豫東潮土大蒜氮磷鉀肥料效應(yīng)及推薦用量

劉艷俠++王海更++皇甫自起

摘要：利用“3414”肥料效應(yīng)試驗，研究了大蒜（Allium sativum L）氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）肥料合理施用量。結(jié)果表明，由三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量略低于由一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的平均最佳經(jīng)濟產(chǎn)量；三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)得到的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量施肥量明顯低于一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)得到的。因此，三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)可應(yīng)用于大蒜推薦施肥。通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的豫東潮土大蒜推薦施肥指標(biāo)為氮（N）335.87 kg/hm2、磷（P2O5）207.93 kg/hm2、鉀（K2O）195.34 kg/hm2，可獲得最佳經(jīng)濟產(chǎn)量18 720.15 kg/hm2。

關(guān)鍵詞：大蒜（Allium sativum L）；“3414”試驗；肥料效應(yīng)；推薦用量

中圖分類號：S147.2；S633.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）03-0543-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.03.009

Fertilizer Effect and Recommended Usage of Nitrogen， Phosphorus and Potassium of Garlic（Allium sativum L）in Fluvo-Aquic Soil Region of Eastern Henan Province

LIU Yan-xia1， WANG Hai-geng2， HUANGFU Zi-qi1

（1.Shangqiu Vocational and Technical College， Shangqiu 476005， Henan， China； 2.Ningling Farm Bureau， Ningling 476700， Henan，China）

Abstract： Using the “3 414” fertilizer effect experiment， the optimal application of nitrogen（N）， phosphorus（P2O5）， potassium （K2O） fertilizer was investigated. The results showed that the optimal economic output by the three-factor quadratic function of fertilizer effect was slightly lower than that by one-factor quadratic function. In the case of the amount of fertilizer obtained the optimum economic output of the former was significantly lower than that of the latter. The quadratic function of three variants could be used to recommend the usage of fertilizer for garlic. According to the three-factor quadratic function of fertilizer effect， the recommended consumption of nitrogen（N）， phosphorus （P2O5） and potassium （K2O） fertilizer in fluvo-aquic soil region of eastern Henan province was 335.87 kg/hm2， 207.93 kg/hm2 and 195.34 kg/hm2， respectively. The optimal economic output obtained was 18 720.15 kg/hm2.

Key words： garlic（Allium sativum L）；3414 experiment；fertilizer effect；recommended usage

商丘市是河南省大蒜（Allium sativum L）主要產(chǎn)區(qū)之一。由于產(chǎn)業(yè)化水平較低，缺乏科學(xué)施肥指導(dǎo)，大蒜生產(chǎn)中過量施肥、肥料用量不足、肥料配比不當(dāng)?shù)痊F(xiàn)象時有發(fā)生，嚴(yán)重影響產(chǎn)量與品質(zhì)的提高，也對生態(tài)環(huán)境帶來了不利影響。為了提高大蒜測土配方施肥技術(shù)水平，利用“3414”試驗方案[1]進(jìn)行大蒜施肥指標(biāo)研究，以期確定大蒜的最佳推薦施肥量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試大蒜品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N宋城大蒜，屬頭薹兼用型品種。試驗肥料為尿素（含N 46%）、硫酸鉀（含K2O 50%）、過磷酸鈣（含P2O5 12%）。前茬為玉米。采取地膜覆蓋栽培。10月上旬播種，5月中旬收獲。播種及其他管理措施按常規(guī)進(jìn)行。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采取二次回歸“3414”完全試驗設(shè)計方案，即3個因素、4個水平、14個處理。3個因素指氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）；4個水平中，“0水平”為不施肥，“2水平”為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?”水平為“2”水平的0.5倍，“3水平”為“2水平”的1.5倍（為過量施肥水平）。施肥水平設(shè)計：N、P2O5、K2O的“2水平”分別為375 kg/hm2、180 kg/hm2、300 kg/hm2。試驗因素、水平與處理見表1。小區(qū)面積為20 m2，隨機排列，不設(shè)重復(fù)。

1.2.2 試驗地點與試驗田土壤肥力 試驗于2012～2013年在寧陵縣陽驛鄉(xiāng)進(jìn)行。土壤類型為潮土，土壤質(zhì)地為沙壤，肥力水平為中等，土壤有機質(zhì)13.8 g/kg，堿解氮68.6 mg/kg，有效磷15.6mg/kg，速效鉀101.8 mg/kg，pH 7.8。endprint

1.2.3 施肥方法 玉米收獲后立即深耕滅茬，平整做畦。畦長10 m，畦寬2 m，每畦為一個小區(qū)。各處理按照試驗方案施肥，基肥施用量為氮肥70%，磷肥80%，鉀肥70%。施入后深翻、整平、踏實、播種、澆水、覆膜。返青期第一次追肥，用量為氮肥10%、磷肥20%、鉀肥15%。在蒜薹甩尾70%左右時第二次追肥，用量為氮肥20%、鉀肥15%。

1.2.4 測定項目與方法 采用常規(guī)測定方法對土壤理化性質(zhì)進(jìn)行測定。有機質(zhì)含量的測定采用油浴加熱重鉻酸鉀氧化法；堿解氮含量的測定采用堿解擴散法；有效磷含量的測定采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法；速效鉀含量的測定采用乙酸銨浸提-火焰光度法；pH測定采用電位法。

2 結(jié)果與分析

2.1 肥料效應(yīng)函數(shù)的配置與施肥參數(shù)的計算

2.1.1 三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)的配置 采用測土配方施肥數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立產(chǎn)量與施肥量之間的回歸關(guān)系，得到三元二次肥料效應(yīng)方程為■=10 148.97+30.128 N-0.052 2 N2+12.960 1 P-0.041 P2+11.872 7 K-0.029 K2+0.023 2 NP+0.011 3 NK-0.003 8 PK，方程檢驗值F=12.68>F0.05=5.999，達(dá)到顯著水平。對該三元二次肥效模型進(jìn)行極值判別分析，二次項系數(shù)為負(fù)值，一次項系數(shù)為正值，F(xiàn)檢驗顯著，方程擬合成功[2，3]，屬于典型的三元肥效模型，說明大蒜產(chǎn)量與氮磷鉀用量的相關(guān)性顯著[4]，據(jù)此計算出的推薦施肥量可以用于指導(dǎo)大蒜施肥實踐[5]。

肥料價格按N 4.5元/kg，P2O5 6.5元/kg，K2O 7.8元/kg計算，大蒜價格按2.2元/kg計算， 從方程得出其最佳經(jīng)濟施肥量：純氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）分別為335.87 kg/hm2、207.93 kg/hm2、195.34 kg/hm2，其對應(yīng)產(chǎn)量為18 720.15 kg/hm2；最高產(chǎn)量施肥量純氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）分別為372.61 kg/hm2、251.32 kg/hm2、260.77 kg/hm2，其對應(yīng)產(chǎn)量為18 938.65 kg/hm2。

2.1.2 一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)的配置

1）氮肥一元二次效應(yīng)方程擬合。采用Excel 2007對處理2、處理3、處理6和處理11的施氮量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，獲得氮素一元二次效應(yīng)方程（圖1）。

由圖1可見，隨著氮肥施用量增加，大蒜產(chǎn)量呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。4個處理中以處理2（不施氮肥）產(chǎn)量最低，處理6（氮2）產(chǎn)量最高，其次是處理11（氮3）。處理6比處理2增產(chǎn)58.2%，處理11比處理2增產(chǎn)33.4%，處理3（氮1）比處理2增產(chǎn)29.2%。可見氮肥增產(chǎn)效果顯著。氮肥效應(yīng)方程為■=-0.047 N2+34.84 N+11 903，R2=0.916，F(xiàn)>F0.05，說明產(chǎn)量與施肥量之間有顯著的回歸關(guān)系[6]。

從方程求得最高產(chǎn)量氮肥（N）施用量為370.6 kg/hm2，最高產(chǎn)量為18 359.5 kg/hm2；最佳經(jīng)濟產(chǎn)量氮肥（N）施用量為348.4 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為18 336.3 kg/hm2。

2）磷肥一元二次效應(yīng)方程擬合。通過對處理4至處理7的施磷量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，獲得磷肥一元二次效應(yīng)方程（圖2）。

磷肥對產(chǎn)量的效應(yīng)與氮肥對產(chǎn)量的效應(yīng)基本一致，在一定范圍內(nèi)大蒜產(chǎn)量隨著磷肥施用量增加而增加，施磷過量則降低。以處理4（不施磷肥）產(chǎn)量最低，處理6（磷2）產(chǎn)量最高。處理6比處理4增產(chǎn)18.4%，處理7（磷3）比處理4增產(chǎn)15.2%，處理5（磷1）比處理4增產(chǎn)6.9%。可見磷肥增產(chǎn)效果也很明顯。

磷肥效應(yīng)方程為■=-0.047 P 2+23.59 P+16 187，R2=0.918，回歸關(guān)系顯著。從方程求得最高產(chǎn)量磷肥（P2O5）施用量為251.0 kg/hm2，最高產(chǎn)量為19 146.8 kg/hm2；最佳經(jīng)濟產(chǎn)量磷肥（P2O5）施用量為219.6 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為19 100.9 kg/hm2。

3）鉀肥一元二次效應(yīng)方程擬合。通過對處理8至處理10， 6的施鉀量與產(chǎn)量進(jìn)行回歸分析，獲得鉀肥一元二次效應(yīng)方程（圖3）。

由圖3可見，隨著鉀肥施用量增加，大蒜產(chǎn)量先增加后降低。處理8（不施鉀）最低，處理6（鉀2）最高，處理9（鉀1）次之。處理6比處理8增產(chǎn)17.1%，處理9比處理8增產(chǎn)11.6%，處理10（鉀3）比處理8增產(chǎn)8.7%。鉀肥增產(chǎn)效果也較顯著。

鉀肥效應(yīng)方程為■=-0.036 K2+20.01 K+16 463，R2=0.980，回歸關(guān)系顯著。從方程求得最高產(chǎn)量鉀肥（K2O）施用量為277.9 kg/hm2，最高產(chǎn)量為19 243.6 kg/hm2；最佳經(jīng)濟產(chǎn)量鉀肥（K2O）施用量為228.6 kg/hm2，最佳經(jīng)濟產(chǎn)量為19 156.0 kg/hm2。

2.2 氮磷鉀肥料的互作效應(yīng)

氮磷鉀肥料互作效應(yīng)的分析結(jié)果見表2。

從表2可以看出，氮磷鉀互作效應(yīng)最高，比不施肥處理增產(chǎn)91.9%；氮磷、氮鉀互作效應(yīng)相對較高，比不施肥處理分別增產(chǎn)63.9%和62.1%；磷鉀的互作效應(yīng)最低，增產(chǎn)率只有21.3%。無肥區(qū)產(chǎn)量為全肥區(qū)產(chǎn)量的52.1%，說明土壤肥力水平中等偏低；缺氮區(qū)產(chǎn)量為全肥區(qū)產(chǎn)量的63.2%，說明土壤全氮含量水平中等偏低；缺磷區(qū)產(chǎn)量為全肥區(qū)產(chǎn)量的84.4%，說明土壤有效磷含量水平中等偏高；缺鉀區(qū)的產(chǎn)量為全肥區(qū)產(chǎn)量的85.4%，說明土壤速效鉀含量水平中等偏高。

2.3 推薦施肥量的確定

通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最高產(chǎn)量，略高于通過一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的平均最高產(chǎn)量（18 916.6 kg/hm2）；由三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)得出的最高產(chǎn)量施肥量與一元肥效模型得出施肥量結(jié)果相比，氮（N）、磷（P2O5）基本相當(dāng)，鉀（K2O）略低（低6.2%，每公頃低17.13 kg）。endprint

通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量，比通過一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的平均最佳經(jīng)濟產(chǎn)量（18 864.4 kg/hm2）低0.76%，每公頃低114.3 kg；由三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)得出的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量施肥量，與一元肥效模型施肥量結(jié)果相比均較低：氮（N）低3.6%，每公頃低12.53 kg；磷（P2O5）低5.3%，每公頃低11.67 kg；鉀（K2O）低14.5%，每公頃低33.26 kg。綜上所述，通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量施肥量可作為豫東潮土大蒜氮磷鉀肥料的推薦施用量。這與戰(zhàn)秀梅等[7]在春玉米上的研究結(jié)果相似，與王偉妮等[4]在晚稻上的研究結(jié)果有較大不同。

3 結(jié)論與討論

三元肥料效應(yīng)函數(shù)屬于全因子模型，無論是從統(tǒng)計學(xué)角度還是從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐來看，均可用于推薦施肥[7]。在本研究中，通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量略低于由一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的平均最佳經(jīng)濟產(chǎn)量；三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的最佳經(jīng)濟產(chǎn)量施肥量明顯低于一元二次肥料效應(yīng)函數(shù)。因此，三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)可用于大蒜推薦施肥。

通過三元二次肥料效應(yīng)函數(shù)獲得的豫東潮土大蒜推薦施肥指標(biāo)純氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）分別為335.87、207.93、195.34 kg/hm2可獲得最佳經(jīng)濟產(chǎn)量18 720.15 kg/hm2。

閆童等[8]應(yīng)用“3414”田間試驗數(shù)據(jù)建立了砂姜黑土大蒜測土配方施肥指標(biāo)體系，范宏偉等[9]進(jìn)行了甘肅省民樂縣大蒜“3414”測土配方施肥試驗研究，閆童等[10]進(jìn)行了大蒜“3414”肥效試驗研究，韓雪等[11]利用“3414”試驗設(shè)計探討了魯西南地區(qū)大蒜的需肥量，張春萍[12]進(jìn)行了樂都地膜大蒜配方施肥試驗研究，帥正彬等[13]對成都產(chǎn)區(qū)大蒜合理施肥配方進(jìn)行了研究，分別得出栗鈣土、砂姜黑土、潮土等不同土壤類型的大蒜最佳施肥量。本研究與上述研究在地理氣候、生態(tài)環(huán)境、土壤類型、地力水平等方面都有明顯差異，可為豫東潮土地區(qū)大蒜高產(chǎn)高效栽培配方施肥技術(shù)推廣提供依據(jù)。

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