曹國松，李茂年，李培亮，肖建華，雷雄浩，王勝軍

（武漢市蔡甸區(qū)農業(yè)局，湖北武漢，430100）

蓮藕是武漢市蔡甸區(qū)特色作物，種植面積達1萬hm2，為探尋蔡甸區(qū)蓮藕適宜的施肥指標體系，按國家測土配方施肥補貼項目要求和湖北省土肥站《2009年測土配方施肥項目試驗示范總體方案》部署，2009年，蔡甸區(qū)農業(yè)局在省土肥站專家指導下，在蓮藕作物上安排了田間肥料效應“3414”試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試蓮藕品種為當?shù)剡x用的主導中熟型品種武植二號。各田塊在試驗施肥前，均及時采集土壤農化樣，按土壤常規(guī)測試方法進行測試。土壤農化性質見表1。

1.2 試驗方法

所進行的3個3414試驗，均按14處理完全試驗方案設計。各試驗各處理三要素施肥量見下表2。

各3414試驗小區(qū)面積20 m2，均不設重復，各小區(qū)間插石棉瓦（插深40 cm，地上部分50 cm）并加薄膜糊泥隔離，田間單設排灌溝，各小區(qū)實行單灌單排，四周設保護行（下同）。氮肥（尿素）分3次施用，即基施、4～5 葉期（第 1 次站荷肥）、塊莖膨大期追施（7～8葉期，第 2 次），比例按 4∶3∶3；磷肥和鉀肥分兩次施用，即基施和塊莖膨大期追施，比例均按5∶5，磷肥采用含量為12%的過磷酸鈣，鉀肥采用含量為60%的氯化鉀；硼肥和鋅肥全作基肥施用，硼肥采用含量為11%的硼砂，每667 m2用量500 g，鋅肥采用含量為20%的七水硫酸鋅，每667 m2用量1 000 g。

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀不同施肥量與產量效應關系分析

①一元二次效應方程擬合與預測分析 從各3414試驗中抽取各因子各處理的施肥量與產量結果數(shù)據(jù)，氮因子抽取2，3，6和11處理數(shù)據(jù)，磷抽取4，5，6和7處理數(shù)據(jù)，鉀抽取8，9，6和10處理數(shù)據(jù)，按Y=aX2+bX+c一元二次回歸模型，分別進行回歸分析，擬合各試驗蓮藕產量（Y）與各因子養(yǎng)分（X）施用量的一元二次效應方程和繪制曲線圖，結果見表4?？梢姡髟囼灨饕蜃泳艹晒M合一元二次效應方程。盡管各試驗各因子各處理間的產量趨勢基本表現(xiàn)為產量隨養(yǎng)分施用量增加而增加的趨勢，各效應方程二次項系數(shù)均為小于零，所繪制曲線均為正常的“拋物線”。對所擬合的各一元二次效應方程表現(xiàn)的蓮藕產量與各因子養(yǎng)分施用量的相關關系進一步進行顯著性分析，除各試驗的磷因子肥料效應關系未達顯著水平外，其他均達到了極顯著的水平，相關系數(shù)在0.994 7～0.999 9。不同田塊的蓮藕“3414”試驗，各因子所擬合的一元二次效應方程同樣各不相同，但也比較接近。

依據(jù)一元二次效應方程，按最大邊際效應求取偏導函數(shù)。最高施肥量按b+2aX=0方程求取，繼而預測最高產量。最佳施肥量按b+2aX=Px/Py方程求取，繼而預測最佳產量。可見（表5），各試驗田塊一元二次效應方程均能預測出正確結果。盡管所預測結果相比試驗實際推薦采用的“最佳”施肥量均有所偏高，但相比三元二次效應方程預測結果更具有參考價值。也說明按預定指標確定所試田塊的施肥量有一定的合理性，但仍需參考此預測結果適當修定，提高養(yǎng)分施用量指標。因各試驗預測結果不一致，所以直接應用預測結果于大面積推廣，可行性不大。

②3414試驗中常規(guī)5處理結果分析 3414試驗中 1，2，4，6 和 8 處理即“3414”試驗中的常規(guī) 5 處理，分別是氮磷鉀全不施、只不施氮、只不施磷、氮磷鉀全施和只不施鉀處理，各處理所施養(yǎng)分的用量均為推薦的“最佳”施用量（即3414試驗中“2水平”用量）。從3414試驗中抽取這5個處理的試驗結果，進行相關分析。

表1 2008年蔡甸區(qū)蓮藕作物各試驗示范田塊土壤與養(yǎng)分測試結果

表2 各3414試驗各處理3因素養(yǎng)分施用量 kg/667 m2

a.3414試驗中常規(guī)5處理不同處理對作物產量的影響。從表6可以看出，各個3414試驗常規(guī)各5處理中，均以N、P、K養(yǎng)分全施處理6的蓮藕產量，比不施肥處理1的增產量和增產率別為469.0 kg/667 hm2和104.9%，不施肥相對 NPK配施平均減產率為51.2%，初步說明所試田塊一季不施肥，就較大幅度地減產，作物產量對肥料的依賴性大，必需施肥才能獲得較高的產量；各試驗田塊N、P、K三要素配施（處理6）的產量，都比其中任何兩要素配施（處理 2，4，8）的產量要高，相對PK、NK、NP配施的平均增產率分別為75.6%，66.3%和 74.1%，即三要素養(yǎng)分中不施任何某一肥料養(yǎng)分相對三要素配合施用均要減產。分別比較各試驗的處理 2（PK 配施）、4（NK 配施）、8（NP 配施）三處理的產量，各試驗基本上是處理2（PK配施）的產量最低，相對不施肥處理1的增產率平均僅為16.7%，處理4（NK配施）相對不施肥處理1的增產率平均為23.2%，處理8（NP配施）相對不施肥處理1的增產率平均為17.7%，即處理2（PK配施）相對減產最重，處理4（NK配施）則相對最輕，說明所試區(qū)域田塊影響蓮藕產量的最關鍵的因素是氮，其次是鉀，磷影響最輕。本試驗分析還說明，氮、磷、鉀作為肥料三要素，不管土壤中某養(yǎng)分再豐富，仍然是三要素配施的增產效果最好，而不提倡某養(yǎng)分豐富而實行“0”施肥量，而保證一定的或最低的施肥量，發(fā)揮三要素配施的最佳協(xié)同增產效應。

表3 蔡甸區(qū)蓮藕3414各試驗各處理鮮藕產量結果

b.3414各試驗常規(guī)不施肥處理的相對產量與土壤有效養(yǎng)分含量比較。從表7結果可見，各試驗不施肥、不施氮（僅PK配施）、不施磷（僅NK配施）和不施鉀（僅NP配施）處理相對NPK配施的相對產量，均是不施肥的相對產量最低，平均為48.8%；施肥處理中不施氮（僅PK配施）的相對產量最低，平均為57.0%，不施磷（僅NK配施）的相對產量最高，平均為60.1%，不施鉀（僅NP配施）的相對產量居中，平均為57.4%，不過三者之間相差不是很大。平均土壤養(yǎng)分均為中等缺乏狀態(tài)，相對產量基本都在60%左右。所試各田塊測試的土壤氮磷鉀有效養(yǎng)分豐缺狀況與其相對產量表現(xiàn)有一定的一致性。分別比較各試驗田塊的相對產量和土壤堿解氮和速效鉀養(yǎng)分測試結果，基本上是土壤有效養(yǎng)分含量較高的，其相對產量也相對較高，含量較低的，產量也相對較低；不同土壤有效磷含量，其不施磷的相對產量基本一致。這基本上和理論上相對產量與土壤養(yǎng)分含量呈正相關關系基本相符合。說明常規(guī)法測試結果基本能反映土壤氮、磷、鉀有效養(yǎng)分的高低趨勢，土壤常規(guī)測試法是可行的。

表4 蔡甸區(qū)蓮藕各3414試驗產量與施肥量一元二次效應方程擬合和應用預測結果

2.2 土壤養(yǎng)分豐缺指標和蓮藕作物肥料養(yǎng)分施用指標修定

應用一定區(qū)域某作物多點3414肥料效應試驗結果，擬合各養(yǎng)分相對產量與土壤含量的關系方程，按相對產量分級法并結合預測最佳施肥量結果，可統(tǒng)計分析得出所試區(qū)域與作物的土壤養(yǎng)分豐缺指標和作物肥料養(yǎng)分施用指標。且不談該方法獲得指標的可行性，但有限點數(shù)的試驗，是無法直接獲得指標的。

參考一定區(qū)域內的作物肥料效應等試驗結果，對區(qū)域內預定的作物肥料養(yǎng)分施用指標體系進行修定，采用所修定的施肥指標體系即按豐缺指標法，推薦確定各取樣田塊所種作物較合理的施肥量，相比僅依據(jù)3414試驗預測結果或效應方程提出較合理或較高產經濟的施肥量，更具有較高的合理性和實用性。本試驗綜合上述各3414肥料效應試驗和各效果試驗示范結果及其分析，并考慮區(qū)域藕田土壤有效養(yǎng)分含量、作物產量和施肥水平現(xiàn)狀，對初步制定的蔡甸區(qū)水田土壤養(yǎng)分豐缺指標和蓮藕作物肥料養(yǎng)分施用指標進行了初步合理調整。所試各3414試驗預測的氮、磷、鉀養(yǎng)分最佳施肥量平均結果均高于推薦施用量，分別偏高 4.7 kg/667 m2，2.1 kg/667 m2和 2.5 kg/667 m2，但試驗效果氮肥養(yǎng)分利用率有所下降，氮肥養(yǎng)分指標施用可考慮暫不調整，磷、鉀肥養(yǎng)分指標施用量可適當提高一點。土壤氮、磷、鉀有效養(yǎng)分豐缺指標仍按預定指標。不過區(qū)域內蓮藕施肥指標體系的合理性，尚有待于區(qū)域內其他肥力類型田塊的進一步試驗而修定完善。初步修定指標見表8和表9。

表5 蔡甸區(qū)蓮藕各3414試驗常規(guī)5處理中相關處理間增產效果

表6 蔡甸區(qū)蓮藕各3414試驗常規(guī)不施肥處理的相對產量等結果

3 結論

①各3414試驗，各所擬合的蓮藕作物產量與肥料養(yǎng)分用量的一元二次方程效應關系，均呈正常的“拋物線”關系，這與理論上和前人的試驗研究結果相一致[5]。且各所擬合的一元二次效應方程，表現(xiàn)蓮藕產量與肥料養(yǎng)分施用量的關系有較好的相關性，相關系數(shù)在 0.994 7～0.999 9。一元二次效應關系方程基本均能預測最高和最佳施肥量與產量結果，一元二次效應關系方程預測結果相對較成功或具有較高的準確性，對制定或修定區(qū)域早藕型蓮藕作物施肥指標體系具有參考應用價值；各試驗各所擬合的效應方程和各所預測的最高、最佳施肥量，各不相同，應用有限田間試驗結果擬合的效應方程或預測結果直接指導大面積的施肥推薦，合理性和可行性不大。

表7 初步修定的蔡甸區(qū)水田土壤主要養(yǎng)分豐缺指標（常規(guī)法測試值)

表8 初步修定蔡甸區(qū)早藕型蓮藕作物肥料養(yǎng)分施用指標（kg/667 m2）

②所試各3414試驗抽取常規(guī)5處理試驗結果分析表明，氮、磷、鉀肥料養(yǎng)分三要素三元配施的肥料養(yǎng)分當季表觀協(xié)同利用率，均明顯高于任何兩要素間配施的肥料養(yǎng)分當季表觀利用率。且不同試驗田塊，所測算的肥料養(yǎng)分當季表觀利用率各不相同。所試作物氮、磷、鉀肥料養(yǎng)分三元配合施用相對不施肥的養(yǎng)分當季表觀協(xié)同利用率平均分別為 30.8%、19.7%和 58.2%，相對某養(yǎng)分不施的該養(yǎng)分當季表觀利用率平均分別為 25.9%、15.4%和 48.4%；

③3414試驗常規(guī)5處理結果分析表明，氮、磷、鉀三因子中各因子平均每1 kg養(yǎng)分施量的鮮藕增產量（農學效率） 分別為 23.9 kg、65.2 kg 和 43.3 kg；不施氮（PK 配施）、不施磷（NK 配施）、不施鉀（NP配施）和NPK配施的協(xié)同效率中NPK配施的協(xié)同效率最高，平均每增施1 kg養(yǎng)分，不施氮（PK配施）、不施磷（NK配施）、不施鉀（NP配施）和NPK配施蓮藕增產量（協(xié)同效率）分別為 5.1，4.1，3.6 和15.1 kg。所試區(qū)域田塊影響蓮藕產量的最關鍵的因素是氮，其次是鉀，磷影響最輕。

④各試驗表明，按預定的土壤養(yǎng)分豐缺指標和蓮藕作物肥料養(yǎng)分施用指標，采用豐缺指標法確定所試田塊的氮、磷、鉀肥料養(yǎng)分的推薦施肥量，表現(xiàn)有較好的合理性，但仍有必要適當調整修定。綜合各3414肥料效應試驗和各效果試驗示范結果及其分析，并考慮區(qū)域藕田土壤有效養(yǎng)分含量、作物產量和施肥水平現(xiàn)狀，初步修定區(qū)域蓮藕施肥指標體系見表8。