甜高粱專用肥配方篩選及經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究

閆富海，閆治斌，王學(xué)，馬世軍，秦嘉海，王怡心

（甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司，甘肅酒泉735000）

甜高粱專用肥配方篩選及經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究

閆富海，閆治斌，王學(xué)，馬世軍，秦嘉海，王怡心

（甘肅省敦煌種業(yè)股份有限公司，甘肅酒泉735000）

進(jìn)行了甜高粱專用肥配方篩選及經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究。結(jié)果表明：甜高粱專用肥原料間的效應(yīng)是：尿素＞磷酸二銨＞硫酸鋅＞鉬酸銨，甜高粱專用肥配方比例為：鉬酸銨0.0259∶磷酸二銨0.3506∶尿素0.5844∶硫酸鋅0.0391。隨著甜高粱專用肥施用量梯度的增加，甜高粱株高、莖粗、地上部干重、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重和產(chǎn)量在增加。隨著甜高粱專用肥施用量梯度的增加，甜高粱邊際利潤(rùn)在遞增，當(dāng)甜高粱專用肥施用量超過(guò)1.50t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)出現(xiàn)負(fù)值。甜高粱專用肥施用量（x）與甜高粱產(chǎn)量（y）的回歸方程為：y=1.46+1.8413x-0.5691x2，甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為1.49t/hm2，甜高粱理論產(chǎn)量為2.94t/hm2。

甜高粱；專用肥；最佳經(jīng)濟(jì)效益施用量

甜高粱是目前世界上生物產(chǎn)量高的新型能源作物之一，甘肅省為了解決全省畜牧業(yè)快速發(fā)展帶來(lái)的飼料短缺的瓶頸，近年來(lái)，把甜高粱作為加快農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、提升畜牧業(yè)飼草料供給保障能力、促進(jìn)農(nóng)民持續(xù)增收的重要舉措。截止2015年甜高粱種植面積達(dá)到30萬(wàn)畝（2萬(wàn)hm2），甜高粱產(chǎn)業(yè)已發(fā)展為甘肅貧困地區(qū)農(nóng)民增收，畜牧業(yè)增效產(chǎn)業(yè)之一。目前存在的主要問(wèn)題是：甜高粱制種農(nóng)戶科學(xué)施肥的意識(shí)較差，施肥盲目性較大，甜高粱制種田化學(xué)肥料超量施用，沒(méi)有施用微量元素的習(xí)慣，導(dǎo)致甜高粱種植田氮磷富集，有效鋅和有效鉬小于臨界濃度，土壤養(yǎng)分比例失衡，缺鋅、缺鉬的生理性病害經(jīng)常發(fā)生；甜高粱專用肥產(chǎn)品匱乏，市場(chǎng)上流通的專用肥有效成分和比例不符合本區(qū)甜高粱種植田養(yǎng)分現(xiàn)狀和甜高粱對(duì)養(yǎng)分的吸收比例，導(dǎo)致甜高粱品質(zhì)和產(chǎn)量下降，影響了本區(qū)甜高粱產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，有關(guān)專用肥研究受到了廣泛的關(guān)注，而甜高粱專用肥的研究報(bào)道文獻(xiàn)較少。本文以甘肅省河西走廊甜高粱制種過(guò)程中存在的甜高粱專用肥匱乏為切入點(diǎn)，以傳統(tǒng)的尿素、磷酸二銨、硫酸鋅、鉬酸銨為原料[1]，采用正交試驗(yàn)方法確定原料最佳配方，合成甜高粱專用肥，并進(jìn)行田間驗(yàn)證試驗(yàn)，以便對(duì)其肥效做出確切的評(píng)價(jià)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2015—2016年在甘肅省酒泉市肅州區(qū)上壩鄉(xiāng)光輝村進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔高度1455m，土壤類型是灌漠土，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)18.36g/kg，堿解氮45.45 mg/kg，速效磷6.71mg/kg，速效鉀125.54 mg/kg，有效硼0.43mg/kg，有效錳7.12mg/kg，有效銅1.43mg/kg，有效鋅0.46mg/kg，有效鐵4.50mg/kg，有效鉬0.11mg/kg，可溶性鹽1.79mg/kg，pH值8.36，容重1.42g/cm3，總孔隙度46.42%，土壤質(zhì)地為沙壤質(zhì)土，前茬作物是制種玉米。

1.1.2 參試材料尿素，粒徑2～3 mm，含N 46%，甘肅劉家峽化工廠產(chǎn)品；磷酸二銨，粒徑2～5 mm，含N 18%，P2O546%，云南云天化國(guó)際化工股份有限公司產(chǎn)品；硫酸鋅，含Zn 23%，粒徑1～2 mm，甘肅劉家峽化工廠產(chǎn)品；鉬酸銨，含Mo 54.3%，鄭州裕達(dá)化工原料有限公司生產(chǎn)；甜高粱品系為大馬力，由浙江省農(nóng)科院選育。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理試驗(yàn)一：甜高粱專用肥配方篩選。2015年4月26日，選擇鉬酸銨、磷酸二銨、尿素、硫酸鋅為4個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平，按正交表L9（34）設(shè)計(jì)9個(gè)處理[2]，見表1。按表1括號(hào)中的數(shù)量稱取各種原料混合均勻后組成9個(gè)試驗(yàn)處理。

試驗(yàn)二：甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量的研究。2016年4月26日，依據(jù)試驗(yàn)一篩選的配方自己配制，將鉬酸銨、磷酸二銨、尿素、硫酸鋅重量比按0.0259∶0.3506∶0.5844∶0.0391混合得到甜高粱專用肥產(chǎn)品，經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析含N 33.19%，P2O516.10%，Zn 0.90%，Mo 1.41%。將合成的甜高粱專用肥施用量梯度設(shè)計(jì)為0.00（CK），0.30，0.60，0.90，1.20，1.50，1.80 t/hm2共7個(gè)處理，以處理1不施肥為對(duì)照（CK），每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 L(3)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2 田間種植方法上述兩個(gè)試驗(yàn)均在同一塊地上進(jìn)行，田間試驗(yàn)小區(qū)面積為32m2（8m×4m），小區(qū)四周筑埂，埂寬30cm，高35cm，甜高粱專用肥在播種前施入20cm土層，2015—2016每年的4月24日播種，播種深度為2～3cm，先播不育系，不育系發(fā)芽后播種第一期保持系，第一期保持系發(fā)芽后播種第二期保持系，株距20cm，行距50cm，父母本行比為3∶6，分別在拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期各滴灌1次，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)灌水量相等。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法甜高粱收獲時(shí)測(cè)定農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法差異顯著性采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)法。依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c求得甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量（x0）[3]；依據(jù)肥料效應(yīng)回歸方程式y(tǒng)=a+bx+cx2，求得甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量時(shí)的甜高粱理論產(chǎn)量（y）[4]。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜高粱專用肥配方確定

2015年9月20日甜高粱收獲時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正交試驗(yàn)結(jié)果（表2）分析可知，因素間效應(yīng)值（R）按大小排序依次為：C（3.07）＞B（2.84）＞D（1.69）＞A（0.50），說(shuō)明影響甜高粱產(chǎn)量的因素按大小排序?yàn)椋耗蛩兀玖姿岫@＞硫酸鋅＞鉬酸銨。比較各因素不同水平的T值，可以看出：TA2＞TA3＞TA1，說(shuō)明甜高粱產(chǎn)量隨鉬酸銨施用量梯度的增大而增加，當(dāng)鉬酸銨施用量超過(guò)0.04t/hm2，甜高粱產(chǎn)量又隨鉬酸銨施用量梯度的增大而降低；TB3＞TB2＞TB1，說(shuō)明隨著磷酸二銨施用量梯度的增加，甜高粱產(chǎn)量在增加，磷酸二銨施用量一般為0.54t/hm2；TC2＞TC3＞TC1，說(shuō)明甜高粱產(chǎn)量隨尿素施用量梯度的增大而增加，當(dāng)尿素施用量超過(guò)0.90t/hm2，甜高粱產(chǎn)量又隨尿素施用量梯度的增大而降低；TD1＞TD3＞TD2，說(shuō)明隨著硫酸鋅施用量的增加，甜高粱產(chǎn)量在遞減，硫酸鋅最適施用量為0.06t/hm2。從各因素的T值可以看出，甜高粱專用肥因素間最佳組合為：A2（鉬酸銨0.04t/hm2），B3（磷酸二銨0.54t/hm2），C2（尿素0.90t/hm2），D1（硫酸鋅0.06t/hm2），將鉬酸銨、磷酸二銨、尿素、硫酸鋅重量比按0.0259：0.3506：0.5844：0.0391混合得到甜高粱專用肥產(chǎn)品。

2.2 不同劑量甜高粱專用肥對(duì)甜高粱農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.2.1 對(duì)甜高粱農(nóng)藝性狀的影響2016年9月29日甜高粱收獲時(shí)由測(cè)定數(shù)據(jù)（表3）可知，甜高粱專用肥施用量與甜高粱株高、莖粗和地上部分干重之間呈顯著的線性正相關(guān)關(guān)系，線性回歸方程式分別為y=102.5+26.381x、y= 1.4471+0.2x和y=148.89+10.045x，相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.9556、0.9238和0.8155。甜高粱專用肥施用量為1.80 t/ hm2，甜高粱株高、莖粗和地上部干重分別為155.40 cm、2.45 cm和210.15 g/株，與CK比較，分別增加48.85%、81.48%和48.75%，差異極顯著（P＜0.01）。

2.2.2 對(duì)甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀的影響由表3可知，甜高粱專用肥施用量與甜高粱穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重之間呈顯著的線性正相關(guān)關(guān)系，線性回歸方程式分別為y=657.04+50.352x、y=132.36+27.139x和y=20.846+ 1.6893x，相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.8510、0.8965和0.8659。甜高粱專用肥施用量為1.80 t/hm2，穗粒數(shù)、穗粒重和千粒重分別為960.32粒/穗、298.76 g/穗和31.11 g，與CK比較，分別增加52.21%、135.09%和54.47%，差異極顯著（P＜0.01）。

表2 L（3)正交試驗(yàn)分析

表3 不同劑量甜高粱專用肥對(duì)甜高粱農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀的影響

2.3 不同劑量甜高粱專用肥對(duì)甜高粱產(chǎn)量和邊際利潤(rùn)的影響

由表4可知，甜高粱專用肥施用量與高粱產(chǎn)量之間呈顯著的線性正相關(guān)關(guān)系，線性回歸方程式為y=1.3257+0.2707x，相關(guān)系數(shù)（R）為0.8963。甜高粱專用肥施用量為1.80 t/hm2，與CK比較，產(chǎn)量增加104.79%，差異極顯著（P＜0.01）。甜高粱專用肥施用量由0.30 t/hm2梯增到1.50 t/hm2，邊際利潤(rùn)隨著甜高粱專用肥施用量梯度的增加在遞增，當(dāng)甜高粱專用肥施用量超過(guò)1.50t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)為-0.03萬(wàn)元/hm2。

2.4 甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量的確定將表4甜高粱專用肥施用量與甜高粱產(chǎn)量間的關(guān)系采用回歸方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程：

對(duì)回歸方程進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)的結(jié)果表明回歸方程擬合良好。甜高粱專用肥價(jià)格（Px）為3634.10元/t，2016年甜高粱種子平均售價(jià)（Py）為25000元/t，將（Px）、（Py））、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）為1.49t/hm2，將x0代入（1）式，求得甜高粱理論產(chǎn)量（y）為2.94t/hm2，回歸分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理6甜高粱專用肥施用量1.50t/hm2基本吻合。

表4 不同劑量甜高粱專用肥對(duì)甜高粱經(jīng)濟(jì)效益的影響

3 小結(jié)

隨著甜高粱專用肥施用量梯度的增加，甜高粱株高、莖粗、地上部干重、穗粒數(shù)、穗粒重、千粒重和產(chǎn)量在增加，但單位肥料增產(chǎn)效果則遞減，經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)分析，甜高粱專用肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量為1.49t/hm2時(shí)，甜高粱理論產(chǎn)量為2.94t/hm2，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理6基本吻合。在生產(chǎn)實(shí)踐中農(nóng)戶可以自己配制專用肥，如配制100kg甜高粱專用肥，只需稱取常用的尿素58.44kg、磷二銨35.06kg、硫酸鋅3.90kg鉬酸銨2.59kg混合即可。

[1]馬世軍，閆治斌，秦嘉海，等.功能性肥料對(duì)制種玉米田物理性質(zhì)和微生物數(shù)量的影響及最佳施肥量的研究[J].土壤，2013，45（6）：1076-1081.

[2]明道緒.田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：科學(xué)出版社，2014：185-188.

[3]陳倫壽，李仁崗.農(nóng)田施肥原理與實(shí)踐[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1983：185-186.

[4]于秀林，任雪松.多元統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，1999：166-170.

Study on Formula Sceening of Multi-functional Special Fertilizer of Sweet Sorghum and Optimum Application Rate for Economic Benefits

YAN Fu-hai,YAN Zhi-bin,WANG Xue,MA Shi-jun,QIN Jia-hai,WAN Yi-xin
(Gansu Dunhuang Seed Industry Company,Jiuquan,Gansu 735000,China)

The specific fertilizer formula selection of sweet sorghum and optimum application rate for economic benefits were studied.The results showed that the effect of fertilizer in specific fertilizer of sweet sorghum was: urea＞DAP＞zinc sulfate＞ammonium molybdate,and the ratio was:ammonium molybdate 0.0259:DAP 0.3506: urea 0.3506:zinc sulfate 0.0391.With the increasing application of specific fertilizer,plant height,stem diameter, dry weight above ground,grain number per spike,grain weight per spike,and the yield of sweet sorghum increased.The marginal profit was negative value when the amount of fertilizer application was more than 1.50 t/ ha.The regression equation of specific fertilizer application amount(x)and yield of sweet sorghum(y)was:y= 1.46+1.8413 x-0.5691 x2.The theoretical yield of sweet sorghum was 2.94 t/ha while application amount for optimum economic benefits of sweet sorghum was 1.49 t/ha.

sweet sorghum;specific fertilizer;application amount for economic benefit

S566.5

A

1007－2624（2017）02－0028－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.02.009

2016-11-13

甘肅省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目：高粱高效制種及加工生產(chǎn)技術(shù)研究（2015GS05915）。

閆富海（1980-），男，學(xué)士，農(nóng)藝師，甘肅玉門市人，主要從事植物營(yíng)養(yǎng)與施肥研究。E-mail：qinjiahai123@163.com