晋黍8号黍子 “3414”肥料效应试验

刘建平

（河北省蔚县农牧局，河北 蔚县075700）

蔚县地处河北省西北部，位于北纬39°33″～40°12″、东经114°11″～115°04″之间，海拔高度835～2 882m，属于冀西北山间盆地。该区为大陆性季风气候，年平均气温7℃，年平均降水量400mm，年日照时数2 917h，年大于10℃积温2 946.6℃，无霜期130d左右，耕地面积8万hm2，其中旱地占80%。黍子是蔚县继玉米、谷子外种植的第三大作物，常年种植面积1.3万hm2左右，其中旱地黍子占黍子总面积的80%。在黍子生产中，如何科学、合理地施用各种肥料，目前还没有参考配方，而且关于黍子配方施肥的研究也未见报道。长期以来，农户盲目施肥，不仅导致肥料浪费，而且黍子的产量和品质受到严重影响。为充分发挥肥料的增产效应，实现农业高产、高效、安全生产，2013年在蔚县原种场下河试验田进行了黍子 “3414＋1”肥效试验，通过对黍子的产量与施肥量间的关系分析构建黍子施肥模型，旨在为蔚县黍子施肥提供科学依据，也可为相近条件区域黍子科学施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2013年6月－2013年9月在蔚县原种场下河试验田旱地实施。供试土壤为沙壤土，pH8.2，有机质含量1.39%，全氮0.49g·kg－1，碱解氮65mg·kg－1，速效磷22.5mg·kg－1速效钾100mg·kg－1。

1.2 供试材料

供试黍子品种：“晋黍8号”。

供试化肥：尿素 （纯N含量46%，河北阳煤正元化工集团石家庄柏坡正元化肥有限公司）、稀土过磷酸钙 （P2O5含量12%，河北省矾山磷矿有限公司）和硫酸钾 （K2O含量51%，中农联国际化肥进出口集团 （烟台）有限公司）；有机肥为麻饼。

1.3 试验处理及方法

1.3.1 试验设计

采用 “3414＋1”回归试验方案设计［1－3］，即3因素 （N、P2O5、K2O）4水平 （0、1、2、3水平）14个处理［4］，1个有机肥处理 （表1）。4个施肥水平中，0水平为不施肥，2水平为参考蔚县土壤养分丰缺指标确定的推荐施肥量，1水平为2水平的0.5倍，3水平为2水平的1.5倍；有机肥处理施胡麻饼750 kg·hm－2，不施任何化肥。小区面积5m×4m＝20m2，采用随机排列，不设重复，高肥区与无肥区不相邻，各试验小区的田间排列采用1行式，小区之间用小畦分开，留观察走道，试验区四周设1m的保护带。

表1 蔚县黍子肥效试验的施肥水平及其用量

1.3.2 黍子栽培管理

试验于6月14日播种，所有磷肥和钾肥作底肥一次性施入；氮肥底追比例为1∶2，追肥在拔节孕穗期趁雨1次施入。9月26日收获。其它管理措施与当地大田栽培相同。

1.3.3 产量测定

黍子成熟后，每小区均单独收获、脱粒、晾晒和测产，然后折算产量。

1.4 数据分析

试验结果用Excel 2003进行回归分析，建立产量与施肥量之间的回归方程，并求得最高产量及经济最佳产量时氮、磷、钾施肥量。按市场价格计算投入和产值，其中，N 5.7元·kg－1、P2O55.3元·kg－1、K2O 8.6元·kg－1、黍子2.5元·kg－1。

2 结果与分析

2.1 施肥对黍子产量的影响

各处理产量结果显示（表2），各施肥处理黍子的产量与空白区产量相比，均有不同程度的增加。说明施肥能增加黍子的产量。不施肥处理（N0P0K0）产量最低，仅为905.3kg·hm－2；其他14个处理产量在939.8～2 450.3kg·hm－2之间，其中处理6产量最高为2 450.3kg·hm－2，比不施肥处理增产170.7%；其次，处理10产量为2 135.3kg·hm－2，比不施肥处理增产135.9%；再次，有机肥处理产量为2 030.3kg·hm－2，比不施肥处理增产124.3%；第四，处理9产量为1 925.3kg·hm－2，比不施肥处理增产112.7%。

表2 不同施肥处理对黍子产量及效益的影响

2.1.1 N肥

处理2、3、6、11以P2K2为基础，并施用不同用量的N肥量。从表2可以看出，随着N肥施用量的增加，以上处理产量呈先提高后降低的趋势。处理6（N2P2K2）产量最高，处理11（N2P2K3）产量明显高于处理3（N1P2K2），说明N肥最佳施用量范围为105～157.5kg·hm－2。

2.1.2 P肥

处理4、5、6、7以N2K2为基础，并施用不同用量的P肥量。从表2可以看出，随着P肥施用量的增加，以上处理产量呈先提高后降低的趋势。处理6（N2P2K2）产量最高，处理7（N2P3K2）产量高于处理5 （N2P1K2），说明P肥最佳施用量范围为75～112.5kg·hm－2。

2.1.3 K肥

处理6、8、9、10以N2P2为基础，并施用不同用量的K肥量。从表2可以看出，随着K肥施用量的增加，以上处理产量呈先提高后降低的趋势。处理6（N2P2K2）产量最高，处理10（N2P2K3）产量高于处理9 （N2P2K1），说明K肥最佳施用量范围为75～112.5kg·hm－2。

2.1.4 缺素营养

处理2、4、8分别是缺N、缺P、缺K的小区。从表2可以看出，3个处理产量分别比处理6（N2P2K2）减少61.6%、54.1%、48.6%，说明该地块土壤种植黍子均受N、P、K肥缺失影响，其中N肥影响最为明显。

2.2 施肥对黍子经济效益的影响

从表2可以看出，经济产值与产量表现相同，不施肥处理收益最低，处理6（N2P2K2）产值最高，比不施肥处理的产值高7 725元·kg－1；其次，处理10（N2P2K3）产值比不施肥处理高6 150元·kg－1；再次，处理9（N2P2K1）产值比不施肥处理高5 100元·kg－1。

2.3 不同肥料施用量与黍子产量的回归分析［5－7］

各处理黍子产量与施肥量之间用三元二次肥料效应模型进行拟合，结果表明，蔚县旱地黍子产量与氮、磷、钾肥施用量之间三元二次回归关系不显著。当三元二次回归模型拟合不成功时，可以再用一元二次回归模型进行拟合，结果表明，氮、磷、钾施肥量与黍子产量之间可以用一元二次肥料效应函数模型进行拟合且回归关系显著。磷肥和钾肥均处在2水平时，氮肥用量与黍子产量之间的一元二次回归方程为y＝－0.109 8 N2＋23.639 N＋820.33 （r2＝0.763 4），黍子产量与氮肥施用量之间具有显著的回归关系。氮肥和钾肥均处在2水平时，磷肥用量与黍子产量之间的一元二次回归方程为y＝－0.210 8P2＋30.945P＋1 030.2（r2＝0.800 3），黍子产量与磷肥施用量之间具有显著的回归关系。氮肥和磷肥均处在2水平时，钾肥用量与黍子产量之间的一元二次回归方程为y＝－0.174 3 K2＋28.008 K＋1 225.00 （r2＝0.967 8），黍子产量与钾肥施用量之间具有显著的回归关系。其中y、N、P、K分别为黍子产量、纯N、P2O5、K2O施用量 （以下同）。

2.4 根据一元二次回归模型推荐的化肥施肥量

N、P、K任2种养分以中等用量配合时，运用黍子产量与另一种养分的施肥量间的回归方程，求得拟合结果。N肥用量为107.6kg·hm－2，黍子最高产量为2 092.6kg·hm－2；P肥用量为73.4kg·hm－2，黍子最高产量为2 166.5kg·hm－2；K肥用量为80.3kg·hm－2，黍子最高产量为2 350.1kg·hm－2；N肥用量为102.5kg·hm－2，黍子经济最佳产量为2 089.7kg·hm－2；P肥用量为70.9kg·hm－2，黍子经济最佳产量为2 165.2kg·hm－2；K肥用量为75.4kg·hm－2，黍子经济最佳产量为2 345.9kg·hm－2。

3 讨论与结论

氮、磷、钾三要素适时、适量供应是作物产量形成的重要条件之一［8］，合理施用氮、磷、钾肥可以有效提高黍子产量，增加收益。试验结果表明，磷肥和钾肥作底肥一次施用，氮肥底追比例为1∶2，追肥在黍子拔节孕穗期趁雨1次施入土壤后，各处理产量均比对照有明显的提高，说明氮、磷、钾肥合理配施在蔚县黍子生产中才能取得高产高效。据资料统计，中国化肥用量增加84%，而粮食只增产12%［9］，过量施肥增产作用下降甚至引起减产［10］，化肥利用率降低［11］，生态环境恶化［12］。因此，科学合理施肥对提高作物产量，保护环境有重要意义。王圣瑞等研究表明，一元肥料效应模型的拟合是对三元二次肥料模型拟合的补充和优化［1］。本试验研究结果：蔚县黍子产量与氮、磷、钾肥施用量之间三元二次回归关系不显著。用一元二次回归模型拟合初步建立了蔚县黍子产量与氮、磷、钾肥的效应方程，以描述各肥料的增产效应。根据拟合结果推断出蔚县同类土壤条件下的最高产量和经济最佳产量施肥量，初步提出合理施肥对策，指导蔚县黍子生产合理施肥，以达到经济效益与环境效益双赢，实现农业可持续发展。黍子最高产量时N、P2O5、K2O施用量分别为107.6、73.4、80.3kg·hm－2，比例为1∶0.68∶0.75；黍子经济最佳产量 N、P2O5、K2O施用量分别为：102.5、70.9、75.4kg·hm－2，比例为1∶0.69∶0.74。该试验结果模拟的预测值与实际值相吻合，可用来指导当地旱地黍子生产经济施肥，也可为相似条件地区旱地黍子科学施肥提供参考。

对有机肥试验结果分析认为：在该地块土壤上施用有机肥增产效果非常明显。由此，建议农户在种植黍子前增施有机肥、培肥地力、改善土壤结构，实现黍子产量持续、稳定高产［13］。

缺素区试验结果表明：施氮、磷、钾肥对黍子产量和效益的影响效果不同，其中氮肥对黍子产量、效益的影响较磷、钾肥大。因此，氮、磷、钾肥合理搭配与适时施用才能有效提高黍子产量和品质，增加收益。

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