仙居紅芋“3414”肥效試驗(yàn)

趙永彬，屈為棟，陳銀龍，陳海平，王嬌陽(yáng)

(臺(tái)州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江 臨海 317000)

仙居是浙江省芋頭主產(chǎn)地之一，年栽培面積670 hm2左右。仙居紅芋是當(dāng)?shù)刂髟云贩N之一，該品種中早熟，芋身卵圓形，皮紅肉白，口感軟糯，深受當(dāng)?shù)孛癖姎g迎[1]。以前多為農(nóng)戶(hù)少量、分散種植，近年來(lái)由于土地流轉(zhuǎn)等因素，開(kāi)始進(jìn)行規(guī)?；N植。種植大戶(hù)為獲得高產(chǎn)，多施肥、亂施肥成為常態(tài)，這樣不僅提高了生產(chǎn)成本，還容易造成污染等問(wèn)題。研究表明，化學(xué)肥料是農(nóng)業(yè)面源污染的第一污染物[2]。改進(jìn)施肥技術(shù)，平衡施肥對(duì)獲得高產(chǎn)以及降低污染具有重要意義?！?414”施肥設(shè)計(jì)是農(nóng)業(yè)部測(cè)土配方施肥技術(shù)規(guī)范推薦使用的方案，利用該方案可獲得最佳施肥比例和施肥量，且按該方法試驗(yàn)設(shè)計(jì)處理少、效率高。本試驗(yàn)以仙居紅芋為研究對(duì)象，在前期試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用“3414”施肥模式，研究氮、磷、鉀對(duì)芋產(chǎn)量的影響，以達(dá)到優(yōu)化施肥方案，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)在仙居縣埠頭鎮(zhèn)進(jìn)行，前茬為水稻。經(jīng)檢測(cè)，土壤有機(jī)質(zhì)14.8 g·kg-1、堿解氮97.7 mg·kg-1、有效磷54.5 mg·kg-1、速效鉀130 mg·kg-1，土壤pH值5.92。

供試材料為仙居本地主栽品種仙居紅芋，由浙江省薯芋類(lèi)種質(zhì)資源圃提供。

試驗(yàn)選用氮肥為尿素(含N 46%)，磷肥為鈣鎂磷肥(含P2O512%)，鉀肥為硫酸鉀(含K2O 52%)。48%復(fù)合肥含N 18%，P2O512%，K2O 18%。

1.2 處理設(shè)計(jì)

采用“3414”施肥方案，設(shè)氮(N)、磷(P)、鉀(K)3個(gè)因素，4個(gè)水平，13個(gè)處理組合，以當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥為對(duì)照(CK)。0～3水平每667 m2用量，N分別為0、9、18和27 kg，P(P2O5)分別為0、3、6和9 kg，K(K2O)分別為0、15、30和45 kg。習(xí)慣施肥每667 m2施復(fù)合肥120 kg，尿素 20 kg。小區(qū)面積28 m2，隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。種植株行距35 cm×90 cm。為減少小區(qū)之間肥料的互相影響，各小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，保護(hù)行施肥參照當(dāng)?shù)亓?xí)慣。各處理磷肥全部作為基肥，氮、鉀肥60%作為基肥，40%作為追肥，在7月上旬左右結(jié)合培土追施。當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣為48%復(fù)合肥基肥占40%，剩余的60%復(fù)合肥和尿素分2次等量追施，時(shí)間分別為6月中旬和7月上旬。種植時(shí)間為2015年2月10日，收獲時(shí)間為10月25日。2016年對(duì)2015年的施肥方案進(jìn)行驗(yàn)證。

收獲期測(cè)定各小區(qū)子芋、孫芋總產(chǎn)量。數(shù)據(jù)采用DPS數(shù)據(jù)軟件處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥模型建立及解析

仙居紅芋“3414”施肥試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

將試驗(yàn)數(shù)據(jù)用DPS數(shù)據(jù)軟件處理，得到氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)的效應(yīng)方程：

表1 各處理組合對(duì)仙居紅芋產(chǎn)量的影響

Y=1 686.5+276.8x1+91.8x2+191.6x3-168.6x12-65.7x22-70.8x32+107.6x1x2+100.1x1x3-8.4x2x3。r=0.982，F(xiàn)=11.761*。

依次將3因素中的2個(gè)因素設(shè)為0水平，得到氮、磷、鉀單肥效應(yīng)方程。

Y氮=1 686.5+276.8x1-168.6x12；

Y磷=1 686.5+91.8x2-65.7x22；

Y鉀=1 686.5+191.6x3-70.8x32。

根據(jù)回歸方程可以看出，二次項(xiàng)系數(shù)均小于0，屬于下開(kāi)口拋物線(xiàn)，氮、磷、鉀對(duì)產(chǎn)量的影響均為先增加后減少。當(dāng)?shù)适┓柿繛?.820 9水平，即折合667 m2施氮(N)7.38 kg時(shí)產(chǎn)量最大，為1 801 kg；磷肥施肥量為0.698 6水平，即折合667 m2施磷(P2O5)2.10 kg時(shí)產(chǎn)量最大，為1 719 kg；鉀肥施肥量為1.353水平，即折合667 m2施鉀(K2O)20.23 kg時(shí)產(chǎn)量最大，為1 816 kg。由此可以看出，芋的產(chǎn)量形成對(duì)養(yǎng)分需求依次為鉀>氮>磷。

通過(guò)對(duì)效應(yīng)方程分析可知，任意兩因素之間均存在互作效應(yīng)。氮、磷互作最佳區(qū)間為667 m2施氮肥9.9～15.3 kg，磷肥3.6～7.5 kg，可獲1 900 kg產(chǎn)量。氮、鉀互作最佳區(qū)間為667 m2施氮肥9.9～16.2 kg，鉀肥24～45 kg，可獲2 050 kg產(chǎn)量。磷、鉀互作最佳區(qū)間為667 m2施磷肥0.3～3.3 kg，鉀肥12～28.5 kg，可獲1 800 kg產(chǎn)量。

2.2 施肥方案優(yōu)化

根據(jù)肥料效應(yīng)模型，采用數(shù)學(xué)求導(dǎo)的方法計(jì)算出芋氮、磷、鉀肥的最高產(chǎn)量施肥量和最佳施肥量。結(jié)果表明，每667 m2施氮22.8 kg,磷7.74 kg，鉀44.7 kg,即尿素49.2 kg，鈣鎂磷肥64.5 kg，硫酸鉀86.0 kg時(shí)，芋理論最高產(chǎn)量可達(dá)2 441 kg。但由于肥效的邊際效應(yīng)是逐漸遞減的，盲目追求最高產(chǎn)量而不考慮投入是沒(méi)有實(shí)際意義的。因此，每667 m2施氮18～21 kg，磷5～7 kg，鉀30～40 kg即可以獲得較為滿(mǎn)意的產(chǎn)投比。取該推薦施肥區(qū)間的中間值，即施氮19.4 kg，磷6 kg，鉀35 kg，折合每667 m2施尿素42 kg、鈣鎂磷肥50 kg、硫酸鉀68 kg，芋理論產(chǎn)量可達(dá)到2 410 kg。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益

將優(yōu)化后的施肥方案與當(dāng)?shù)亓?xí)慣用肥方式進(jìn)行比較(表2)，推薦方案每667 m2用肥成本為440.5元，而當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)習(xí)慣為592元。2016年實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證顯示，推薦方案的667 m2產(chǎn)量可達(dá)2 465 kg，習(xí)慣用肥方式對(duì)照為2 114 kg，增產(chǎn)16.6%，經(jīng)濟(jì)效益比對(duì)照高21.7%。

表2 仙居紅芋優(yōu)化施肥方案驗(yàn)證試驗(yàn)經(jīng)濟(jì)效益的比較

3 小結(jié)與討論

土壤肥力是提供作物所需各種營(yíng)養(yǎng)元素的綜合能力，施肥是維持土壤持續(xù)生產(chǎn)力、改善土壤營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、提高土壤肥力和維持穩(wěn)定增產(chǎn)的有效措施，合理施肥可促進(jìn)作物生長(zhǎng)，有效提高產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益[3-5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，鉀肥是芋生產(chǎn)的重點(diǎn)控制因子，其次是氮肥，最后為磷肥。這與宋春風(fēng)等[6]開(kāi)展的氮、鉀肥對(duì)芋產(chǎn)量影響的研究結(jié)果相一致。營(yíng)養(yǎng)元素不僅具有主要效應(yīng)，其交互作用效應(yīng)也是影響作物產(chǎn)量的重要因素[7]。本試驗(yàn)表明，任意兩營(yíng)養(yǎng)元素之間均存在互作效應(yīng)。

對(duì)試驗(yàn)得出的施肥模型進(jìn)行模擬尋優(yōu)，計(jì)算出芋氮、磷、鉀肥的最高產(chǎn)量施肥方案。結(jié)果表明，每667 m2施氮22.8 kg，磷7.74 kg，鉀44.7 kg，即尿素49.2 kg，鈣鎂磷肥64.5 kg，硫酸鉀86.0 kg時(shí)，芋理論最高產(chǎn)量可達(dá)2 441 kg?？紤]成本等因素，推薦667 m2施尿素42 kg、鈣鎂磷肥50 kg、硫酸鉀68 kg，芋理論產(chǎn)量可達(dá)到2 410 kg。通過(guò)對(duì)該施肥方案的實(shí)際驗(yàn)證，實(shí)際產(chǎn)量可達(dá)2 465 kg，比習(xí)慣用肥方式對(duì)照增產(chǎn)16.6%，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到5 968元，比對(duì)照高21.7%。因此，該施肥方案可作為仙居紅芋大田生產(chǎn)的施肥指導(dǎo)方案。

[1] 屈為棟,趙永彬,陳銀龍，等.覆膜方式和栽培密度對(duì)仙居紅芋生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(3):332-334.

[2] 劉欽普.中國(guó)化肥使用強(qiáng)度及安全閾值時(shí)空變化[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2017,33(6):214-221.

[3] 張馳,高美萍,莫志歡.“3414”肥效試驗(yàn)對(duì)慈姑產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017,45(9):47-50.

[4] 張榮超,辛杰,郭慶梅.“3414”肥效試驗(yàn)對(duì)瓜蔞產(chǎn)量的影響[J].作物雜志,2016(4):150-155.

[5] 齊浩,陳垣,郭鳳霞，等.唐古特大黃“3414”施肥效果及推薦施肥量研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(9): 19-29.

[6] 宋春鳳,徐坤.氮鉀配施對(duì)芋頭產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),2004,10 (2): 167-170.

[7] 李生秀.植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)科的現(xiàn)狀與展望[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)，1999,5(3): 193-205.