旱地亞麻肥料效應(yīng)及適宜施肥量研究

郭娜，馬建富，劉棟，郭英杰，曲志華，金穎璐，李愛榮

（張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河北張家口075000）

亞麻（Linum usitatissimum L.）種植歷史悠久，是我國北方地區(qū)重要的油料作物之一，常年種植面積達(dá)70萬公頃左右，主要分布在甘肅、河北、山西等省份［2－3］。因其耐旱、抗病和耐瘠而廣受農(nóng)民歡迎，在我國干旱、半干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有舉足輕重的作用［1］。隨著我國對特色油料作物市場需求的擴(kuò)大，亞麻已逐漸成為農(nóng)民調(diào)整種植結(jié)構(gòu)的重要作物［4］。

亞麻雖耐瘠薄，但對施肥量有嚴(yán)格的要求，是一種需肥較多且不耐高N的作物［5］。戴慶林［6］認(rèn)為，亞麻單位產(chǎn)量所需的N、P、K較禾本科作物分別多30.1%～56.8%、24%、21%。魏景云等［7］采用地力差減法進(jìn)行配方施肥研究，結(jié)果表明在平原灌溉區(qū)亞麻基礎(chǔ)產(chǎn)量為600～2100kg/hm2，N、P2O5的用量范圍分別是114.0～36.0 kg/hm2和 90.0～39.0 kg/hm2；施肥量與基礎(chǔ)產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)。汪磊等［8］認(rèn)為，有關(guān)亞麻施肥技術(shù)的研究只達(dá)到了20世紀(jì)60年代棉花的水平，未來亞麻施肥的研究方向主要是繼續(xù)深入研究有機(jī)肥與N、P肥合理配合施用技術(shù)，逐步開展微量元素施肥工作。

配方施肥是目前研究施肥量中最科學(xué)有效的途徑，有關(guān)亞麻施肥方面的研究多集中于施肥時期、吸肥規(guī)律、施肥量等，關(guān)于亞麻配方施肥的研究比較少。本研究針對河北壩上亞麻主產(chǎn)區(qū)肥料投入少的實際情況，探討旱地亞麻N、P、K肥效應(yīng)及適宜的肥料用量，旨在為制定綜合栽培技術(shù)規(guī)程提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗點設(shè)在張家口張北縣喜順溝鄉(xiāng)，地處河北省西北部、內(nèi)蒙古高原南緣的壩上地區(qū)，海拔1450 m，年平均氣溫3.2℃，年日照時數(shù)2300～3100 h，年均降水量為392.7 mm。

試驗地土壤為栗鈣土，肥力均勻。土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分為有機(jī)質(zhì)17.31 g/kg、全N 0.987 g/kg、堿解氮 28.31mg/kg、全 P 0.414 g/kg、速效磷6.85mg/kg、全 K 18.489 g/kg、速效鉀57.81mg/kg、pH值8.19。前茬作物為馬鈴薯。

1.2 試驗設(shè)計

試驗品種由張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供，為當(dāng)?shù)刂髟云贩N壩選三號。種植密度為750萬株/hm2，條播，播深3 cm，行距20 cm，每小區(qū)播20行，每行750粒。供試肥料N、P、K肥分別選用尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀。尿素（含純N 46%）作為氮肥，2/3基肥，1/3于現(xiàn)蕾前追施。選用過磷酸鈣（含P2O512%）和硫酸鉀（含K2O 50%）作為P、K肥全部基施。

本試驗采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計［9－10］，14個處理，小區(qū)長 5 m，寬 4 m，面積 20 m2，3次重復(fù)（見表1）。于5月15日播種，開溝將種子撒入，隨后撒入肥料并覆土壓蓋。6月鋤草兩次，7月防治盲蟲象一次，9月16日收獲。其他田間管理同生產(chǎn)常規(guī)。

表1 “3414”試驗方案Tab.1 Program of the“3414”experiment

1.3 測定項目及方法

（1）收獲前每小區(qū)隨機(jī)取樣15株，對農(nóng)藝性狀進(jìn)行室內(nèi)考種。

（2）胡麻成熟后，每小區(qū)隨機(jī)取樣15株，對其根、莖、葉、果實進(jìn)行風(fēng)干并粉碎。采用H2SO4－H2O2消煮和釩鉬黃比色法測定樣品N和P含量，用火焰光度計測定K含量［11］。收獲時，每小區(qū)單打單收，曬干后稱量測得小區(qū)實際產(chǎn)量。肥料農(nóng)學(xué)利用率及偏生產(chǎn)力計算公式如下：

肥料農(nóng)學(xué)利用率（kg/kg）＝（施肥處理作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量－不施肥作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）/施肥量；

肥料偏生產(chǎn)力（kg/kg）＝施肥作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/施肥量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、DPS統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Logistic方程進(jìn)行擬合及顯著性測驗。

2 試驗結(jié)果及分析

2.1 施肥對亞麻生長性狀的影響

對亞麻生長性狀調(diào)查結(jié)果表明（表2），合理配合施用N、P、K肥可促進(jìn)亞麻生長。與其他處理相比，N2P2K2處理除株高、工藝長、分莖數(shù)以外的農(nóng)藝性狀均有較大幅度的提高，單株果數(shù)增產(chǎn)增幅最為顯著，分別是CK、缺素處理的1.01、1.76倍。在N、P、K三因素中，N肥施用對亞麻生長影響最大。

表2 氮磷鉀肥對亞麻生長的影響Tab.2 Effects of NPK application on growth of flax

2.2 不同施肥配比對亞麻產(chǎn)量的影響

從表3可看出，亞麻的籽粒產(chǎn)量隨肥料用量的增加而提高。其中，N2P2K2處理的籽粒產(chǎn)量達(dá)到峰值（2493.50 kg/hm2），之后隨肥料用量的增加，產(chǎn)量降低。N、P、K三因素中，N對亞麻籽粒產(chǎn)量的影響最大，K對亞麻籽粒產(chǎn)量的影響最小，這可能與供試土壤中全K含量（18.489 mg/kg）較高有關(guān)。

表3 肥料配施對亞麻籽粒產(chǎn)量的影響Tab.3 Effect of NPK application on flax yield

續(xù)表3

2.3 肥料配施對亞麻養(yǎng)分含量的影響

從表4可以看出，施肥對亞麻地上部分N、P、K養(yǎng)分含量影響顯著。施N處理（NPK、NP、NK）與－N處理相比，亞麻植株中N含量增加了5.23%～12.73%；施P（NPK、NP、PK）處理對亞麻植株中P含量的影響最明顯，與施N處理對N含量的影響趨勢相同。施P處理與－P處理相比，亞麻植株中P含量增加了42.9%～179.21%；施K處理（NPK、NK、PK）與－K處理相比，對亞麻植株中K含量的影響未表現(xiàn)出與施用N、P肥對其中N、P含量的影響相同的規(guī)律性。－K處理比施K處理（NK、NPK）亞麻植株中K含量分別增加了12.09%、26.76%。

表4 肥料配施對亞麻植株氮磷鉀含量的影響Tab.4 Effect of NPK application on nutrients content of flax g/kg

2.4 施肥量對亞麻氮磷鉀肥利用率的影響

肥料利用率結(jié)果顯示（表5），N、P肥的農(nóng)學(xué)利用率隨肥料用量的增加出現(xiàn)不同程度的下降趨勢，峰值出現(xiàn)在1水平，即 N1（45 kg/hm2）和 P1（33.75 kg/hm2），超過用量后，肥料利用率降低。從偏生產(chǎn)力來看，N、P、K肥偏生產(chǎn)力隨相應(yīng)肥料用量的增加均呈逐漸下降趨勢。

表5 不同肥料用量氮磷鉀肥利用率Tab.5 NPK use efficiency under different fertilizer rate kg/kg

2.5 適宜施肥量的確定

采用Logistic方程對試驗結(jié)果進(jìn)行擬合（見表6）。N、P、K三元二次效應(yīng)方程的擬合結(jié)果為：Y＝－5.0682N2－0.9293P2－6.3835K2－1.4891NP＋9.3603NK＋2.0364PK＋14.1921N＋10.33P－5.7807K＋118.0614。經(jīng)計算最佳施肥產(chǎn)量2444.25 kg/hm2，N、P2O5、K2O最佳施肥量為40.95、82.95、35.55 kg/hm2。經(jīng)F檢驗，均達(dá)顯著水平。根據(jù)效應(yīng)方程求得 N、P2O5、K2O最佳施用量為41.85、82.95、37.50 kg/hm2，N∶P∶K＝1∶0.98∶0.9。

表6 氮磷鉀肥效模擬結(jié)果Tab.6 The result of NPK fertilizer effect simulation

3 討論

以往研究［3，12］表明，N、P、K配合施用不但能促進(jìn)亞麻生長，還能顯著提高籽粒產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，在合理施肥的前提下，施肥量越大，亞麻產(chǎn)量越高，當(dāng)N、P、K肥用量分別為90.0、67.5、37.5 kg/hm2時，產(chǎn)量最高，達(dá)2493.50 kg/hm2。此外，羅世武等［13］認(rèn)為，施 N顯著影響亞麻單株產(chǎn)量，從而提高實際產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，N、P、K配合施用對亞麻單株果數(shù)增產(chǎn)增幅最為顯著，最終提高單株產(chǎn)量，這與羅世武等［13］的研究結(jié)果基本一致。試驗條件下，N、P、K三因素中N素對產(chǎn)量的影響最大，P肥的增產(chǎn)效果較小，當(dāng)P2O5用量超過67.5 kg/hm2時，產(chǎn)量顯著下降。

肥料利用率是衡量肥料施用是否合理的重要指標(biāo)之一［14］。N、P、K配合施用不但可提高作物產(chǎn)量，也可提高肥料利用率［15－20］。本研究結(jié)果表明，N、P肥料利用率均為1水平最高，K肥料利用率2水平達(dá)最高。根據(jù)肥料效應(yīng)函數(shù)計算的 N、P、K肥推薦用量分別為 41.85、82.95、37.5 kg/hm2。此函數(shù)只能用于與該環(huán)境條件相近的地塊［21］，因此，全面了解亞麻的施肥效應(yīng)，還需在更大范圍內(nèi)進(jìn)行田間試驗，探索亞麻產(chǎn)量、施肥量及土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分3者之間的關(guān)系，建立效應(yīng)方程，提出適合于不同土壤條件下亞麻經(jīng)濟(jì)合理的肥料用量。

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