王玉梅
摘 要:2014年在濉溪縣開展了夏玉米“3414”肥料效應(yīng)試驗。結(jié)果表明:產(chǎn)量與氮磷鉀施肥量呈三元二次相關(guān)關(guān)系。濉溪縣同等地力土壤推薦施肥量為N240kg/hm2,P2O590kg/hm2,K2O90kg/hm2。配方:(1)普通復(fù)合肥15-15-15,每667m2基施40kg,大喇叭口期追施尿素22kg。(2)控釋(失)復(fù)合肥24-9-9,每667m2基施或定苗時追施65~70kg。
關(guān)鍵詞:玉米;“3414”;肥料效應(yīng);施肥量;濉溪縣
中圖分類號 S513 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)06-44-03
提高肥料資源效率是保證糧食安全的重要措施,肥料效應(yīng)試驗是確定施肥參數(shù)、提高肥料利用率的重要技術(shù)手段?!?414”肥效試驗作為測土配方施肥項目重要的技術(shù)方法,其利用14個處理能夠有效反映出試驗土壤的最高產(chǎn)量施肥量、最佳經(jīng)濟施肥量及營養(yǎng)元素間的交互作用等大量施肥信息[1]。當(dāng)前,我國對“3414”肥效試驗已經(jīng)進行了大量研究,對于區(qū)域內(nèi)的施肥指導(dǎo)取得了較好的效果。
濉溪縣位于安徽省淮北平原中北部,耕地面積12.6萬hm2,常年播種夏玉米5萬hm2,近3a玉米平均產(chǎn)量7 581.0kg/hm2,不少田塊突破9 000kg/hm2。在玉米生產(chǎn)中,農(nóng)民為了追求高產(chǎn),存在著偏施氮肥、輕磷鉀肥的問題,使氮磷鉀配合比例失調(diào),影響了玉米的產(chǎn)量及經(jīng)濟效益,造成了巨大的資源浪費,并在一定程度上造成了環(huán)境污染。為此,濉溪縣農(nóng)技推廣中心于2014年在楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗站安排了夏玉米“3414”肥效試驗,試圖建立縣域范圍內(nèi)夏玉米施肥指標體系,以指導(dǎo)農(nóng)民科學(xué)施肥。
1 材料與方法
1.1 供試材料
1.1.1 供試土壤 試驗地土壤類型為砂姜黑土,土壤質(zhì)地粘壤土,耕層厚度20cm,地下水位3.5~4.5m。耕層土壤有機質(zhì)含量20.45g/kg,全氮0.98g/kg,堿解氮74mg/kg,有效磷(P2O5)23.6mg/kg,速效鉀(K2O)127mg/kg。一年兩熟,前茬小麥,單產(chǎn)7 500kg/hm2。
1.1.2 供試肥料 試驗在不施有機肥的基礎(chǔ)上進行。供試肥料為市場采購,尿素來自安慶石化,含氮量46%;磷肥來自南京石化,含磷量16%;鉀肥為俄羅斯產(chǎn)氯化鉀,含鉀量60%。氮肥30%基施,玉米大喇叭口期追施70%;磷、鉀肥基施。
1.1.3 供試品種 供試作物為夏玉米,品種鄭單958。
1.2 試驗設(shè)計 按照農(nóng)業(yè)部“測土配方施肥項目的技術(shù)規(guī)范”和“安徽省3414肥效田間試驗總體方案”要求,試驗設(shè)氮、磷、鉀3個因素,每個因素設(shè)4個水平,共14個處理。4個水平:0水平指不施肥,2水平為設(shè)定的最佳施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平=2水平×1.5(過量施肥水平)。設(shè)定的最佳施肥量為N225kg/hm2,P2O5120kg/hm2,K2O120kg/hm2(表1)。田間排列采用三列制,重復(fù)間有走道,周圍設(shè)有保護行,隨機區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積24m2(3m×8m),行距60cm,5行區(qū),東西行向。
1.3 試驗實施 試驗于2014年6~9月在濉溪縣楊柳農(nóng)業(yè)科學(xué)實驗站進行。小麥收獲后旋耕,分區(qū)按處理施用肥料。6月19日播種,10月7日收獲。收取中間3行計產(chǎn)。田間管理按高產(chǎn)田管理要求進行。7月31日遇雨分區(qū)按處理追施尿素。6月22日、7月8日和8月2日微噴3次,每次微噴30min左右。6月20日乙草胺封閉,6月29日丁·莠定向噴霧除草,7月27日人工拔草。7月10日、7月28日用氰戊樂果、辛硫磷防治害蟲。
1.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)采用3次重復(fù)的平均值。數(shù)據(jù)處理利用Excel軟件,差異性分析采用DPS v7.05軟件,多重比較用LSD法。
1.5 試驗期間的氣候條件
1.5.1 氣溫偏低 濉溪縣2014年6月中旬至9月下旬平均氣溫24.8℃,比歷年平均25.4℃低0.6℃;積溫2 783.6℃·d,比歷年平均2 848.2℃·d少64.6℃·d。其中,6月中旬至7月上旬和8月上旬至9月中旬2個時段旬平均氣溫比歷年平均分別低0.3~1.1℃、0.5~2.5℃。
1.5.2 降水時空分布不均,旱澇交替 濉溪縣2014年6月中旬至9月下旬降水量518.5mm,比歷年平均528.4mm少9.9mm,總降水量正常。但6月中旬至7月下旬降水持續(xù)偏少,降水量僅100.7mm,比歷年平均少213.5mm,旬降水量少15.8~70.9mm。雖然6月中旬的16.5mm降水量保證了適期播種,但持續(xù)降水偏少,造成苗期干旱,幼苗生長緩慢,甚至部分死苗,抽雄提前。8月下旬降水量102.8mm,比歷年平均多55.7mm,為12a1遇;9月中下旬降水量178.2mm,比歷年平均多141.9mm,為50a1遇,歷史罕見。由此造成大面積積水,澇漬嚴重,導(dǎo)致根系活力降低,玉米收獲期推遲,以及大面積倒伏。
1.5.3 日照不足,夏玉米粒重降低 濉溪縣2014年6月中旬至9月下旬日照時數(shù)563.7h,比歷年平均725.3h少161.6h。旬日照時數(shù)除7月中旬、8月中旬外,比歷年平均少5.1~48.5h。尤其是8月下旬至9月下旬日照持續(xù)偏少,僅153.7h,比歷年平均少99.1h。后期的低溫多雨寡照,造成夏玉米灌漿不良,粒重降低。供試品種鄭單958平均百粒重僅28.6g,比2013年省區(qū)試承試點濉溪縣農(nóng)科所的低8.3g。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同處理的產(chǎn)量差異分析 由表2可知:同一肥料,不同施肥水平的產(chǎn)量均表現(xiàn)為0水平<1水平<3水平<2水平,也就是說:在一定的地力水平下,氮、磷、鉀肥料用量達到一定程度,增產(chǎn)幅度變小,甚至?xí)霈F(xiàn)負效應(yīng)[2];3要素施肥處理的產(chǎn)量介于9 210.3~9 644.8kg/hm2,其中以N2P2K2處理產(chǎn)量最高;3要素施肥處理產(chǎn)量差異不顯著,但明顯高于缺素和不施肥處理的產(chǎn)量。
2.2 地力產(chǎn)量和土壤供肥能力分析 試驗方案中處理N0P0K0為空白區(qū),處理N2P2K2為全素區(qū),處理N0P2K2為缺氮區(qū),處理N2P0K2為缺磷區(qū),處理N2P2K0為缺鉀區(qū)??瞻讌^(qū)產(chǎn)量8 179.5kg/hm2,缺氮區(qū)8 334.5kg/hm2,缺磷區(qū)8 656.9kg/hm2,缺鉀區(qū)8 614.8kg/hm2??瞻讌^(qū)相對產(chǎn)量84.81%,缺氮區(qū)86.41%,缺磷區(qū)89.76%,缺鉀區(qū)89.32%。土壤養(yǎng)分限制產(chǎn)量提高的順序表現(xiàn)為N>K>P[3]。按相對產(chǎn)量將土壤肥力劃分為4級:相對產(chǎn)量≤50%為極低,50%~75%為低,75%~90%為中,>90%為高[4]。由此看出,該地塊土壤氮磷鉀供肥能力中等。每生產(chǎn)100kg玉米需N3.43kg,P2O51.23kg,K2O3.26kg。缺素區(qū)吸收量即為該養(yǎng)分的土壤供肥量。土壤供氮能力285.9kg/hm2,供磷能力106.5kg/hm2,供鉀能力280.8kg/hm2。
2.3 肥料利用率分析 隨著施肥水平的增加,NPK肥料增產(chǎn)效果及吸收利用率均隨之下降,增產(chǎn)效果表現(xiàn)為氮>磷>鉀,肥料利用率鉀>氮>磷。這說明試驗區(qū)土壤,氮的增產(chǎn)效應(yīng)大于磷、鉀,夏玉米產(chǎn)量對鉀的施肥敏感度較強。
2.4 效應(yīng)方程配置 根據(jù)表2,借助DPS v7.05統(tǒng)計分析軟件,建立了以玉米產(chǎn)量為目標函數(shù)的氮磷鉀肥料效應(yīng)三元二次回歸模型:
y=8233.1-59.79N+741.06P+808.82K-224.17N2-301.89P2-348.09K2+280.15NP+293.93NK-81.32PK,F(xiàn)=130.04**。
玉米產(chǎn)量與氮磷鉀施用量之間的回歸關(guān)系達到極顯著水平,能夠較好反映氮磷鉀三因素用量與產(chǎn)量變化的關(guān)系,三要素間交互作用明顯[5]。
2.5 推薦配方 當(dāng)邊際產(chǎn)量等于0時,產(chǎn)量最高;當(dāng)邊際產(chǎn)量的銷售收入與所增加的投入相等時,效益最高。經(jīng)測算,最高產(chǎn)量施肥量為:N277.6kg/hm2,P2O5126.5kg/hm2,K2O117.4kg/hm2,最高產(chǎn)量9 732.1kg/hm2。肥料和農(nóng)產(chǎn)品價格按市場價計算(N5.0元/kg,P2O56.7元/kg,K2O6.6元/kg,玉米2.1元/kg),經(jīng)濟施肥量為:N233.2kg/hm2,P2O579.3kg/hm2,K2O74.7kg/hm2,經(jīng)濟產(chǎn)量9 005.1kg/hm2。推薦施肥量[6-8]為:N240kg/hm2,P2O590kg/hm2,K2O90kg/hm2。推薦的肥料配方為:(1)普通復(fù)合肥15-15-15,每667m2基施40kg,大喇叭口期追施尿素22kg。(2)控釋(失)復(fù)合肥24-9-9,每667m2基施或定苗時追施65~70kg。
3 結(jié)論與討論
(1)土壤是作物養(yǎng)分的供應(yīng)庫,但是土壤中各種養(yǎng)分的有效數(shù)量和比例一般與作物的需求相差較大,影響作物各組織器官的正常生長發(fā)育。因此,要切實改善土壤環(huán)境和結(jié)構(gòu),提供充足合理的養(yǎng)分,就要進行有效施肥、精準施肥[9],促進作物正常健康生長,進而達到增產(chǎn)增收目的。
(2)夏玉米產(chǎn)量與氮磷鉀施肥量呈三元二次相關(guān)關(guān)系。濉溪縣同等地力土壤推薦施肥量為N240kg/hm2,P2O590kg/hm2,K2O90kg/hm2。配方:①普通復(fù)合肥15-15-15,每667m2基施40kg,大喇叭口期追施尿素22kg;②控釋(失)復(fù)合肥24-9-9,每667m2基施或定苗時追施65~70kg。
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