段 玉 ，國世佳，張 君 ，汪錦星，安 昊 ，梁俊梅

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院資源環(huán)境與檢測技術(shù)研究所,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2.五原縣發(fā)展和改革委員會,內(nèi)蒙古五原 015100）

向日葵（Helianthus annuusL.）是菊科向日葵屬一年生草本植物,原產(chǎn)于北美洲的西南部,具有耐鹽堿、耐瘠薄、抗干旱等特性,向日葵的籽實含油率較高,油分品質(zhì)良好。內(nèi)蒙古是我國最大的向日葵產(chǎn)區(qū),種植區(qū)域主要集中在巴彥淖爾市、包頭市、呼和浩特市、烏蘭察布市。隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,向日葵已成為內(nèi)蒙古中西部脫窮致富的經(jīng)濟型作物[1]。陰山北麓地區(qū)近年來食用向日葵發(fā)展勢頭迅猛,種植面積集中,是我國優(yōu)質(zhì)食用向日葵新型產(chǎn)區(qū)。但該地區(qū)施肥量過大、施肥不平衡問題比較突出,出現(xiàn)嚴重的養(yǎng)分資源浪費現(xiàn)狀[2]。陰山北麓地處蒙古高原,常年的風蝕導致該地區(qū)土壤成為沙質(zhì)結(jié)構(gòu),土壤承載力差,不合理施肥很容易將多余的氮肥隨灌溉水滲漏到土壤下層,流出作物根系生長區(qū)域,作物無法吸收利用,導致肥料利用率降低[3]。由于大面積單一的種植方式,使表層肥沃土壤肥力下降,生產(chǎn)能力降低,向日葵產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重制約[4]。因此,探尋氮、磷、鉀的合理配比對提高向日葵產(chǎn)量和改善向日葵品質(zhì)有非常重要的作用。本研究以陰山北麓武川縣為試驗點,在各可控條件保持一致的前提下,進行食用向日葵的氮、磷、鉀肥料配比試驗研究,測定了食用向日葵的籽實產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收利用特點,同時結(jié)合肥料利用率探討了食用向日葵的最佳施肥量,以期為食用向日葵施肥提供科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 參試品種與肥料

供試作物為食用向日葵,參試品種為SH361。供試肥料：氮肥用尿素（N 46%）；磷肥施氮區(qū)用磷酸二銨（N18%、P2O546%）,不施氮區(qū)用重過磷酸鈣（P2O546%）；鉀肥用氯化鉀（K2O 60%）。氮肥40%做種肥基施,60%在現(xiàn)蕾期至開花期隨水追施；鉀肥50%做種肥基施,50%在現(xiàn)蕾至開花期追施。磷肥全部做種肥基施。

1.2 試驗地概況

試驗設在位于陰山北麓地區(qū)的內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學院武川縣試驗站水澆地,該試驗站歷年平均降水量在350 mm左右,年蒸發(fā)量在1 800 mm左右,無霜期90～110 d。2018年生育期（5—9月）降水量為275.5 mm,屬于降水偏多年份。供試土壤為栗鈣土,前茬作物為燕麥,土壤養(yǎng)分狀況見表1。

表1 供試土壤基本養(yǎng)分性狀

1.3 試驗設計

試驗采用“3414”試驗設計,設氮、磷、鉀3個因素,每個因素設4個水平。試驗處理及施肥情況見表2。

表2 試驗處理

基肥在播種行開溝深施覆土,鋪設滴灌帶、覆蓋地膜,在施肥溝旁點播向日葵種子。小區(qū)長7.5 m,寬4.8 m,小區(qū)面積36 m2。各處理隨機區(qū)組排列,重復3次。采用大小壟覆膜種植,膜上行距40 cm,膜外行距80 cm,株距70 cm,每行13株。

試驗于2018年5月9日進行施肥覆膜,5月12日點播向日葵,5月23日中耕間苗,5月28日定苗。追肥采用滴灌追施,第1次（現(xiàn)蕾期）追施30%,開花初期追施30%,開花盛期追施20%,灌漿期追施20%。氯化鉀粉碎后施用,每次先溶解后滴灌。整個試驗期間采取統(tǒng)一的水肥管理措施,田間管理同一般大田生產(chǎn)。

1.4 試驗測定方法

食用向日葵莖稈、葉片、花盤和籽粒氮、磷、鉀養(yǎng)分測定采用常規(guī)方法,硫酸-過氧化氫消煮,全氮用蒸餾法,全磷用釩鉬黃比色法,全鉀用火焰光度法。

1.5 試驗計算公式

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥對食用向日葵產(chǎn)量的影響

由表3可以看出,肥料的施用對食用向日葵的產(chǎn)量存在顯著性影響（P＜0.05）。隨著氮、磷、鉀肥用量的增加,食用向日葵的產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢。對產(chǎn)量影響的肥料排序為：氮肥＞磷肥＞鉀肥。

對表3數(shù)據(jù)用三元二次多項式進行回歸模擬,其回歸方程為：Y=4 774.0+7.993 0N-0.034 5N2+4.636 4P-0.120 9P2+5.246 1K-0.033 9K2+0.058 8NP-0.001 7NK+0.050 9PK,R=0.995 8＞R0.05=0.918 6,F=52.31＞F0.05=6.00,說明回歸方程擬合較好,可以用于模擬施肥與產(chǎn)量的相關(guān)關(guān)系。對回歸方程求偏導并令其為零,在不考慮肥料資源合理投入及經(jīng)濟效益的前提下,可求得最高產(chǎn)量的氮、磷、鉀肥用量分別為：195.0,97.3,145.4 kg/hm2,獲最高產(chǎn)量（Y）為6 160.3 kg/hm2。根據(jù)市場價格,在氮肥（N）4.5 元/kg、磷肥（P2O5）5.7元/kg、鉀肥（K2O）5.8元/kg、食用向日葵6.0元/kg的情況下,當邊際產(chǎn)量等于邊際成本時可以計算出經(jīng)濟最佳氮、磷、鉀肥用量分別為172.0,82.4,120.7 kg/hm2,此時食用向日葵籽實產(chǎn)量可達 6 132.5 kg/hm2。

表3 施肥對食用向日葵產(chǎn)量的影響 kg/hm2

2.2 施肥對食用向日葵產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

由表4可看出,施肥對食用向日葵花盤直徑、單盤粒重、百粒重、籽仁率影響較?。≒＜0.05）,N2P2K2在莖粗、單盤粒數(shù)上與CK（N0P0K0）存在顯著性差異（P＜0.05）。百粒重是影響食用向日葵產(chǎn)量較大的生長指標。分析表明：食用向日葵的花盤直徑、百粒重與向日葵的籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（r=0.972**,r=0.903**）,花盤直徑與百粒重呈極顯著正相關(guān)（r=0.948**）,花盤直徑與莖粗的相關(guān)系數(shù)為r=0.640*,盤粒數(shù)與結(jié)實率的相關(guān)系數(shù)為r=0.579*。

表4 施肥對食用向日葵產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

2.3 施肥對食用向日葵肥料利用效率的影響

由表5可以看出,隨著施氮量的增加（編號2、3、6、11）,施用氮肥的肥料利用率、農(nóng)學效率均呈下降趨勢。在最佳施肥處理（N2P2K2）時,施用氮肥的肥料利用率為37.7%、農(nóng)學效率為7.0 kg/kg。隨著施磷量的增加（編號 4、5、6、7）,施用磷肥的肥料利用率、農(nóng)學效率也呈下降趨勢。在最佳施肥處理（N2P2K2）時,施用磷肥的肥料利用率為17.0%、農(nóng)學效率為11.8 kg/kg。隨著施鉀量的增加（編號 8、9、6、10）,施用鉀肥的肥料利用率無明顯變化規(guī)律；施用鉀肥農(nóng)學效率降低。在最佳施肥處理（N2P2K2）時,施用鉀肥的肥料利用率為38.0%、農(nóng)學效率為4.6 kg/kg。

表5 施肥對食用向日葵肥料利用率的影響

隨著施氮量的增加,每100 kg籽實吸收量先增加后減少；隨著施磷、鉀量的增加每100 kg籽實吸收量無明顯規(guī)律性。說明100 kg籽實吸收量與氮肥施用量有關(guān),過量施氮肥會降低100 kg籽實吸收量,這與肥料利用率、農(nóng)學效率結(jié)果保持一致。在最佳施肥處理（N2P2K2）下,每生產(chǎn)100 kg籽實吸收N、P2O5、K2O 分別為 4.91,1.70,8.38 kg。

3 結(jié)論與討論

試驗表明,施肥對食用向日葵的產(chǎn)量存在顯著性影響,隨著氮磷鉀施用量的增加,向日葵的產(chǎn)量呈先增加后降低的趨勢,其肥料效應為：氮肥＞磷肥＞鉀肥。結(jié)果與他人研究基本一致[5-10]。多項式擬合分析表明,陰山北麓地區(qū)的食用向日葵最佳經(jīng)濟施肥量氮（N）172.0 kg/hm2,磷（P2O5）82.4 kg/hm2,鉀（K2O）120.7 kg/hm2。

最佳施肥處理N2P2K2下,每增施1 kg N、P2O5、K2O增產(chǎn)向日葵籽實7.0,11.8,4.6 kg,每生產(chǎn)100 kg籽實,吸收 N 4.91 kg、P2O51.70 kg、K2O8.38 kg,即100 kg籽實吸收量為鉀＞氮＞磷,與張維琴[11]、王文軍[12]等的研究一致。

施肥對向日葵的單盤粒重、籽仁率影響不大（P＜0.05）,盤莖、百粒重與籽粒產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān),說明食用向日葵是通過增加盤莖可增加百粒重從而增加籽實產(chǎn)量。在向日葵現(xiàn)蕾期和灌漿期保證養(yǎng)分供應,可以促進花盤直徑的增大和百粒重的提高,從而提高產(chǎn)量,為豐產(chǎn)打下基礎。