繆衛(wèi)根，茅國(guó)夫，何勇剛，丁 峰

（浙江省杭州市蕭山區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所，浙江杭州 311202）

杭州市蕭山區(qū)常年糧食種植面積5萬(wàn)hm2，總產(chǎn)約26萬(wàn)t，為杭州市主要糧食生產(chǎn)區(qū)，約占全市糧食生產(chǎn)的1/4。其中小麥播種面積約0.8萬(wàn)hm2，平均產(chǎn)量4 500 kg/hm2以上。小麥種植主要分布在蕭山東片地區(qū)，該地區(qū)土壤屬沙性土質(zhì)，為了解該地區(qū)小麥的需肥規(guī)律和氮、磷、鉀肥的肥料效應(yīng)，以及當(dāng)?shù)赝寥罓I(yíng)養(yǎng)供給能力及豐缺情況，筆者在蕭山區(qū)對(duì)揚(yáng)麥12進(jìn)行了“3414”肥效試驗(yàn)，并建立了小麥氮磷鉀肥料效應(yīng)模型，以期為進(jìn)一步提高蕭山區(qū)小麥產(chǎn)量和節(jié)本增效提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)設(shè)在蕭山區(qū)農(nóng)作物引種科研中心基地義蓬進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，有機(jī)質(zhì)含量10.83 g/kg，全氮 0.28 g/kg，有效磷 28.87 mg/kg，速效鉀70.44 mg/kg，pH 8.05。供試小麥品種為揚(yáng)麥12。試驗(yàn)所用氮肥為尿素和碳酸氫銨，磷肥為過(guò)磷酸鈣，鉀肥為氯化鉀。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。采用“3414”最優(yōu)回歸設(shè)計(jì)完全實(shí)施方案[1]，氮肥處理4個(gè)水平的純N用量分別為0、7.50、15.00、22.50 kg/hm2，磷肥處理 4 個(gè)水平的 P2O5用量分別為 0、3.75、7.50、11.25 kg/hm2，鉀肥處理 4 個(gè)水平的 K2O 用量分別為 0、3.75、7.50、11.25 kg/hm2。試驗(yàn)共設(shè)14個(gè)處理組合，試驗(yàn)因素及水平編碼見(jiàn)表1，小區(qū)面積13.3 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)。采用直條播栽培，播種行距40 cm，播幅15 cm，小區(qū)播種量180 g。氮肥按基肥、苗肥和孕穗肥以2∶1∶1比例施用，基肥用碳酸氫銨，翻耕后施用，攤?cè)肽嘀?；苗肥用尿素，?葉1心期施用；孕穗肥于返青拔節(jié)期施用；磷肥隨基肥一次性施入；鉀肥隨苗蘗肥施用。收獲前取樣考種，調(diào)查測(cè)定揚(yáng)麥12的株高、有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、成穗率、穗長(zhǎng)和千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀，小區(qū)產(chǎn)量采用單收單打測(cè)產(chǎn)。

1.2.2 推薦施肥量的確定方法。通過(guò)設(shè)定小麥產(chǎn)量為目標(biāo)Y，肥料用量為變量X，進(jìn)行三元二次和一元二次肥料效應(yīng)模型的擬合，計(jì)算最高產(chǎn)量時(shí)的氮、磷、鉀肥施用量，再根據(jù)小麥實(shí)際價(jià)格及肥料價(jià)格，計(jì)算最佳經(jīng)濟(jì)效益時(shí)的施肥量。最后對(duì)得到的2種模型進(jìn)行判別分析，綜合考慮其典型性、F值檢驗(yàn)、R2值檢驗(yàn)及其施肥量的合理性，選擇合適的肥效模型，最終確定小麥的推薦施肥量[2]。

1.3 土壤營(yíng)養(yǎng)供給及豐缺情況調(diào)查

根據(jù)“肥料效應(yīng)鑒定田間試驗(yàn)技術(shù)規(guī)程”（NY/T 497-2002）[3]，計(jì)算肥料增產(chǎn)效應(yīng)、土壤地力貢獻(xiàn)率、相對(duì)產(chǎn)量、最大和最佳施肥量等。其中，肥料增產(chǎn)率（%）=（全肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量－缺肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）/缺肥區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量×100；土壤地力貢獻(xiàn)率=無(wú)肥區(qū)作物產(chǎn)量/全肥區(qū)作物產(chǎn)量；相對(duì)產(chǎn)量（%）=缺素區(qū)產(chǎn)量/全肥區(qū)產(chǎn)量×100。

表1 試驗(yàn)各處理組合設(shè)計(jì)方案kg/hm2

2 結(jié)果與分析

2.1 氮、磷、鉀不同配比對(duì)揚(yáng)麥12產(chǎn)量的影響

由表2可知，不施氮磷鉀肥土壤基礎(chǔ)產(chǎn)量為1 182.0 kg/hm2。施用不同配比的氮、磷、鉀肥對(duì)揚(yáng)麥12產(chǎn)量有很大的影響，其中以處理⑩產(chǎn)量最高，為 6 261.0 kg/hm2；其次是處理11○，產(chǎn)量為5 880.0 kg/hm2；以不施氮肥的處理②產(chǎn)量最低，為1 324.5 kg/hm2，只占全肥區(qū)（N2P2K2）產(chǎn)量的 24.6%，說(shuō)明不施肥或不施氮肥小麥產(chǎn)量很低。

2.2 氮、磷、鉀肥不同配比對(duì)揚(yáng)麥12經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由表2可知，在等量磷、鉀肥的基礎(chǔ)上，小麥株高、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、每穗小穗數(shù)和實(shí)粒數(shù)均隨氮肥施用量的增大而增大，千粒重隨著氮肥施用量的增加呈先增加后降低的趨勢(shì)，以處理⑥最高，處理14○成穗率最高。在等量氮、鉀肥的基礎(chǔ)上，隨著磷肥用量的增加，千粒重呈增加趨勢(shì)，以處理⑥千粒重最高，為51.04 g，說(shuō)明增施磷肥可提高小麥千粒重。在等量氮、磷肥的基礎(chǔ)上，鉀肥對(duì)小麥各經(jīng)濟(jì)性狀無(wú)明顯影響。

表2 氮、磷、鉀肥不同配比對(duì)揚(yáng)麥12

2.3 氮、磷、鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)

全肥區(qū)（N2P2K2）的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量為 5 383.5 kg/hm2，缺素區(qū) N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量分別為1 324.5、4 962.0、5 164.5 kg/hm2，氮肥、磷肥、鉀肥增產(chǎn)率分別為306.50%、8.49%和4.24%。由此表明對(duì)小麥生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，氮肥是增產(chǎn)的主要因子，其次是磷肥，鉀肥最小。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)不同土壤肥力情況，氮、磷、鉀肥合理搭配，以達(dá)到節(jié)本增效的目的。

2.4 地力產(chǎn)量與土壤肥力的關(guān)系分析

土壤地力貢獻(xiàn)率反映了土壤對(duì)農(nóng)田當(dāng)季作物總收獲量所作出的貢獻(xiàn)，無(wú)肥區(qū)（N0P0K0）作物產(chǎn)量1 182.0 kg/hm2，全肥區(qū)（N2P2K2）作物產(chǎn)量 5 383.5 kg/hm2，試驗(yàn)地土壤地力貢獻(xiàn)率為21.82%，說(shuō)明小麥生產(chǎn)中不施肥產(chǎn)量水平很低，肥料施用不可缺少。

根據(jù)農(nóng)業(yè)部《測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范（試行）》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，用缺素區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量百分?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，相對(duì)產(chǎn)量低于50%的土壤養(yǎng)分為極低；相對(duì)產(chǎn)量50%～75%為低；75%～95%為中；大于95%為高[4]。試驗(yàn)中氮、磷、鉀缺素區(qū)的相對(duì)產(chǎn)量分別為24.60%、92.17%、95.93%，試驗(yàn)土壤氮、磷、鉀的豐缺等級(jí)分別為極低、中、高。表明試驗(yàn)及同類(lèi)土壤中氮素養(yǎng)分水平很低，磷、鉀肥為中上水平。

2.5 肥料效應(yīng)方程和最佳施肥量

2.5.1 三元二次肥料效應(yīng)模型。以揚(yáng)麥12產(chǎn)量為因變量，氮、磷、鉀施肥量3個(gè)因素為自變量，進(jìn)行多元回歸分析，擬合的三元二次肥料效應(yīng)方程為：Y=75.734+36.403X1+0.862X2-25.817X3-0.714X12--1.067X1X2+0.080X1X3+2.873X2X3式中，Y 為揚(yáng)麥 12 折合產(chǎn)量，X1、X2、X3分別為氮、磷、鉀的施肥量。方程復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.982 5，達(dá)極顯著水平。方程擬合的最高產(chǎn)量5 940.45 kg/hm2時(shí)的最大施氮量為354.15 kg/hm2，最大施磷量為47.36 kg/hm2，最大施鉀量為 128.57 kg/hm2。氮肥價(jià)格按4.40元/kg，磷肥價(jià)格按6.17元/kg，鉀肥價(jià)格按7.33元/kg，小麥價(jià)格按2.60元/kg計(jì)，根據(jù)肥料效應(yīng)方程，確定最佳產(chǎn)量5 937.15 kg/hm2時(shí)最佳施氮量為325.95 kg/hm2，最佳施磷量為73.20 kg/hm2，最佳施鉀量為 130.95 kg/hm2。

2.5.2 一元二次肥料效應(yīng)模型。該試驗(yàn)擬合的一元二次肥料效應(yīng)模型為：

Y1=96.570+31.903X1-0.851

Y2=331.600+2.973X2+0.132

Y3=348.465-2.343X3+0.720

對(duì)氮和鉀肥的一元二次回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，F(xiàn)值分別為9.24和7.52，均達(dá)顯著水平。最高產(chǎn)量5 939.55 kg/hm2時(shí)最大施氮量為281.25 kg/hm2；磷肥的一元二次模型為單向增函數(shù)，試驗(yàn)范圍內(nèi)磷肥施用量越大，產(chǎn)量越高；最高產(chǎn)量5 198.40 kg/hm2時(shí)鉀肥最大施肥量為24.45 kg/hm2。代入價(jià)格參數(shù)，確定最佳氮、磷肥施用量為266.40、53.70 kg/hm2，此時(shí)最佳產(chǎn)量分別為5 937.45、5 241.00 kg/hm2。

一元二次模型與三元二次模型互為補(bǔ)充[3]，而氮、磷、鉀肥的一元二次肥效模型所推薦的施肥量能夠反映試驗(yàn)實(shí)際情況，可用于生產(chǎn)實(shí)踐指導(dǎo)施肥，無(wú)論最大施用量還是最佳施用量，氮和鉀肥的用量明顯要高。

3 結(jié)論與討論

（1）試驗(yàn)結(jié)果表明，蕭山區(qū)小麥生產(chǎn)土壤地力狀況為氮低、磷鉀中上。施用氮肥增產(chǎn)效果明顯，氮肥是影響小麥產(chǎn)量的主要因子，這與宋朝玉等[5]的研究結(jié)果一致。按三元二次模型，蕭山區(qū)最佳產(chǎn)量5 937.15 kg/hm2時(shí)最佳氮、磷、鉀肥施用量分別為 325.95、73.20、130.95 kg/hm2。按一元二次模型，最佳施氮量為266.40 kg/hm2，最佳施鉀量為53.70 kg/hm2，最佳產(chǎn)量分別為5 937.45、5 241.00 kg/hm2。從二者擬合情況看，以一元二次模型更切合實(shí)際。

（2）關(guān)于小麥肥料效應(yīng)，各地已做了很多相關(guān)研究[5-7]。100 kg經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量養(yǎng)分需求量、土壤供養(yǎng)分量、土壤養(yǎng)分校正系數(shù)和肥料利用率是測(cè)土配方施肥中重要的參數(shù)[8]。該試驗(yàn)沒(méi)有測(cè)定小麥籽粒及麥稈中的養(yǎng)分含量，因此無(wú)法測(cè)算肥料當(dāng)季利用率、單位產(chǎn)量所需養(yǎng)分量及養(yǎng)分校正系數(shù)等，對(duì)此有待進(jìn)一步研究。

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