、鉀130.20 kg/hm2時(shí)產(chǎn)量最高，施肥三要素比例為3.5∶2.2∶1.0。

(3)單因素一元二次方程肥效分析表明，施肥量與圣女果產(chǎn)量之間表現(xiàn)出典型的拋物線特征，即隨著肥料用量的增加產(chǎn)量增大，但當(dāng)肥料用量達(dá)到產(chǎn)量潛力最高點(diǎn)時(shí)，再增加肥料用量圣女果產(chǎn)量反而降低。這與前人研究結(jié)果一致[4-11]。因此，根據(jù)作物及其立地環(huán)境的特點(diǎn)，合理施肥對(duì)于提高作物產(chǎn)量和生態(tài)保護(hù)具有重要意義。

[1] 楊如達(dá)，田宏先，李海，等.晉西北生態(tài)區(qū)黍子“3414”肥效試驗(yàn)[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(6)：581-583.

[2] 曾玲玲，崔秀輝，李清泉，等.氮磷鉀配施對(duì)綠豆產(chǎn)量的效應(yīng)研究[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(7)：48-51.

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Cherry Tomatoes “3414” Manure Trial and Establishment of Fertilization Model

QI Jun-feng

(Soil and Fertilizer Station of Hainan Province, Haikou, Hainan 571100)

[Objective] The aim was to study the optimum application amount of nitrogen, phosphorus and potassium in the cultivation of cherry tomatoes. [Method] Based on the “3414” unified standard recommended by soil testing and fertilization, the experiment was designed to carry out the fertilizer efficiency experiment. Using Microsoft Excel software, the quadratic regression curve method about fertilizer efficiency and yield was established. The relationship between nitrogen, phosphorus and potassium concentration and cherry tomatoes yield was studied, the optimal fertilization combination was selected. [Result] The results showed that the yield of cherry tomato is 14 277.30 kg/hm2under the basic fertility condition, while under the conditions of nitrogen, phosphorus and potassium deficiency, yields of cherry tomato were 58.7%, 85.3% and 92.8%, respectively. Phosphorus, nitrogen and potassium fertilizers could promote agronomic traits. According to the fitting equation of yield, the yield was the highest when the fertilizer was N 453.15 kg/hm2, P2O5285.15 kg/hm2, K2O 130.20 kg/hm2, and the proportion of the three elements was 3.5∶2.2∶1. The results of single factor analysis showed that the typical parabolic characteristics were found between the application rates of fertilizers and cherry tomato yield. [Conclusion] The study can provide technical support for scientific cultivation and yield improvement of cherry tomatoes.

“3414” trail; Cherry tomatoes; Yield; Fertilizer efficiency; Hainan Province

祁君鳳(1982- )，女，山西神池人，農(nóng)藝師，碩士， 從事土壤肥料研究。

2016-12-05

S 641.2

A

0517-6611(2016)36-0044-03