强惠葱
摘 要 通过“3414”回归最优设计原理设置的杂交油菜肥效试验结果,获得肥料效应函数方程,由此数学模型推算出氮、磷、钾最佳施肥量的理论值,其中N 8.73 kg/667 m2,P2O5 4.39 kg/667 m2、K2O 0.62 kg/667 m2,最佳产量155.93 kg/667 m2。综合分析不同推荐施肥方法的推荐施肥量,结合当地农业生产实际,将目标产量确定为162 kg/667 m2,氮、磷、钾建议推荐量分别为N 11.07 kg/667 m2、P2O5 3.49 kg/667 m2、K2O 4.17 kg/667 m2。
关键词 杂交油菜;“3414”肥效试验;施肥模型;施肥量;经济效益
中图分类号:S565.4 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2017.06.008
1 试验来源和目的
为完善配方施肥方案,科学指导施肥,提高肥料利用率和施肥效益,按照农业部《测土配方施肥项目的技术规范》和《安徽省‘3414肥效田间试验总体方案》要求,繁昌县土壤肥料工作站在繁阳镇设置了“3414”杂交油菜肥效试验。其目的是通过田间试验,进一步研究繁昌县杂交油菜的最佳施肥量和油菜施肥指标,为指导施肥提供依据。
2 试验时间和地点
2012年9月-2013年5月,在繁阳镇横山村庙墩组xxx家承包田安排了“3414”杂交油菜肥效试验。试验田位于东经118°10′54.7″,北纬31°10′56.5″,常年无霜期234 d以上,常年降雨量1294 mm左右,农田基础设施基本配套,在繁昌县油-稻种植区域有相当的代表性。前茬单季稻,产量水平为525 kg/667 m2,每667 m2施纯N 12.65 kg、P2O5 3 kg、K2O 3 kg,施肥品种主要为尿素和过磷酸钙、氯化钾。
3 材料和方法
3.1 供试土壤
为长江冲积母质上发育的石灰性沙泥田土,耕层厚度15 cm左右,中至重壤质地,地下水位0.5~1.0 m,试验前土壤养分测试结果为:有机质33.39 g/kg、pH值5.6、全氮1.5 g/kg、有效磷9.4 mg/kg和速效钾90 mg/kg。
3.2 供试肥料
氮肥品种为安庆尿素,含纯氮量(N)46%;磷肥品种为九华山牌过磷酸钙,含磷量(P2O5)12%;钾肥品种为加拿大产氯化钾,含钾量(K2O)60%。
3.3 供试作物
杂交油菜:德油五号,常年产量150 kg/667 m2。
3.4 试验方案
试验采用“3414”最优回归设计,试验小区面积
36 m2,14个处理:N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3、N3P2K2、N1P1K2、N1P2K1和N2P1K1,各处理的肥料使用量见表1。
3.5 试验方法
3.5.1 肥料施用
磷肥的全部、氮肥的35%、钾肥的50%移栽时深施作底肥,钾肥的50%(腊肥)、氮肥的65%作追肥(提苗肥15%、腊肥20%、蕾薹肥30%)施用。
3.5.2 试验实施与田间管理
2012年9月18日播种育苗,10月26日移栽,移栽密度为3 053穴/667 m2。10月21日芽前除草、10月24日、12月15日防治病虫害二次,2013年5月20日收获。
4 试验结果与分析
4.1 经济性状
4.1.1 株高
处理间株高变化幅度为91.3~155 cm,平均高度为136.6 cm。
4.1.2 分枝数
处理间一次分枝在4~12个,二次分枝在0~18个,总分枝在4~29个。
4.1.3 有效角果数
试验处理的株有效角果数在73~684.5个。
4.1.4角粒数
处理间每角粒数的变幅度在18.9~27.5。
4.1.5 千粒重
各处理的千粒重变幅不大,在3.8~4.0 g,其实测时的含水率偏高。
4.2 产量结果分析
4.2.1 肥料效应函数法
4.2.1.1 三元二次方程的拟合
通过对试验结果作回归分析,得出施肥量与产量的数学模型为:
Y=30.6829+14.8291N+25.9449P-23.559K+2.9366NP-1.1545NK+1.0827PK+3.7852N2-1.8701P2-0.1677K2。
对回归模型进行检验,见表2。方程相关系数R=0.9799,方程F=10.7632>F0.05,达到显著水平,表明方程与实际情况拟合较好,模型选择适当,生产中具有实际应用价值和较高的可信度,可用来分析、模拟和预测。由此得出:最大施肥指标为N 10.14 kg、P2O5 3.28 kg、
K2O 0.5 kg,最大产量为154.55 kg/667 m2;最佳施肥指标为N 8.73 kg、P2O5 4.39 kg、K2O 0.62 kg,最佳产量为155.87 kg/667 m2。
4.2.1.2 一元二次方程的拟合
对2、3、6、11四处理作回归分析,得出N素施肥量与产量的数学模型: Y=68.703+15.156N-0.4887N2,R=0.921 4,R2=0.993 5,四組数据的相关性不高,结果不可用。
对4、5、6、7四处理作回归分析,得出P素施肥量与产量的数学模型: Y=74.493+27.966P-1.2351P2,R=0.981 4,R2=0.978 7,四组数据的相关性较高,决定系数高,求出的最佳P素施肥量为1.61 kg/667 m2,由于其小于1水平用量,出现外推现象,结果不可用。
对8、9、6、10四处理作回归分析,得出K素施肥量与产量的数学模型: Y=149.12+1.319K+0.6292K2,R=0.981 4,R2=0.074 09,四组数据的相关性较高,但决定系数不高,其结果不可用。
4.2.2 有关参数的建立
4.2.2.1 目标产量
根据平均单产法,把递增率设定为8%,前三年平均
667 m2产量调查值为150 kg,所以目标产量为162 kg/667 m2。
4.2.2.2 作物需肥量
通过对农作物全株养分的分析化验,得出作物需肥量为:N 8.88 kg/667 m2,P2O5 3.08 kg/667 m2,
K2O 5.6 kg/667 m2。
4.2.2.3 土壤供肥量
可以通过测定基础产量(地力差减法)和土壤有效养分校正系数两种方法估算:一是通过测定基础产量计算得,土壤供N量为1.19 kg/667 m2,供P2O5量为
0.74 kg/667 m2,供K2O量为0.72 kg/667 m2;二是通过土壤养分校正系数估算得,N的校正系数为0.02%,P校正系数为0.54%,K校正系数为0.24%。
4.2.2.4 肥料利用率
通過施肥区、缺素区农作物吸收的差值与所用肥料养分供应量获得肥料利用率,尿素为48.8%,过磷酸钙为39.44%,氯化钾51.42%。
4.2.3 施肥总量
4.2.3.1 地力差减法
计算每667 m2施肥总量为:尿素32.77 kg,过磷酸钙53.92 kg,氯化钾15.05 kg。
4.2.3.2 土壤有效养分校正系数法
计算施肥总量为:尿素20.43 kg,过磷酸钙12.31 kg,氯化钾4.76 kg。
4.3 推荐施肥量
从表3中可以看出:虽然各种方法的推荐施肥量有一定的出入,但三项平均值与当地实际施肥水平相当,可通过进一步的试验予以验证。
4.4 养分丰缺状况
通过缺素区产量与全肥区产量比较,得出缺N的相对产量38%,P为42%,K为83%,试验表明N、P素缺乏,K素中等。
4.5 经济效益分析
667 m2产值、产投比最佳的分别是处理7和处理13,处理2、4最差,产不抵投。从效益上来看,处理7氮、磷、钾水平配方的相对合理,从经济上来看,处理13肥料投入比较少,产出效益高。从单元素的产投比较中,N2、P3、K2的产投比最高,分别达到3.31、3.49、3.31。
5 结论
第一,试验中施肥水平为N2P3K2的产量最高,是203.7 kg/667 m2。无施肥的N0P0K0(地力产量)产量为27.8 kg/667 m2。处理N2P2K3的产量构成因素比较均衡,也有明显优势,处理N0P2K2、N2P0K2、N1P2K1产量较低。
第二,试验中以N2P3K2经济效益最高、N1P2K1产投比为最佳。产投比中以N2、P3、K2水平最高,说明杂交油菜生长对P敏感,需要重点验证其施用量。
第三,氮、磷、钾养分利用率为48.8%、39.44%、51.42%,N 、P的利用率较高;校正系数为氮0.02%、磷 0.54%、钾0.24%,N的校正系数偏低。土壤供肥量N为1.19 kg/667 m2、P2O5为0.74 kg/667 m2、K2O为
0.72 kg/667 m2,总的评价是N、P供给能力不足、K一般。
第四,从肥料效应函数法试验结果分析可以得出,德油五号最佳施肥指标为施氮8.73 kg/667 m2、磷
54.39 kg/667 m2、钾0.62 kg/667 m2,由此得出最佳产量为155.9 kg/667 m2。N、P、K三要素对杂交油菜产量都有不同程度的影响,N、P、K间交互作用有正、负值:NK(3.785)>NK(1.082 7)>NP(-1.154 5)。这说明,在一定范围内杂交油菜的产量随P、K施用量的增加而增加,N对该地杂交油菜产量影响不显著。因此,N、P、K合理配比施用,既能提高经济效益,又能提高肥料利用率,保持土壤养分平衡,提升土壤肥力。
第五,试验表明本试验区N、P素缺乏,K素中等。
第六,综合分析不同推荐施肥方法的推荐施肥量,结合当地农业生产实际,在162 kg/667 m2产量水平左右,氮、磷、钾建议推荐量分别为11.07 kg、3.49 kg、
4.17 kg,可通过进一步的试验予以验证。
(责任编辑:刘昀)