武威市凉州区玉米测土配方施肥研究

张丽萍，王玉忠

（甘肃省武威市凉州区农业技术推广中心，甘肃 武威 733000）

凉州区位于河西走廊东端，主要土壤类型为绿洲灌耕土。玉米是凉州区的主要作物之一，种植面积逐年增大，2013年达56 000 hm2（含制种玉米），占全区耕地面积的59.4%。建立河西走廊绿洲灌耕土玉米养分丰缺指标，对指导凉州区玉米高产优质生产具有重要的现实意义。我们于2008年按照农业部《测土配方施肥技术规范》及《甘肃省测土配方施肥补贴项目实施方案》的要求［1］，在凉州区绿洲灌耕土区进行了玉米“3414”肥效试验，现将试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

指示玉米品种为沈单16号。供试氮肥为尿素（含N 46%），甘肃刘化集团有限责任公司生产；磷肥为重过磷酸钙（含P2O546%），云南三环化工有限公司生产；钾肥为硫酸钾（含K2O 33%），山东聊城化工厂生产。

1.2 试验方法

试验在城郊井灌区、河井混灌区、沿沙区3个有代表性的地块进行，地势平坦，地力均匀。试验采用“3414”完全设计，即3因素（氮、磷、钾），4水平（0、1、2、3），共14各处理。0水平不施肥，2水平指当地最佳施肥水平，1水平为2水平×0.5，3水平为2水平×1.5（该水平为过量施肥水平）。随机区组排列，不设重复，小区面积40 m2。试验因子水平见表1，试验方案见表2。试验采取半覆膜种植，2008年4月上旬整地并覆盖70 cm宽的地膜，膜间距40 cm，每膜种植2行。4月15日用穴播机点播，株距25 cm，行距55 cm，保苗72 750株/hm2。各处理均不施农家肥，播前按试验方案准确称取氮、磷、钾肥，均匀撒施在相应小区内后翻入。30%的氮肥、全部钾肥及磷肥作底肥结合整地一次性施入，其余氮肥分别在拔节期（35%）和大喇叭口期（35%）结合灌水追施。全生育期灌水4次，其它管理同当地大田。9月28日收获后，每小区随机抽取10株进行室内考种，各小区单收计产。试验播前按5点取样法统一采集土样，测定基础肥力；收获后以小区为单位按照随机、等量、多点混合的原则采集土样，采样深度0～20 cm，采样84个，测定方法采用《土壤分析技术规范》［2］。

1.3 土壤养分丰缺指标确定

用缺素区（处理2、4、8）产量占全肥区产量的百分数，即相对产量的高低来表达土壤养分的丰缺情况［3～4］。以试验收获后各处理土壤碱解氮、有效磷（Olsen-P，下同）、速效钾测定值为横坐标，玉米的相对产量为纵坐标进行相关模型分析，以相对产量55%、75%、85%和95%为标准来获得土壤养分丰缺指标，即当相对产量≤55%时，养分丰缺指标为极低水平；当相对产量为55%～75%时，养分丰缺指标为低水平；当相对产量75%～85%时，养分丰缺指标为中等水平；当相对产量85%～95%时，养分丰缺指标为高水平；当相对产量≥95%时，养分丰缺指标为极高水平。

表1 试验因子水平

表2 试验方案

2 结果与分析

2.1 最佳施肥量

以玉米产量为因变量，各施肥因子为自变量，根据田间试验结果，运用“3414”试验统计方法，用三元二次回归拟合得出玉米的肥料效应函数，确定凉州区不同施肥区玉米的最佳施肥量。其中城郊井灌区N、P、K与玉米产量（Y）之间的回归方程为Y=355.052 8+18.610 8 N-0.337 1 N2+-1.047 3 P+0.457 9 P2+68.094 5 K-0.413 5 K2+0.559 2 NP-0.302 1 NK-4.963 2 PK，经对回归方程进行F检验得F=20.71＞F0.05=6.00，说明玉米产量（Y）与N、P、K施肥量之间存在显著的回归关系；井混灌区N、P、K与玉米产量（Y）之间的回归方程为Y=407.940 8+21.143 4 N-0.338 5 N2+11.678 7 P-0.316 3 P2+1.621 6 K+1.164 K2+0.214 1 NP+0.130 9 NK-1.153 5 PK，经对回归方程进行F检验，F=25.76＞F0.05=6.00，说明玉米产量（Y）与N、P、K施肥量之间存在显著的回归关系；沿沙区N、P、K与玉米产量（Y）之间的回归方程为Y=368.66+12.38 N-0.084 N2-2.85 P-0.36 P2+52.066 K+0.373 K2+0.568 NP-1.662 NK-0.222 PK，经对回归方程进行F检验，F=7.12＞F0.05=6.00，说明玉米产量（Y）与N、P、K施肥量之间存在显著的回归关系。通过对回归方程优化解析，按氮肥（N）4.6元/kg、磷肥（P2O5）6.0元/kg、钾肥（K2O）8.0元/kg、玉米2.0元/kg的价格，得出城郊井灌区玉米最佳施肥 量 为 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、 K2O 71.55 kg/hm2，此时玉米产量为14 352.00 kg/hm2；井混灌区玉米最佳施肥量为N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00 kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2，此时玉米产量为13 800.00 kg/hm2；沿沙区玉米最佳施肥量为N 464.25 kg/hm2、 P2O5211.95kg/hm2、 K2O 117.45 kg/hm2，此时玉米产量为12 165.00 kg/hm2。

2.2 土壤养分丰缺指标

由图1、2、3看出，凉州区土壤碱解氮平均含量为80.3 mg/kg，其中56.2%土壤养分丰缺指标为中等水平；25.1%为高水平；18.7%为低水平。土壤有效磷平均含量为11.1 mg/kg，其中79.3%的土样养分丰缺指标为低水平，15.3%为中等水平，5.3%为高水平。土壤速效钾平均含量为147.0 mg/kg，养分丰缺指标总体较高。当土壤丰缺指标为极高水平时，碱解氮含量＞123.5 mg/kg、有效磷含量＞31.3 mg/kg、速效钾含量＞162.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为高水平时，碱解氮含量90.7～123.5 mg/kg、有效磷含量21.2～31.3 mg/kg、速效钾含量124.0～162.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为中等水平时，碱解氮含量66.8～90.7 mg/kg、有效磷含量14.3～21.2 mg/kg、速效钾含量95.0～124.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为低水平时，碱解氮含量36.1～66.8 mg/kg、有效磷含量6.5～14.3 mg/kg、速效钾含量55.0～95.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为极低水平时，碱解氮含量＜36.1 mg/kg、有效磷含量＜6.5 mg/kg、速效钾含量＜55.0 mg/kg。

图1 凉州区土壤碱解氮丰缺指标

图2 凉州区土壤有效磷丰缺指标

图3 凉州区土壤速效钾丰缺指标

3 小结与讨论

1）建立了凉州区城郊井灌区、井混灌区、沿沙区玉米N、P、K与玉米产量（Y）之间的回归方程，通过对回归方程优化解析，得出城郊井灌区玉米最佳 施 肥 量 为 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、K2O 71.55 kg/hm2，此施肥水平下玉米产量14 352.00 kg/hm2；井混灌区玉米最佳施肥量为N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2，此施肥水平下玉米产量13 800.00 kg/hm2；沿沙区玉米最佳施肥量为N 464.25 kg/hm2、P2O5211.95kg/hm2、K2O 117.45 kg/hm2，此施肥水平下玉米产量12 165.00 kg/hm2。

2）凉州区土壤碱解氮平均含量为80.3 mg/kg、有效磷平均含量为11.1 mg/kg、速效钾平均含量为147.0 mg/kg。初步确定当土壤丰缺指标为极高水平时，碱解氮含量＞123.5 mg/kg、有效磷含量＞31.3 mg/kg、速效钾含量＞162.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为高水平时，碱解氮含量90.7～123.5 mg/kg、有效磷含量21.2～31.3 mg/kg、速效钾含量124.0～162.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为中等水平时，碱解氮含量66.8～90.7 mg/kg、有效磷含量14.3～21.2 mg/kg、速效钾含量95.0～124.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为低水平时，碱解氮含量36.1～66.8 mg/kg、有效磷含量6.5～14.3 mg/kg、速效钾含量55.0～95.0 mg/kg；当土壤丰缺指标为极低水平时，碱解氮含量＜36.1 mg/kg、有效磷含量＜6.5 mg/kg、速效钾含量＜55.0 mg/kg。

［1］ 高祥照，马常宝，杜 森.测土配方施肥技术［M］.北京：中国农业出版社，2005.

［2］ 杜 森，高祥照.土壤分析技术规范［M］.北京：中国农业出版社，2006.

［3］ 陈 伟，孙建好，刘生战.河西荒漠灌耕土区小麦平衡施肥技术研究［J］.甘肃农业科技，2009（3）：26-28.

［4］ 陈新平，张福锁.通过“3414”试验建立测土配方施肥技术指标体系［J］.中国农技推广，2006（4）：1-11.