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        隴東黃土高原區(qū)紫蘇“3414”肥效試驗研究

        2014-09-26 09:52:14張占軍
        甘肅農(nóng)業(yè)科技 2014年5期
        關(guān)鍵詞:隴東紫蘇施用量

        張占軍

        (隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院,甘肅 慶陽 745000)

        紫蘇是隴東黃土高原區(qū)特色經(jīng)濟(jì)作物,籽粒α-亞麻酸含量達(dá)60%以上,葉片含有很豐富的β-胡蘿卜素、黃酮及Fe、Zn等多種礦質(zhì)元素,既是很好的加工型油料作物,又是別具特色的芳香類蔬菜作物,紫蘇栽培多數(shù)為冬小麥?zhǔn)斋@后移栽[1~5]。近年來,由于生產(chǎn)中存在氮、磷、鉀施肥不合理等問題,不僅增加了生產(chǎn)成本,影響了品質(zhì),而且造成環(huán)境污染和資源浪費。為了探索隴東黃土高原區(qū)紫蘇生產(chǎn)的最佳施肥標(biāo)準(zhǔn),為紫蘇施肥指標(biāo)體系的建立提供科學(xué)依據(jù),隴東學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院進(jìn)行了紫蘇配方施肥試驗,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

        1 材料與方法

        1.1 供試材料

        指示紫蘇品種為當(dāng)?shù)卦耘嗥贩N正寧紫蘇。供試肥料為尿素(含N 46%,中石化寧夏化工廠生產(chǎn))、普通過磷酸鈣(含P2O512%,陜西寶雞磷肥廠生產(chǎn))、硫酸鉀(含K2O 50%,俄羅斯阿欽斯克聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn))。

        1.2 試驗地概況

        試驗于2012年在慶陽市寧縣湘樂鎮(zhèn)樊灣村進(jìn)行,地處北緯35°38′54″,東經(jīng)108°07′65″,當(dāng)?shù)睾0? 337m,土壤類型為黑壚土,前茬作物為冬小麥。試驗地四周開闊,地勢平坦,土壤肥力中等。耕作層土壤含有機質(zhì)11.38 g/kg、全氮0.85 g/kg、堿解氮37.59mg/kg、有效磷10.60mg/kg、有效鉀125.00 mg/kg,pH 8.46。

        1.3 試驗方法

        試驗采用“3414”完全肥料試驗設(shè)計方案[6~9],即3個因素(N、P、K),4個水平,0水平為不施肥,2水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康念A(yù)測值,1水平為2水平×0.5,即少于最佳施肥量的施肥水平,3水平為2水平×1.5(即最高施肥水平),共14個處理。采用隨機區(qū)組排列,重復(fù)3次,小區(qū)面積15.0m2,行長6.0m、寬2.5m。區(qū)間距及走道均為0.5m。試驗方案見表1。試驗各小區(qū)均不施有機肥,冬小麥?zhǔn)斋@后于7月9日及時旋耕、整地,并按試驗方案分小區(qū)準(zhǔn)確稱取供試肥料,全部磷肥、鉀肥、60%氮肥按劃定小區(qū)一次性施入做底肥。于7月30日施入。4月25日紫蘇大田直播育苗。7月10日起苗,選擇生長健壯,整體一致的紫蘇苗,按行距50.0 cm、株距46.1 cm挖穴后帶土移栽,隨栽隨澆穩(wěn)苗水,每小區(qū)栽植5行,每行栽14株。栽植密度為46 665株/hm2。移栽緩苗7 d后 (7月17日) 進(jìn)行第1次中耕除草壅土,7月30日追施剩余的40%氮肥并進(jìn)行第2次中耕除草。田間對各主要生育時期進(jìn)行觀察記載。成熟期每小區(qū)隨機掛牌標(biāo)記20株,統(tǒng)計株高、單株小穗數(shù)。從10月2日開始,各處理紫蘇相繼成熟,于10月6日按小區(qū)分別收獲,編碼插牌,堆放促其后熟。10月25日脫粒時進(jìn)行室內(nèi)考種,統(tǒng)計千粒重、單株產(chǎn)量,分小區(qū)計產(chǎn)。

        表1 試驗設(shè)計方案

        2 結(jié)果與分析

        2.1 不同處理對紫蘇生育時期的影響

        從表2可以看出,移栽后各處理開花期、座果期一致,但成熟期略有差異。其中處理1(N0P0K0)紫蘇較其它處理早成熟2~6 d,這是由于田間提早脫肥所致,而肥料配比較大的處理(N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、 N2P3K2、 N2P2K0、 N2P2K1、 N2P2K3、 N3P2K2)紫蘇莖葉密蔽、后期籽粒轉(zhuǎn)色推遲,導(dǎo)致成熟偏晚。

        表2 不同處理紫蘇的主要生育時期 日/月

        2.2 不同處理對紫蘇主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量構(gòu)成因子的影響

        從表3可以看出,不同處理的株高、單株小穗數(shù)、小穗籽粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量有一定的差異,其中處理1(N0P0K0)株高、單株小穗數(shù)、小穗籽粒數(shù)、千粒重、單株產(chǎn)量均低于其余處理。株高以處理6(N2P2K2)最高,為120 cm;處理4(N2P0K2)次之,為119 cm;處理5(N2P1K2)、處理9(N2P2K1)、處理10(N2P2K3)居第3位,均為117 cm。單株小穗數(shù)以處理14(N2P1K1)最多,為126個;處理9(N2P2K1)次之,為125個;處理5(N2P1K2)、處理8(N2P2K0)居第3位,均為124個。每穗籽粒數(shù)以處理5(N2P1K2)最多,為72粒;處理9(N2P2K1)次之,為70粒;處理11(N3P2K2)居第3位,為68粒。千粒重以處理5(N2P1K2)、處理10(N2P2K3)最高,為5.12 g;處理6(N2P2K2)次之,為4.97 g;處理9(N2P2K1)居第3位,為4.96 g。單株產(chǎn)量以處理9(N2P2K1)最高,為0.041 g;處理5(N2P1K2)次之,為0.040 g;處理10(N2P2K3)、處理11(N3P2K2)居第3位,均為0.039 g。綜合以上分析,認(rèn)為處理5(N2P1K2)、處理9(N2P2K1)的紫蘇綜合性狀表現(xiàn)好。

        表3 不同處理紫蘇的主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量構(gòu)成因子

        2.3 不同處理對紫蘇產(chǎn)量的影響

        從表4可以看出,13個施肥處理均比處理1(N0P0K0)增產(chǎn)。其中處理9(N2P2K1)的折合平均產(chǎn)量最高,為1 933.33 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)94.63%;處理5(N2P1K2)次之,為1 873.33 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)88.59%;處理10(N2P2K3)居第3位,為1 840.00 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)85.24%;處理11(N3P2K2)居第4位,為1 820.00 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)83.22%;處理2(N0P2K2)最低,為1 340.00 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)34.90%,其余施肥處理為1 626.67~1 806.67 kg/hm2,比處理1增產(chǎn)63.75%~81.88%。對產(chǎn)量用LSD法進(jìn)行方差分析,結(jié)果表明,處理9(N2P2K1)與處理5(N2P1K2)、處理10(N2P2K3)、處理11(N3P2K2)差異不顯著,與其余處理差異均極顯著;處理5(N2P1K2)、處理10(N2P2K3)、處理11(N3P2K2)之間差異不顯著,與處理3(N1P2K2)差異顯著,與其余處理差異均極顯著。

        表4 不同配方施肥處理產(chǎn)量結(jié)果

        2.4 肥料的互作效應(yīng)和肥力分析

        以NPK互作效應(yīng)最高,比處理1(N0P0K0)增產(chǎn)77.18%;其次是NP互作效應(yīng),增產(chǎn)率為69.80%;再次是NK互作效應(yīng),增產(chǎn)率為63.76%;PK互作效應(yīng)最差,增產(chǎn)率34.90%。從表5可以看出,處理1(N0P0K0)產(chǎn)量為最佳施肥區(qū)產(chǎn)量的56.44%,即本試驗地肥力水平中等。缺N區(qū)產(chǎn)量為最佳施肥區(qū)產(chǎn)量的76.14%(75.00%<76.14%<95.00%),缺P區(qū)產(chǎn)量為最佳施肥區(qū)產(chǎn)量的92.42%(75.00%<92.42%<95.00%),即土壤中的有效N、P含量均中等;缺K區(qū)的產(chǎn)量為最佳施肥區(qū)產(chǎn)量的95.83%(95.00%<95.83%<100%),即土壤中的有效K含量較為豐富。N是限制產(chǎn)量的主要因子,其次是P,再次是K,對產(chǎn)量貢獻(xiàn)由大到小的次序為N、P、K。

        表5 肥料互作效應(yīng)結(jié)果

        2.5 施肥模型建立及最佳施肥量和最大施肥量的確定

        2.5.1 氮磷鉀肥效應(yīng)模型 通過回歸分析可得出N、P、K與產(chǎn)量的三元二次方程回歸模型:Y=70.26+1.47X1+5.21X2+15.86X3-0.13X12-0.32X22-1.50X32+0.25X1X2+0.28X1X3-1.45 X2X3(式中Y為產(chǎn)量,X1為施氮量,X2為施磷量,X3為施鉀量)。

        對該回歸方程進(jìn)行顯著性檢驗,F(xiàn)=9.37>F0.05=6.0,說明N、P、K肥施用量與產(chǎn)量有顯著的回歸關(guān)系,可以用該回歸方程確定N、P、K肥的最大施肥量和最佳施肥量。根據(jù)回歸方程計算得出最大施肥量分別為N 249.45 kg/hm2、P2O5131.10 kg/hm2、K2O 39.30 kg/hm2,該水平下紫蘇產(chǎn)量為1 892.55 kg/hm2。最佳施肥量分別為N 193.05 kg/hm2、P2O5117.90 kg/hm2、K2O 30.00 kg/hm2,該水平下紫蘇產(chǎn)量為1 759.65 kg/hm2。

        2.5.2 氮肥效應(yīng)模型 在P2O5、K2O施用量固定的情況下,對不同施氮處理進(jìn)行回歸分析,得出N的一元二次回歸模型:

        Y=-0.12N2+3.94N+91.54(R2=0.9377)

        應(yīng)用N的一元二次回歸方程計算得出,N的最大施量為247.35 kg/hm2、最佳施用量為213.30 kg/hm2。

        2.5.3 磷肥效應(yīng)模型 在N、K2O施用量固定的情況下,對不同施磷處理進(jìn)行回歸分析,得出P2O5的一元二次回歸模型:

        Y=-0.23P2+3.38P+110.54(R2=0.775 8)

        應(yīng)用該一元二次回歸方程計算得出,P2O5的最大施用量為107.70 kg/hm2、最佳施用量為81.15 kg/hm2。

        2.5.4 鉀肥效應(yīng)模型 在N、P2O5施用量固定的情況下,對不同施K處理進(jìn)行回歸分析,得出K2O的一元二次回歸模型:

        Y=-1.24 K2+6.87K+114.78(R2=0.581 6)

        應(yīng)用該一元二次回歸方程計算得出,K2O的最大施用量為41.55 kg/hm2,最佳施用量為37.35 kg/hm2。

        2.5.5 最大施肥量與最佳施肥量的確定 將三元二次方程模型與一元二次方程模型得出的N、P、K最大施肥量和最佳施肥量結(jié)果進(jìn)行比較(表6),兩種方法中N、K2O的施用量基本差別不大,但一元二次方程模型得出P2O5最佳施用量為81.55 kg/hm2,而三元二次方程得出P2O5最佳施用量為117.90 kg/hm2,二者相比較差異較大。綜合考慮評價認(rèn)為,在隴東黃土高原區(qū)應(yīng)采用三元二次方程得出的最大施肥量和最佳施肥量作為紫蘇施肥標(biāo)準(zhǔn)。

        表6 不同方程的最大施肥量與最佳施肥量比較

        3 結(jié)論

        隴東黃土高原區(qū)土壤中有效養(yǎng)分含量豐缺程度表現(xiàn)為高K、中P、中N,N是限制紫蘇產(chǎn)量的主要因子,其次是P,再次是K。以施N 225.0 kg/hm2、P2O5120.0 kg/hm2、K2O 22.5 kg/hm2處理的折合平均產(chǎn)量最高,為1 933.33 kg/hm2,N、P、K比例為1∶0.53∶0.10。配方施肥處理以N、P、K的互作效應(yīng)最高,NP、NK互作效應(yīng)明顯,PK的互作效應(yīng)最差,N、P、K肥對產(chǎn)量貢獻(xiàn)由大到小的次序為N、P、K。推薦隴東黃土高原區(qū)紫蘇最大施肥量為N 249.45 kg/hm2、 P2O5131.10 kg/hm2、 K2O 39.30 kg/hm2,N、P、K比例為1∶0.52∶0.15,該水平下紫蘇產(chǎn)量為1 892.55 kg/hm2。最佳施肥量為N 193.05 kg/hm2、P2O5117.90 kg/hm2、K2O 30.00 kg/hm2,N、P、K比例為1∶0.61∶0.15,該水平下紫蘇產(chǎn)量為1 759.65 kg/hm2。

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