卓 越
(安徽省濉溪縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所,安徽 濉溪 235100)
大豆是需肥量較大、需要營養(yǎng)元素較全的作物[1]。據(jù)試驗(yàn)資料,生產(chǎn)100kg大豆籽粒需吸收6.5~8.5kg N、1.8~2.8kg P2O5、2.7~3.7kg K2O、3.5~4.8kg CaO、1.8~2.9kg MgO、4.5~9.5g Zn,高于水稻、小麥、玉米等同等產(chǎn)量的養(yǎng)分吸收量,其中N的需求量高出2~3倍[2]。大豆氮肥施用國內(nèi)外研究較多[3],但目前在安徽磷鉀肥基施和追施尚未引起足夠的重視。為此,筆者進(jìn)行了氮磷鉀追施試驗(yàn)研究,以期為大豆高產(chǎn)栽培提供依據(jù)。
1.1.1 氮肥試驗(yàn) 氮素化肥用量設(shè)為75kg/hm2,設(shè)置 8個(gè)處理:J100、J80H20、J60H40、J40H60、J20H80、J60H20L20、J40H30L30和 J20H40L40,以 J100為對(duì)照(J—基施,H—初花期(7月31日)追施,L—鼓粒期(8月28日)追施,下標(biāo)為所占比例)。另設(shè)N0、N0P0K0兩個(gè)空白區(qū),以測(cè)定缺氮相對(duì)產(chǎn)量和不施肥產(chǎn)量。除 N0P0K0外,底施 P2O560kg/hm2、K2O 45kg/hm2。
1.1.2 初花期追施磷鉀肥試驗(yàn) 試驗(yàn)采用二次飽和D-最優(yōu)設(shè)計(jì),設(shè)磷肥基肥追肥比、鉀肥基肥追肥比兩個(gè)因素,磷鉀肥追施比例變幅均為0~80%(追肥比例=40%+編碼值×40%,編碼值-0.13代表追肥34.8%,編碼值0.39代表追肥55.6%)。主處理6個(gè)處理組合,施磷量為60kg/hm2,施鉀量45kg/hm2,追肥時(shí)期為大豆初花期。另設(shè)缺鉀區(qū)、缺磷區(qū)、缺磷鉀區(qū)和空白區(qū)4個(gè)副處理,共10個(gè)處理組合。除空白區(qū)外,氮肥施用量均為75kg/hm2。其中底施60%,初花期追施40%。
兩試驗(yàn)均在豐和農(nóng)業(yè)有限公司柳湖農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行。土壤類型為砂姜黑土,土質(zhì)粘壤土,肥力中等,前茬小麥產(chǎn)量7300kg/hm2,耕層土壤有機(jī)質(zhì)17.65g/kg,全氮(N)1.52g/kg,有效磷(P2O5)13.90mg/kg,速效鉀(K2O)172.00mg/kg。
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù)。小區(qū)面積10m2(2.0m×5.0m),小區(qū)和重復(fù)間隔0.5m。2010年6月23日整地(焚燒、旋耕)施肥,6月24日人工開溝帶水播種,7月7日定苗。密度22.5萬株/hm2,行距40cm。10月2日全區(qū)收獲,小型脫粒機(jī)脫粒計(jì)產(chǎn)。
供試品種濉科8號(hào)是濉溪縣科技開發(fā)中心雜交選育的夏大豆新品系。
數(shù)據(jù)處理和圖表繪制利用Excel進(jìn)行,應(yīng)用DPS和PEMS軟件,分析供試土壤氮磷鉀對(duì)大豆的供肥能力,研究氮肥不同運(yùn)籌方式和磷鉀肥基追比的產(chǎn)量效應(yīng)和效益,尋求氮肥最佳運(yùn)籌方式;建立產(chǎn)量與磷鉀肥基追比之間的相關(guān)關(guān)系,尋求磷鉀肥最佳基追比。
2010年6 月中旬至10月上旬平均氣溫25.8℃,比歷年平均25.3℃高0.5℃;日照時(shí)數(shù)894.5h,比歷年平均829.9h多64.6h,溫度和日照時(shí)數(shù)對(duì)大豆產(chǎn)量形成和蛋白質(zhì)積累有利。降水量387.2mm,比歷年平均557.4mm少170.2mm。其中6月中下旬(大豆播種出苗期)無降水(歷年平均降水量分別為24.7mm、49.6mm);7月上旬至8月中旬降水159.7mm,比歷年平均341.1mm少181.4mm??傮w上尤其是大豆播種出苗期偏旱。整個(gè)9月降水量142.2mm,比歷年平均多83.2mm;平均氣溫22.8℃,比歷年平均低0.8℃;日照時(shí)數(shù)188.6h,與歷年平均持平??傮w上對(duì)大豆鼓粒有利。
2.1.1 氮肥不同施用方式對(duì)大豆籽粒產(chǎn)量的影響 從表1可以看出:基肥追肥結(jié)合各處理均較一次性基施不同程度上提高了大豆的產(chǎn)量,增產(chǎn)0.66%~11.88%。以處理J40H30L30最高,達(dá)2680.3kg/hm2;J40H60次之,為2661.7kg/hm2??傮w上J+H+L>J+H>J。基肥追肥結(jié)合各處理產(chǎn)量差異不顯著[4-8]。
分析J100和J+H五處理的產(chǎn)量變化可以看出:隨氮肥后移量增加,產(chǎn)量變化呈現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢(shì);J100和J+H+L四處理表現(xiàn)出同樣的變化趨勢(shì)。這說明適量的氮肥后移能提高產(chǎn)量[9]。以基氮比例為自變量(x),以產(chǎn)量為因變量(y),進(jìn)一步分析表明:隨著基氮比例的升高,產(chǎn)量呈近似于拋物線的變化趨勢(shì)(見圖1),相關(guān)方程為:
表1 不同氮肥運(yùn)籌處理的產(chǎn)量
y=1539.40 + 321.076x1/2-23.941x,F(xiàn)=5.8089*;y=-2119.25+2001.026x1/2-268.456x+11.363x3/2,F(xiàn)=15.706*。利用相關(guān)方程y=1539.40-23.941x+321.076x1/2分析表明:當(dāng)x1/2=6.71時(shí),即當(dāng)基氮比例為45.0%時(shí),產(chǎn)量最高。
2.1.2 氮肥不同施用方式對(duì)單株粒數(shù)、百粒重的影響
表2 氮肥處理對(duì)大豆產(chǎn)量構(gòu)成的影響
不同時(shí)期追肥對(duì)大豆產(chǎn)量性狀的影響不同(見表2)。4個(gè)初花期追施處理較全部基施處理,平均單株粒數(shù)增加9.0粒(12.1%),百粒重增加0.41g(2.8%);3個(gè)初花期+鼓粒期追施處理較全部基施處理,平均單株粒數(shù)增加8.1粒(10.9%),百粒重增加0.44g(3.0%)。說明初花期、鼓粒期追施氮肥都能增加單株粒數(shù)、百粒重,初花期追施氮肥增粒效果明顯,鼓粒期追施氮肥粒重增加明顯[10,11]。
2.1.3 氮肥不同施用方式的效益比較
表3 氮肥追施效益分析
追肥用工每hm2按7.5個(gè)工時(shí)、30元/工時(shí)計(jì)算,大豆價(jià)格按4.50元/kg計(jì)算。從表3可以看出,追施氮肥各處理新增收入71.9~1213.3元/hm2,增 效 -153.1~763.3元/hm2。 其 中 , J40H30L30、J40H60、J60H20L20和 J60H40四處理增效>0,為221.9~763.3元/hm2。
2.2.1 初花期追施磷鉀肥對(duì)大豆籽粒產(chǎn)量的影響 試驗(yàn)田空白區(qū)產(chǎn)量2067.3kg/hm2,相對(duì)產(chǎn)量79.7%,土壤肥力中等;缺磷區(qū)產(chǎn)量2320.7kg/hm2,相對(duì)產(chǎn)量89.5%,土壤供磷能力較高;缺鉀區(qū)產(chǎn)量2380.0kg/hm2,相對(duì)產(chǎn)量91.8%,土壤供鉀能力高;缺磷鉀區(qū)產(chǎn)量2261.0kg/hm2,相對(duì)產(chǎn)量87.2%(見表4)。
表4 磷鉀肥追施不同處理的產(chǎn)量
為此,我們對(duì)初花期追施磷鉀肥效應(yīng)方程進(jìn)行了配置與分析。
以磷鉀肥追施比例編碼值為自變量,以產(chǎn)量為因變量(y),進(jìn)行效應(yīng)方程配置。得:y=2589.3-26.424P-30.424K-137.038P2-82.852K2-17.591PK。
固定追鉀比例在-1(全部基施)、0(追鉀40%)和1(追鉀80%)3個(gè)水平,得出3個(gè)相應(yīng)的追磷比例單因子效應(yīng)方程:Y=2536.9-8.833P-137.038P2,Y=2589.3-26.424P-137.038P2,Y=2476.0-44.015P-137.038P2,依據(jù)方程作圖2。從效應(yīng)方程和圖2可以看出:在一定的追鉀比例條件下,產(chǎn)量隨著追磷比例的增加而上升,上升到一定水平后又開始下降[12]。最高產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的追磷比例介于33.6%~38.7%之間(編碼值介于-0.1606~-0.0322之間)。
同樣,固定追磷比例在-1(全部基施)、0(追磷40%)和1(追磷80%)3個(gè)水平,得出3個(gè)相應(yīng)的追鉀比例效應(yīng)方程:Y=2478.7-12.833K-82.852K2, Y=2589.3-30.424K-82.852K2, Y=2425.9-48.015K-82.852K2,依據(jù)方程作圖3。從效應(yīng)方程和圖3可以看出:在一定的追磷比例條件下,產(chǎn)量隨著追鉀比例的增加而上升,上升到一定水平后又開始下降。最高產(chǎn)量對(duì)應(yīng)的追鉀比例介于28.4%~36.9%之間(編碼值介于-0.2898~-0.0744之間)。
圖3 鉀肥追施的產(chǎn)量效應(yīng)
根據(jù)達(dá)到最高產(chǎn)量時(shí)邊際產(chǎn)量αX/αY=0的原則,利用磷、鉀肥追施產(chǎn)量效應(yīng)函數(shù),求得當(dāng)X1=-0.0852、X2=-0.1746時(shí),即當(dāng)追磷比例為36.6%、追鉀比例為33.0%時(shí)產(chǎn)量最高,最高產(chǎn)量為2593.1kg/hm2。
2.2.2 初花期追施磷鉀肥對(duì)單株粒數(shù)、百粒重的影響 各處理的單株粒數(shù)在69.6~103.6粒之間,百粒重在13.8~15.0g之間。對(duì)表4的產(chǎn)量構(gòu)成數(shù)據(jù)進(jìn)行效應(yīng)方程配置,得:單株粒數(shù):y=90.21-3.160P-2.176K-3.692P2-4.515K2-3.785PK,百粒重:y=14.9-0.230P-0.364K-0.633P2+0.185K2-0.305PK。分別固定追鉀比例、追磷比例編碼值為0(追施比例40%),作圖4、圖5。
從磷、鉀追施的粒數(shù)效應(yīng)方程和圖4可以看出:在一定的追鉀(追磷)比例條件下,粒數(shù)隨著追磷(追鉀)比例的增加而上升,上升到一定水平后又開始下降[13]。可見磷、鉀追施比例對(duì)產(chǎn)量、粒數(shù)的影響趨勢(shì)具有高度一致性。
從磷、鉀追施百粒重的效應(yīng)方程和圖5可以看出:在一定的追鉀比例條件下,百粒重隨著追磷比例的增加而上升,上升到一定水平后又開始下降;而在一定的追磷比例條件下,百粒重隨著追鉀比例的增加而下降,下降到一定水平后又開始上升。
圖4 磷鉀肥追施對(duì)單株粒數(shù)的影響
圖5 磷鉀肥追施對(duì)百粒重的影響
2.2.3 初花期追施磷鉀肥效益分析 追肥用工每hm2按7.5個(gè)工時(shí)、30元/工時(shí)計(jì)算,大豆價(jià)格按4.50元/kg計(jì)算。鉀肥全部基施、追磷38.7%比磷鉀肥全部基施增產(chǎn)大豆128.4kg/hm2(2.34%),新增收入577.7元/hm2,增效352.7元/hm2;磷肥全部基施、追鉀36.9%增產(chǎn)70.5kg/hm2(1.29%),增收317.4元/hm2,增效92.4元/hm2;追磷36.6%、追鉀33.0%增產(chǎn)184.4kg/hm2(3.37%),增收830.0元/hm2,增效605.0元/hm2(見表5)。追肥增收以磷、鉀肥結(jié)合追施最高,單獨(dú)追施磷肥次之,單獨(dú)追施鉀肥最少。
(1)研究表明:適量的氮磷鉀肥后移能提高產(chǎn)量。氮肥后移50%左右,初花期一次追肥或初花期、結(jié)莢期二次追施,不僅能提高產(chǎn)量,而且具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。把30%以上的磷鉀肥后移至初花期追施,同樣能提高產(chǎn)量,有一定的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)在同等施肥條件下,適量的氮磷鉀后移,增產(chǎn)幅度和效益順序?yàn)椋旱屎笠疲玖追屎笠疲锯浄屎笠啤R虼?,生產(chǎn)上應(yīng)提倡氮肥后移;在基施磷鉀肥不足時(shí),還應(yīng)追施磷鉀肥[15]。
表5 磷鉀肥追施效益分析
(3)氮磷鉀肥追施要施用高濃度單元素肥料或復(fù)合(混)肥。追施氮磷鉀肥料最好使用追肥耬追施,也可以遇雨撒施。追肥時(shí)遇旱澆水。
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