楊波

（張掖市林業(yè)局，甘肅張掖734000）

制種甜高粱氮磷鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究

楊波

（張掖市林業(yè)局，甘肅張掖734000）

為了解決甜高粱制種過程中存在的氮磷鉀肥超量施用的問題，進(jìn)行了制種甜高粱氮磷鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究，結(jié)果表明：隨著尿素、磷酸二銨和硫酸鉀施用量梯度的增加，制種甜高粱穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量在增加，當(dāng)三者施用量分別大于0.90t/hm2、0.50t/hm2和0.24t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)出現(xiàn)負(fù)值。經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)分析尿素、磷酸二銨和硫酸鉀最佳經(jīng)濟(jì)效益施用量為0.92t/hm2、0.49t/hm2和0.25t/hm2，制種甜高粱理論產(chǎn)量分別為3.20t/hm2、3.14t/hm2和3.16t/hm2。

甜高粱；氮磷鉀肥；經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量

甜高粱是目前世界上生物產(chǎn)量高的新型能源作物之一，利用其生物量大、含糖量高的特點(diǎn)，推廣種植甜高粱可有效解決畜牧業(yè)快速發(fā)展帶來的飼草料嚴(yán)重短缺問題[1-5]。甘肅河西走廊具有得天獨(dú)厚的自然條件和區(qū)位優(yōu)勢(shì)，2010—1016年建立了甜高粱種植基地2萬hm2，目前存在的主要問題是：制種農(nóng)戶科學(xué)施肥的意識(shí)較差，施肥的盲目性較大，普遍存在著超量施肥的現(xiàn)象，經(jīng)調(diào)查有70%的農(nóng)戶尿素、磷酸二銨和硫酸鉀施用量一般為1200kg/hm2、675 kg/hm2、450 kg/hm2。為了對(duì)制種甜高粱尿素、磷酸二銨和硫酸鉀適宜用量做出科學(xué)評(píng)價(jià)，于2014—2016年進(jìn)行了制種甜高粱氮磷鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究，現(xiàn)將研究結(jié)果分述如下。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)于2014—2016年在甘肅省酒泉市肅州區(qū)上壩鄉(xiāng)光輝村進(jìn)行。試驗(yàn)地海拔高度1501m，經(jīng)度99°38′36″，緯度39°29′47″，年均溫7.50℃，年均降水量82mm，年均蒸發(fā)量2200mm，無霜期150d；土壤類型是灌漠土[6]，0～20 cm土層含有機(jī)質(zhì)18.36g/kg，堿解氮45.45 mg/kg，速效磷6.71mg/kg，速效鉀125.54 mg/kg，pH值8.36，土壤質(zhì)地為壤質(zhì)土，前茬作物是制種高粱。

1.1.2 參試材料尿素（含N 46%）；磷酸二銨（含N 18%，P2O546%）；硫酸鉀（含K2O 50%）；制種甜高粱品系為L(zhǎng)Z-1A×140263-3，由甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)處理試驗(yàn)一：尿素經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究。尿素施用量梯度設(shè)計(jì)為0.00（CK），0.30，0.60，0.90，1.20，1.50，1.80t/hm2七個(gè)處理。每個(gè)處理施用磷酸二銨0.45t/hm2、硫酸鉀0.24t/hm2做底肥，每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

試驗(yàn)二：磷酸二銨經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究。磷酸二銨施用量梯度設(shè)計(jì)為0.00（CK），0.10，0.20，0.30，0.40，0.50，0.60 t/hm2七個(gè)處理。每個(gè)處理施用尿素0.90t/hm2做追施，硫酸鉀0.24t/hm2做底肥。每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

試驗(yàn)三：硫酸鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量研究。硫酸鉀施用量梯度設(shè)計(jì)為0.00（CK），0.06，0.12，0.18，0.24，0.30，0.36 t/hm2七個(gè)處理。每個(gè)處理施用尿素0.90t/hm2做追施，磷酸二銨0.45t/hm2做底肥，每個(gè)處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組排列。

1.2.2 田間種植方法田間試驗(yàn)小區(qū)面積為32m2（8m×4m），小區(qū)四周筑埂，埂寬30cm，高35cm。尿素在甜高粱拔節(jié)期和抽穗期結(jié)合灌水追施，施肥方法為穴施，磷酸二銨、硫酸鉀在播種前施入20cm土層做底肥。2014—2016年每年的4月24日播種，播種深度為2～3cm，先播不育系，不育系發(fā)芽后播種第一期保持系，第一期保持系發(fā)芽后播種第二期保持系，株距15cm，行距45cm，父母本行比為2∶8，分別在拔節(jié)期、抽穗期、開花期、灌漿期各滴灌1次，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)灌水量相等。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法甜高粱收獲時(shí)測(cè)定農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)單獨(dú)收獲，將小區(qū)產(chǎn)量折合成公頃產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理方法差異顯著性采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，多重比較，LSR檢驗(yàn)法。依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c求得氮磷鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）[7-8]；依據(jù)肥料效應(yīng)回歸方程式y(tǒng)= a+bx+cx2，求得氮磷鉀肥經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量時(shí)的制種甜高粱理論產(chǎn)量（y）[9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 尿素施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.1.1 對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)3年后，于2016年9月29日制種甜高粱收獲時(shí)測(cè)定數(shù)據(jù)（表1）可知，尿素施用量與穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.7032、0.7496和0.7233。尿素施用量1.80 t/hm2，與CK比較，穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重分別增加30.81%、49.55%和13.20%，差異極顯著（P＜0.01）。

表1 不同尿素施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.1.2 對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響由表1可知，尿素施用量與甜高粱產(chǎn)量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）為0.7106。尿素施用量為1.80 t/hm2，與CK比較，增產(chǎn)47.42%，差異極顯著（P＜0.01）。尿素施用量由0.30 t/hm2遞增到0.90t/hm2，邊際利潤(rùn)隨著尿素施用量梯度的增加在遞增，當(dāng)尿素施用量超過0.90t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)出現(xiàn)負(fù)值。

2.1.3 尿素經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量確定將表1尿素施用量與制種甜高粱產(chǎn)量間的關(guān)系采用回歸方程y=a+ bx+cx2擬合，得到的回歸方程是：y=2.13+2.24x-1.1722x2……………………（1）

尿素價(jià)格（Px）為0.20萬元/t，2016年制種甜高粱種子平均售價(jià)（Py）為2.50萬元/t，將（Px）、（Py）、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得尿素經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）為0.92t/ hm2，將x0代入（1）式，求得制種甜高粱理論產(chǎn)量（y）為3.20t/hm2。

2.2 磷酸二銨施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.1 對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)3年后，于2016年9月29日制種甜高粱收獲時(shí)測(cè)定數(shù)據(jù)（表2）可知，磷酸二銨施用量與穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）分別為0.9385、0.9424和0.9217。磷酸二銨施用量0.60 t/hm2，與CK比較，穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重分別增加22.48%、52.31%和24.29%，差異極顯著（P＜0.01）。

表2 不同磷酸二銨施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2.2 對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響由表2可知，磷酸二銨施用量與制種甜高粱產(chǎn)量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）為0.9430。磷酸二銨施用量0.60t/hm2，與CK比較，增產(chǎn)52.40%，差異極顯著（P＜0.01）。磷酸二銨施用量由0.10 t/hm2遞增到0.50t/hm2，邊際利潤(rùn)隨著磷酸二銨施用量梯度的增加在遞增，當(dāng)磷酸二銨施用量超過0.50t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)出現(xiàn)負(fù)值。

2.2.3 磷酸二銨經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量確定將表2磷酸二銨施用量與制種甜高粱產(chǎn)量間的關(guān)系采用回歸方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程是：y=2.08+4.1682x-4.09x2……………………（2）

磷酸二銨價(jià)格（Px）為0.40萬元/t，2016年制種甜高粱種子平均售價(jià)（Py）為2.50萬元/t，將（Px）、（Py）、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得磷酸二銨經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）為0.49t/hm2，將x0代入（2）式，求得制種甜高粱理論產(chǎn)量（y）為3.14t/hm2。

2.3硫酸鉀施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3.1 對(duì)經(jīng)濟(jì)性狀的影響連續(xù)定點(diǎn)試驗(yàn)3年后，于2016年9月29日甜高粱收獲時(shí)測(cè)定數(shù)據(jù)（表3）可知，硫酸鉀施用量與穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重之間呈顯著的線性正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）為0.8681、0.9000和0.9343。硫酸鉀施用量0.36 t/hm2，與CK比較，穗粒數(shù)、穗粒重和百粒重分別增加46.87%、68.49%和14.71%，差異極顯著（P＜0.01）。

表3 不同硫酸鉀施用量對(duì)制種甜高粱經(jīng)濟(jì)性狀和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.3.2 對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響由表3可知，硫酸鉀施用量與制種甜高粱產(chǎn)量之間呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R）為0.9066。硫酸鉀施用量為0.36t/hm2，與CK比較，增產(chǎn)68.78%，差異極顯著（P＜0.01）。硫酸鉀施用量由0.06 t/hm2遞增到0.24t/hm2，邊際利潤(rùn)隨著硫酸鉀施用量梯度的增加在遞增，當(dāng)硫酸鉀施用量超過0.24t/hm2時(shí)，邊際利潤(rùn)出現(xiàn)負(fù)值。

2.3.3 硫酸鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施肥量確定將表3硫酸鉀施用量與制種甜高粱產(chǎn)量間的關(guān)系采用回歸方程y=a+bx+cx2擬合，得到的回歸方程是：y=1.89+9.992x-19.648x2……………………（3）

硫酸鉀價(jià)格（Px）為0.42萬元/t，2016年制種甜高粱種子平均售價(jià)（Py）為2.50萬元/t，將（Px）、（Py）、回歸方程的參數(shù)b和c，代入最佳施用量計(jì)算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c，求得硫酸鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量（x0）為0.25t/hm2，將x0代入（3）式，求得制種甜高粱理論產(chǎn)量（y）為3.16t/hm2，回歸分析結(jié)果與田間試驗(yàn)處理5硫酸鉀施用量0.24t/hm2基本吻合（表3）。

3 小結(jié)

隨著尿素、磷酸二銨和硫酸鉀施用量梯度的增加，制種甜高粱穗粒數(shù)、穗粒重、百粒重和產(chǎn)量在增加，但單位肥料增產(chǎn)效果在遞減，經(jīng)回歸統(tǒng)計(jì)分析，尿素、磷酸二銨和硫酸鉀經(jīng)濟(jì)效益最佳施用量分別為0.92t/hm2、0.49t/hm2和0.25t/hm2，制種甜高粱理論產(chǎn)量分別為3.20t/hm2、3.14t/hm2和3.16t/hm2。

[1]盧慶善.制種甜高粱研究進(jìn)展[J].世界農(nóng)業(yè)，1998（5）：21-23.

[2]寧虎學(xué)，郭復(fù)海.基于CLRMIS的武威市涼州區(qū)甜高粱種植適宜性分區(qū)[J].中國(guó)糖料，2015，37（2）：53-55.

[3]宋朝輝，孫學(xué)寶，呂生全，等.河西走廊飼用甜高粱高產(chǎn)高效栽培技術(shù)[J].中國(guó)糖料，2015，37（4）：49-50.

[4]宋朝輝，劉興成.飼用型甜高粱苗前栽培管理關(guān)鍵技術(shù)[J].中國(guó)糖料，2014，36（3）：62-63.

[5]曹雄，梁曉紅，黃敏佳，等.不同種植密度對(duì)高粱成穗數(shù)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2015，5（9）：12-16.

[6]秦嘉海，呂彪.河西土壤與合理施肥[M].蘭州：蘭州大學(xué)出版社，2001：150-155.

[7]陳倫壽，李仁崗.農(nóng)田施肥原理與實(shí)踐[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1983：185-186.

[8]陜西省農(nóng)林學(xué)校.土壤肥料學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1987：227-228.

[9]于秀林，任雪松.多元統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，1999：166-170.

Study on NPK Fertilizer Application Rate for Best Economic Benefits in Seed Sweet Sorghum

YANG Bo
(Forestry Bureau of Zhangye City,Zhangye,Gansu 734000，China)

To solve unreasonable application of NPK fertilizer，The optimum application rate of NPK fertilizer for best economic benefit in hybrid seeds production of sweet sorghum was studied.The results showed that,with increasing of urea and diammonium phosphate and potassium sulfate,the grain number,grain weight per spike, hundred-grain weight and yield of seed sweet sorghum increased;the marginal profits occurred negative value when the amount of three fertilizer was more than 0.90 t/ha,0.50 t/ha and 0.24 t/ha,respectively.By the regression statistical analysis,the theoretic seed yield of sweet sorghum were 3.20 t/ha,3.14 t/ha and 3.16 t/ha when application amount of urea and diammonium phosphate and potassium sulfate was 0.92 t/ha,0.49 t/ha and 0.25 t/ha,which resulted in optimum economic benefits in seeds production of sweet sorghum.

sweet sorghum;NPK fertilizer;application rate for best economic benefits

S566.5

A

1007－2624（2017）02－0031－03

10.13570/j.cnki.scc.2017.02.010

2016-12-09

甘肅省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目：高粱高效制種及加工生產(chǎn)技術(shù)研究（2015GS05915）。

楊波（1988-），女，甘肅張掖市人，學(xué)士，助理林業(yè)工程師，研究方向：作物營(yíng)養(yǎng)與施肥。