清水縣撂荒地玉米測土配方施肥“3414”田間試驗

摘 要：隨著土地撂荒治理工作的順利完成，為進一步提高糧食作物產量，特進行撂荒地玉米測土配方施肥“3414”田間試驗，使用測土配方施肥“3414”數據管理系統中的肥效試驗分析軟件對試驗結果進行回歸分析，以探明清水縣復耕土地的最佳優化施肥量。由試驗結果可知，三元二次回歸方程模型的回歸系數R2為0.96、標準差RMSE為452.3 kg/hm2，尿素、過磷酸鈣、氯化鉀的推薦用量分別為718.13 kg/hm2、683.08 kg/hm2、56.38 kg/hm2。研究結果將為今后大面積撂荒地復耕復產的施肥提供理論依據。

關鍵詞：撂荒地治理；肥效試驗研究；依據

中圖分類號：S147.22 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）8-91-5

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.08.020

0 引言

自2021年以來，清水縣累計完成1.17萬 hm2撂荒地整治。經核查，整治后的撂荒地全部完成復耕復種。但在撂荒地耕種過程中，農民施肥偏氮肥、輕鉀肥。鉀肥的缺失會導致玉米果穗發育不良、行小粒少、籽粒不飽滿，最終使玉米產量下降［1］。為改變不合理的施肥習慣，減少因盲目施肥而導致的肥料利用率低、農產品品質和耕地質量下降等問題，探明清水縣復耕土地的最佳施肥量，為今后大面積撂荒地復耕生產施肥提供理論依據，從而實現農業可持續發展，特在清水縣玉米主產區開展測土配方施肥技術的田間試驗。

測土配方施肥技術是先對土壤的養分含量進行檢測，再根據檢測結果制定相應的施肥方案［2］。采用測土施肥技術要嚴格執行相關標準。例如，土壤有機質質量分數是判定土壤肥力狀況的重要指標，應根據相關標準增施有機肥，以提高土壤有機物含量、增強土壤肥力；同時要根據檢測結果和相關標準，及時補充土壤中缺乏的營養元素，增強土壤循環利用的能力［3］。測土配方施肥技術的應用能有效提高肥料利用率，實現化肥的減量增效，對提高農作物產量和品質、節本增效、保護生態環境起到積極作用［4］。

筆者對玉米測土配方施肥及常規施肥下的肥料利用率進行試驗分析，探究常規施肥下玉米對氮肥、磷肥和鉀肥的利用率，以及測土配方施肥對肥料利用率的影響，以期為清水縣大面積撂荒地復耕復產的施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地情況

于清水縣王河鎮全寨村旱川地開展試驗。該地海拔為1 760 m，年平均氣溫為8.8 ℃，年降水量為560 mm，常年無霜期為180 d，≥0 ℃有效積溫為3 120 ℃，≥10 ℃有效積溫為2 760 ℃。供試土壤為黑壚土，播種前測定的土壤養分如下：pH值為8.5、有機質質量分數為14.1 g/kg、全氮質量分數為1.075 g/kg、堿解氮質量分數為50.37 mg/kg、全磷質量分數為0.886 g/kg、全鉀質量分數為21.98 g/kg、有效磷質量分數為6 mg/kg、速效鉀質量分數為232 mg/kg、緩效鉀質量分數為1 154 mg/kg。前茬作物為玉米。

1.2 供試作物

供試作物為玉米（優迪919）。

1.3 供試化肥

供試N為尿素（含N為46.0%），購自甘肅劉化（集團）有限責任公司；供試磷肥為過磷酸鈣（含P5O2為12%的顆粒），購自四川省德陽市龍泉磷肥廠；供試鉀肥為氯化鉀（含K2O為60%），購自青海省冷湖化工廠。

1.4 統計方法

采用“3414”田間試驗設計與數據分析管理系統對試驗數據進行統計分析。相對產量的計算公式見式（1）。

相對產量（%）=缺素區產量/全肥區產量×100%" （1）

1.5 試驗方法

試驗采用“3414”完全實施方案設計，設3個因素（氮、磷、鉀）和4個水平，即“0”水平（不施肥）、“2”水平（當地最佳施肥量，施N量為207 kg/hm2、P2O5 量為72 kg/hm2、K2O量為30 kg/hm2）、“1”水平=“2”水平×0.5、“3”水平=“2”水平×1.5，共14個處理。試驗不設重復，外圍設有保護行，共計14個小區，每個試驗小區長8 m、寬6 m，面積為48 m2，采用全膜雙壟溝播標準栽培技術，每個小區種6壟，每壟種2行玉米，壟距為110 cm、行距為55 cm、株距為35 cm，種植密度為3 460株/667 m2。各項試驗處理及田間施肥量見表1。

1.6 試驗實施

于2023年4月3日起壟覆膜，4月15日破膜點種。在起壟覆膜時，將40%尿素、全部磷肥和鉀肥均勻撒施在小壟兩側的玉米播種溝內，并將剩余的60%尿素于5月30日玉米大喇叭口期作追肥施用。在玉米生長過程中，有輕度玉米螟發生，于6月22日噴施敵殺死1次，沒有發現其他病害和蟲害。玉米于9月25日成熟，收獲后進行田間農藝性狀調查與考種，采樣風干后測產。

2 各處理農藝性狀及產量結果分析

2.1 各處理生育期調查結果

不同處理下的玉米生育時期見表2。各處理均于2023年4月15日進行點種，4月25日所有試驗小區的玉米種子出苗。不同處理的玉米拔節期最大相差4 d，處理1和處理2的玉米拔節期最遲（6月9日），處理11的玉米拔節期最早（6月5日）；不同處理的玉米抽雄期最大相差4 d，處理11的玉米抽雄期最早（7月10日），處理1和處理2的最遲（7月14日）；不同處理的玉米成熟期最大相差5 d，處理11的玉米成熟期最遲（9月25日），處理1和處理2的玉米成熟期為9月20日，其他處理的玉米成熟期為9月23日。

2.2 各處理農藝性狀調查結果

不同處理下的玉米農藝性狀調查結果見表3。由表3可知，在幼苗期，處理11的玉米株高最高（11.9 cm）、地徑最大（1.10 cm），其次為處理8（株高為11.6 cm、地徑為0.99 cm），處理1的玉米株高最低（10.5 cm）、地徑最小（0.90 cm）。在拔節期，處理7的玉米株高最高（188 cm），其次為處理11（186 cm），處理1的玉米株高最低（140 cm），處理6、處理7、處理11的地徑最大（3.8 cm），處理3的地徑最小（3.0 cm）；處理7的玉米葉長最長（57.8 cm），處理1的玉米葉長最短（55.4 cm）；處理11的葉寬最大（10.6 cm），處理1的葉寬最小（8.5 cm）；處理7的葉片數最多（15葉1心），處理1、處理2的葉片數為13葉1心。在成熟期，處理7的玉米株高最高（334 cm）、葉寬最大（11.7 cm）、穗位高最高（125 cm），處理6的地徑最大（4.5 cm）、葉長最長（94.5 cm）。

對各處理不同時期的玉米農藝性狀進行調查，發現各處理幼苗期無明顯差異，但從拔節期開始，施氮處理的玉米株高、地徑、葉長、葉寬及葉片數等農藝性狀均優于不施氮的，且處理6、處理7、處理11均表現出明顯的莖稈粗壯、葉長葉寬增加、葉色濃綠等豐產特性，其他處理差別不大。

2.3 產量結果分析

田間考種及產量結果測定情況見表4。在玉米生長后期，受持續干旱的影響，玉米授粉不充分，造成玉米灌漿不良，導致禿頂普遍增加、籽粒秕瘦，具體表現是處理1、處理2的禿尖長最長（分別為3.3 cm、3.1 cm），其余各處理的禿尖長為1.7～2.7 cm；各處理的穗粒數差別較大，處理11的穗粒數最多（640.0個），處理6次之（624.0個），處理1最少（456.0個）；各處理的百粒重相差較大，處理6的百粒重最大（34.00 g），處理1的百粒重最小（26.90 g）。不同處理的玉米產量不同，處理11的玉米產量最高（11 260.5 kg/hm2），處理6的玉米產量次之（11 011.5 kg/hm2），處理1的玉米產量最低（6 366.0 kg/hm2）；且各處理較處理1均增產，增產量為1 126.5～4 894.5 kg/hm2，增產率為17.9%～77.1%。此外，處理11、處理6、處理7較處理1分別增產4 894.5 kg/hm2、4 645.5 kg/hm2、3 949.5 kg/hm2，增產率分別為77.1%、73.1%、62.3%，這說明不同施肥量處理對玉米產量有影響，且受施氮量的影響最大。

3 測土配方施肥系統“3414”田間試驗結果分析

3.1 統計分析

使用測土配方施肥“3414”數據管理系統中的肥效試驗分析軟件對試驗結果進行回歸分析，詳細分析結果見表5到表11。

3.2 養分豐缺指標評價

養分豐缺指標見表12。缺氮、缺磷、缺鉀的相對產量見式（2）到式（4）。

缺氮的相對產量=處理2產量/處理6產量×100%=68.04%（低肥力）" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

缺磷的相對產量=處理4產量/處理6產量×100%=88.73%（中肥力）" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

缺鉀的相對產量=處理8產量/處理6產量×100%=90.61%（中肥力）" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （4）

3.3 方差結果分析

由表10可知，處理間F值=11.01gt;F0.05=6，達到顯著水平，這說明各處理間的差異達到顯著水平。

3.4 施肥模式效應確立

通過回歸分析得到三元二次回歸方程模型，見式（5）。

Y=6 412.2+7.789 9×X1-0.032×X12+39.877×X2-0.194×X22+85.71×X3-1.123×X32+0.089 9×X1×X2+0.237 6×X1×X3-1.051 6×X2×X3" " " " " " " " " " " " " " " "（5）

式中：Y為產量；X1為施氮量；X2為施磷量；X3為施鉀量。

當產量Y為11 265.62 kg/hm2時，氮的最佳施用量為X1=330.44 kg/hm2，磷最佳施用量為X2=81.97 kg/hm2，鉀的最佳施用量為X3=33.83 kg/hm2；當產量Y為11 339.91 kg/hm2時，氮最大施用量為X1=391.93 kg/hm2，磷的最大施用量為X2=82.41 kg/hm2，鉀的最大施用量為X3=41.02 kg/hm2。綜上所述，在以黑壚土為耕作層土壤種植玉米時，氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）的最佳施用量分別為330.44 kg/hm2、81.97 kg/hm2、33.83 kg/hm2，結合當地農業生產實際，尿素、過磷酸鈣、氯化鉀的推薦用量分別為718.13 kg/hm2、683.08 kg/hm2、56.38 kg/hm2。

4 結束語

筆者采用農業農村部推薦的“3414”肥料效應試驗方法，對清水縣撂荒地玉米測土配方施肥進行肥效測試，試驗設計既可用二元二次或二元一次肥料效應函數來擬合，也可用三元二次肥料效應函數來擬合［5］。結果顯示，施肥既能提高玉米的株高、地徑、穗長、穗粒數、百粒重和產量，又能降低玉米的禿尖長度，這與已有的［4，6］研究結果一致。

通過測土配方施肥系統計算可知，三元二次回歸方程模型的回歸系數R2為0.96、標準差RMSE為452.3 kg/hm2。結合玉米產量和農藝性狀，在以黑壚土為耕作層土壤種植玉米時，氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）的最佳施用量分別為330.44 kg/hm2、81.97 kg/hm2、33.83 kg/hm2，結合當地農業生產實際，尿素、過磷酸鈣、氯化鉀的推薦用量分別為718.13 kg/hm2、683.08 kg/hm2、56.38 kg/hm2。

參考文獻：

［1］曹環，侍偉紅，張玲，等.測土配方施肥對夏玉米產量及肥料利用率的影響［J］.中國農技推廣，2020（8）：52-54.

［2］吳雯.玉米測土配方施肥技術探討［J］.種子科技，2023（8）：108-110.

［3］邵平.應用測土配方施肥技術對玉米肥料利用率的影響［J］.世界熱帶農業信息，2023（8）：33.

［4］鄭杰，郭世乾，崔增團，等.不同施肥模式對玉米肥料表觀利用率的影響［J］.中國農學通報，2021（11）：103-107.

［5］宋希梅，朱永全，盧迎春，等.基于“3414”的三七氮磷鉀施肥量研究［J］.農業資源與環境學報，2019（1）：16-25.

［6］丁增偉.玉米測土配方施肥方式下化肥利用率試驗研究［J］.南方農機，2023（9）：46-49.

作者簡介：申三保（1977—），男，本科，高級農藝師，研究方向：農技推廣、植物保護、土壤肥料。