張麗萍,王玉忠
(甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,甘肅 武威 733000)
涼州區(qū)位于河西走廊東端,主要土壤類(lèi)型為綠洲灌耕土。玉米是涼州區(qū)的主要作物之一,種植面積逐年增大,2013年達(dá)56 000 hm2(含制種玉米),占全區(qū)耕地面積的59.4%。建立河西走廊綠洲灌耕土玉米養(yǎng)分豐缺指標(biāo),對(duì)指導(dǎo)涼州區(qū)玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我們于2008年按照農(nóng)業(yè)部《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范》及《甘肅省測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目實(shí)施方案》的要求[1],在涼州區(qū)綠洲灌耕土區(qū)進(jìn)行了玉米“3414”肥效試驗(yàn),現(xiàn)將試驗(yàn)結(jié)果報(bào)道如下。
指示玉米品種為沈單16號(hào)。供試氮肥為尿素(含N 46%),甘肅劉化集團(tuán)有限責(zé)任公司生產(chǎn);磷肥為重過(guò)磷酸鈣(含P2O546%),云南三環(huán)化工有限公司生產(chǎn);鉀肥為硫酸鉀(含K2O 33%),山東聊城化工廠(chǎng)生產(chǎn)。
試驗(yàn)在城郊井灌區(qū)、河井混灌區(qū)、沿沙區(qū)3個(gè)有代表性的地塊進(jìn)行,地勢(shì)平坦,地力均勻。試驗(yàn)采用“3414”完全設(shè)計(jì),即3因素(氮、磷、鉀),4水平(0、1、2、3),共14各處理。0水平不施肥,2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓仕剑?水平為2水平×0.5,3水平為2水平×1.5(該水平為過(guò)量施肥水平)。隨機(jī)區(qū)組排列,不設(shè)重復(fù),小區(qū)面積40 m2。試驗(yàn)因子水平見(jiàn)表1,試驗(yàn)方案見(jiàn)表2。試驗(yàn)采取半覆膜種植,2008年4月上旬整地并覆蓋70 cm寬的地膜,膜間距40 cm,每膜種植2行。4月15日用穴播機(jī)點(diǎn)播,株距25 cm,行距55 cm,保苗72 750株/hm2。各處理均不施農(nóng)家肥,播前按試驗(yàn)方案準(zhǔn)確稱(chēng)取氮、磷、鉀肥,均勻撒施在相應(yīng)小區(qū)內(nèi)后翻入。30%的氮肥、全部鉀肥及磷肥作底肥結(jié)合整地一次性施入,其余氮肥分別在拔節(jié)期(35%)和大喇叭口期(35%)結(jié)合灌水追施。全生育期灌水4次,其它管理同當(dāng)?shù)卮筇铩?月28日收獲后,每小區(qū)隨機(jī)抽取10株進(jìn)行室內(nèi)考種,各小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)。試驗(yàn)播前按5點(diǎn)取樣法統(tǒng)一采集土樣,測(cè)定基礎(chǔ)肥力;收獲后以小區(qū)為單位按照隨機(jī)、等量、多點(diǎn)混合的原則采集土樣,采樣深度0~20 cm,采樣84個(gè),測(cè)定方法采用《土壤分析技術(shù)規(guī)范》[2]。
用缺素區(qū)(處理2、4、8)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分?jǐn)?shù),即相對(duì)產(chǎn)量的高低來(lái)表達(dá)土壤養(yǎng)分的豐缺情況[3~4]。以試驗(yàn)收獲后各處理土壤堿解氮、有效磷(Olsen-P,下同)、速效鉀測(cè)定值為橫坐標(biāo),玉米的相對(duì)產(chǎn)量為縱坐標(biāo)進(jìn)行相關(guān)模型分析,以相對(duì)產(chǎn)量55%、75%、85%和95%為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)獲得土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo),即當(dāng)相對(duì)產(chǎn)量≤55%時(shí),養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為極低水平;當(dāng)相對(duì)產(chǎn)量為55%~75%時(shí),養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為低水平;當(dāng)相對(duì)產(chǎn)量75%~85%時(shí),養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為中等水平;當(dāng)相對(duì)產(chǎn)量85%~95%時(shí),養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為高水平;當(dāng)相對(duì)產(chǎn)量≥95%時(shí),養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為極高水平。
表1 試驗(yàn)因子水平
表2 試驗(yàn)方案
以玉米產(chǎn)量為因變量,各施肥因子為自變量,根據(jù)田間試驗(yàn)結(jié)果,運(yùn)用“3414”試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法,用三元二次回歸擬合得出玉米的肥料效應(yīng)函數(shù),確定涼州區(qū)不同施肥區(qū)玉米的最佳施肥量。其中城郊井灌區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量(Y)之間的回歸方程為Y=355.052 8+18.610 8 N-0.337 1 N2+-1.047 3 P+0.457 9 P2+68.094 5 K-0.413 5 K2+0.559 2 NP-0.302 1 NK-4.963 2 PK,經(jīng)對(duì)回歸方程進(jìn)行F檢驗(yàn)得F=20.71>F0.05=6.00,說(shuō)明玉米產(chǎn)量(Y)與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關(guān)系;井混灌區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量(Y)之間的回歸方程為Y=407.940 8+21.143 4 N-0.338 5 N2+11.678 7 P-0.316 3 P2+1.621 6 K+1.164 K2+0.214 1 NP+0.130 9 NK-1.153 5 PK,經(jīng)對(duì)回歸方程進(jìn)行F檢驗(yàn),F(xiàn)=25.76>F0.05=6.00,說(shuō)明玉米產(chǎn)量(Y)與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關(guān)系;沿沙區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量(Y)之間的回歸方程為Y=368.66+12.38 N-0.084 N2-2.85 P-0.36 P2+52.066 K+0.373 K2+0.568 NP-1.662 NK-0.222 PK,經(jīng)對(duì)回歸方程進(jìn)行F檢驗(yàn),F(xiàn)=7.12>F0.05=6.00,說(shuō)明玉米產(chǎn)量(Y)與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關(guān)系。通過(guò)對(duì)回歸方程優(yōu)化解析,按氮肥(N)4.6元/kg、磷肥(P2O5)6.0元/kg、鉀肥(K2O)8.0元/kg、玉米2.0元/kg的價(jià)格,得出城郊井灌區(qū)玉米最佳施肥 量 為 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、 K2O 71.55 kg/hm2,此時(shí)玉米產(chǎn)量為14 352.00 kg/hm2;井混灌區(qū)玉米最佳施肥量為N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00 kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2,此時(shí)玉米產(chǎn)量為13 800.00 kg/hm2;沿沙區(qū)玉米最佳施肥量為N 464.25 kg/hm2、 P2O5211.95kg/hm2、 K2O 117.45 kg/hm2,此時(shí)玉米產(chǎn)量為12 165.00 kg/hm2。
由圖1、2、3看出,涼州區(qū)土壤堿解氮平均含量為80.3 mg/kg,其中56.2%土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為中等水平;25.1%為高水平;18.7%為低水平。土壤有效磷平均含量為11.1 mg/kg,其中79.3%的土樣養(yǎng)分豐缺指標(biāo)為低水平,15.3%為中等水平,5.3%為高水平。土壤速效鉀平均含量為147.0 mg/kg,養(yǎng)分豐缺指標(biāo)總體較高。當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為極高水平時(shí),堿解氮含量>123.5 mg/kg、有效磷含量>31.3 mg/kg、速效鉀含量>162.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為高水平時(shí),堿解氮含量90.7~123.5 mg/kg、有效磷含量21.2~31.3 mg/kg、速效鉀含量124.0~162.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為中等水平時(shí),堿解氮含量66.8~90.7 mg/kg、有效磷含量14.3~21.2 mg/kg、速效鉀含量95.0~124.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為低水平時(shí),堿解氮含量36.1~66.8 mg/kg、有效磷含量6.5~14.3 mg/kg、速效鉀含量55.0~95.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為極低水平時(shí),堿解氮含量<36.1 mg/kg、有效磷含量<6.5 mg/kg、速效鉀含量<55.0 mg/kg。
圖1 涼州區(qū)土壤堿解氮豐缺指標(biāo)
圖2 涼州區(qū)土壤有效磷豐缺指標(biāo)
圖3 涼州區(qū)土壤速效鉀豐缺指標(biāo)
1)建立了涼州區(qū)城郊井灌區(qū)、井混灌區(qū)、沿沙區(qū)玉米N、P、K與玉米產(chǎn)量(Y)之間的回歸方程,通過(guò)對(duì)回歸方程優(yōu)化解析,得出城郊井灌區(qū)玉米最佳 施 肥 量 為 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、K2O 71.55 kg/hm2,此施肥水平下玉米產(chǎn)量14 352.00 kg/hm2;井混灌區(qū)玉米最佳施肥量為N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2,此施肥水平下玉米產(chǎn)量13 800.00 kg/hm2;沿沙區(qū)玉米最佳施肥量為N 464.25 kg/hm2、P2O5211.95kg/hm2、K2O 117.45 kg/hm2,此施肥水平下玉米產(chǎn)量12 165.00 kg/hm2。
2)涼州區(qū)土壤堿解氮平均含量為80.3 mg/kg、有效磷平均含量為11.1 mg/kg、速效鉀平均含量為147.0 mg/kg。初步確定當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為極高水平時(shí),堿解氮含量>123.5 mg/kg、有效磷含量>31.3 mg/kg、速效鉀含量>162.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為高水平時(shí),堿解氮含量90.7~123.5 mg/kg、有效磷含量21.2~31.3 mg/kg、速效鉀含量124.0~162.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為中等水平時(shí),堿解氮含量66.8~90.7 mg/kg、有效磷含量14.3~21.2 mg/kg、速效鉀含量95.0~124.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為低水平時(shí),堿解氮含量36.1~66.8 mg/kg、有效磷含量6.5~14.3 mg/kg、速效鉀含量55.0~95.0 mg/kg;當(dāng)土壤豐缺指標(biāo)為極低水平時(shí),堿解氮含量<36.1 mg/kg、有效磷含量<6.5 mg/kg、速效鉀含量<55.0 mg/kg。
[1] 高祥照,馬常寶,杜 森.測(cè)土配方施肥技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005.
[2] 杜 森,高祥照.土壤分析技術(shù)規(guī)范[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.
[3] 陳 偉,孫建好,劉生戰(zhàn).河西荒漠灌耕土區(qū)小麥平衡施肥技術(shù)研究[J].甘肅農(nóng)業(yè)科技,2009(3):26-28.
[4] 陳新平,張福鎖.通過(guò)“3414”試驗(yàn)建立測(cè)土配方施肥技術(shù)指標(biāo)體系[J].中國(guó)農(nóng)技推廣,2006(4):1-11.