玉米测土配方3414田间试验

王四平，毕士留

（曲靖市沾益区土壤肥料工作站，云南沾益 655331）

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2 0 2 0年在沾益区播乐乡小海村李小红户地块内进行，海拔2034.9 m，北纬25°49′32.26″，东经104°7′16.12″，缓丘底部平地，属泥质岩类山原红壤，青沙黏壤土，下等肥力，前作光叶紫花苕。试验前0～20 cm耕层基础理化性状为有机质36.4 g/kg，碱解氮165 mg/kg，有效磷12.5 mg/kg，速效钾105 mg/kg，pH值5.5。

1.2 供试材料

供试玉米品种云瑞8号。供试肥料尿素（含N 46%）、普钙（含P2O512%）、氯化钾（含K2O 57%）。

1.3 试验设计

试验采用3414设计，统一小区面积，统一称肥，各处理及编码值设计（见表1）。随机排列，重复3次，小区面积20 m2（长5.55 m×宽3.6 m），6行区，株距26 cm，行距（40 + 80）/2 cm，单株留苗，折合每亩密度为4400株。

表1 玉米3414田间试验设计表

1.4 试验过程

试验于2020年3月13日牛犁翻耕后打塘、施肥、播种、薄膜覆盖。亩施农家肥1500 kg、磷钾肥全部作基肥施用，氮肥按试验总量的40%作基肥，整个试验播种、施肥在同一天内完成。分别于4月5日和4月10日间苗、定苗，6月3日玉米大喇叭口期追施60%的尿素，9月8日收获，每小区取样10株考查玉米经济性状。

（续表1）

2 结果与分析

2.1 玉米主要经济性状表现（表2）

试验各处理玉米主要性状有差异，氮磷钾肥合理配施利于增加穗长、穗粒数和提高粒重。

2.2 不同处理小区实收玉米产量比较（表3）

由表3可知，处理6玉米亩产量854.58 kg为最高，比对照（处理1）增产401.28 kg，增88.52%；处理14、处理12玉米亩产量分别为686.41 kg和650.34 kg, 比对照增产233.11 kg和197.04 kg，分别增51.43%和 43.47%。其他处理与对照相比均有不同程度的增产，缺氮处理2、缺磷处理4和缺钾处理8相互比较，产量大小为处理8＞处理4＞处理2，说明缺氮对玉米产量影响更大，氮是限制玉米产量的主导因子，氮磷钾肥合理施用能显著提高玉米产量。

表3 玉米3414田间试验小区实收产量结果表

2.3 不同处理小区实收玉米产量方差分析（表4）

表4 玉米3414田间试验小区实收产量方差分析表

方差分析结果表明，处理间Ft= 10.2 ＞F0.01，各处理间差异极显著，重复间Fr = 0.658＜ F0.05，未达显著差异，说明区组间误差较小。

2.4 不同处理小区实收玉米平均产量差异性比较（表5）

各处理平均数比较，处理6与其他所有处理差异极显著，处理14与处理1（CK）、处理2差异极显著，与处理4、处理3、处理8差异显著；其余处理间差异不显著。

（续表5）

2.5 施肥模型的建立与分析

2.5.1 三元二次肥料效应方程的建立与检验

经计算机分析，得到玉米产量与氮、磷、钾肥的效应方程为：

Y = 451.7959 + 16.8001 N + 16.0094 P + 15.5024 K - 0.5557 N2- 1.7005 P2- 1.4064 K2+ 0.1577 NP -0.0542 NK + 1.0367 PK

（相关系数R = 0.8098，F值 = 0.8468，标准误Sy = 88.2418）

以分子自由度K = 9、分母自由度n-k-1 = 4（n为处理数，K为偏回归系数）查F值表，得F0.05(9，4) = 5.9988，F0.01(9，4) = 14.6591。今F值 = 0.8468＜ F0.05，说明回归方程未达到显著水平，不可用此模型提供推荐施肥量，也不能对该区域范围内进行玉米科学的定量施肥。

2.5.2 最高产量施肥量和最高佳经济施肥量的确定

利用二次回归系数矩阵判定，矩阵A第奇数阶主子行列式均小于0，偶数阶主子行列式均大于0，即负正相间，所以肥料效应方程的驻点有极大值，可进一步作边际分析。对方程取偏导求解得亩最大施肥量N为 15.84 kg、P2O5为 7.92 kg、K2O为 8.12 kg时，最高亩产量为711.24 kg。

以当年当地肥料价N 4.35元/kg、P2O53.75元/kg、K2O 7.37元/kg，玉米产品1.70元/kg计算，求解得亩最佳经济施肥量N 为13.44 kg、P2O5为6.55 kg、K2O 为6.12 kg时，亩最佳经济产量为702.33 kg，这种最佳经济施肥量是符合生产实际的，但由于回归方程未达到显著水平，所以该数学模型还不能用于指导该区域的玉米施肥，还有待进一步试验和验证。

2.5.3 试验因素主效应分析

由于该方程是用量纲表示的氮、磷、钾肥施用量的二次效应回归方程，因此可直接从二次回归方程系数的绝对值大小，来判断试验因素对产量作用的程度。由肥料效应方程回归系数可知，本试验氮磷钾因子对产量的影响大小顺序为氮肥＞磷肥＞钾肥。

2.5.4 单因素对玉米产量的效应分析

通过一元二次单因素效应方程分析，玉米产量（Y）与氮肥用量（N）的二次效应方程是Y = 548.292 + 27.494 N - 0.9205 N2，相关系数R =0.7078，求解得亩最高施氮量14.93 kg，最高产量753.60 kg。玉米产量（Y）与磷肥用量（P）的二次效应方程Y = 568.9585 + 48.3197 P - 2.8677 P2，相关系数R = 0.7593，求解得亩最高施磷量8.42 kg，最高产量772.50 kg。玉米产量（Y）与钾肥用量（K）的二次效应方程Y = 578.2295 + 44.7479 K- 2.5927 K2，相关系数R = 0.7416，求解得亩最高施钾量8.63 kg，最高产量771.31 kg。

2.6 玉米经济效益分析（表6）

表6 玉米3414田间试验亩均经济效益分析

处理6每亩投入肥料成本180.80元，施肥净增收501.38元，投产比1∶3.77，排在第1位。处理14每亩肥料投入成本125.20元，施肥净增收271.09元，投产比1∶3.17，排在第2位，说明氮磷钾肥合理配施利于玉米产量的提高。而处理7（多施磷肥）、处理10（多施钾肥）和处理11（多施氮肥）的投产比最低，分别为1∶1.41、1∶1.43和1∶1.50，说明过多施用氮磷钾肥既增加了投入，造成浪费，也达不到有效增产目的。

2.7 玉米相对产量分析

根据农业部《测土配方施肥技术规范》，土壤养分丰缺指标法分为六级：

⑴ 极低：土壤养分相对产量低于50%；

⑵ 低：土壤养分相对产量50%～60%（不含）；

⑶较低：土壤养分相对产量60%～70%（不含）；

⑷ 中：土壤养分相对产量70%～80%（不含）；

⑸较高：土壤养分相对产量80%～90%（不含）；

⑹ 高：土壤养分相对产量大于90%（含）。

本试验条件下，缺氮比缺磷缺钾对产量影响较为明显，如以下分析所示。

3 结论与讨论

3.1 结 论

综合玉米实收产量、经济性状和经济效益分析，氮磷钾化肥合理配施能显著提高玉米产量和经济效益。本试验条件下，红壤氮磷钾肥对玉米产量的影响顺序是氮肥＞磷肥＞钾肥。氮肥是限制玉米产量的主导因子，合理配比施用磷、钾肥能增加穗长、穗粒数和千粒重，进而提高玉米产量。

本试验的施肥模型、经极值判别、边际分析，获得红壤上玉米云瑞8号最高亩产量711.24 kg时，亩施肥量N 15.84 kg、P2O57.92 kg、K2O 8.12 kg，三要素比例为1∶0.5∶0.513。亩最佳经济施肥量为N 13.44 kg、P2O56.55 kg、K2O 6.12 kg，其三要素比例为1∶0.487∶0.455时，亩最佳经济产量为702.33 kg。

3.2 讨 论

该区域范围内红壤玉米生产，应控制氮肥，增施钾肥，补施磷肥，施用腐熟优质有机肥，充分发挥测土配方施肥的技术优势，有利于提高玉米产量，获得较好的经济效益。

该模型为本试验条件下建立，有待于今后继续试验研究，在实际应用中不断修正和完善。