武威市涼州區(qū)玉米測土配方施肥研究

張麗萍，王玉忠

（甘肅省武威市涼州區(qū)農(nóng)業(yè)技術推廣中心，甘肅 武威 733000）

涼州區(qū)位于河西走廊東端，主要土壤類型為綠洲灌耕土。玉米是涼州區(qū)的主要作物之一，種植面積逐年增大，2013年達56 000 hm2（含制種玉米），占全區(qū)耕地面積的59.4%。建立河西走廊綠洲灌耕土玉米養(yǎng)分豐缺指標，對指導涼州區(qū)玉米高產(chǎn)優(yōu)質生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。我們于2008年按照農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術規(guī)范》及《甘肅省測土配方施肥補貼項目實施方案》的要求［1］，在涼州區(qū)綠洲灌耕土區(qū)進行了玉米“3414”肥效試驗，現(xiàn)將試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示玉米品種為沈單16號。供試氮肥為尿素（含N 46%），甘肅劉化集團有限責任公司生產(chǎn)；磷肥為重過磷酸鈣（含P2O546%），云南三環(huán)化工有限公司生產(chǎn)；鉀肥為硫酸鉀（含K2O 33%），山東聊城化工廠生產(chǎn)。

1.2 試驗方法

試驗在城郊井灌區(qū)、河井混灌區(qū)、沿沙區(qū)3個有代表性的地塊進行，地勢平坦，地力均勻。試驗采用“3414”完全設計，即3因素（氮、磷、鉀），4水平（0、1、2、3），共14各處理。0水平不施肥，2水平指當?shù)刈罴咽┓仕剑?水平為2水平×0.5，3水平為2水平×1.5（該水平為過量施肥水平）。隨機區(qū)組排列，不設重復，小區(qū)面積40 m2。試驗因子水平見表1，試驗方案見表2。試驗采取半覆膜種植，2008年4月上旬整地并覆蓋70 cm寬的地膜，膜間距40 cm，每膜種植2行。4月15日用穴播機點播，株距25 cm，行距55 cm，保苗72 750株/hm2。各處理均不施農(nóng)家肥，播前按試驗方案準確稱取氮、磷、鉀肥，均勻撒施在相應小區(qū)內后翻入。30%的氮肥、全部鉀肥及磷肥作底肥結合整地一次性施入，其余氮肥分別在拔節(jié)期（35%）和大喇叭口期（35%）結合灌水追施。全生育期灌水4次，其它管理同當?shù)卮筇铩?月28日收獲后，每小區(qū)隨機抽取10株進行室內考種，各小區(qū)單收計產(chǎn)。試驗播前按5點取樣法統(tǒng)一采集土樣，測定基礎肥力；收獲后以小區(qū)為單位按照隨機、等量、多點混合的原則采集土樣，采樣深度0～20 cm，采樣84個，測定方法采用《土壤分析技術規(guī)范》［2］。

1.3 土壤養(yǎng)分豐缺指標確定

用缺素區(qū)（處理2、4、8）產(chǎn)量占全肥區(qū)產(chǎn)量的百分數(shù)，即相對產(chǎn)量的高低來表達土壤養(yǎng)分的豐缺情況［3～4］。以試驗收獲后各處理土壤堿解氮、有效磷（Olsen-P，下同）、速效鉀測定值為橫坐標，玉米的相對產(chǎn)量為縱坐標進行相關模型分析，以相對產(chǎn)量55%、75%、85%和95%為標準來獲得土壤養(yǎng)分豐缺指標，即當相對產(chǎn)量≤55%時，養(yǎng)分豐缺指標為極低水平；當相對產(chǎn)量為55%～75%時，養(yǎng)分豐缺指標為低水平；當相對產(chǎn)量75%～85%時，養(yǎng)分豐缺指標為中等水平；當相對產(chǎn)量85%～95%時，養(yǎng)分豐缺指標為高水平；當相對產(chǎn)量≥95%時，養(yǎng)分豐缺指標為極高水平。

表1 試驗因子水平

表2 試驗方案

2 結果與分析

2.1 最佳施肥量

以玉米產(chǎn)量為因變量，各施肥因子為自變量，根據(jù)田間試驗結果，運用“3414”試驗統(tǒng)計方法，用三元二次回歸擬合得出玉米的肥料效應函數(shù)，確定涼州區(qū)不同施肥區(qū)玉米的最佳施肥量。其中城郊井灌區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程為Y=355.052 8+18.610 8 N-0.337 1 N2+-1.047 3 P+0.457 9 P2+68.094 5 K-0.413 5 K2+0.559 2 NP-0.302 1 NK-4.963 2 PK，經(jīng)對回歸方程進行F檢驗得F=20.71＞F0.05=6.00，說明玉米產(chǎn)量（Y）與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關系；井混灌區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程為Y=407.940 8+21.143 4 N-0.338 5 N2+11.678 7 P-0.316 3 P2+1.621 6 K+1.164 K2+0.214 1 NP+0.130 9 NK-1.153 5 PK，經(jīng)對回歸方程進行F檢驗，F(xiàn)=25.76＞F0.05=6.00，說明玉米產(chǎn)量（Y）與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關系；沿沙區(qū)N、P、K與玉米產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程為Y=368.66+12.38 N-0.084 N2-2.85 P-0.36 P2+52.066 K+0.373 K2+0.568 NP-1.662 NK-0.222 PK，經(jīng)對回歸方程進行F檢驗，F(xiàn)=7.12＞F0.05=6.00，說明玉米產(chǎn)量（Y）與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關系。通過對回歸方程優(yōu)化解析，按氮肥（N）4.6元/kg、磷肥（P2O5）6.0元/kg、鉀肥（K2O）8.0元/kg、玉米2.0元/kg的價格，得出城郊井灌區(qū)玉米最佳施肥 量 為 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、 K2O 71.55 kg/hm2，此時玉米產(chǎn)量為14 352.00 kg/hm2；井混灌區(qū)玉米最佳施肥量為N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00 kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2，此時玉米產(chǎn)量為13 800.00 kg/hm2；沿沙區(qū)玉米最佳施肥量為N 464.25 kg/hm2、 P2O5211.95kg/hm2、 K2O 117.45 kg/hm2，此時玉米產(chǎn)量為12 165.00 kg/hm2。

2.2 土壤養(yǎng)分豐缺指標

由圖1、2、3看出，涼州區(qū)土壤堿解氮平均含量為80.3 mg/kg，其中56.2%土壤養(yǎng)分豐缺指標為中等水平；25.1%為高水平；18.7%為低水平。土壤有效磷平均含量為11.1 mg/kg，其中79.3%的土樣養(yǎng)分豐缺指標為低水平，15.3%為中等水平，5.3%為高水平。土壤速效鉀平均含量為147.0 mg/kg，養(yǎng)分豐缺指標總體較高。當土壤豐缺指標為極高水平時，堿解氮含量＞123.5 mg/kg、有效磷含量＞31.3 mg/kg、速效鉀含量＞162.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為高水平時，堿解氮含量90.7～123.5 mg/kg、有效磷含量21.2～31.3 mg/kg、速效鉀含量124.0～162.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為中等水平時，堿解氮含量66.8～90.7 mg/kg、有效磷含量14.3～21.2 mg/kg、速效鉀含量95.0～124.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為低水平時，堿解氮含量36.1～66.8 mg/kg、有效磷含量6.5～14.3 mg/kg、速效鉀含量55.0～95.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為極低水平時，堿解氮含量＜36.1 mg/kg、有效磷含量＜6.5 mg/kg、速效鉀含量＜55.0 mg/kg。

圖1 涼州區(qū)土壤堿解氮豐缺指標

圖2 涼州區(qū)土壤有效磷豐缺指標

圖3 涼州區(qū)土壤速效鉀豐缺指標

3 小結與討論

1）建立了涼州區(qū)城郊井灌區(qū)、井混灌區(qū)、沿沙區(qū)玉米N、P、K與玉米產(chǎn)量（Y）之間的回歸方程，通過對回歸方程優(yōu)化解析，得出城郊井灌區(qū)玉米最佳 施 肥 量 為 N 427.50 kg/hm2、 P2O5189.00kg/hm2、K2O 71.55 kg/hm2，此施肥水平下玉米產(chǎn)量14 352.00 kg/hm2；井混灌區(qū)玉米最佳施肥量為N 501.00 kg/hm2、P2O5213.00kg/hm2、K2O 90.00 kg/hm2，此施肥水平下玉米產(chǎn)量13 800.00 kg/hm2；沿沙區(qū)玉米最佳施肥量為N 464.25 kg/hm2、P2O5211.95kg/hm2、K2O 117.45 kg/hm2，此施肥水平下玉米產(chǎn)量12 165.00 kg/hm2。

2）涼州區(qū)土壤堿解氮平均含量為80.3 mg/kg、有效磷平均含量為11.1 mg/kg、速效鉀平均含量為147.0 mg/kg。初步確定當土壤豐缺指標為極高水平時，堿解氮含量＞123.5 mg/kg、有效磷含量＞31.3 mg/kg、速效鉀含量＞162.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為高水平時，堿解氮含量90.7～123.5 mg/kg、有效磷含量21.2～31.3 mg/kg、速效鉀含量124.0～162.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為中等水平時，堿解氮含量66.8～90.7 mg/kg、有效磷含量14.3～21.2 mg/kg、速效鉀含量95.0～124.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為低水平時，堿解氮含量36.1～66.8 mg/kg、有效磷含量6.5～14.3 mg/kg、速效鉀含量55.0～95.0 mg/kg；當土壤豐缺指標為極低水平時，堿解氮含量＜36.1 mg/kg、有效磷含量＜6.5 mg/kg、速效鉀含量＜55.0 mg/kg。

［1］ 高祥照，馬常寶，杜 森.測土配方施肥技術［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.

［2］ 杜 森，高祥照.土壤分析技術規(guī)范［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

［3］ 陳 偉，孫建好，劉生戰(zhàn).河西荒漠灌耕土區(qū)小麥平衡施肥技術研究［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2009（3）：26-28.

［4］ 陳新平，張福鎖.通過“3414”試驗建立測土配方施肥技術指標體系［J］.中國農(nóng)技推廣，2006（4）：1-11.