黔西北農(nóng)業(yè)園區(qū)生菜最佳施肥配方研究

田晉文 吳美玲

摘要：采用“3414”肥效試驗，結(jié)合黔西北農(nóng)業(yè)園區(qū)生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）生產(chǎn)實際，通過N、P2O5、K2O施用量與產(chǎn)量關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，并模擬尋優(yōu)提出生菜最佳施肥量。結(jié)果表明，N2P2K2處理（N、P2O5、K2O施用量分別為210、90、150 kg/hm2）產(chǎn)量最大，極顯著高于N0P0K0不施肥處理;N素、P素、K素對產(chǎn)量的作用由大到小依次為N、K、P;通過一元二次回歸方程回歸分析得出純N施用量為174.77 kg/hm2、P2O5施用量為92.63 kg/hm2、K2O施用量為181.04 kg/hm2時產(chǎn)量分別達到最高，為27 226.79、 27 499.26、27 158.40 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：“3414”試驗;生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）;施肥量;產(chǎn)量

中圖分類號：S636.9? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2019）05-0039-03

Abstract： By using testing methods of “3414” fertilizer efficiency experiment，basing on the production fact of lettuce （Lactuca sativa var ramosa Hort.） production in Northwest Guizhou Agricultural Park， the mathematical model of the relationship between N，P2O5，K2O and yield was established， and the optimum fertilization per unit yield of lettuce was proposed by simulation. The result showed that N2P2K2（the amplication amount of N、P2O5、K2O was 210，90，150 kg/hm2 repectively） had the largest yield， and was extremely significant higher than N0P0K0 （no fertilizer）. The effect of N，P and K on yield was N，K，P from most significant to least significant. The largest yield was 27 226.79 kg/hm2，27 499.26 kg/hm2 and 27 158.40 kg/hm2 by regression analysis of unitary quadratic regression equation， when the amounts of N，P，K applied were 174.77 kg/hm2， 92.63 kg/hm2，181.04 kg/hm2 respectively.

Key words： “3414” experiment; lettuce （Lactuca sativa var ramosa Hort.）; fertilizer application; yield

貴州省西北部的畢節(jié)市是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大市，特色的氣候條件、海拔落差、生態(tài)環(huán)境為發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)提供了天然優(yōu)勢。近年來，貴州省把現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園區(qū)作為省重點工程建設(shè)，畢節(jié)市積極搶抓“5個100工程”的建設(shè)機遇，全力加快推進農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)。目前整個黔西北地區(qū)農(nóng)業(yè)園區(qū)已達326個，位于黔西縣的水西觀光農(nóng)業(yè)園區(qū)為省級重點農(nóng)業(yè)示范園。

黔西縣位于貴州省中部偏西北、烏江中游鴨池河北岸，海拔較高，冬無嚴寒、夏無酷暑，光照充足，自然氣候條件十分有利于蔬菜種植。近年來，黔西縣大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展和推廣經(jīng)濟作物種植，目前蔬菜產(chǎn)業(yè)成為黔西縣發(fā)展第二大產(chǎn)業(yè)。然而在栽培過程中，菜農(nóng)單純施用氮肥和不合理施肥已成為普遍現(xiàn)象，因此造成的肥料浪費和流失非常嚴重，導(dǎo)致肥料利用率低、肥料投入成本高[1-5]。在此條件下，如何合理施肥、提高肥料利用率和提高蔬菜產(chǎn)量是急需解決的重要問題。目前“3414”肥料試驗設(shè)計是測土配方施肥工作主要推薦的肥料施肥方案[6]。因此，本試驗以黔西縣主栽蔬菜品種之一的生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）作為供試品種，于2017年在黔西縣水西觀光農(nóng)業(yè)示范園區(qū)蔬菜基地進行了“3414”田間肥效試驗，旨在掌握生菜氮、磷、鉀施肥效應(yīng)，為黔西縣蔬菜精準施肥技術(shù)提供理論科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗地點情況

試驗選在貴州省黔西縣水西觀光農(nóng)業(yè)示范園區(qū)蔬菜基地，屬亞熱帶溫暖濕潤氣候，年平均氣溫14.2 ℃，無霜期271 d，年均降雨量1 087.5 mm，平均海拔1 254 m，海拔高低差58.7 m，土壤類型主要為黃泥土。試驗土壤pH 6.76，有機質(zhì)含量為39.11 g/kg，全氮含量為1.41 g/kg，全磷含量為0.84 g/kg，全鉀含量為11.59 g/kg，堿解氮含量為89.94 mg/kg，有效磷含量為8.57 mg/kg，速效鉀含量為203.42 mg/kg。

1.2? 試驗材料

供試品種為玉湖結(jié)球生菜（Lactuca sativa var ramosa Hort.）。肥料采用含N量為46%的尿素，磷肥采用含P2O5為12%的過磷酸鈣，鉀肥采用含K2O為50%的硫酸鉀。

1.3? 試驗設(shè)計

試驗采用“3414”田間肥效試驗方案進行布置（表1），小區(qū)隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)。小區(qū)面積設(shè)置為3.6 m×6.5 m=23.4 m2，小區(qū)之間設(shè)置0.5 m間道，小區(qū)內(nèi)采用開溝起壟種植，壟寬1.0 m，溝寬0.3 m，壟高0.15～0.20 m，種植密度為0.3 m×0.3 m，每個小區(qū)栽種264株，折112 800株/hm2。

1.4? 試驗實施

在設(shè)計試驗前，取耕層0～20 cm土壤樣品檢測其基礎(chǔ)土壤肥力[7]。40%氮肥和全部磷、鉀肥作為底肥施入，在開盤期施用30%氮肥作為第一次追肥，在接球期施用30%氮肥作為第二次施肥，施肥方法采用水溶施澆。種子于2017年2月3日在黔西縣水西觀光農(nóng)業(yè)示范園區(qū)育苗溫室進行穴盤育苗，2017年3月15日拉繩打點移栽。于6月2日成熟收獲測產(chǎn)。

1.5? 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、SAS 9.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理和回歸分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 不同處理對生菜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

由表2可知，在所有施肥處理中，N2P2K2處理生菜的株高、株幅均最大，分別為21.70、12.93 cm，分別比N0P0K0不施肥處理高63.16%和23.14%，且差異均達1%極顯著水平。N2P2K2處理生菜產(chǎn)量最高為28 503.13 kg/hm2，比N0P0K0處理產(chǎn)量高45.72%，差異亦達1%極顯著水平。

2.2? 氮、磷、鉀缺素分析

抽取表2中編號為N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K2和N2P2K0處理的生菜株高、株幅和產(chǎn)量數(shù)據(jù)形成不施肥區(qū)、缺氮區(qū)、缺磷區(qū)和缺鉀區(qū)進行分析，研究缺某單種肥料對生菜農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表3。由表3可知，與N2P2K2相比，缺N素處理下生菜株高、株幅及產(chǎn)量分別減少33.18%、14.62%和27.09%，缺P素處理下生菜株高、株幅及產(chǎn)量分別減少25.81%、14.39%和23.54%，缺K素處理下生菜株高、株幅及產(chǎn)量分別減少25.94%、14.69%和26.19%，且均達1%極顯著水平。從減產(chǎn)率可以看出，3種肥料對產(chǎn)量的影響由大到小依次為N、K、P。

2.3? 單種肥料肥效分析

在磷、鉀水平不變的情況下，通過回歸分析建立不同施氮量與相應(yīng)產(chǎn)量一元二次回歸方程（圖1a），擬合出的施氮量（純N，x）與相應(yīng)產(chǎn)量（y）方程為y=-0.228 0x2+79.693x+20 263，R2=0.841 8（F=2.661>F0.05=0.398），此曲線擬合程度比較好，根據(jù)方程得出純N施用量為174.77 kg/hm2時產(chǎn)量最大，為? 27 226.79 kg/hm2;在氮、鉀水平不變的情況下，建立施磷量（P2O5，x）與產(chǎn)量（y）一元二次回歸方程為y= -0.704 1x2+130.440x+21 458，R2=0.902 0（F=4.601>F0.05 =0.313），根據(jù)方程得出P2O5施用量為92.63 kg/hm2 時產(chǎn)量最大，為27 499.26 kg/hm2（圖1b）;在氮、磷水平不變的情況下，建立施鉀量（K2O，x）與產(chǎn)量（y）一元二次回歸方程為y=-0.202 4x2+73.283x+20 525，R2=0.835 6（F=2.542>F0.05=0.405），根據(jù)方程得出K2O施用量為181.04 kg/hm2時產(chǎn)量最大，為27 158.40 kg/hm2（圖1c）。

2.4? 氮、磷、鉀三因素效應(yīng)分析

根據(jù)肥料報酬遞減律和二次數(shù)學(xué)函數(shù)曲線的特點，一般認為方程F檢驗達到顯著水平（P<0.05）以上，且同時滿足一次項系數(shù)均為正值、二次項系數(shù)均為負值時，則符合肥料報酬遞減律，認為該三元二次方程擬合成功，一般稱為典型肥料效應(yīng)函數(shù)。如果方程中一次項系數(shù)為負值，但是只要方程F檢驗達顯著水平（P<0.05）以上，也可認為擬合成功，這類函數(shù)成為非典型肥料效應(yīng)函數(shù)。由氮、磷、鉀施用量與產(chǎn)量建立的三元二次方程可以看出，方程中二次項系數(shù)全部為負值，一次項系數(shù)不是全部為正值，不符合肥料報酬遞減律，所以上述函數(shù)為非典型肥料效應(yīng)函數(shù)[8-10]。采取偏導(dǎo)數(shù)法對方程進行求解，得出最大產(chǎn)量對應(yīng)的施磷、鉀肥量為負值，違背客觀規(guī)律，不符合實際生產(chǎn)情況[11]。

3? 結(jié)論

通過試驗研究得出，N2P2K2處理生菜的株高、株幅、產(chǎn)量均最大，比N0P0K0不施肥處理分別高出63.16%、23.14%、218.72%，且均達1%極顯著水平;在分別缺N素、P素、K素處理下，生菜株高、株幅及產(chǎn)量都減小，且均達1%極顯著水平，各元素對產(chǎn)量的作用由大到小依次為N、K、P。

對氮、磷、鉀進行單因素效應(yīng)分析，通過回歸分析得出一元二次回歸方程均為開口向下的拋物線;根據(jù)方程得出純N施用量為174.77 kg/hm2時產(chǎn)量最大，為27 226.79 kg/hm2;P2O5施用量為92.63 kg/hm2時產(chǎn)量最大，為27 499.26 kg/hm2;K2O施用量為181.04 kg/hm2時產(chǎn)量最大，為27 158.40 kg/hm2。氮、磷、鉀肥料對生菜產(chǎn)量影響均是隨著施肥量的增加呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。

由氮、磷、鉀施用量與產(chǎn)量建立的三元二次方程中二次項系數(shù)全部為負值，一次項系數(shù)不是全部為正值，不符合肥料報酬遞減律，所以上述函數(shù)為非典型肥料效應(yīng)函數(shù)，對方程求解得出最大產(chǎn)量對應(yīng)的施磷、鉀肥量為負值，違背客觀規(guī)律，不符合實際生產(chǎn)情況。

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