玉米測(cè)土配方3414田間試驗(yàn)

王四平，畢士留

（曲靖市沾益區(qū)土壤肥料工作站，云南沾益 655331）

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2 0 2 0年在沾益區(qū)播樂(lè)鄉(xiāng)小海村李小紅戶地塊內(nèi)進(jìn)行，海拔2034.9 m，北緯25°49′32.26″，東經(jīng)104°7′16.12″，緩丘底部平地，屬泥質(zhì)巖類山原紅壤，青沙黏壤土，下等肥力，前作光葉紫花苕。試驗(yàn)前0～20 cm耕層基礎(chǔ)理化性狀為有機(jī)質(zhì)36.4 g/kg，堿解氮165 mg/kg，有效磷12.5 mg/kg，速效鉀105 mg/kg，pH值5.5。

1.2 供試材料

供試玉米品種云瑞8號(hào)。供試肥料尿素（含N 46%）、普鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 57%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用3414設(shè)計(jì)，統(tǒng)一小區(qū)面積，統(tǒng)一稱肥，各處理及編碼值設(shè)計(jì)（見(jiàn)表1）。隨機(jī)排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積20 m2（長(zhǎng)5.55 m×寬3.6 m），6行區(qū)，株距26 cm，行距（40 + 80）/2 cm，單株留苗，折合每畝密度為4400株。

表1 玉米3414田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)表

1.4 試驗(yàn)過(guò)程

試驗(yàn)于2020年3月13日牛犁翻耕后打塘、施肥、播種、薄膜覆蓋。畝施農(nóng)家肥1500 kg、磷鉀肥全部作基肥施用，氮肥按試驗(yàn)總量的40%作基肥，整個(gè)試驗(yàn)播種、施肥在同一天內(nèi)完成。分別于4月5日和4月10日間苗、定苗，6月3日玉米大喇叭口期追施60%的尿素，9月8日收獲，每小區(qū)取樣10株考查玉米經(jīng)濟(jì)性狀。

（續(xù)表1）

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米主要經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)（表2）

試驗(yàn)各處理玉米主要性狀有差異，氮磷鉀肥合理配施利于增加穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和提高粒重。

2.2 不同處理小區(qū)實(shí)收玉米產(chǎn)量比較（表3）

由表3可知，處理6玉米畝產(chǎn)量854.58 kg為最高，比對(duì)照（處理1）增產(chǎn)401.28 kg，增88.52%；處理14、處理12玉米畝產(chǎn)量分別為686.41 kg和650.34 kg, 比對(duì)照增產(chǎn)233.11 kg和197.04 kg，分別增51.43%和 43.47%。其他處理與對(duì)照相比均有不同程度的增產(chǎn)，缺氮處理2、缺磷處理4和缺鉀處理8相互比較，產(chǎn)量大小為處理8＞處理4＞處理2，說(shuō)明缺氮對(duì)玉米產(chǎn)量影響更大，氮是限制玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因子，氮磷鉀肥合理施用能顯著提高玉米產(chǎn)量。

表3 玉米3414田間試驗(yàn)小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量結(jié)果表

2.3 不同處理小區(qū)實(shí)收玉米產(chǎn)量方差分析（表4）

表4 玉米3414田間試驗(yàn)小區(qū)實(shí)收產(chǎn)量方差分析表

方差分析結(jié)果表明，處理間Ft= 10.2 ＞F0.01，各處理間差異極顯著，重復(fù)間Fr = 0.658＜ F0.05，未達(dá)顯著差異，說(shuō)明區(qū)組間誤差較小。

2.4 不同處理小區(qū)實(shí)收玉米平均產(chǎn)量差異性比較（表5）

各處理平均數(shù)比較，處理6與其他所有處理差異極顯著，處理14與處理1（CK）、處理2差異極顯著，與處理4、處理3、處理8差異顯著；其余處理間差異不顯著。

（續(xù)表5）

2.5 施肥模型的建立與分析

2.5.1 三元二次肥料效應(yīng)方程的建立與檢驗(yàn)

經(jīng)計(jì)算機(jī)分析，得到玉米產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥的效應(yīng)方程為：

Y = 451.7959 + 16.8001 N + 16.0094 P + 15.5024 K - 0.5557 N2- 1.7005 P2- 1.4064 K2+ 0.1577 NP -0.0542 NK + 1.0367 PK

（相關(guān)系數(shù)R = 0.8098，F(xiàn)值 = 0.8468，標(biāo)準(zhǔn)誤Sy = 88.2418）

以分子自由度K = 9、分母自由度n-k-1 = 4（n為處理數(shù)，K為偏回歸系數(shù)）查F值表，得F0.05(9，4) = 5.9988，F(xiàn)0.01(9，4) = 14.6591。今F值 = 0.8468＜ F0.05，說(shuō)明回歸方程未達(dá)到顯著水平，不可用此模型提供推薦施肥量，也不能對(duì)該區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行玉米科學(xué)的定量施肥。

2.5.2 最高產(chǎn)量施肥量和最高佳經(jīng)濟(jì)施肥量的確定

利用二次回歸系數(shù)矩陣判定，矩陣A第奇數(shù)階主子行列式均小于0，偶數(shù)階主子行列式均大于0，即負(fù)正相間，所以肥料效應(yīng)方程的駐點(diǎn)有極大值，可進(jìn)一步作邊際分析。對(duì)方程取偏導(dǎo)求解得畝最大施肥量N為 15.84 kg、P2O5為 7.92 kg、K2O為 8.12 kg時(shí)，最高畝產(chǎn)量為711.24 kg。

以當(dāng)年當(dāng)?shù)胤柿蟽r(jià)N 4.35元/kg、P2O53.75元/kg、K2O 7.37元/kg，玉米產(chǎn)品1.70元/kg計(jì)算，求解得畝最佳經(jīng)濟(jì)施肥量N 為13.44 kg、P2O5為6.55 kg、K2O 為6.12 kg時(shí)，畝最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為702.33 kg，這種最佳經(jīng)濟(jì)施肥量是符合生產(chǎn)實(shí)際的，但由于回歸方程未達(dá)到顯著水平，所以該數(shù)學(xué)模型還不能用于指導(dǎo)該區(qū)域的玉米施肥，還有待進(jìn)一步試驗(yàn)和驗(yàn)證。

2.5.3 試驗(yàn)因素主效應(yīng)分析

由于該方程是用量綱表示的氮、磷、鉀肥施用量的二次效應(yīng)回歸方程，因此可直接從二次回歸方程系數(shù)的絕對(duì)值大小，來(lái)判斷試驗(yàn)因素對(duì)產(chǎn)量作用的程度。由肥料效應(yīng)方程回歸系數(shù)可知，本試驗(yàn)氮磷鉀因子對(duì)產(chǎn)量的影響大小順序?yàn)榈剩玖追剩锯浄省?/p>

2.5.4 單因素對(duì)玉米產(chǎn)量的效應(yīng)分析

通過(guò)一元二次單因素效應(yīng)方程分析，玉米產(chǎn)量（Y）與氮肥用量（N）的二次效應(yīng)方程是Y = 548.292 + 27.494 N - 0.9205 N2，相關(guān)系數(shù)R =0.7078，求解得畝最高施氮量14.93 kg，最高產(chǎn)量753.60 kg。玉米產(chǎn)量（Y）與磷肥用量（P）的二次效應(yīng)方程Y = 568.9585 + 48.3197 P - 2.8677 P2，相關(guān)系數(shù)R = 0.7593，求解得畝最高施磷量8.42 kg，最高產(chǎn)量772.50 kg。玉米產(chǎn)量（Y）與鉀肥用量（K）的二次效應(yīng)方程Y = 578.2295 + 44.7479 K- 2.5927 K2，相關(guān)系數(shù)R = 0.7416，求解得畝最高施鉀量8.63 kg，最高產(chǎn)量771.31 kg。

2.6 玉米經(jīng)濟(jì)效益分析（表6）

表6 玉米3414田間試驗(yàn)畝均經(jīng)濟(jì)效益分析

處理6每畝投入肥料成本180.80元，施肥凈增收501.38元，投產(chǎn)比1∶3.77，排在第1位。處理14每畝肥料投入成本125.20元，施肥凈增收271.09元，投產(chǎn)比1∶3.17，排在第2位，說(shuō)明氮磷鉀肥合理配施利于玉米產(chǎn)量的提高。而處理7（多施磷肥）、處理10（多施鉀肥）和處理11（多施氮肥）的投產(chǎn)比最低，分別為1∶1.41、1∶1.43和1∶1.50，說(shuō)明過(guò)多施用氮磷鉀肥既增加了投入，造成浪費(fèi)，也達(dá)不到有效增產(chǎn)目的。

2.7 玉米相對(duì)產(chǎn)量分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)部《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》，土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法分為六級(jí)：

⑴ 極低：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量低于50%；

⑵ 低：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量50%～60%（不含）；

⑶較低：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量60%～70%（不含）；

⑷ 中：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量70%～80%（不含）；

⑸較高：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量80%～90%（不含）；

⑹ 高：土壤養(yǎng)分相對(duì)產(chǎn)量大于90%（含）。

本試驗(yàn)條件下，缺氮比缺磷缺鉀對(duì)產(chǎn)量影響較為明顯，如以下分析所示。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié) 論

綜合玉米實(shí)收產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益分析，氮磷鉀化肥合理配施能顯著提高玉米產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。本試驗(yàn)條件下，紅壤氮磷鉀肥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響順序是氮肥＞磷肥＞鉀肥。氮肥是限制玉米產(chǎn)量的主導(dǎo)因子，合理配比施用磷、鉀肥能增加穗長(zhǎng)、穗粒數(shù)和千粒重，進(jìn)而提高玉米產(chǎn)量。

本試驗(yàn)的施肥模型、經(jīng)極值判別、邊際分析，獲得紅壤上玉米云瑞8號(hào)最高畝產(chǎn)量711.24 kg時(shí)，畝施肥量N 15.84 kg、P2O57.92 kg、K2O 8.12 kg，三要素比例為1∶0.5∶0.513。畝最佳經(jīng)濟(jì)施肥量為N 13.44 kg、P2O56.55 kg、K2O 6.12 kg，其三要素比例為1∶0.487∶0.455時(shí)，畝最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為702.33 kg。

3.2 討 論

該區(qū)域范圍內(nèi)紅壤玉米生產(chǎn)，應(yīng)控制氮肥，增施鉀肥，補(bǔ)施磷肥，施用腐熟優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，充分發(fā)揮測(cè)土配方施肥的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有利于提高玉米產(chǎn)量，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

該模型為本試驗(yàn)條件下建立，有待于今后繼續(xù)試驗(yàn)研究，在實(shí)際應(yīng)用中不斷修正和完善。