河南省济源市小麦施肥技术参数与指标体系的研究



河南省济源市小麦施肥技术参数与指标体系的研究

本文在总结分析济源市小麦田间试验结果的基础上，系统地提出了小麦施肥技术参数。通过分析小麦相对产量和土壤养分测试值之间的关系，提出了小麦P、K丰缺指标。在建立土壤养分丰缺指标的基础上，根据田间肥效试验结果，选用适合的回归分析方法，拟合出肥料效应回归模型，通过多年多点的试验结果，按照养分丰缺指标汇总，确定了不同丰缺等级下的平均推荐施肥量及上下限，通过效应方程计算土壤分级指标下的肥料用量范围，建立了小麦施肥指标体系。

小麦；施肥技术参数；丰缺指标；指标体系

济源市位于河南省西北部，常年小麦种植面积30万亩，但多年来，在小麦施肥上一直缺乏与本市土壤类型、养分状况相配套的施肥技术指导体系。近年来，我们利用小麦“3414”和丰缺试验所取得的结果，进行统计分析，建立了与济源市土壤条件、产量水平相适宜的施肥参数体系、丰缺指标和施肥指标体系，以期为本市的农业生产和科学施肥起到指导作用。

1　材料与方法

1.1供试品种。郑麦366。

1.2试验方法

1.2.1小麦“3414”试验。该试验在济源市的农田进行，共10个试验点。“3414”是指3因素、4水平、14个处理的试验。3个因素即氮、磷、钾三因素。4水平中，0水平为不施肥，2水平为济源市最佳施肥量的近似值，1水平为2水平的0.5倍，3水平为2水平的1.5倍（为过量施肥水平）。

“3414”试验在不施有机肥的基础上进行。施肥品种氮素选用尿素，磷肥选用过磷酸钙（施用前须测定有效磷含量），钾肥选用进口氯化钾。试验不设重复，小区面积24 m2。

1.2.2小麦丰缺试验。丰缺试验设置按照全省统一的小麦肥料效应田间试验方案进行，试验在不施有机肥基础上按要求设置5个处理，即N0P0K0、N0P8K6、N14P0K6、N14P8K0、N14P8K6，每个处理设3次重复，随机排列，小区面积24 m2。试验田间随机排列。丰缺试验共10个试验点。

2　结果与分析

2.1小麦百公斤产量所需养分量。根据济源市小麦肥效试验产量结果和植株养分含量化验结果计算，即可得到小麦每生产100 kg籽粒所需N、P、 K养分吸收量（见表1）。

表1　济源市小麦百公斤产量养分吸收量

从表1可以看出，全肥区的养分吸收量相对于无肥区和缺素区稍高一些，即全肥区土壤养分的吸收利用最多，无肥区养分吸收量相对较低。无肥区、全肥区、缺素区氮、磷、钾的吸收比例差异较小，分别为1∶0.24∶1.02、1∶0.24∶1.05、1∶0.23∶1.07。

2.2土壤养分供应量。根据无肥区籽粒产量和无肥区百公斤养分吸收量，计算出氮、磷、钾的土壤供应量分别为8.59 kg、2.75 kg、9.96 kg。

2.3肥料利用率。根据施肥区和缺素区氮、磷、钾养分的吸收量和肥料施用量计算，可得出肥料利用率，计算公式为：

通过对济源市20个试验点的肥料利用率进行汇总分析发现，济源市小麦对不同品种肥料的吸收利用存在较大差异，对氮肥、钾肥（K2O）的平均利用率相对较高，分别为14.04%、17.41%，对磷肥（P2O5）的平均利用率较低，为4.25%。2.4相对产量。相对产量是指缺素区产量占全肥区产量的百分比，是划分土壤养分丰缺指标的重要参数。根据2006～2009年的田间试验结果计算出小麦N、P、K相对产量，不同养分相对产量之间存在差异，K的相对产量最高，为96%，P次之，为92.6%，N最低，为89.6%。

3　土壤养分丰缺指标

3.1小麦相对产量和土壤有效养分测试值之间的关系。分析相对产量和土壤有效养分测试值之间的关系，N的相对产量和土壤全氮之间无相关性，说明依据相对产量划分土壤N的丰缺状况不可行。无磷区相对产量和土壤有效磷（0.5 mol/L NaHCO3浸提—钼锑抗比色法）有很好的相关性（见图1）。无钾区相对产量和土壤速效钾（1.0 mol/L NH3Ac浸提—火焰光度法）也有很好的相关性（见图2）。

图1　小麦无磷区相对产量与土壤有效磷的关系

从图1可以看出，试验点土壤有效磷含量在8.55～24.25 mg/kg之间，尽管无磷区相对产量和土壤有效磷之间有显著的相关性，但施用磷肥的总体效果偏低，相对产量均在85%以上。图2显示，小麦试验点土壤速效钾含量在78～219 mg/kg之间，其中大多数试验点速效钾的含量较高。

图2　小麦无钾区相对产量与土壤速效钾的关系

3.2小麦相对养分吸收量和土壤有效养分值的关系。分析小麦N、P、K相对吸收量与土壤有效养分测试值之间的关系，可以发现，土壤氮素相对吸收量与土壤全氮之间相关性不好，而P、K相对吸收量分别与土壤有效磷、速效钾之间呈显著的对数关系（图3、图4），说明土壤有效磷、速效钾的测试值能够反映土壤有效P、K的供应水平。

图3　小麦无磷区相对吸收量与土壤有效磷的关系

图4　小麦无钾区相对吸收量与土壤速效钾的关系

3.3磷、钾养分丰缺指标。利用小麦田间肥效试验的结果，依据相对产量与土壤养分值的关系，结合土壤肥力等级的分级标准：相对产量大于95%的为高、75%～95%之间的为中、50%～75%之间为低、小于50%的为极低。根据小麦P、K养分丰缺指标等级，划分出相应的土壤养分丰缺指标（表2）。

土壤有效P与缺P区相对产量的关系：

y=28.017Ln（x）+10.945 R1=0.9122

土壤速效K与缺K区相对产量的关系：

y=38.997Ln（x）-101.88 R2=0.9389

表2　小麦不同肥力等级相对产量对应的土壤养分值

4　肥料效应模型与小麦施肥指标体系

4.1推荐施肥方法。在建立土壤养分丰缺指标的基础上，根据3414试验和丰缺试验的结果，确定不同丰缺指标下的推荐施肥量及上下限，通过采用三元二次、二元二次和一元二次方程拟合出肥料效应回归模型，然后根据边际效应计算出最佳施肥量。氮肥采用以产定氮、分次施肥推荐施肥，磷、钾肥采用恒量监控法推荐施肥。

4.2小麦氮肥回归模型与推荐施氮量。将小麦肥效试验数据进行一元二次方程拟合，根据拟合出的方程计算出各个试验点的最佳施氮量和目标产量，发现最佳施氮量和目标产量之间具有较好的相关性，这说明由试验得出的产量可以反映土壤肥力的高低，肥力水平高的地块生产出小麦的产量较高，对应的最佳施氮量也相对较少，反之，肥力低的地块得出的产量较低，相对应的最佳施氮量较高。通过将最佳施氮量和对应的目标产量做散点图，依据目标产量的高低把地力水平划分为高、中、低三个水平（拟合出的方程如下）。从表3可以看出，在高、中、低三个肥力水平下，小麦的最佳施氮量分别为10.8 kg/667 m2、12.6 kg/667 m2、13.6 kg/667 m2。

高水平：y=-0.5960x2+12.872x+466.49

中水平：y=-0.4328x2+10.9058x+409.8

低水平：y=-0.4810x2+13.0825x+356.49

表3　小麦目标产量与氮肥推荐

4.3小麦磷、钾肥效应模型和推荐施肥量。依据相对产量，将济源市土壤有效磷、速效钾含量划分为高、中、低、极低四个丰缺等级（表4）。

表4　济源市小麦土壤磷　钾养分丰缺等级

4.3.1小麦磷肥效应模型及推荐施肥量。依据表4土壤有效磷的分级结果，将小麦土壤有效磷含量在相同丰缺等级的3414试验4、5、6、7的产量结果平均，建立不同有效磷水平下的磷肥效应回归模型（图5）。根据磷肥效应模型得出不同水平等级下的推荐施磷量（表5）。济源市的土壤磷含量数据中等偏高水平，当磷含量达到20 mg/kg时，不需要施磷肥，土壤中磷含量已经完全可以满足作物生长的需要，当土壤中磷含量在15～20 mg/kg时，最佳施磷量为5.76 mg/kg，推荐施磷范围5～7 mg/kg。当磷含量在10～15 mg/kg范围之内，最佳施磷量6.47 mg/kg，推荐施磷6～8 mg/kg。

图5　小麦磷肥效应模型

表5　济源市不同丰缺等级小麦推荐施磷量

4.3.2小麦钾肥效应模型及推荐施肥量。依据表4土壤有效钾的分级结果，将小麦土壤有效钾含量在相同丰缺等级的3414试验6、8、9、10的产量结果平均，建立不同有效钾水平下的钾肥效应回归模型（图6）。根据钾肥效应模型得出不同水平等级下的推荐施钾量。从表6可以看出，济源市的速效钾含量处于较高的水平，在高水平条件下，小麦地块可以不施钾肥，在中水平地块，最佳施肥量为2.21kg，推荐施肥量范围2～3 kg，低水平地块，最佳施肥量为3.82 kg，推荐施肥量范围3～4 kg。

图6　小麦钾肥效应模型

表6　济源市不同丰缺等级小麦推荐施磷量

5　讨论

根据济源市田间试验结果，初步建立了测土配方施肥指标体系和小麦磷、钾土壤养分丰缺指标体系，这对指导本市小麦施肥具有一定的现实意义。但从试验结果来看，试验点主要分布在中、高肥力水平区域，低肥力水平的试验田块较少，建议今后的试验安排应尽量包含不同等级肥力水平，增加试验点数量，扩大覆盖面，以便建立和完善作物施肥指标体系。

由于在小麦实际生产过程中，小麦产量受诸如生态、气候、生产等多种因素的制约和影响，土壤养分不是唯一因素，且土壤养分状况处于动态变化过程中，建立一定条件下的小麦施肥指标体系及土壤养分丰缺指标是相对的，这些指标体系随着生产、生态等条件不断变化过程中随之加以修正和完善。因此，小麦施肥指标体系及土壤养分丰缺指标的补充完善，是一项长期性的工作，要常抓不懈。

459000河南省济源市农牧局王俪梅