張馳 高美萍 莫志歡
摘要[目的] 篩選最佳施肥配方,為慈姑生產專用肥的研究奠定基礎。[方法]采用“3414”方案設計,測定每個施肥處理的慈姑產量;研究N、P、K不同施肥處理對慈姑產量和經濟效益的影響;采用一元二次肥料效應模型得出慈姑最佳施肥量配比。[結果] N、P、K對慈姑產量有較大影響,N2P2K3處理的肥料配施比例最佳,產量為18 397.80 kg/hm2,增產率104.77%,凈增收入80 317.35 元/hm2。氮肥對慈姑產量的影響最大,鉀肥其次,磷肥最小。[結論]慈姑最高產量的施肥量為:N 446.70 kg/hm2、P2O5 68.10 kg/hm2、K2O 534.90 kg/hm2,慈姑最高產量為18 612.75 kg/hm2。最佳經濟產量的施肥量為:N 420.60 kg/hm2、P2O5 70.50 kg/hm2、K2O 492.15 kg/hm2,最佳產量為18 579.00 kg/hm2。
關鍵詞慈姑;“3414”肥效試驗;產量;經濟效益
中圖分類號S645.9文獻標識碼A文章編號0517-6611(2017)09-0047-04
Effects of “3414” Fertilization Effect Test on the Yield and Economic Benefit of Sagittaria sagittifolia
ZHANG Chi1, GAO Meiping2*, MO Zhihuan1
(1. Pingle County Agricultural Bureau, Pingle, Guangxi 542400;2. Institute of Biotechnology, Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning, Guangxi 530007)
Abstract[Objective] To screen the optimal fertilizer formula, and to lay foundation for the research on special fertilizer for Sagittaria sagittifolia production. [Method] “3414”Fertilization Effect Test was carried out. The yield of S. sagittifolia in each treatment was detected. The effects of N, P and K treatments on the yield and economic benefit of S. sagittifolia were researched. And the optimal fertilizer application ratio was obtained. [Result] N, P and K had relatively good effects on the yield of S. sagittifolia. Treatment N2P2K3 showed the optimal fertilizer application ratio, its yield was 18 397.80 kg/hm2,yield increasing rate was 104.77%, and net income increase was 80 317.35 Yuan/hm2. N fertilizer had the greatest impacts on the yield of S. sagittifolia, followed with K fertilizer;while P fertilizer showed the poorest impacts. [Conclusion] The fertilizer application for highest yield of S. sagittifolia was N 446.70 kg/hm2, P2O5 68.10 kg/hm2, K2O 534.90 kg/hm2. Under this condition, the highest yield was 18 612.75 kg/hm2. Fertilizer application for the optimal economic benefit was N 420.60 kg/hm2, P2O5 70.50 kg/hm2, K2O 492.15 kg/hm2. Under this condition, the optimal yield was 18 579.00 kg/hm2.
Key wordsSagittaria sagittifolia;“3414” Fertilization Effect Test;Yield;Economic benefit
慈姑(Sagittaria sagittifolia L.)是澤瀉科(Alismataceae)慈姑屬宿根性水生草本,在亞洲、歐洲、非洲的溫帶和熱帶均有分布。我國主要分布于長江流域及其以南各?。▍^(qū)),其中太湖沿岸及珠江三角洲為主產區(qū),長江以北亦有少量栽培[1]。廣西是全國優(yōu)良慈姑品種“桂林白慈姑”的主產區(qū),它是當?shù)貍鹘y(tǒng)種植特色蔬菜之一[2]。近年來,姑農盲目種植、濫施化肥和農藥,導致慈姑的品質受到影響,造成土壤和環(huán)境污染,制約了農業(yè)生產可持續(xù)發(fā)展。如何使農業(yè)生產增產增收的同時又能節(jié)能減污是目前農業(yè)科學家的研究熱點。 “3414”肥料試驗是農業(yè)部測土配方施肥技術規(guī)范推薦使用的方案,該方案設計處理少、效率高,廣泛應用在大豆[3]、花生[4]、水稻[5-6]、小麥[7]、馬鈴薯[8-9] 等作物上,且取得了良好的應用效果。目前,對慈姑栽培報道主要集中在高效栽培模式。例如張俊等大棚蠶豆—慈姑水旱輪作,楊保國[10]的泥鰍、慈姑綜合種植技術及無公害栽培等。目前,對氮、磷、鉀肥的施用量只有初步的常規(guī)農戶施用肥方法及用量研究[11],鮮見系統(tǒng)研究報道。鑒于此,該研究采用“3414”測土配方施肥方案,研究不同氮、磷、鉀處理對廣西慈姑產量及經濟效益的影響,探索最佳的施肥配方,為慈姑高產高效栽培提供理論依據。
1材料與方法
1.1試驗地概況
試驗于2015年7—12月在廣西桂林市平樂縣慈姑試驗站基地進行。測定肥力狀況為:有機質39.4 g/kg,水解性氮173.7g/kg,有效磷0.97 mg/kg,速效鉀43.3 mg/kg,pH 6.8。
1.2試驗材料
慈姑品種為廣西農業(yè)科學院生物技術研究所選育的“桂慈1號”;氮肥為尿素(河南心連心化肥有限公司生產,N≥46%),磷肥為過磷酸鈣(貴州省福泉磷肥有限公司生產,P2O5≥12%),鉀肥為氯化鉀(中化化肥有限公司生產,K2O≥60%)。
1.3試驗方法
采用“3414”施肥試驗方案(表1),設3個因素(氮、磷、鉀),每因素4個水平(0~3),共14個處理的肥料試驗設計方案。其中,0水平指不施肥料,2水平指當?shù)赝扑]施肥量,1水平=2水平×0.5,3水平(過量施肥)=2水平×1.5。慈姑喜土壤肥沃,定植前需要施農家肥22 500 kg/hm2以補充基肥。施肥方法為:氮肥總量的50%作基肥(慈姑定植前施用,下同),40%作追肥(定植后1個月,下同),10%第2次追肥在膨大初期進行;磷肥總量30%作基肥,30%作追肥,20%第2次追肥在膨大初期進行,20%在膨大中期進行;鉀肥總量30%作為基肥,20%作追肥,20%第2次追肥在膨大初期進行,30%在膨大中期進行。試驗小區(qū)面積21.0 m2,寬3.5 m(插6行),長6.0 m(插18株),各施肥小區(qū)隨機區(qū)組排列,3次重復,種植密度為5.1萬株/hm2。其他田間管理措施按常規(guī)進行。
12月份球莖成熟時,每個區(qū)組隨機統(tǒng)計10株球莖的重量,重復3次;重復區(qū)組也采用相同取樣方法;取平均值,并記錄數(shù)據。
1.4數(shù)據處理
采用Excel 2010軟件、DPS和 SPSS進行數(shù)據統(tǒng)計和分析。
2結果與分析
2.1不同施肥處理對慈姑產量的影響
由表2可知,不同氮、磷、鉀處理對慈姑產量有一定的影響。不同氮、磷、鉀處理中,N2P2K3、 N2P2K2、 N2P3K2 、N2P1K2 和N3P2K2處理慈姑產量較高,顯著高于其他9個處理,且N2P2K3處理顯著高于 N2P1K2 和N2P3K2處理;不施肥(對照)處理的慈姑產量顯著低于施肥處理;缺氮、磷、鉀3個處理間的慈姑產量差異均顯著。
45卷9期張 馳等“3414”肥效試驗對慈姑產量及經濟效益的影響
2.2N、P、K單肥效益分析
2.2.1N、P、K單一化學肥料對慈姑產量的影響。
由表3可知,在P2K2水平上(P、K施肥用量相同的基礎上),慈姑產量由大到小的順序為處理N2、N3、N1、N0,不同水平間差異達顯著水平;在N2K2水平上(N、K施肥用量相同的基礎上),P1、P2、P3慈姑產量顯著高于P0,但P1、P2、P3間差異不顯著,因此磷肥施用量對慈姑產量影響不大;在N2P2水平上(N、P施肥用量相同的基礎上),隨著鉀肥施用量的增加,慈姑產量逐漸上升,其中K2、K3產量顯著高于K0,K1、K2與K3間產量差異不顯著。
2.2.2
缺素分析。從表2中選出處理①、②、④、⑥、⑧的施肥及產量數(shù)據,對空白對照(CK)、無氮區(qū)(PK)、無磷區(qū)(NK)、無鉀區(qū)(NP)及當?shù)赝扑]施肥量進行分析,研究各肥料對產量的影響力。由表4可知,該試驗空白對照(處理①)產量為8 984.55 kg/hm2,而當?shù)赝扑]施肥區(qū)的產量為18 000 kg/hm2,因此空白對照產量為當?shù)赝扑]施肥區(qū)產量的49.90%,表明該試驗區(qū)土壤肥力中等偏下。無氮區(qū)(PK)、無磷區(qū)(NK)、無鉀區(qū)(NP)3個處理的產量分別為當?shù)赝扑]施肥區(qū)的73.18%、91.65%、78.19%,N、P、K的減產率分別為26.82%、8.35%、21.81%.可見,3種肥料對產量的影響大小順序依次為N、P2O5、K2O。肥料相互作用力大小順序依次為NK、NP、PK。
2.3慈姑“3414”肥效試驗經濟效益分析
由表5可知,不同氮、磷、鉀處理的肥料投入成本、慈姑產值、經濟效益均有
差異。施肥處理中,N3P2K2、N2P3K2和N2P2K3的肥料投入成本較高,投入超過3 750元/hm2,比最低肥料投入處理(N2P2K0)1 950元/hm2分別提高92.3%、119.2%和1207%,比N2P2K2處理分別提高6.4%、21.3%和22.3%。因此,任何一種肥料施用偏多都會增加肥料成本投入。
2.4N、P、K 3因素效益分析
由表6可知,利用回歸分析方法求N、P、K施肥效應模擬函數(shù),3因素肥料效應回歸方程為:
Y=601.64+18.706x1-0.483x21+37.991x2-1.908x22+15388x3-0.291x23+0.0493x1x2+0.275x1x3-0.620 2x2x3;回歸方程相關系數(shù)R2=0.995 9,經方差分析,F(xiàn)=107.84>F0.01=14.66。該曲線擬合較好,二次項系數(shù)為負,但一次項系數(shù)不全為正,認定為非典型效應函數(shù);采用偏導法求其最大值,得出慈姑最高產量的施肥量為:N 446.70 kg/hm2、P2O5 68.10 kg/hm2、K2O 534.90 kg/hm2,此時慈姑最高產量為18 612.75 kg/hm2。按氮肥(N)4.13元/kg、磷肥(P2O5)5元/kg、鉀肥(K2O)5元/kg、慈姑4.6元/kg,計算出最佳經濟產量的施肥量為:N 420.60 kg/hm2、P2O5 70.50 kg/hm2、K2O 492.15 kg/hm2,最佳產量為18 579.00 kg/hm2。
3討論
合理施肥可以提高慈姑的產量、經濟效益及肥料利用率。施肥效果與土壤類型及肥力密切相關。該研究的土壤為黏土,土壤肥力中等偏下,適量的添加N、P、K肥對慈姑有明顯增產作用;試驗中各施肥處理均高于空白對照,平均產量為16 914.35 kg/hm2,與處理①不施肥比較,平均凈增產量為7 429.80 kg/hm2,平均凈增產率82.69%,平均凈收入為72 557.85元/hm2;其中處理⑩(N2P2K3)肥料配施比例最佳,產量為18 397.80 kg/hm2,增產率104.77%,凈增收入80 317.35元/hm2。與農戶常規(guī)施肥相比,處理⑤、⑥、⑦、⑩、B11產量均有較大提高。
該研究對N、P、K單因素分析得出,缺N、P、K減產率分別為26.82%、8.35%、21.81%,進一步驗證了氮肥對慈姑產量的影響最大,鉀肥其次,磷肥最小。在實際生產中應增施N、K比例,減少P用量。任何一種肥料用過多都會增加肥料投入成本。因此,科學施肥既能提高慈姑產量,又能避免濫施化肥造成的浪費及環(huán)境污染。
“3414”肥效試驗通常采用三元二次效應模型進行擬合分析,宋朝玉等[12]指出“3414”肥效試驗分析可能出現(xiàn)擬合不典型的情況。游國玲等[13]、張榮超等[14]分別對水稻、瓜蔞產量進行“3414”肥效試驗,得到相似的結果。鄧云等[15]在對西瓜進行“3414”肥效試驗研究中表明,采用一元二次效應模型也可很好地反映產量與施肥量間的關系。因此,該研究采用一元二次肥料效應模型對“3414”施肥試驗進行模擬計算,得出慈姑最高產量的施肥量為N 446.70 kg/hm2、P2O5 68.10 kg/hm2、K2O 534.90 kg/hm2,慈姑最高產量為18 612.75 kg/hm2。
在慈姑實際生產中,產量受多種施肥因素影響,應結合土壤類型及土壤肥力情況,在慈姑不同生育期合理調配N、P、K肥的比例。該試驗僅研究了N、P、K肥料效應對慈姑產量的影響,而微量元素對慈姑產量、品質的影響還有待進一步研究。
4結論
N、P、K對慈姑產量有較大影響,N2P2K3處理的肥料配施比例最佳,產量為18 397.80 kg/hm2,增產率104.77%,凈增收入80 317.35 元/hm2。氮肥對慈姑產量的影響最大,鉀肥次之,磷肥最?。淮裙米罡弋a量的施肥量為:N 446.70 kg/hm2、P2O5 68.10 kg/hm2、K2O 534.90 kg/hm2,慈姑最高產量為18 612.75 kg/hm2。最佳經濟產量的施肥量為:N 420.60 kg/hm2、P2O5 70.50 kg/hm2、K2O 492.15 kg/hm2,最佳產量為18 579.00 kg/hm2。
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