武漢市漢南區甜玉米測土配方施肥指標體系的建立

2012-04-29 06:07:24何紹華陳云峰等

湖北農業科學 2012年24期

何紹華　陳云峰等

摘要：為了對甜玉米進行科學施肥，２００９～２０１１年，對甜玉米種植區ｐＨ、有機質、堿解氮、速效磷及速效鉀進行了普查，同時依托１２個“３４１４”試驗建立了土壤磷鉀養分豐缺指標和肥料施用指標體系，進而建立了磷鉀肥推薦施肥分區圖。結果表明，漢南區甜玉米種植區土壤肥力偏低，ｐＨ中性偏堿，有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀均偏低。速效磷極低、低、中等、高的范圍分別為３ｍｇ／ｋｇ以下，３～９ｍｇ／ｋｇ、９～１７ｍｇ／ｋｇ、１７ｍｇ／ｋｇ以上，相應的推薦施肥（Ｐ２Ｏ５）為１２０、９０、７０及３０ｋｇ／ｈｍ２，北部推薦施肥以７０ｋｇ／ｈｍ２為主，南部以９０ｋｇ／ｈｍ２為主。速效鉀極低、低、中等、高范圍分別為９０ｍｇ／ｋｇ以下、９０～１３０ｍｇ／ｋｇ、１３０～１９０ｍｇ／ｋｇ、１９０ｍｇ／ｋｇ以上，相應的推薦施肥（Ｋ２Ｏ）為１２０、７０、４０及１０ｋｇ／ｈｍ２，西南和東南部推薦施肥以１２０ｋｇ／ｈｍ２為主，其余部分推薦施肥以７０ｋｇ／ｈｍ２為主。

關鍵詞：“３４１４”試驗；線性加平臺；土壤養分豐缺指標；肥料施用指標；武漢市漢南區

中圖分類號：Ｓ５１３．０６２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）24－5608-05

甜玉米為一種果蔬型食品，在全球廣泛種植。２０１０年，全球種植面積約１３０萬ｈｍ２，總產量約１１７７．７萬ｔ，我國種植面積約２８．２萬ｈｍ２，主要分布在廣東、廣西、云南等南方省份，總產量約３６２．２萬ｔ［１］。甜玉米生長速度快，生長量大，對養分需求量較大［２］，但對其施肥指標體系的研究較少，國內僅見儲誠興等［３］利用１個“３４１４”試驗探討了廣東省惠州市甜玉米氮磷鉀最佳經濟施用量和施用比例，其他未見報道。武漢市漢南區是湖北省甜玉米主產區，常年種植面積約６０００ｈｍ２。２００９～２０１１年，在國家測土配方施肥補貼項目支持下，對漢南區甜玉米種植區土壤養分狀況進行了調查，布置了一系列的甜玉米“３４１４”試驗，試圖在對漢南區甜玉米種植區土壤養分狀況進行分析的基礎上，建立土壤豐缺指標體系和肥料施用指標體系，以便科學地指導甜玉米施肥。

１材料與方法

１．１土壤采樣、養分分析及養分分布圖制作

田間采樣方案根據農業部測土配方施肥技術規范制定。采樣時間集中在２００９年１２月、２０１１年１１月，這段時間秋甜玉米已收而春甜玉米未種，土壤未施肥，受干擾較少。采樣地點為漢南區甜玉米主要種植區鄧楠街。由于漢南區地勢平坦，根據農業部測土配方施肥技術規范，以６．７ｈｍ２作為一個采樣單元。采樣集中在每個采樣單元的中心位置，面積在０．３～０．７ｈｍ２，按“Ｓ”形路線采樣，采取１５個點，充分混合均勻后，采用四分法留取１ｋｇ左右土樣，同時記錄采樣點經緯度。土樣帶回實驗室風干，過２ｍｍ篩子分析土壤養分常規五項（ｐＨ、有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀），常規五項養分分級依照《測土配方施肥數據管理系統》的推薦分級而定。

ｐＨ測定采用水浸提（水土比＝１∶１）ｐＨ計法測定；有機質測定采用重鉻酸鉀外加熱法；全氮采用半微量凱氏定氮法測定；堿解氮采用堿解擴散法測定；速效磷采用０．５ｍｏｌ／ＬＮａＨＣＯ３浸提－鉬銻抗比色法測定；速效鉀分析采用１ｍｏｌ／Ｌ的ＮＨ４ＯＡｃ浸提－火焰光度法測定。土壤理化性質測定方法參見文獻［４］。

甜玉米種植區土壤養分分布圖的制作：①屬性數據庫建立。將各采樣點常規五項數據及經緯度數據錄入ＡＣＣＥＳＳ中；②空間數據庫建立。將甜玉米種植區土壤圖、土地利用現狀圖、行政區劃圖掃描后，采用屏幕數字化的方式錄入電腦，矢量化后配準形成空間數據；③采用Ｋｒｉｇｉｎｇ插值方法形成土壤養分分布圖。分布圖制作軟件為Ａｒｃｇｉｓ９．３。

１．２甜玉米種植區測土配方施肥指標體系建立

測土配方施肥指標體系主要包括土壤養分豐缺指標體系和推薦施肥指標體系。這兩個指標體系都建立在“３４１４”試驗基礎之上。試驗區共包括１２個“３４１４”試驗（２００９～２０１１年，每年４個）。“３４１４”試驗設１４個處理，分別為Ｎ０Ｐ０Ｋ０、Ｎ０Ｐ２Ｋ２、Ｎ１Ｐ２Ｋ２、Ｎ２Ｐ０Ｋ２、

Ｎ２Ｐ１Ｋ２、Ｎ２Ｐ２Ｋ２、Ｎ２Ｐ３Ｋ２、Ｎ２Ｐ２Ｋ０、Ｎ２Ｐ２Ｋ１、Ｎ２Ｐ２Ｋ３、Ｎ３Ｐ２Ｋ２、

Ｎ１Ｐ１Ｋ２、Ｎ１Ｐ２Ｋ１、Ｎ２Ｐ１Ｋ１，其中Ｎ、Ｐ、Ｋ表示純氮、磷（Ｐ２Ｏ５）、鉀（Ｋ２Ｏ）養分，下標為養分施用水平，０水平為不施肥，１水平為２水平的１／２，３水平為２水平的１．５倍，各“３４１４”試驗２水平氮、磷、鉀養分含量參考《湖北省２００８年肥料效應試驗示范總體方案》確定。１２個“３４１４”試驗土壤養分及各“３４１４”試驗２水平施肥量見表１。氮肥（尿素，含Ｎ４６％）、鉀肥（氯化鉀，含Ｋ２Ｏ６０％）分2次施用，底肥占６０％及喇叭口期追肥占４０％，磷肥（過磷酸鈣，含Ｐ２Ｏ５１２％）一次性基施。供試玉米品種為華甜玉３號。試驗小區面積均為２０ｍ２，不設重復，小區隨機排列。２００９年甜玉米為秋甜玉米，７月下旬播種，１０月上旬收獲。２０１０及２０１１年玉米為春玉米，３月中旬播種，６月下旬收獲。各小區單收測實產。

推薦施肥指標體系建立步驟為［５］：①將每個試驗的產量與施肥量進行回歸分析，建立肥料效應函數。采用三元二次、一元二次和直線加平臺模型來建立肥料效應函數；②根據肥料效應函數，進行邊際分析，計算每個試驗點的最佳施肥量。試驗中，Ｎ、Ｐ２Ｏ５和Ｋ２Ｏ養分價格分別為４．３５、６．６７及６．００元／ｋｇ，甜玉米價格為１．８元／ｋｇ；③將多年多點的結果按不同肥力水平匯總，計算不同肥力水平下的平均推薦施肥量。三元二次和一元二次回歸方程采用Ｅｘｃｅｌ建立，詳細方法參見吳志勇等［８］及戢林等［９］的方法，直線加平臺模型采用ＳＡＳ８．０１模擬。

１．３施肥分區圖制作

根據土壤養分豐缺指標體系和推薦施肥指標體系對各個采樣點進行推薦施肥，采用Ｋｒｉｇｉｎｇ插值方法形成推薦施肥分區圖。分區圖制作軟件為Ａｒｃｇｉｓ９．３。

２結果與分析

２．１漢南區甜玉米種植區土壤pH及養分情況分析

表２和圖１對甜玉米種植區土壤pH及養分分級和分布情況進行了歸納。結果顯示，甜玉米種植區土壤中性略偏堿，近５０％土壤ｐＨ為７．５～８．５，偏堿的位置主要集中在鄧楠街南面、北面與其他街道交界處。有機質偏低，８５％的土樣有機質為１０～２０ｇ／ｋｇ，從分布圖上看，僅位于鄧南街南部的新溝村有機質較高，為３０～４０ｇ／ｋｇ。堿解氮偏低，大部分為５０～9０ｍｇ／ｋｇ，金城村和鄧西村之間的土壤堿解氮較低，為４０～５０ｍｇ／ｋｇ。土壤速效磷也偏低，７０％以上的土樣在２０ｍｇ／ｋｇ以下，僅個別村莊速效磷含量較高，為２０～４０ｍｇ／ｋｇ。速效鉀偏低，３４．７％的土壤速效鉀為１００ｍｇ／ｋｇ以下，４４.0％的土壤為１００～１５０ｍｇ／ｋｇ，尤以鄧楠街辦事處所在地和郭家村速效鉀較低。總體而言，漢南區甜玉米種植區土壤肥力偏低，尤其是有機質偏低。

２．２土壤養分豐缺指標體系和推薦施肥指標體系

磷鉀相應的豐缺指標體系見表３。在計算土壤速效鉀豐缺指標過程中，相對產量為９０％、８５％和８０％時，對應的速效鉀為１９０、１２８、８６ｍｇ／ｋｇ，根據數值取大取整原則，將速效鉀豐缺指標修正至１９０、１３０、９０ｍｇ／ｋｇ（表３）。根據此豐缺指標，漢南甜玉米種植區速效磷極低、低、中等及高的比例分別為１．３％、３５．８％、４２．０％及２０．９％，整體中等偏低；速效鉀極低、低、中等及高的比例分別為２６．９％、３７．５％、３０．２％及５．４％，整體偏低。

比較三元二次方程、一元二次方程和直線加平臺3種肥料效應函數，以直線加平臺模型計算出的最佳產量施肥量與實際情況最相符，相應的施肥指標體系見表３。三元二次方程建立的肥料效應函數成功率僅１０％，一元二次方程建立的肥料效應函數成功率比三元二次方程高，但計算出的最佳產量施肥量與實際情況有一定的差距。根據直線加平臺方程模擬結果，Ｐ２Ｏ５施肥指標體系中，速效磷低、中等、高水平相對應的施肥指標為８４、７０、２６ｋｇ／ｈｍ２，根據數值取大取整原則，修正至９０、７０、３０ｋｇ／ｈｍ２。由于在１２個“３４１４”試驗的基礎土樣中，不存在速效磷極低的情況，因此，極低磷情況下Ｐ２Ｏ５施肥指標為推斷結果，根據經驗和各個施肥指標之間的極差，以１２０ｋｇ／ｈｍ２為宜。類似的，速效鉀極低、低、中等水平相對應的施肥指標為１１８、６２、３２ｋｇ／ｈｍ２，修正至１２０、７０、４０ｋｇ／ｈｍ２，高鉀水平下推斷的Ｋ２Ｏ施肥指標為１０ｋｇ／ｈｍ２。

２．３推薦施肥分區圖

３小結與討論

１９８０年及２００５年曾兩次對漢南區土壤進行普查［１０］，與１９８０年和２００５年調查結果相比，漢南甜玉米種植區土壤養分情況變化不大，基本特征依然為ｐＨ中性偏堿，有機質、堿解氮、速效磷、速效鉀偏低。表明漢南區甜玉米種植區在近３０年的時間里地力僅僅處于收支平衡的階段，并沒有得到提高，仍應加大土壤培肥措施的力度，尤其是加大有機質的補充。

土壤養分豐缺指標法是一種廣泛使用的推薦施肥方法，其優點是簡便、直觀，缺點是半定量、精度不高［１４］。因此，在研究中利用此方法建立起來的推薦施肥分區圖在實際應用中應根據實際情況加以調整。此外，推薦施肥未考慮有機肥和微肥，而研究區有機質含量較低。因此，在實際應用中，尤應加強有機肥的施用。

綜上所述，該研究全面歸納了３年來漢南甜玉米種植區測土配方施肥成果。結果表明，自第二次土壤普查以來，漢南甜玉米種植區土壤養分情況變化不大，依然偏低。利用現有數據難以建立氮養分測土配方施肥指標體系，但能建立磷、鉀指標體系，利用該體系能較好地指導甜玉米種植區磷、鉀肥的施用。

參考文獻：

［１］曾曉花，萬忠，尹艷，等．２０１１年廣東甜玉米產業發展現狀分析［Ｊ］．廣東農業科學，２０１２，３９（３）：１２－１４．

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［３］儲誠興，戴輝，劉鳳沂．甜玉米測土配方施肥技術研究與應用［Ｊ］．廣東農業科學，２００９，３６（４）：５１－５３．

［４］鮑士旦．土壤農化分析［Ｍ］．第三版．北京：中國農業出版社，２０００．２２－１８７．

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［８］吳志勇，杜之虎，徐鴻，等．利用Ｅｘｃｅｌ進行３４１４肥效統計分析［Ｊ］．新疆農墾科技，２００７（２）：６６－６８．

［９］戢林，張錫洲，李廷軒．基于“３４１４”試驗的川中丘陵區水稻測土配方施肥指標體系構建［Ｊ］．中國農業科學，２０１１，４４（１）：８４－９２．