靳建紅 張廣輝 宋小穎 楊曉麗 李 璞 張彥聰 常苑苑
(石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 河北 石家莊 050021)
1.1 試驗地概況。試驗地設在石家莊靈壽縣、平山縣、行唐縣、贊皇縣,供試土壤類型均為砂壤土,試驗地地勢平坦、肥力均勻。土壤養(yǎng)分狀況:pH 值8.13 ±0.16,全氮1.06 ±0.32 g/kg,有機質(zhì)18 ±5 g/kg,堿解氮133 ±12 mg/kg,速效磷25.95 ±8.85 mg/kg,速效鉀117.74±12.74 mg/kg。
1.2 供試材料。甘薯品種為普薯32;肥料為尿素(N:46%)、過磷酸鈣(P2O5:16%)、硫酸鉀(K2O:50%)。
1.3 試驗設計。試驗統(tǒng)一采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》推薦的氮磷鉀“3414”田間試驗方案。即N(X1)、P2O5(X2)、K2O(X3)3 個因素,4 個水平(0、1、2、3),14 個處理。0 水平為不施肥,1 水平為施肥不足,2 水平為當?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担?水平為過量施肥。1 水平=2 水平±0.5,3 水平=2水平±1.5。根據(jù)石家莊市甘薯生產(chǎn)實際及地力水平,確定N、P2O5、K2O 最佳施肥量分別為10 kg/ 畝、8 kg/畝、15 kg/畝。各因素施肥水平、施肥量見表1。
表1 氮磷鉀三因素施肥水平 施肥量及變化區(qū)間
1.4 試驗方法。氮、磷、鉀肥全部做底肥施用,覆膜栽植。試驗采取隨機區(qū)組排列,小區(qū)面積30 m2,設2~3 次重復。甘薯栽植時間4 月28 日~5 月5 日,栽植密度4 200 株/畝;8 月20 日~25 日化控1 次,其它管理同大田一致。各試驗點實收測產(chǎn),匯總各試驗點數(shù)據(jù),見表2。
表2 不同處理施肥量及產(chǎn)量
1.5 數(shù)據(jù)處理。試驗所獲得的數(shù)據(jù)用DPS 數(shù)據(jù)分析軟件和EXCEL2007 進行分析處理。
2.1 氮、磷、鉀肥增產(chǎn)效應。由表3 可知,全肥區(qū)(N2P2K2)平均產(chǎn)量為3 601.6 kg/畝,缺氮區(qū)(N0P2K2)平均產(chǎn)量為2 793.8 kg/畝,缺磷區(qū)(N2P0K2)平均產(chǎn)量為2 870.0 kg/畝,缺鉀區(qū)(N2P2K0)平均產(chǎn)量為2 714.1 kg/畝,缺素區(qū)與全肥區(qū)比較可得到氮、磷、鉀增產(chǎn)率及相對產(chǎn)量。全肥區(qū)與甘薯缺氮區(qū)相比,畝增產(chǎn)807.8 kg,增產(chǎn)率為22.43%,缺氮區(qū)相對產(chǎn)量為77.5%;全肥區(qū)與甘薯缺磷區(qū)相比,畝增產(chǎn)731.6 kg,增產(chǎn)率為20.31%,缺磷區(qū)相對產(chǎn)量為79.7%;全肥區(qū)與甘薯缺鉀區(qū)相比,畝增產(chǎn)887.5 kg,增產(chǎn)率為24.64%,缺鉀區(qū)相對產(chǎn)量為75.4%。由此可知,缺鉀對產(chǎn)量影響最大,缺氮次之,缺磷最小。
表3 氮 磷 鉀肥增產(chǎn)效應
2.2 肥料效應函數(shù)建立與檢驗。依據(jù)表2 各處理施肥量與產(chǎn)量(Y)關(guān)系建立氮、磷、鉀三元二次方程回歸模型:Y = 2 069.397 6 + 146.208 8X1+ 63.851 9X2+50.164 0X3-6.972 97X12-10.820 7X22-3.007 3X32+0.664 9X1X2-0.016 8X1X3+6.574 4X2X3。對回歸方程進行方差分析,F(xiàn)=26.728 1>F0.01(14.66),R2=0.983 6,P=0.003 2,差異達到極顯著水平,說明甘薯產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥施用量之間具有顯著的回歸關(guān)系,肥料效應回歸模型具有實際應用價值。
2.3 最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟施肥量。對表2 施肥量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸分析,得到最高產(chǎn)量施肥量和最佳經(jīng)濟施肥量(見表4)。①最高產(chǎn)量施肥量:氮磷鉀施用量分別為10.877 5 kg/畝、8.697 1 kg/畝、17.816 4 kg/畝時產(chǎn)量最高,最高畝產(chǎn)為3 589.107 0 kg。②最佳經(jīng)濟施肥量:畝施氮10.626 5 kg、磷8.117 7 kg、鉀16.516 0 kg 時,畝產(chǎn)為3 585.776 3 kg,畝產(chǎn)值6 453.00 元,畝經(jīng)濟效益6 217.962 3 元(甘薯、N、P2O5、K2O 價格分別按1.8 元/kg、5.64 元/kg、6.88 元/kg、7.23 元/kg 計算)。
表4 氮 磷 鉀施肥量頻次分析
2.4 畝產(chǎn)≥3 500 kg 時氮、磷、鉀肥農(nóng)藝措施的確定。在推廣甘薯大面積高產(chǎn)方案時,為減少或避免由于隨機因子的變化影響和非可控因子的影響,提高大面積生產(chǎn)中各項農(nóng)藝措施的實用性與可靠性,用施肥水平頻率分析法對模型進行尋優(yōu),確定最優(yōu)農(nóng)藝措施。用DPS 數(shù)據(jù)分析軟件進行約束條件下的非線性規(guī)劃,對回歸方程進行連續(xù)數(shù)學模型模擬分析,該模型畝產(chǎn)≥3 500 kg 的共有72 套組合,各因素施肥量頻次分布見表4。由表4 可知,甘薯畝產(chǎn)量≥3 500 kg 的農(nóng)藝措施,即氮、磷、鉀施肥最優(yōu)組合為施氮肥10.52 ~11.27 kg/畝、施磷肥8.40 ~9.20 kg/畝、施鉀肥17.47 ~18.85 kg/畝。
3.1 研究結(jié)果表明,氮、磷、鉀肥的施用量和施用比例直接影響甘薯產(chǎn)量的高低,氮、磷、鉀肥對產(chǎn)量的影響大小為鉀肥>氮肥>磷肥。
3.2 通過試驗施肥模型的建立得出,在現(xiàn)有試驗條件下,甘薯最高產(chǎn)量施肥量為,施N:10.88 kg/畝,施P2O5:8.70 kg/畝,施K2O:17.82 kg/畝;最佳經(jīng)濟施肥量為,施N:10.63 kg/ 畝,施P2O5:8.12 kg/ 畝,施K2O:16.52 kg/ 畝;畝產(chǎn)量≥3 500 kg 時氮、磷、鉀最優(yōu)施用量為,施N:10.52 ~11.27 kg/ 畝,施P2O5:8.40~9.20kg/畝,施K2O:17.47~18.85kg/畝。
3.3 本課題只研究氮、磷、鉀大量元素肥料的配方對產(chǎn)量的影響,不同甘薯品種需肥特性有差異,對氮、磷、鉀的需肥量也不同,在甘薯生產(chǎn)中應因地制宜,適當調(diào)整。