劉祎 楊艷 陳旭
摘 ? 要:肥效3414試驗(yàn)是在進(jìn)行測(cè)土配方施肥過(guò)程中確定目標(biāo)產(chǎn)量和最佳化肥使用量的一種重要方法,因其試驗(yàn)過(guò)程受自然條件和試驗(yàn)手段限制,試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到要求的并不多。本試驗(yàn)是2015年20個(gè)玉米肥效試驗(yàn)中數(shù)據(jù)分析較為理想的一個(gè),以供參考。
關(guān)鍵詞:玉米;肥效;田間試驗(yàn)
1 ? 試驗(yàn)區(qū)域基本情況
宜君縣位于黃土高原南緣、關(guān)中平原之北,屬典型的高原丘陵溝壑區(qū),縣境內(nèi)地貌類(lèi)型多樣,山川、梁、峁、溝、谷并存,平均海拔1 395 m,土壤類(lèi)型以黃綿土和黑壚土為主,國(guó)土面積1 501.55 km2。全縣耕地面積38 660 hm2,以玉米和蘋(píng)果為主,有少部分油菜和小麥種植。該試驗(yàn)位于宜君縣中部的五里鎮(zhèn)雷聲村,屬川道邊臺(tái)地,地貌類(lèi)型為山區(qū)溝壑臺(tái)地,為典型玉米種植區(qū),熟制一年一熟,年降水量640 mm,年無(wú)霜期210 d,常年有效積溫3 050 ℃。
2 ? 試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
2.1 ? 試驗(yàn)材料
該試驗(yàn)設(shè)在宜君縣五里鎮(zhèn)雷聲村,地理坐標(biāo)為:北緯35°43′059″,東經(jīng)109°28′46″,海拔高度934.6 m,土壤類(lèi)型為黃善土,土質(zhì)中壤,無(wú)明顯障礙因素,耕層厚度在20 cm以上,肥力中等偏上,常年玉米產(chǎn)量750 kg/667 m2,無(wú)農(nóng)田設(shè)施及灌溉條件。供試肥料為尿素(N)46%、普通過(guò)磷酸鈣(P2O5)12%、硫酸鉀(K2O)50%,使用品種為鄭單958。
2.2 ? 試驗(yàn)田塊土壤養(yǎng)分檢測(cè)結(jié)果
有機(jī)質(zhì)含量15.4 g/kg,全氮0.65 g/kg,堿解氮55 mg/kg,有效磷23.1 mg/kg,速效鉀183 mg/kg,同時(shí)對(duì)土壤中銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬、硅、硫等微量元素進(jìn)行了檢測(cè)分析。
2.3 ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用3414肥效試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,即氮、磷、鉀3個(gè)因素,設(shè)0、1、2、3共4個(gè)水平,14個(gè)處理,2個(gè)重復(fù)。4個(gè)水平中,0水平為不施肥,2水平是當(dāng)?shù)刈罴咽┓仕降慕浦担ㄊ┘兊?0 kg/667 m2,過(guò)磷酸鈣8 kg/667 m2,硫酸鉀7.5 kg/667 m2)[1],1水平是2水平的0.5倍,3水平是2水平的1.5倍。
2.4 ? 試驗(yàn)處理
試驗(yàn)設(shè)兩區(qū)重復(fù),小區(qū)面積為5 m×6 m(30 m2),隨機(jī)排列,每區(qū)8排6行,種植密度0.3 m×0.8 m,定苗期每區(qū)留苗125株,各小區(qū)間起10 cm高間隔壟。
2.5 ? 試驗(yàn)種植及田間管理
該試驗(yàn)播種時(shí)間為2015年5月12日,收獲日期為2015年10月23日,施肥方法為人工起溝,按小區(qū)逐區(qū)施化肥后耙平,再統(tǒng)一播種,起壟。6月上旬進(jìn)行第一次人工中耕除草,同時(shí)完成間、定苗工作,全生育期進(jìn)行病蟲(chóng)害防治。
2.6 ? 收獲和考種
每小區(qū)采用實(shí)測(cè)法,逐一登記每區(qū)產(chǎn)量后,取10株植株樣,進(jìn)行室內(nèi)考種,測(cè)定含水量及植株籽粒養(yǎng)分。
3 ? 結(jié)果分析
2015年12月5日前完成室內(nèi)考種及植株樣的檢測(cè)分析,將所有數(shù)據(jù)錄入測(cè)土配方施肥數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行方差分析、回歸分析、豐缺素分析、肥料增產(chǎn)效應(yīng)分析及化肥利用率分析。
3.1 ? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
該試驗(yàn)為回歸設(shè)計(jì)[2],采用三元二次肥效效應(yīng)方程為:y=b0+b1x1+b2x22+b3x2+b4x22+b5x3+b6x32+b7x1x2+b8x1x3+b9x3x2,依據(jù)回歸及相關(guān)分析,表明產(chǎn)量與施肥水平呈正相關(guān),F(xiàn)0.001>F0.05,氮、磷、鉀施肥用量之間有回歸關(guān)系,由此得到,產(chǎn)量與施肥間回歸方程為 y(產(chǎn)量)=469.24+10.15x1+0.129x12+
8.457x2+2.167x22+19.628x3+0.119x32-0.450 4x1x2-0.828x1x2-
0.532 5x2x3。
3.2 ? 試驗(yàn)中化肥增產(chǎn)效益分析
無(wú)肥區(qū)產(chǎn)量為469.95 kg,而施肥區(qū)產(chǎn)量為755.9 kg,增產(chǎn)量為285.95 kg,增產(chǎn)率為60.90%。缺素相對(duì)產(chǎn)量表現(xiàn)中,氮素對(duì)產(chǎn)量影響較大,而鉀素影響較小,從而說(shuō)明該試驗(yàn)區(qū)域土壤氮素缺乏,磷、鉀素豐盛,這一點(diǎn)與該試驗(yàn)地塊土壤檢測(cè)值相符。
3.3 ? 最佳施肥量與最大施肥量下氮、磷、鉀肥料效應(yīng)
隨著氮肥的增加,小區(qū)產(chǎn)量呈正相關(guān)遞增,最大增值為312.45 kg,增產(chǎn)率為66.49%。表明在低水平下,增加氮肥施用量,有利于提高產(chǎn)量。從處理6與處理11對(duì)比(最佳施肥量與最大施肥量比較),當(dāng)?shù)适┯昧窟_(dá)到最佳水平后,再提高氮肥施用量,產(chǎn)量依然有大幅度提高,但是最大施肥量產(chǎn)出效益與最佳施肥量產(chǎn)出效益比較,經(jīng)濟(jì)效益出現(xiàn)倒掛,即該區(qū)最佳氮施肥量維持在24.22 kg/667 m2以下為宜。
從試驗(yàn)可以看出,處理6與處理4比較,磷肥增產(chǎn)量5.4 kg,增產(chǎn)率0.71%。再加大磷肥施用量則增產(chǎn)效果不明顯,說(shuō)明該試驗(yàn)區(qū)土壤含磷量處于臨界值,磷肥的施用與植物的磷需要相關(guān)。
處理6與處理8比較,鉀肥增產(chǎn)量為23.35 kg,增產(chǎn)率31.87%,最大施鉀量處理10與處理8比較,不顯示增產(chǎn),說(shuō)明該試驗(yàn)區(qū)域鉀元素豐盛,鉀肥施用效果不強(qiáng)。該結(jié)果與土壤檢測(cè)數(shù)據(jù)相符[3]。
4 ? 試驗(yàn)小結(jié)
該試驗(yàn)區(qū)位于宜君縣中西部,代表玉米產(chǎn)區(qū)的山、川、丘陵溝壑地帶,土質(zhì)屬典型黃土母質(zhì),試驗(yàn)作物為玉米,是宜君縣的主要農(nóng)作物之一,從試驗(yàn)的種植到室內(nèi)考種,再到試驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析,本著求真務(wù)實(shí)的態(tài)度,認(rèn)真管理每一個(gè)環(huán)節(jié),所得結(jié)論如下。
4.1 ? 耕地地力養(yǎng)分供給情況
試驗(yàn)地在試驗(yàn)種植前做了土壤取樣分析,分析結(jié)果為:有機(jī)質(zhì)15.1 g/kg,處于全縣中上水平;全氮含量0.65 g/kg,處于中下水平;速效磷23.3 mg/kg,處于較高水平;速效鉀183 mg/kg,則處于全縣中上水平。從試驗(yàn)產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥效果來(lái)看也符合檢測(cè)結(jié)果,由各處理間產(chǎn)量關(guān)系得出化肥貢獻(xiàn)率僅為37.83%,空白區(qū)產(chǎn)量與最高區(qū)產(chǎn)量相比較,土壤的貢獻(xiàn)率高達(dá)60.85%。而一般化肥的供獻(xiàn)率在50%左右,試驗(yàn)區(qū)化肥貢獻(xiàn)率低的原因有兩個(gè):①化肥配比參照當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣,而不是應(yīng)用土壤檢測(cè)結(jié)果,尤其是磷、鉀肥的施用量略高于當(dāng)季作物的需肥量。②該作物受環(huán)境耕作條件及自然因素影響,施用方式為所有化肥一次性施入,而整個(gè)生育期不做分階段施用追肥,這點(diǎn)是造成化肥利用率及貢獻(xiàn)率低的主要原因。
因此,該試驗(yàn)區(qū)化肥貢獻(xiàn)率低于土壤貢獻(xiàn)率,肥料配比中,氮肥、磷肥、鉀肥配比較為合理。磷、鉀肥施用量略高,應(yīng)依據(jù)土壤檢測(cè)結(jié)果決定磷鉀肥用量。
4.2 ? 最佳和最高化肥使用量及目標(biāo)產(chǎn)量的確定
最大施肥量與最佳施肥量相比,化肥總投入增加14.42 kg(純量),折合時(shí)價(jià)90.85元;增產(chǎn)26.23 kg,折合時(shí)價(jià)41.97元,形成倒掛,即投入多、產(chǎn)出少。因此,化肥的投入與耕地地力綜合供給力有關(guān),當(dāng)化肥投入量達(dá)到一定臨界值時(shí),再加大化肥的投入量,耕地產(chǎn)出值并不成正比遞增,該區(qū)域試驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。該區(qū)域最佳目標(biāo)產(chǎn)量800 kg/667 m2,最佳施肥量為氮肥(純氮)16~25 kg、磷肥(P2O5)5~6 kg、鉀肥(K2O)10~15 kg。
4.3 ? 目標(biāo)產(chǎn)量的設(shè)定和優(yōu)化配方
在進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析過(guò)程中,引進(jìn)了2015年度氮、磷、鉀肥的單元素市場(chǎng)價(jià)格??紤]到投入和產(chǎn)出效益,純氮4.3元/kg,純P2O56.8元/kg,純K2O8.8元/kg。
5 ? 試驗(yàn)總論
該試驗(yàn)在氮肥和磷肥的配比設(shè)計(jì)上相對(duì)合理,鉀肥用量過(guò)高,影響了化肥的總體貢獻(xiàn)率。從試驗(yàn)整體來(lái)看,化肥的增產(chǎn)率為312.45 kg/667 m2,最大增產(chǎn)率為66.49%;化肥供獻(xiàn)率為37.83%,遠(yuǎn)低于50%的供獻(xiàn)率,而最大施肥量與最佳施肥量產(chǎn)出效益比較,化肥總投入增加14.12 kg(純量),卻只增產(chǎn)了32.57 kg,投入多產(chǎn)出少,多投入的48.88元形成資源浪費(fèi),說(shuō)明在化肥配比和使用方式方法上還需做較大的調(diào)整,而化肥使用量已達(dá)到較高的投入值,尤其是磷、鉀肥的投入較高,直接影響到了整體的化肥貢獻(xiàn)率。宜君縣各玉米產(chǎn)區(qū)應(yīng)切實(shí)注意這個(gè)問(wèn)題,盡量做到氮、磷、鉀的配比合理,化肥施入量的控制及化肥使用方法的改進(jìn),尤其是氮肥,改一次基肥施入為多次、分階段的追施,從而以較少的投入得到最大的收益。
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(收稿日期:2019-06-10)