何紹華　陳云峰等

摘要：為了對(duì)甜玉米進(jìn)行科學(xué)施肥，２００９～２０１１年，對(duì)甜玉米種植區(qū)ｐＨ、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷及速效鉀進(jìn)行了普查，同時(shí)依托１２個(gè)“３４１４”試驗(yàn)建立了土壤磷鉀養(yǎng)分豐缺指標(biāo)和肥料施用指標(biāo)體系，進(jìn)而建立了磷鉀肥推薦施肥分區(qū)圖。結(jié)果表明，漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)土壤肥力偏低，ｐＨ中性偏堿，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀均偏低。速效磷極低、低、中等、高的范圍分別為３ｍｇ／ｋｇ以下，３～９ｍｇ／ｋｇ、９～１７ｍｇ／ｋｇ、１７ｍｇ／ｋｇ以上，相應(yīng)的推薦施肥（Ｐ２Ｏ５）為１２０、９０、７０及３０ｋｇ／ｈｍ２，北部推薦施肥以７０ｋｇ／ｈｍ２為主，南部以９０ｋｇ／ｈｍ２為主。速效鉀極低、低、中等、高范圍分別為９０ｍｇ／ｋｇ以下、９０～１３０ｍｇ／ｋｇ、１３０～１９０ｍｇ／ｋｇ、１９０ｍｇ／ｋｇ以上，相應(yīng)的推薦施肥（Ｋ２Ｏ）為１２０、７０、４０及１０ｋｇ／ｈｍ２，西南和東南部推薦施肥以１２０ｋｇ／ｈｍ２為主，其余部分推薦施肥以７０ｋｇ／ｈｍ２為主。

關(guān)鍵詞：“３４１４”試驗(yàn)；線(xiàn)性加平臺(tái)；土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)；肥料施用指標(biāo)；武漢市漢南區(qū)

中圖分類(lèi)號(hào)：Ｓ５１３．０６２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）24－5608-05

甜玉米為一種果蔬型食品，在全球廣泛種植。２０１０年，全球種植面積約１３０萬(wàn)ｈｍ２，總產(chǎn)量約１１７７．７萬(wàn)ｔ，我國(guó)種植面積約２８．２萬(wàn)ｈｍ２，主要分布在廣東、廣西、云南等南方省份，總產(chǎn)量約３６２．２萬(wàn)ｔ［１］。甜玉米生長(zhǎng)速度快，生長(zhǎng)量大，對(duì)養(yǎng)分需求量較大［２］，但對(duì)其施肥指標(biāo)體系的研究較少，國(guó)內(nèi)僅見(jiàn)儲(chǔ)誠(chéng)興等［３］利用１個(gè)“３４１４”試驗(yàn)探討了廣東省惠州市甜玉米氮磷鉀最佳經(jīng)濟(jì)施用量和施用比例，其他未見(jiàn)報(bào)道。武漢市漢南區(qū)是湖北省甜玉米主產(chǎn)區(qū)，常年種植面積約６０００ｈｍ２。２００９～２０１１年，在國(guó)家測(cè)土配方施肥補(bǔ)貼項(xiàng)目支持下，對(duì)漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行了調(diào)查，布置了一系列的甜玉米“３４１４”試驗(yàn)，試圖在對(duì)漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，建立土壤豐缺指標(biāo)體系和肥料施用指標(biāo)體系，以便科學(xué)地指導(dǎo)甜玉米施肥。

１ 材料與方法

１．１ 土壤采樣、養(yǎng)分分析及養(yǎng)分分布圖制作

田間采樣方案根據(jù)農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范制定。采樣時(shí)間集中在２００９年１２月、２０１１年１１月，這段時(shí)間秋甜玉米已收而春甜玉米未種，土壤未施肥，受干擾較少。采樣地點(diǎn)為漢南區(qū)甜玉米主要種植區(qū)鄧楠街。由于漢南區(qū)地勢(shì)平坦，根據(jù)農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范，以６．７ｈｍ２作為一個(gè)采樣單元。采樣集中在每個(gè)采樣單元的中心位置，面積在０．３～０．７ｈｍ２，按“Ｓ”形路線(xiàn)采樣，采?。保祩€(gè)點(diǎn)，充分混合均勻后，采用四分法留取１ｋｇ左右土樣，同時(shí)記錄采樣點(diǎn)經(jīng)緯度。土樣帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干，過(guò)２ｍｍ篩子分析土壤養(yǎng)分常規(guī)五項(xiàng)（ｐＨ、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀），常規(guī)五項(xiàng)養(yǎng)分分級(jí)依照《測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)》的推薦分級(jí)而定。

ｐＨ測(cè)定采用水浸提（水土比＝１∶１）ｐＨ計(jì)法測(cè)定；有機(jī)質(zhì)測(cè)定采用重鉻酸鉀外加熱法；全氮采用半微量凱氏定氮法測(cè)定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定；速效磷采用０．５ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３浸提－鉬銻抗比色法測(cè)定；速效鉀分析采用１ｍｏｌ／Ｌ的ＮＨ４ＯＡｃ浸提－火焰光度法測(cè)定。土壤理化性質(zhì)測(cè)定方法參見(jiàn)文獻(xiàn)［４］。

甜玉米種植區(qū)土壤養(yǎng)分分布圖的制作：①屬性數(shù)據(jù)庫(kù)建立。將各采樣點(diǎn)常規(guī)五項(xiàng)數(shù)據(jù)及經(jīng)緯度數(shù)據(jù)錄入ＡＣＣＥＳＳ中；②空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立。將甜玉米種植區(qū)土壤圖、土地利用現(xiàn)狀圖、行政區(qū)劃圖掃描后，采用屏幕數(shù)字化的方式錄入電腦，矢量化后配準(zhǔn)形成空間數(shù)據(jù)；③采用Ｋｒｉｇｉｎｇ插值方法形成土壤養(yǎng)分分布圖。分布圖制作軟件為Ａｒｃｇｉｓ９．３。

１．２ 甜玉米種植區(qū)測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系建立

測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系主要包括土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)體系和推薦施肥指標(biāo)體系。這兩個(gè)指標(biāo)體系都建立在“３４１４”試驗(yàn)基礎(chǔ)之上。試驗(yàn)區(qū)共包括１２個(gè)“３４１４”試驗(yàn)（２００９～２０１１年，每年４個(gè)）。“３４１４”試驗(yàn)設(shè)１４個(gè)處理，分別為Ｎ０Ｐ０Ｋ０、Ｎ０Ｐ２Ｋ２、Ｎ１Ｐ２Ｋ２、Ｎ２Ｐ０Ｋ２、

Ｎ２Ｐ１Ｋ２、Ｎ２Ｐ２Ｋ２、Ｎ２Ｐ３Ｋ２、Ｎ２Ｐ２Ｋ０、Ｎ２Ｐ２Ｋ１、Ｎ２Ｐ２Ｋ３、Ｎ３Ｐ２Ｋ２、

Ｎ１Ｐ１Ｋ２、Ｎ１Ｐ２Ｋ１、Ｎ２Ｐ１Ｋ１，其中Ｎ、Ｐ、Ｋ表示純氮、磷（Ｐ２Ｏ５）、鉀（Ｋ２Ｏ）養(yǎng)分，下標(biāo)為養(yǎng)分施用水平，０水平為不施肥，１水平為２水平的１／２，３水平為２水平的１．５倍，各“３４１４”試驗(yàn)２水平氮、磷、鉀養(yǎng)分含量參考《湖北?。玻埃埃改攴柿闲?yīng)試驗(yàn)示范總體方案》確定。１２個(gè)“３４１４”試驗(yàn)土壤養(yǎng)分及各“３４１４”試驗(yàn)２水平施肥量見(jiàn)表１。氮肥（尿素，含Ｎ４６％）、鉀肥（氯化鉀，含Ｋ２Ｏ６０％）分2次施用，底肥占６０％及喇叭口期追肥占４０％，磷肥（過(guò)磷酸鈣，含Ｐ２Ｏ５１２％）一次性基施。供試玉米品種為華甜玉３號(hào)。試驗(yàn)小區(qū)面積均為２０ｍ２，不設(shè)重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)排列。２００９年甜玉米為秋甜玉米，７月下旬播種，１０月上旬收獲。２０１０及２０１１年玉米為春玉米，３月中旬播種，６月下旬收獲。各小區(qū)單收測(cè)實(shí)產(chǎn)。

推薦施肥指標(biāo)體系建立步驟為［５］：①將每個(gè)試驗(yàn)的產(chǎn)量與施肥量進(jìn)行回歸分析，建立肥料效應(yīng)函數(shù)。采用三元二次、一元二次和直線(xiàn)加平臺(tái)模型來(lái)建立肥料效應(yīng)函數(shù)；②根據(jù)肥料效應(yīng)函數(shù)，進(jìn)行邊際分析，計(jì)算每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的最佳施肥量。試驗(yàn)中，Ｎ、Ｐ２Ｏ５和Ｋ２Ｏ養(yǎng)分價(jià)格分別為４．３５、６．６７及６．００元／ｋｇ，甜玉米價(jià)格為１．８元／ｋｇ；③將多年多點(diǎn)的結(jié)果按不同肥力水平匯總，計(jì)算不同肥力水平下的平均推薦施肥量。三元二次和一元二次回歸方程采用Ｅｘｃｅｌ建立，詳細(xì)方法參見(jiàn)吳志勇等［８］及戢林等［９］的方法，直線(xiàn)加平臺(tái)模型采用ＳＡＳ８．０１模擬。

１．３ 施肥分區(qū)圖制作

根據(jù)土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)體系和推薦施肥指標(biāo)體系對(duì)各個(gè)采樣點(diǎn)進(jìn)行推薦施肥，采用Ｋｒｉｇｉｎｇ插值方法形成推薦施肥分區(qū)圖。分區(qū)圖制作軟件為Ａｒｃｇｉｓ９．３。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)土壤pH及養(yǎng)分情況分析

表２和圖１對(duì)甜玉米種植區(qū)土壤pH及養(yǎng)分分級(jí)和分布情況進(jìn)行了歸納。結(jié)果顯示，甜玉米種植區(qū)土壤中性略偏堿，近５０％土壤ｐＨ為７．５～８．５，偏堿的位置主要集中在鄧楠街南面、北面與其他街道交界處。有機(jī)質(zhì)偏低，８５％的土樣有機(jī)質(zhì)為１０～２０ｇ／ｋｇ，從分布圖上看，僅位于鄧南街南部的新溝村有機(jī)質(zhì)較高，為３０～４０ｇ／ｋｇ。堿解氮偏低，大部分為５０～9０ｍｇ／ｋｇ，金城村和鄧西村之間的土壤堿解氮較低，為４０～５０ｍｇ／ｋｇ。土壤速效磷也偏低，７０％以上的土樣在２０ｍｇ／ｋｇ以下，僅個(gè)別村莊速效磷含量較高，為２０～４０ｍｇ／ｋｇ。速效鉀偏低，３４．７％的土壤速效鉀為１００ｍｇ／ｋｇ以下，４４.0％的土壤為１００～１５０ｍｇ／ｋｇ，尤以鄧楠街辦事處所在地和郭家村速效鉀較低?？傮w而言，漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)土壤肥力偏低，尤其是有機(jī)質(zhì)偏低。

２．２ 土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)體系和推薦施肥指標(biāo)體系

磷鉀相應(yīng)的豐缺指標(biāo)體系見(jiàn)表３。在計(jì)算土壤速效鉀豐缺指標(biāo)過(guò)程中，相對(duì)產(chǎn)量為９０％、８５％和８０％時(shí)，對(duì)應(yīng)的速效鉀為１９０、１２８、８６ｍｇ／ｋｇ，根據(jù)數(shù)值取大取整原則，將速效鉀豐缺指標(biāo)修正至１９０、１３０、９０ｍｇ／ｋｇ（表３）。根據(jù)此豐缺指標(biāo)，漢南甜玉米種植區(qū)速效磷極低、低、中等及高的比例分別為１．３％、３５．８％、４２．０％及２０．９％，整體中等偏低；速效鉀極低、低、中等及高的比例分別為２６．９％、３７．５％、３０．２％及５．４％，整體偏低。

比較三元二次方程、一元二次方程和直線(xiàn)加平臺(tái)3種肥料效應(yīng)函數(shù)，以直線(xiàn)加平臺(tái)模型計(jì)算出的最佳產(chǎn)量施肥量與實(shí)際情況最相符，相應(yīng)的施肥指標(biāo)體系見(jiàn)表３。三元二次方程建立的肥料效應(yīng)函數(shù)成功率僅１０％，一元二次方程建立的肥料效應(yīng)函數(shù)成功率比三元二次方程高，但計(jì)算出的最佳產(chǎn)量施肥量與實(shí)際情況有一定的差距。根據(jù)直線(xiàn)加平臺(tái)方程模擬結(jié)果，Ｐ２Ｏ５施肥指標(biāo)體系中，速效磷低、中等、高水平相對(duì)應(yīng)的施肥指標(biāo)為８４、７０、２６ｋｇ／ｈｍ２，根據(jù)數(shù)值取大取整原則，修正至９０、７０、３０ｋｇ／ｈｍ２。由于在１２個(gè)“３４１４”試驗(yàn)的基礎(chǔ)土樣中，不存在速效磷極低的情況，因此，極低磷情況下Ｐ２Ｏ５施肥指標(biāo)為推斷結(jié)果，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和各個(gè)施肥指標(biāo)之間的極差，以１２０ｋｇ／ｈｍ２為宜。類(lèi)似的，速效鉀極低、低、中等水平相對(duì)應(yīng)的施肥指標(biāo)為１１８、６２、３２ｋｇ／ｈｍ２，修正至１２０、７０、４０ｋｇ／ｈｍ２，高鉀水平下推斷的Ｋ２Ｏ施肥指標(biāo)為１０ｋｇ／ｈｍ２。

２．３ 推薦施肥分區(qū)圖

３ 小結(jié)與討論

１９８０年及２００５年曾兩次對(duì)漢南區(qū)土壤進(jìn)行普查［１０］，與１９８０年和２００５年調(diào)查結(jié)果相比，漢南甜玉米種植區(qū)土壤養(yǎng)分情況變化不大，基本特征依然為ｐＨ中性偏堿，有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀偏低。表明漢南區(qū)甜玉米種植區(qū)在近３０年的時(shí)間里地力僅僅處于收支平衡的階段，并沒(méi)有得到提高，仍應(yīng)加大土壤培肥措施的力度，尤其是加大有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充。

土壤養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法是一種廣泛使用的推薦施肥方法，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、直觀(guān)，缺點(diǎn)是半定量、精度不高［１４］。因此，在研究中利用此方法建立起來(lái)的推薦施肥分區(qū)圖在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況加以調(diào)整。此外，推薦施肥未考慮有機(jī)肥和微肥，而研究區(qū)有機(jī)質(zhì)含量較低。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，尤應(yīng)加強(qiáng)有機(jī)肥的施用。

綜上所述，該研究全面歸納了３年來(lái)漢南甜玉米種植區(qū)測(cè)土配方施肥成果。結(jié)果表明，自第二次土壤普查以來(lái)，漢南甜玉米種植區(qū)土壤養(yǎng)分情況變化不大，依然偏低。利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)難以建立氮養(yǎng)分測(cè)土配方施肥指標(biāo)體系，但能建立磷、鉀指標(biāo)體系，利用該體系能較好地指導(dǎo)甜玉米種植區(qū)磷、鉀肥的施用。

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