西吉县红蒜苗最佳施肥量研究

韩兴斌，王鹏云

（1.西吉县农业技术服务推广中心，宁夏 西吉 756200；2.西吉县马建乡产业服务中心，宁夏 西吉 756200）

近年来，西吉县大力发展芹菜种植产业，常年种植达5.34×107m2，但连续种植也带来连作障碍。为解决芹菜连作障碍问题，2013年西吉县农业技术服务推广中心技术人员调查和取土化验发现种过蒜苗的地，耕层土壤疏松肥沃，团粒结构好，提出了用蒜苗倒茬解决芹菜连作障碍问题的措施。目前蒜苗种植面积达6.67×106m2，已成为西吉县又一新兴的特色农业。但是农民在种植蒜苗中，存在盲目施肥现象，影响蒜苗的产量和质量。为指导农民科学施肥，有效提高土地产出率，降低生产成本，增加农民收入，特安排“3414”肥料试验对该区域红蒜苗的最佳施肥指标进行初步探讨。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验设在西吉县吉强镇杨坊村，试验土壤为典型黑垆土，前茬连续3年芹菜，第3茬芹菜死苗严重。主要理化指标：春季试验前测得0～20 cm耕层土壤有机质13.45 g/kg、全氮1.06 g/kg、碱解氮98.52 mg/kg、有效磷15.88 mg/kg、速效钾202.47 mg/kg、pH 8.73、全盐0.8 g/kg。

1.2 试验材料

供试品种为甘肃酒泉甘草店乡康家崖村紫皮红蒜。供试肥料为尿素（N 46%）、普通过磷酸钙（P2O546%）、硫酸钾（k2O 50%）。

1.3 试验设计

试验采用“3414”完全田间肥效试验设计,以氮素N、磷素P2O5、钾素K2O为3个调控变量因子，各4个水平，14个处理，3次重复，随机区组排列。4个水平的含义为：0水平指不施肥，2水平指当地生产条件下的推荐施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5。试验方案见表1。试验数据采用江苏省扬州市土壤肥料站设计的“3414”试验分析器SG-2.2和Excel进行分析。

根据试验方案，其中30%纯N、100%P2O5、100%K2O播前一次性基施，另外70%纯N在退母期前追施50%，在蒜白快速生长期追施50%[1]。病虫害根据田间发病情况及时防治。

1.4 试验实施过程

试验于2014年3月18日划小区，按试验要求取基础土样、施基肥、整地，小区净面积25 m2，小区四周筑土埂堵水，小区灌水采取单渠独灌，不得窜肥。3月25日播种，行株距15 cm×5 cm、播深4～5 cm。5月10日蒜苗5叶1心，追“退母”肥1次。5月25日追第2次肥。6月18日实挖测产，计产面积3.2 m2，其他管理措施同大田。

表1 蒜苗“3414”试验设计 kg

2 结果与分析

2.1 不同施肥配比对红蒜苗产量的影响

由表2可知，方差分析重复间F=3.44＞F0.05=3.37，处理间F=26.91＞F0.01=2.9，说明不同施肥配比对蒜苗产量产生一定影响，施肥处理的蒜苗产量较对照处理1增产显著，其中以处理6（N2P2K2）的增产幅度最大，增产51.32%，其次是处理10（N2P2K3），增产47.86%，可见氮、磷、钾等大量营养元素对蒜苗产量形成具有重要作用。在其他两个因素为2水平而调整氮、磷、钾三者中的任何一个肥料的施肥水平时，由0水平增加到2水平的过程中，蒜苗产量都显著提高，但超量施肥则降低产量。充分说明氮、磷、钾的不同配施水平对蒜苗产量影响不相同，存在明显的回归关系。

2.2 肥料效应方程的建立与检验

将试验N、P2O5、K2O的2水平施肥量、肥料单价、蒜苗单价及14个处理的667 m2产量输入到江苏省扬州市土壤肥料站设计的“3414”试验分析器SG-2.2中[2-3]，通过计算得到产量与调控因子的数学模型方程为：

Y=1 499.806 6+26.139 3N+34.791 5P+41.140 7K-0.739 1N2-1.846 8P2-2.356 8K2+0.278 1NP+0.081 6NK+1.043 9PK

回归统计复相关系数R=0.995 64＞R0.05=0.918 559，产量与施肥水平高度正相关，方差分析F＝50.63＞F0.05=6.00，表明蒜苗产量与氮、磷、钾肥施用量之间差异显著，说明利用该数学模型方程计算的最高产量施肥量、最佳经济产量施肥量具有真实性，能指导该区域农户对红蒜苗进行合理施肥。

2.3 肥料效应方程分析

通过分析上述三元二次肥效应回归方程式的一、二次项系数，可以判断出各施肥因子对目标性状的贡献大小。对蒜苗而言，因为氮、磷、钾肥一次项系数均为正值，且一次项系数钾＞磷＞氮，所以增施氮、磷、钾肥均能促进蒜苗产量增加，增产效果钾＞磷＞氮，这与蒜苗喜磷钾的生理相吻合。该方程的二次项系数均为负值，说明过量施肥会降低红蒜苗产量，造成肥料利用率下降。

表2 不同处理间蒜苗产量结果

对该三元二次肥料效应方程求偏导可知，667 m2最高产量Y=2 280.38 kg，此时纯N、P2O5、K2O的施用量分别为21.08、14.45、12.30 kg。边际利润运算，R=0，蒜苗667 m2最佳经济产量为2 270.03 kg，最佳经济产量施纯N、P2O5、K2O量分别为18.85、12.93、10.68 kg。

2.4 氮、磷、钾肥料单因素分析

即N、P2O5、K2O 3个调控变量因子若其中2个因子的施肥量在最佳2水平时，另1个因子的肥料效应分析。

2.4.1 氮肥效应分析

把处理2、3、6、11的施纯N量和产量输入Excel表，进行分析得到氮肥肥料效应回归函数方程：

Y=1 954.61+34.412 2N-0.906 8N2

回归统计复相关系数R=0.999 984＞R0.05=0.95，表明产量与施肥水平高度正相关，函数方程一次系数＞0，二次系数＜0，函数图像呈开口向下的抛物线，有极大值，说明纯P2O5、K2O都在2水平时，随着施纯N量的不断增加，蒜苗产量相应增加，当施纯N量增加到一定数量时，产量达到最高，若再增大施纯N量，蒜苗产量反而呈下降趋势，说明过量施用纯N肥会严重抑制蒜苗的产量，因此蒜苗的施氮量应控制在一定的范围内。

求偏导可知,该田块蒜苗667 m2最高产量可达2 281.09 kg，最大施纯N量18.97 kg。

2.4.2 磷肥效应分析

把处理4、5、6、7施P2O5量和产量输入Excel表，进行分析得到磷肥肥料效应回归函数方程：

Y=1 923.41+56.493 3P-2.227 8P2

回归统计复相关系数R=0.999 977＞R0.05=0.95，表明产量与施肥水平高度正相关，函数方程一次系数＞0，二次系数＜0，函数图像呈开口向下的抛物线，有极大值，说明纯N、K2O施用量都在2水平时，随着施磷量的不断增加，蒜苗产量相应增加，当施P2O5量增加到一定数量时，产量达到最高，若再增大施P2O5量，蒜苗产量反而下降，说明过量施用磷肥会抑制蒜苗产量的增加。

求偏导可知，该田块蒜苗667 m2最高产量为2 281.56 kg，最大施P2O5量为12.67 kg。

2.4.3 钾肥效应分析

把处理6、8、9、10施K2O量和产量输入Excel表，进行分析得到钾肥肥料效应回归函数方程：

Y=1 946.33+60.716K-2.792K2

回归统计复相关系数R=0.999 56＞R0.05=0.95，表明产量与施肥水平高度正相关，函数方程一次系数＞0，二次系数＜0，函数图像呈开口向下的抛物线，有极大值，说明纯N、P2O5施用量都在2水平时，随着施K2O量的不断增加，蒜苗产量相应增加，当施K2O量增加到一定数量时，产量达到最高，若再增大施K2O量，蒜苗产量反而下降，说明过量施用钾肥也会抑制蒜苗产量的增加。

求偏导可知，该田块蒜苗667 m2最高产量为2 276.42 kg，最大施钾量为10.87 kg。

3 结论

3.1 本“3414”肥效试验N、P2O5、K2O三项施肥因子，经方差分析表明，所拟合的三元二次肥料效应方程和单因素一元二次肥料效应方程，对红蒜苗产量效应均符合二次函数正态分布规律，说明试验结果可信，所得的最高产量施肥量、最佳经济产量施肥量具有真实性，能指导西吉县葫芦河川道区农民种植红蒜苗用肥。

3.2 从红蒜苗产量与N、P2O5、K2O的三元二次肥料效应方程可知：N、P2O5、K2O的一次项系数均为正值，且大小表现为K2O＞P2O5＞N，表明增施N、P2O5、K2O肥均能促进蒜苗产量增加，增产效果K2O＞P2O5＞N，由此可见红蒜苗为喜磷钾作物。二次项系数均为负值，说明过量施肥会降低红蒜苗产量，造成肥料利用率下降。因此当地红蒜苗栽培中要合理控制施用氮肥，适量增施磷、钾肥。

3.3 结合本试验结果，参考西吉县周边省市农户施肥经验，该区域农民种植红蒜苗施肥最佳标准为：667 m2目标产量2 300～2 500 kg，在667 m2基施农家土杂肥3 000 kg的基础上，需施纯N 18～20 kg、P2O512～14 kg、K2O 10～12 kg，其中30%纯N、100%P2O5、100%K2O播前一次性基施，另外70%纯N在退母期前追施50%，在蒜白快速生长期追施50%。