氮磷配合施用對提高土壤供肥能力的研究

鄭貴銀

（蔚縣農(nóng)牧局 河北 蔚縣 075700）

氮磷配合施用對提高土壤供肥能力的研究

鄭貴銀

（蔚縣農(nóng)牧局 河北 蔚縣 075700）

為確定春玉米、春谷在生產(chǎn)中的合理施肥量，采用田間試驗法，2009～2015年共7年在蔚縣選擇不同土壤類型進(jìn)行春玉米、春谷 “3414”肥效試驗，通過61個有效試驗分析，結(jié)果表明，在氮磷鉀配合施用情況下，發(fā)現(xiàn)單一施氮激發(fā)作物對土樣磷鉀的吸收而構(gòu)成產(chǎn)量，同樣單一施磷 (或鉀)激發(fā)了作物對土樣氮鉀 (或氮磷)的吸收而構(gòu)成產(chǎn)量，即配合施用對土樣營養(yǎng)起到了增效作用，相應(yīng)地提高了土樣的當(dāng)季供肥能力。其效應(yīng)增產(chǎn)率均與其空白田產(chǎn)量存在著非常顯著的函數(shù)相關(guān)關(guān)系，為此將地力差減法預(yù)報施肥量計算公式進(jìn)行了改進(jìn)，使其肥料使用預(yù)報值更趨于合理、準(zhǔn)確。

春玉米；春谷；3414試驗；效應(yīng)增產(chǎn)率；施肥量預(yù)報

河北省蔚縣地處河北省西北部，位于北緯39° 33″～40°12″、東經(jīng)114°11″～115°04″，海拔高度835～2 882 m，屬于冀西北山間盆地。為大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫7℃，年平均降水量400 mm，年日照時數(shù)2 917 h，年大于10℃積溫2 946.6℃，無霜期130 d左右。一年一熟春播區(qū)。全縣耕地面積10萬hm2，其中糧田面積占近7萬hm2，以春玉米和春谷為主，約4.5萬hm2，是蔚縣的主栽作物。

蔚縣從2009年被國家確定為測土配方施肥技術(shù)推廣重點項目縣，2009～2015年這7年來，我們按照蔚縣的不同土壤類型，就春玉米、春谷子兩大作物進(jìn)行了測土配方施肥技術(shù)方法及施肥參數(shù)的系統(tǒng)研究。通過對大量的試驗資料的篩選、計算機(jī)分析處理及田間校驗，初步總結(jié)出來了一套適合蔚縣農(nóng)區(qū)特點的配方施肥技術(shù)方法及參數(shù)預(yù)報模型。本文就氮磷配合對提高土壤供肥能力的研究成果及根據(jù)研究成果提出對地力差減法配方施肥計算公式的改進(jìn)方法進(jìn)行探討。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗材料。供試作物為春玉米和春谷。試驗氮肥用進(jìn)口尿素(含N 46%)、磷肥用過磷酸鈣(P2O5含量14%，河北省礬山磷礦有限公司產(chǎn))、鉀肥用硫酸鉀(K2O含量54%，中農(nóng)聯(lián)國際化肥進(jìn)出口集團(tuán)有限公司生產(chǎn))。

1.2 試驗方法。試驗?zāi)晗?009～2015年共7年，有效田間試驗61個，涉及蔚縣18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的3種土壤類型。試驗設(shè)計采用“3414”完全試驗方案設(shè)計，“3414”是指氮(N)、磷(P2O5)、鉀(K2O)3個因素、4個水平、14個處理(見表1)。試驗小區(qū)采用隨機(jī)排列，3次重復(fù)。

表1 “3414”試驗方案處理表

1.3 試驗田管理。試驗點地力均勻，GPS定位。播前各試驗點及收獲后各小區(qū)均取0～20 cm耕層土樣化驗水解性氮、有效磷、速效鉀等。試驗作物各類型區(qū)品種一致，肥料品種統(tǒng)一，田間管理一致。小區(qū)產(chǎn)量(籽實、莖葉)單收、單打、單過秤。

2 結(jié)果與分析

通過對大量的試驗資料匯總分析，發(fā)現(xiàn)在不施肥或施單元素化肥時，土壤的當(dāng)季供肥量可綜合體現(xiàn)在空白田產(chǎn)量上。而在氮磷鉀配合施用情況下，發(fā)現(xiàn)單一施氮激發(fā)了作物對土樣磷鉀的吸收而構(gòu)成產(chǎn)量，同樣單一施磷(或鉀)激發(fā)了作物對土樣氮鉀(或氮磷)的吸收而構(gòu)成產(chǎn)量，即配合施用對土樣營養(yǎng)起到了增效作用，相應(yīng)地提高了土樣的當(dāng)季供肥能力。我們將其增效部分用產(chǎn)量指標(biāo)衡量，暫定名為效應(yīng)增產(chǎn)率(或稱效應(yīng)系數(shù))。可用下式求解(以氮磷二因子配合為例)：

以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(%)=[缺磷區(qū)產(chǎn)量(N1P0)-空白區(qū)產(chǎn)量(N0P0)]/空白區(qū)產(chǎn)量(N0P0)×100

以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(%)=[缺氮區(qū)產(chǎn)量(N0P1)-空白區(qū)產(chǎn)量(N0P0)]/空白區(qū)產(chǎn)量(N0P0)×100

通過結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，無論是水澆地春玉米還是旱地春玉米以及旱地春谷，氮磷配合情況下的效應(yīng)增產(chǎn)率均與其空白田產(chǎn)量存在著非常顯著的相關(guān)關(guān)系，我們按照土壤類型構(gòu)建了效應(yīng)增產(chǎn)率(%)與空白產(chǎn)量(kg/666.7 m2)的函數(shù)關(guān)系模型。現(xiàn)分述之：

2.1 水澆地春玉米分三種土壤類型

2.1.1 次生黃土淡栗褐土。以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=827.5-4.5271x +0.0064x；磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=988.9-5.0684x+0.0065x。

2.1.2 洪沖積淡栗褐土。以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=-133.2+1.095x-0.002x；以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=97.3-0.3212x+0.0004x2。

2.1.3 潮土。以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=104.3-0.3844x+0.0004x2；以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：

2.2 旱地春玉米僅一種土壤類型：為次生黃土淡栗褐土。以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=70.3-0.3352x+0.0004x2；以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為

2.3 旱地春谷也是一種土壤類型：為次生黃土淡栗褐土。以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為：y=5.78+2741.03/x；以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率(y)與其空白產(chǎn)量(x)的函數(shù)關(guān)系模型為

3 成果應(yīng)用

目前，在配方施肥技術(shù)應(yīng)用中，仍有大部分地區(qū)應(yīng)用地力差減法預(yù)報施肥量。其通用的計算公式是：肥料需要量=[作物單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量×(目標(biāo)產(chǎn)量-空白田產(chǎn)量)]/(肥料養(yǎng)分含量×肥料當(dāng)季利用率)。

通過研究發(fā)現(xiàn)，上述計算公式僅適合施用單一肥料情況下的施肥量預(yù)報，而在氮磷配合情況下，施氮激發(fā)了作物對土樣磷的吸收而構(gòu)成產(chǎn)量，同樣施磷也激發(fā)作物對土樣氮的吸收構(gòu)成產(chǎn)量，即配合施用對土樣營養(yǎng)當(dāng)季供應(yīng)起到了增效作用。如果按照上述計算公式分別計算氮磷養(yǎng)分需要量，其預(yù)報值會嚴(yán)重偏高而脫離實際，造成肥料浪費。如果將上述研究成果應(yīng)用于實踐，肥料需要量預(yù)報會更接近實際。我們將上述肥料需要量計算公式改進(jìn)為：

氮肥需要量=作物單位產(chǎn)量N養(yǎng)分吸收量×[目標(biāo)產(chǎn)量-(1+以氮調(diào)磷效應(yīng)增產(chǎn)率)×空白田產(chǎn)量]/(氮肥含N量×當(dāng)季利用率)；磷肥需要量=作物單位產(chǎn)量P2O5養(yǎng)分吸收量×[目標(biāo)產(chǎn)量-(1+以磷調(diào)氮效應(yīng)增產(chǎn)率)×空白田產(chǎn)量]/(磷肥含P2O5量×當(dāng)季利用率)。