摘 要： 為了給西瓜生產(chǎn)提供施肥理論依據(jù)，采用“3414”肥效試驗(yàn)研究了配方施肥對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響，以及施用氮磷鉀肥的肥料效應(yīng)。結(jié)果表明：與對(duì)照相比，各配方施肥處理西瓜的產(chǎn)量均有所提高；其中以N2P2K2處理肥料配施最佳；本試驗(yàn)條件下西瓜667 m2最佳經(jīng)濟(jì)施肥量為氮（N） 18.25 kg、磷（P2O5）10.14 kg、鉀（K2O） 13.81 kg，667 m2最高產(chǎn)量施肥量為氮（N） 20.26 kg、磷（P2O5）10.86 kg、鉀（K2O）14.29 kg。

關(guān)鍵詞： 西瓜； “3414”肥效試驗(yàn)； 產(chǎn)量； 施肥量

西瓜[Citrullus Lanatus（Thunb.）Mansf.]是重要的葫蘆科經(jīng)濟(jì)作物。我國是世界西瓜生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2010年種植面積達(dá)到181.25萬hm2，西瓜產(chǎn)業(yè)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要地位，在農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收中發(fā)揮著重要的作用[1]。長期以來，我國西瓜生產(chǎn)管理粗放，特別是施肥存在很大盲目性，過量施肥不僅造成肥料資源大量浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本、影響品質(zhì)，而且還對(duì)環(huán)境造成污染[2-3]。根據(jù)各地土壤養(yǎng)分含量的狀況和西瓜產(chǎn)量目標(biāo)，科學(xué)合理地確定化肥的施用種類、數(shù)量、比例和方法，做到因缺補(bǔ)缺，達(dá)到平衡施肥的目的具有十分重要的意義。

為探索西瓜最佳優(yōu)化施肥模式和施肥量，筆者在河南省鄭州市中牟縣大孟鎮(zhèn)選擇有代表性地塊，根據(jù)農(nóng)業(yè)部《測(cè)土配方施肥項(xiàng)目的技術(shù)規(guī)范》，開展了西瓜氮、磷、鉀肥料“3414” 試驗(yàn)，研究西瓜的施肥效應(yīng)、最佳施肥量與施肥模型，為指導(dǎo)瓜農(nóng)合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及土壤性狀

試驗(yàn)于 2012 年 3—7 月在河南省中牟縣中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹所試驗(yàn)基地進(jìn)行，耕層土壤理化性狀和肥力狀況為：質(zhì)地為輕壤土，有機(jī)質(zhì)12.998 g·kg-1、有效磷（P2O5）8.049 mg·kg-1、速效鉀（K2O）119.810 mg·kg-1、全氮0.768 mg·kg-1，pH值8.42。

1.2 試驗(yàn)材料

西瓜品種為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所選育的鄭抗2號(hào)（國審菜2002049）；氮肥為尿素（含N≥46.3%），磷肥為過磷酸鈣（含P2O5≥16%），鉀肥為進(jìn)口氯化鉀（含K2O≥60%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用“3414”方案設(shè)計(jì)，設(shè)3個(gè)因素（N、P、K）、4個(gè)施肥水平（0～3），其中2水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?、1、3水平施肥量分別為2水平的0、0.5、1.5倍，14個(gè)處理組合，即：處理1，N0P0K0（對(duì)照）；處理2，N0P2K2；處理3，N1P2K2；處理4，N2P0K2；處理5，N2P1K2；處理6，N2P2K2；處理7，N2P3K2；處理8，N2P2K0；處理9，N2P2K1；處理10，N2P2K3；處理11，N3P2K2；處理12，N1P1K2；處理13，N1P2K1；處理14，N2P1K1。試驗(yàn)小區(qū)面積36 m2，每小區(qū)種植40株，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。肥料施用方法：40%氮肥、40%鉀肥和全部磷肥混合作基肥，施肥后深翻土壤。2012年3月下旬播種，5月初定植，于團(tuán)棵期追施30%氮肥、30% 鉀肥，余下的30% 氮肥、30% 鉀肥于膨瓜期追肥。7月收獲，收獲前每小區(qū)隨機(jī)抽取有代表性的西瓜20株，調(diào)查每株產(chǎn)量并折合667 m2產(chǎn)量，數(shù)據(jù)處理分析采用Excel。處理因素、水平見表 1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響

由表2可以看出，不同的配方施肥處理西瓜產(chǎn)量均高于不施肥的對(duì)照，除處理8外，其他處理均顯著高于不施肥處理，其中處理6西瓜667 m2產(chǎn)量最高，達(dá)到4 158.83 kg，而處理8、14、10產(chǎn)量相對(duì)較低，表明西瓜對(duì)鉀素敏感，缺鉀或者鉀過量，西瓜產(chǎn)量均較低。667 m2最高產(chǎn)量與最低產(chǎn)量的差達(dá)到 1 238.85 kg，可見，不同施肥處理對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響較大。

2.2 不同施肥處理對(duì)西瓜經(jīng)濟(jì)效益的影響

2012年，肥料折合純養(yǎng)分價(jià)格為：N 4.4元·kg-1，P2O5 5.6元·kg-1 ，K2O 5.0元·kg-1；西瓜在7月份單價(jià)為1.20元·kg-1。通過對(duì)各施肥處理增產(chǎn)效益分析（表3），配方施肥與不施肥比較，配方施肥667 m2投入增加的范圍是1 47.2～279.2 元，增產(chǎn)204.38～1 238.85 kg，產(chǎn)出效益增加范圍是90.06～1 251.42元，其中處理6增加經(jīng)濟(jì)效益最顯著，達(dá)到1 251.42元，處理8的增效不明顯，僅為90.06元。可見，通過測(cè)土配方施肥后，西瓜生產(chǎn)達(dá)到了預(yù)期增產(chǎn)增效的目的。

2.3 地力分析

肥料的互作效應(yīng)分析結(jié)果表明（表4），N、P、K互作效應(yīng)最高，比不施肥處理增產(chǎn)42.43%，其次是N、K和 P、K的互作效應(yīng)，增產(chǎn)率分別為26.77% 和26.24%；N、P 的互作效應(yīng)最差，增產(chǎn)率只有 7.00%。從表4可以看出，無肥區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的70.21%；缺N 區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的 88.63%，說明土壤全氮含量為中等水平；而缺P區(qū)產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的89.01%，說明土壤有效磷含量處于中等偏低水平；缺K區(qū)的產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的75.13%，說明土壤有效鉀含量也處于中等偏低水平。

2.4 施肥模型建立與肥料最佳施用量分析

經(jīng)回歸分析和方差分析，建立西瓜施肥量和產(chǎn)量之間的效應(yīng)方程，由方程求解極值（邊際效應(yīng)）得出N、P、K的最佳施用量和最高施肥量。

2.4.1 三元二次肥料效應(yīng)模型 根據(jù)氮、磷、鉀不同施用量對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得到本試驗(yàn)的三元二次肥料效應(yīng)方程：y=2910.22-54.55 x1-0.18 x12+58.87 x2-0.85 x22+143.39 x3-3.86 x32+2.99 x1x2+2.01 x1x3-5.92 x2x3（R2=0.900 1），F(xiàn)=4.00>F0.05=0.01，極值判別分析判定該三元二次肥效方程不典型，但F值達(dá)到了顯著水平。

2.4.2 一元二次肥料效應(yīng)模型 在磷、鉀肥料水平不變的情況下，根據(jù)氮肥不同施用量及西瓜產(chǎn)量，通過回歸分析得出氮肥用量與西瓜產(chǎn)量之間的回歸方程：y=-0.913 6 x2+36.992 x+3 636.9（R2=0.621 3）（圖 1），F(xiàn)=0.82>F0.05=0.62，該方程屬于典型的一元二次肥料效應(yīng)方程，F(xiàn)值也達(dá)到了顯著水平。通過N的肥料效應(yīng)方程可以得出，該試點(diǎn)西瓜667 m2氮肥經(jīng)濟(jì)最佳施肥量為 18.25 kg，產(chǎn)量為4 007.72 kg；最高產(chǎn)量施氮肥量為20.26 kg，西瓜產(chǎn)量為4 011.35 kg。

在氮、鉀肥料水平不變的情況下，根據(jù)磷肥不同施用量及西瓜產(chǎn)量通過回歸分析，得出磷肥用量與西瓜產(chǎn)量之間的回歸方程：y=-3.229 9 x2+ 70.184 x+ 3 661.5（R2=0.714）（圖2），F(xiàn)=1.24>F0.05=0.53，該方程屬于典型的一元二次肥料效應(yīng)方程，F(xiàn)值也達(dá)到了顯著水平。通過磷元素的肥料效應(yīng)方程可以得出，該試驗(yàn)點(diǎn)西瓜667 m2磷肥經(jīng)濟(jì)最佳施肥量為 10.14 kg，產(chǎn)量為4 041.07 kg；最高產(chǎn)量施磷肥量為10.86 kg，西瓜產(chǎn)量為4 042.77 kg。

在氮、磷肥料水平不變的情況下，根據(jù)鉀肥不同施用量及西瓜產(chǎn)量通過回歸分析，得出鉀肥用量與西瓜產(chǎn)量之間的回歸方程：y=-4.341 7 x2+124.11 x+3 044.3（R2=0.7725）（圖3），F(xiàn)=1.70>F0.05=0.48，該方程屬于典型的一元二次肥料效應(yīng)方程，F(xiàn)值也達(dá)到了顯著水平。通過K的肥料效應(yīng)方程可以得出，該試驗(yàn)點(diǎn)西瓜667 m2鉀肥經(jīng)濟(jì)最佳施肥量為 13.81 kg，產(chǎn)量為3 930.23 kg；最高產(chǎn)量施鉀肥量為14.29 kg，西瓜產(chǎn)量為3 931.24 kg。

從3個(gè)一元二次模型還可以看出，隨著施入氮、磷、鉀肥量的增加，西瓜產(chǎn)量也在增加；但超過最高產(chǎn)量施肥量以后，隨著施肥量的增加，西瓜產(chǎn)量卻逐漸降低。

3 討論與結(jié)論

適宜的施肥指標(biāo)體系是提高作物產(chǎn)量和肥料利用率的基礎(chǔ)，氮磷鉀肥料對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響是非常重要的。本試驗(yàn)中不同施肥處理對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響較大，其中以N2P2K2處理的肥料配施效果最佳。

供試田塊的整體地力屬中低水平，土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺程度表現(xiàn)為中N、中等偏低P、中等偏低K。根據(jù)肥料的互作效應(yīng)結(jié)果得出，N、P、K互作效應(yīng)最高，比不施肥處理增產(chǎn)42.43%，其次是N、K和 P、K的互作效應(yīng)，增產(chǎn)率分別為26.77%和26.24%；N、P 的互作效應(yīng)最差，增產(chǎn)率只有 7.00%。而單元素對(duì)產(chǎn)量的作用效果是K的作用大于N，N的作用大于P，而P 的作用效果最差。

生產(chǎn)上對(duì)“3414”試驗(yàn)結(jié)果通常只采用三元二次肥料效應(yīng)模型進(jìn)行擬合，很少考慮一元二次肥效模型。本試驗(yàn)結(jié)果表明，三元二次肥效模型對(duì)“3414”試驗(yàn)進(jìn)行擬合不典型時(shí)，可以用一元二次肥料效益模型對(duì)“3414”試驗(yàn)進(jìn)行擬合并計(jì)算推薦施肥量。陳新平[4]、王圣瑞[5]、宋朝玉[6]等研究指出，三元二次肥效模型在對(duì)“3414”試驗(yàn)進(jìn)行擬合時(shí)，可能存在不能擬合或擬合的可靠程度不高的問題。本試驗(yàn)采用一元二次肥料效益模型可以很好地反映西瓜產(chǎn)量與施肥量之間的關(guān)系，計(jì)算出最高產(chǎn)量施肥量和最佳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量施肥量，這與游國玲[7]、王偉妮[8]在水稻上的研究結(jié)果相似。

由于本試驗(yàn)中建立的三元二次方程不典型，通過回歸分析建立一元二次回歸方程，得出西瓜667 m2最佳經(jīng)濟(jì)施肥量為氮（N） 18.25 kg、磷（P2O5）10.14 kg、鉀（K2O） 13.81 kg，西瓜667 m2最高產(chǎn)量施肥量為N 20.26 kg、P2O5 10.86 kg、K2O 14.29 kg，西瓜667 m2最高產(chǎn)量范圍是3 931.24～4 042.77 kg，最佳產(chǎn)量范圍是3 930.23～4 041.07 kg，在生產(chǎn)中應(yīng)該將最佳經(jīng)濟(jì)施肥量作為推薦施肥量。

測(cè)土配方施肥目標(biāo)已由單一地追求高產(chǎn)向?qū)崿F(xiàn)作物高產(chǎn)、高質(zhì)、肥料高效、環(huán)境友好和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)變。本試驗(yàn)基于“3414”肥效試驗(yàn)僅對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響進(jìn)行了初探，未來將進(jìn)一步研究“3414”肥效試驗(yàn)對(duì)西瓜生長發(fā)育以及品質(zhì)的影響，進(jìn)而構(gòu)建不同生態(tài)區(qū)西瓜土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)并確定相應(yīng)的推薦施肥量。

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