仙居紅芋“3414”肥效試驗

趙永彬，屈為棟，陳銀龍，陳海平，王嬌陽

(臺州市農業科學研究院，浙江 臨海 317000)

仙居是浙江省芋頭主產地之一，年栽培面積670 hm2左右。仙居紅芋是當地主栽品種之一，該品種中早熟，芋身卵圓形，皮紅肉白，口感軟糯，深受當地民眾歡迎[1]。以前多為農戶少量、分散種植，近年來由于土地流轉等因素，開始進行規模化種植。種植大戶為獲得高產，多施肥、亂施肥成為常態，這樣不僅提高了生產成本，還容易造成污染等問題。研究表明，化學肥料是農業面源污染的第一污染物[2]。改進施肥技術，平衡施肥對獲得高產以及降低污染具有重要意義。“3414”施肥設計是農業部測土配方施肥技術規范推薦使用的方案，利用該方案可獲得最佳施肥比例和施肥量，且按該方法試驗設計處理少、效率高。本試驗以仙居紅芋為研究對象，在前期試驗的基礎上，采用“3414”施肥模式，研究氮、磷、鉀對芋產量的影響，以達到優化施肥方案，提高經濟效益的目的。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗在仙居縣埠頭鎮進行，前茬為水稻。經檢測，土壤有機質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，由浙江省薯芋類種質資源圃提供。

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

1.2 處理設計

采用“3414”施肥方案，設氮(N)、磷(P)、鉀(K)3個因素，4個水平，13個處理組合，以當地習慣施肥為對照(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。習慣施肥每667 m2施復合肥120 kg，尿素 20 kg。小區面積28 m2，隨機區組排列，重復3次。種植株行距35 cm×90 cm。為減少小區之間肥料的互相影響，各小區間設保護行，保護行施肥參照當地習慣。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月上旬左右結合培土追施。當地施肥習慣為48%復合肥基肥占40%，剩余的60%復合肥和尿素分2次等量追施，時間分別為6月中旬和7月上旬。種植時間為2015年2月10日，收獲時間為10月25日。2016年對2015年的施肥方案進行驗證。

收獲期測定各小區子芋、孫芋總產量。數據采用DPS數據軟件處理。

2 結果與分析

2.1 施肥模型建立及解析

仙居紅芋“3414”施肥試驗結果如表1所示。

將試驗數據用DPS數據軟件處理，得到氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)的效應方程：

表1 各處理組合對仙居紅芋產量的影響

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=11.761*。

依次將3因素中的2個因素設為0水平，得到氮、磷、鉀單肥效應方程。

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。

根據回歸方程可以看出，二次項系數均小于0，屬于下開口拋物線，氮、磷、鉀對產量的影響均為先增加后減少。當氮肥施肥量為0.820 9水平，即折合667 m2施氮(N)7.38 kg時產量最大，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時產量最大，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時產量最大，為1 816 kg。由此可以看出，芋的產量形成對養分需求依次為鉀>氮>磷。

通過對效應方程分析可知，任意兩因素之間均存在互作效應。氮、磷互作最佳區間為667 m2施氮肥9.9～15.3 kg，磷肥3.6～7.5 kg，可獲1 900 kg產量。氮、鉀互作最佳區間為667 m2施氮肥9.9～16.2 kg，鉀肥24～45 kg，可獲2 050 kg產量。磷、鉀互作最佳區間為667 m2施磷肥0.3～3.3 kg，鉀肥12～28.5 kg，可獲1 800 kg產量。

2.2 施肥方案優化

根據肥料效應模型，采用數學求導的方法計算出芋氮、磷、鉀肥的最高產量施肥量和最佳施肥量。結果表明，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，芋理論最高產量可達2 441 kg。但由于肥效的邊際效應是逐漸遞減的，盲目追求最高產量而不考慮投入是沒有實際意義的。因此，每667 m2施氮18～21 kg，磷5～7 kg，鉀30～40 kg即可以獲得較為滿意的產投比。取該推薦施肥區間的中間值，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，芋理論產量可達到2 410 kg。

2.3 經濟效益

將優化后的施肥方案與當地習慣用肥方式進行比較(表2)，推薦方案每667 m2用肥成本為440.5元，而當地傳統習慣為592元。2016年實際生產驗證顯示，推薦方案的667 m2產量可達2 465 kg，習慣用肥方式對照為2 114 kg，增產16.6%，經濟效益比對照高21.7%。

表2 仙居紅芋優化施肥方案驗證試驗經濟效益的比較

3 小結與討論

土壤肥力是提供作物所需各種營養元素的綜合能力，施肥是維持土壤持續生產力、改善土壤營養狀態、提高土壤肥力和維持穩定增產的有效措施，合理施肥可促進作物生長，有效提高產量、經濟效益[3-5]。本試驗結果顯示，鉀肥是芋生產的重點控制因子，其次是氮肥，最后為磷肥。這與宋春風等[6]開展的氮、鉀肥對芋產量影響的研究結果相一致。營養元素不僅具有主要效應，其交互作用效應也是影響作物產量的重要因素[7]。本試驗表明，任意兩營養元素之間均存在互作效應。

對試驗得出的施肥模型進行模擬尋優，計算出芋氮、磷、鉀肥的最高產量施肥方案。結果表明，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，芋理論最高產量可達2 441 kg。考慮成本等因素，推薦667 m2施尿素42 kg、鈣鎂磷肥50 kg、硫酸鉀68 kg，芋理論產量可達到2 410 kg。通過對該施肥方案的實際驗證，實際產量可達2 465 kg，比習慣用肥方式對照增產16.6%，經濟效益達到5 968元，比對照高21.7%。因此，該施肥方案可作為仙居紅芋大田生產的施肥指導方案。

[1] 屈為棟,趙永彬,陳銀龍，等.覆膜方式和栽培密度對仙居紅芋生長與產量的影響[J].浙江農業科學,2016,57(3):332-334.

[2] 劉欽普.中國化肥使用強度及安全閾值時空變化[J].農業工程學報,2017,33(6):214-221.

[3] 張馳,高美萍,莫志歡.“3414”肥效試驗對慈姑產量及經濟效益的影響[J].安徽農業科學，2017,45(9):47-50.

[4] 張榮超,辛杰,郭慶梅.“3414”肥效試驗對瓜蔞產量的影響[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].草業學報,2015,24(9): 19-29.

[6] 宋春鳳,徐坤.氮鉀配施對芋頭產量和品質的影響[J].植物營養與肥料學報,2004,10 (2): 167-170.

[7] 李生秀.植物營養與肥料學科的現狀與展望[J].植物營養與肥料學報，1999,5(3): 193-205.