不同N、P、K施肥量對玉米生育性狀和產量的影響

鐘德衛 鄧燕 康祝科等

摘要 [目的]為了科學指導云南省綏江縣玉米生產，探索玉米最佳推薦施肥量，為制定綏江縣玉米配方施肥提供科學依據。[方法]通過開展綏江縣玉米“3414”田間肥效試驗，借助“3414田間試驗設計與數據分析管理系統”軟件，對玉米產量三元二次和一元二次肥料效應方程進行相關研究。[結果]該區域玉米最佳施肥方案為：純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，獲得最佳產量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。[結論]合理配施N、P、K肥，既可提高玉米產量，又可增加經濟效益，對綏江縣開展玉米配方施肥具有指導意義。

關鍵詞 玉米；配方施肥；“3414”試驗；回歸分析；最佳方案

中圖分類號 S963.31+1；S131+.1 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）05-088-03

Effects of Different N， P， K Fertilizer on Maize Growth Characters and Yield

ZHONG Dewei1， DENG Yan2， KANG Zhuke1 et al

（1. Suijiang County Soil Fertilizer Work Station， Suijiang， Yunnan 657700； 2. Sujiang Agricultural Regionalization Office， Suijiang， Yunnan 657700）

Abstract [Objective] To provide scientific guidance for maize production in Suijiang County， Yunnan Province， explore the best recommended fertilization of maize， and provide scientific basis for the formulation of the corn of formula fertilization in Suijiang County. [Method] Through the development of Suijiang County "3414" corn field fertilizer experiment， with the help of "experiment design and data of 3414 field management system" software， corn yield ternary quadratic one yuan secondary fertilizer effect equation was analyzed. [Result] The regional optimum fertilization scheme for corn： Pure N， pure P2O5 and K2O were 244.38， 58.75 and 107.38 kg/hm2， obtain the best yield of 6 975.60 kg/hm2， the maximum benefits 16 888.58 yuan/hm2. [Conclusion] The reasonable formula of N fertilizer， P fertilizer， K fertilizer， which can increase the yield of maize， but also can increase the economic benefit， has the guiding sense to the development of formula fertilization of maize in Suijiang County.

Key words Corn； Fertilizer； "3414" test； Regression analysis； The best solution

基金項目 國家農業部測土配方施肥補貼項目（農辦財〔2012〕42號、云農財〔2012〕29號）。

作者簡介 鐘德衛（1972- ），男，云南綏江人，高級農藝師，從事種植業和土壤肥料技術研究及推廣。

收稿日期 20141215

對于中國這樣一個人口大國，糧食生產是關系國計民生的大事，現實意義非常重大[1]。尤其是對于因國家大型水電站——向家壩電站建設而導致近6萬城鄉居民搬遷和后靠安置，造成耕地減少、糧食生產面臨嚴峻形勢的移民大縣——綏江縣抓好糧食生產、確保糧食安全顯得尤為重要。綏江縣是典型的山區農業小縣，地處云南省東北角昭通市北部金沙江南岸。玉米是主要的糧食作物，常年種植面積6 666.7 hm2，總產量1.88萬t，種植面積和總產量均居全縣第1位，分別占糧食種植面積和總產量的41.7%和45%[2]。為進一步提高綏江玉米產量，探索玉米節本增效措施，2012年按照農業部《測土配方施肥項目技術規范》和《綏江縣大春作物“3414”田間肥效試驗實施方案》要求，以農田土壤現有肥力條件為依據，開展玉米田間肥料效應試驗，研究當地玉米種植最佳施肥方案，為科學指導全縣玉米生產提供參考價值。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗地設在綏江縣南岸鎮南岸村6組胡某的承包地中，位于E 103°51′29″，N 28°39′18″，海拔高度833 m，土壤類型為系黃壤土—黃壤—石灰巖—大土泥，前作小麥。試驗地地勢平坦，土壤肥力中等均勻。經采集土樣檢測，pH 6.4，有機質19.6 g/kg，堿解氮100 mg/kg，有效磷5.2 mg/kg，速效鉀94 mg/kg。供試玉米品種選用雜交種盛玉九號，供試肥料選用尿素（含純N 46%）、過磷酸鈣（含P2O5 18%）、氯化鉀（含K2O 60%）。

1.2 試驗設計

采用“3414”肥料效應試驗方案[3]，即設氮、磷、鉀3個因素（純N 276 kg，P2O5 108 kg，K2O 135 kg，均為當地每hm2相對最佳施肥量），4個水平，14個處理（表1）。

其中，“0水平”指不施用任何肥料，“1水平”為0.5倍“2水平”值，“2水平”指最接近當地理想狀態下的相對最佳施肥量，“3水平”為1.5倍“2水平”值。每個小區肥料用量如下：“1水平”為450 g尿素，450 g過磷酸鈣，168.5 g氯化鉀；“2水平”[4]為900 g尿素，900 g過磷酸鈣，337 g氯化鉀；“3水平”為1 350 g尿素，1 350 g過磷酸鈣，505.5 g氯化鉀。小區長5 m，寬3 m，小區面積15 m2。3次重復，小區隨機區組排列，共42個小區，重復之間留60 cm走道。試驗四周設置保護行。磷肥和鉀肥全部用作底肥，氮肥10%作底肥，其余作追肥，其苗肥、拔節肥和穗肥的施用比例分別為20%、30%和40%。

1.3 試驗實施

采用玉米營養團育苗單株定向移栽密植栽培，5月17日播種，5月27日移栽，行距1.0 m，株距23.8 cm，栽種密度42 000株/ hm2。6月9日、6月30日和8月6日分別追施苗肥、拔節肥和穗肥，9月20日成熟收獲。其他栽培管理措施同大面生產。

2 結果與分析

2.1 不同處理的生育性狀表現比較

從表2可以看出，株高和穗長隨著N肥施用量的增加而增加，與P肥和K肥的施用量無明顯關系；穗行數、行粒數和千粒重等經濟性狀則隨著N肥施肥量的增加均表現為先增后降趨勢。處理⑥在穗長、穗粗、穗行數、行粒數和千粒重等方面的綜合性狀表現相對更好，可顯著地提高玉米產量。總體來看，玉米的經濟性狀隨著N、P、K肥施用量的增加而表現為先增后降的趨勢。

2.2 不同施肥處理的產量效果比較

從表3可以看出，在不使用氮、磷、鉀肥（N0P0K0處理）的情況下，其產量低于其他任何處理，僅為4 884.00 kg/hm2；而處理⑥產量最高，達7 374.35 kg/hm2。從單因素來看，處理②、③、⑥、B11隨著N肥施用量的增加，其產量排除其他營養元素的干擾在總體上表現為先增后減趨勢；處理④、⑤、⑥、⑦隨著P含量的增加，其產量出現先增后降趨勢；處理⑧、⑨、⑥、⑩隨著K含量的增加，其產量也表現出先增加后減少趨勢。綜合各處理結果，發現不同的施肥處理對應的玉米產量存在不同程度差異，總體表現為先增后減趨勢，符合肥料報酬遞減律[5]。

2.2.1 三元二次肥料效應分析。

依據表3中各種施肥處理所獲產量等相關數據信息，借助“3414田間試驗設計與數據分析管理系統”[6]進行分析，獲得氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）三肥料效應方程為：

y=4 853.349 0+9.027 7x1+6.722 5x2+6.514 2x3-0.014 1x21-0.009 4x22+0.001 2x23+0.007 1x1x2-0.005 8x1x3-0.042 5x2x3

式中，y為產量；x為肥料用量，x1：N，x2：P2O5，x3：K2O，單位均為kg/hm2。同時，獲得相關系數（R）為0.985 7，標準誤差（Sy）為204.492 3。經方差分析，F=15.231 9>F0.01=14.659 1，說明處理產量與氮、磷、鉀肥料施用量之間均有0.01水平顯著回歸關系。

2.2.2 一元二次肥料效應分析。

利用試驗中特定的處理，借助“3414田間試驗設計與數據分析管理系統”進行運算分析，得到氮、磷、鉀單因素肥料效應方程（表4）。各效應方程F值除P因素外均小于其對應F0.05值，因此各效應方程能較好地表達當地的肥料與玉米產量的關系。

2.3 肥料效應模型方程應用

2.3.1 三元二次回歸方程最大產量和最佳施肥量。

利用“3414田間試驗設計與數據分析管理系統”進行分析，得到純N、純P2O5和純K2O分別為317.84、118.80和158.33 kg/hm2時，最大產量7 203.05 kg/hm2。參考當地稻谷和各肥料的市場價格（玉米2.80元/kg、純N 5.43元/kg、純P2O5 7.78元/kg、純K2O 8.00元/kg），計算最佳施肥量以及最大收益，獲得其最佳施肥量純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，最佳產量6 975.60 kg/hm2，最大效益16 888.58元/hm2。

2.3.2 一元二次回歸方程最大產量和最佳施肥量。

當純N為298.65 kg/hm2時，最大產量為7 230.53 kg/hm2；當純N為282.87 kg/ hm2時，最佳產量為7 226.46 kg/hm2，最大效益為17 158.02元/hm2。當純P2O5為96.03 kg/hm2時，最大產量為7 385.22 kg/hm2；當純P2O5為92.32 kg/hm2時，最佳產量為7 384.55 kg/hm2，最大效益為17 600.67元/hm2。當純K2O為113.62 kg/hm2時，最大產量為7 308.02 kg/hm2；當純K2O為102.73 kg/hm2時，產量為7 306.11 kg/hm2，最大效益為17 381.04元/hm2。

3 結論與討論

（1）在最佳的N、P、K養分施用量處理情況下，玉米在穗長、穗行數、行粒數和千粒重等生育指標方面比其他施肥處理表現出更大優勢，有望顯著提高玉米產量與經濟效益。

（2）試驗擬合的玉米作物產量與肥料養分施用量的一元二次方程效應關系在理論上和前人的試驗研究結果比較一致[7-12]，三元二次效應方程的相關系數為0.985 7，達99%極顯著水平。擬合的效應方程與所預測的最高產量、最佳產量和相應的施肥量與實際生產相吻合，符合當地實際情況。

（3）建議所試區域玉米施肥最佳方案為：純N、純P2O5和純K2O分別為244.38、58.75和107.38 kg/hm2，可獲最佳產量6 975.60 kg/hm2、最大效益16 888.58元/hm2。

（4）該試驗僅對綏江縣該區域進行研究，還需進行多點多年試驗研究，才能建立完善的綏江縣玉米施肥技術體系。

參考文獻

[1] 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].中國農技推廣，2006，22（4）：36-39.

[2] 綏江縣地方志編纂委員會.綏江縣年鑒[M].潞西：德宏民族出版社，2012：39.

[3] 國家農業部.測土配方施肥技術規范（2011年修訂版）[S].2011.

[4] 張福鎖.測土配方施肥技術[M].北京：中國農業大學出版社，2011：82.

[5] 陳倫壽.報酬遞減律與合理施肥[J].北京農業大學學報，1982，8（1）：69-76.

[6] 全國農業技術推廣服務中心.3414田間試驗設計與數據分析管理系統（2.0 For Winxp With DotNet 2.0）[Z].2008.

[7] 徐金榮，陳麗梅，劉梅，吉林春玉米施肥模型的研究[J].安徽農業科學，2010，38（33）：18839-18841.

[8] 韓振鋒.玉米“3414”肥料試驗結果與分析[J].山西科技，2011（3）：140-141.

[9] 邢月華，汪仁，包紅.不同磷肥用量對玉米產量·效益及養分吸收的影響[J].安徽農業科學，2011，39（32）：19834-19835，19923.

[10] 王勇，吳清毅，陳卓，等.貴州省湄潭縣玉米3414肥效試驗研究[J].北京農業，2011（5）：60-61.

[11] 孫樹榮，周進財.忻州旱地玉米3414試驗肥料效應分析[J].山西師范大學學報，2012（3）：75-78.

[12] 曹群虎，慕芳，段長林.長武縣玉米“3414”肥效研究[J].安徽農業科學，2014，42（2）：414-416.

責任編輯 劉月娟 責任校對 李巖