綠豆“3414”肥效試驗及平衡施肥技術

王桂梅 邢寶龍 張旭麗 殷麗麗

摘要：為了篩選出綠豆（Vigna radiata）栽培的最佳施肥量，采用“3414”肥料效應試驗，建立綠豆肥料施用量與產量的回歸方程，以求出最佳施用量。結果表明，少施或缺施肥料對綠豆的長勢和產量有不同程度的影響，合理的氮、磷、鉀配比可明顯促進綠豆生長，在中等肥力情況下，最佳施用量為N 66.6 kg/hm2、P2O5 127.2 kg/hm2、K2O 121.0 kg/hm2。

關鍵詞：綠豆（Vigna radiata）；肥料效應；平衡施肥

中圖分類號：S522；S143 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）10-0036-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.10.009

Fertilizer Efficiency Experiment and Balanced Fertilization Technology

of Mung Bean “3414”

WANG Gui-mei，XING Bao-long，ZHANG Xu-li，YIN Li-li

（Institute of High Latitude and Cold Weather Crops， Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Datong 037008，Shanxi，China）

Abstract： In order to select the optimum fertilization rate of mung bean（Vigna radiata） cultivation， using "3414" fertilizer effect experiment， regression equation of fertilizer application amount and yield of mung bean were established，finding the optimal dosage. The results showed that the application of fertilizer or lack of mung bean growth and yield had different effects. Reasonable nitrogen， phosphorus and potassium fertilizer could obviously promote the growth of mung bean， in moderate fertility conditions， the best application amount were N 66.6 kg/hm2，P2O5 127.2 kg/hm2，K2O 121.0 kg/hm2.

Key words： mung bean（Vigna radiata）； fertilizer effect； balanced fertilization

綠豆（Vigna radiata）起源于中國，是傳統的豆類作物之一。其生育期短、適應性、抗逆性強，具有很高的營養價值，是高蛋白、低脂肪、中淀粉的食品，同時又具有清熱、消暑、解毒、保肝、降血脂等功能，屬醫食同源作物，是人們理想的營養保健食品，同時又是較好的出口創匯作物，具有較高的經濟利用價值[1-3]。山西省地處黃河中游，氣候冷涼，適宜綠豆的種植。近年來，隨著農村產業結構的調整，商品生產的發展和人民生活水平的提高，綠豆已成為較好的副食品。因此，發展綠豆生產具有廣闊的前景，雖然綠豆種植面積呈逐年增大趨勢，但綠豆的產量一直不高，其原因除綠豆大多種植在干旱、半干旱的瘠薄地和山坡地外，當前在綠豆種植過程中，不合理施肥現象十分突出，不僅不能充分發揮肥效，而且影響綠豆的生長，從而導致綠豆產量停滯不前、品質變劣，甚至造成土壤理化性狀變劣[4]，在一定程度上制約了綠豆產量的進一步提高。

肥效試驗是測土配方施肥的重要內容，通過肥效試驗不僅可以明確不同肥料對作物各種農藝性狀的影響，而且可以篩選出適合某種作物的施肥量。氮、磷、鉀肥是綠豆維持生長發育所必須的3種主要營養元素，其作用既不能相互替代，又缺一不可，而且各元素間存在交互作用[5]，盡管綠豆具有根瘤固氮作用，但這遠不能滿足其高產栽培對氮素的需求[6]，合理配施氮、磷、鉀肥，能使綠豆產量有不同程度的增加[7]。本試驗旨在探索綠豆的高效測土配方施肥技術，研究氮、磷、鉀作為種肥對綠豆增產的最佳施肥技術，明確影響綠豆農藝性狀的主要施肥因素，挖掘其單產潛力，提高綠豆綜合生產能力[8]，以期為山西省綠豆生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于山西省農業科學院高寒區作物研究所毛家皂試驗地進行，北緯39°55′，東經113°16′，海拔1 018 m。土質沙壤，0～20 cm土層全氮含量為0.73%，有效磷為13.5 mg/kg，速效鉀為102 mg/kg。地勢較平坦，中等肥力水平，前茬作物為黍子。

1.2 供試材料

供試品種為晉綠豆9號，為山西省農業科學院高寒區作物研究所選育。

供試肥料為尿素（N，46%），過磷酸鈣（P2O5，12%），硫酸鉀（K2O，51%）。肥料成本N為5.65元，P2O5 3.69元，K2O 4.72元，綠豆10元/kg（參考市場價）。

1.3 方法與設計

采用農業部《測土配方施肥技術規范》推薦的“3414”完全實施方案[9，10]，共設氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）3個因素，4個水平，N為0、45、90、135 kg/hm2，P2O5為0、60、120、180 kg/hm2，K2O為0、50、100、150 kg/hm2，14個處理，隨機區組排列，每個處理3次重復，試驗因素水平與處理見表1。2016年5月27日播種，密度為18萬株/hm2，小區面積為20 m2（4 m×5 m），每小區8行，四周設立保護行。播種時在靠近播種行旁開溝施肥。

1.4 田間調查記載

在綠豆成熟期對其經濟性狀進行調查，每個處理都采用5點選樣的方法。測試指標包括株高、單株分枝數、單株莢數、單莢粒數，收獲后對每個處理進行測產和百粒重測試，統計數據。

1.5 數據分析軟件

應用SPSS軟件對各試驗處理的產量結果進行回歸分析，評價各試驗處理的效果。

2 結果與分析

2.1 不同處理對綠豆產量和產量性狀的影響

從表1可以看出，N、P、K養分全施的處理6（N2P2K2）綠豆的產量較不施肥的處理1（N0P0K0）增產410.21 kg/hm2，N、P、K三要素配施（N2P2K2）的產量，較其中任何兩要素配施（N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0）的產量高。

從表2產量性狀分析來看，不施肥處理的株高、單株莢數、單莢粒數、單株分枝數均低于施肥處理，N、P、K三要素配施對單株分枝數和單莢粒數影響較小，對單株莢數和株高有一定的影響。

2.2 缺素分析

選取處理1、處理2、處理4、處理6、處理8組成表3，即形成0水平、缺N、缺P、缺K和常規水平。

根據表3對試驗地進行缺素分析，該試驗地無肥區產量為985.49 kg/hm2，相對產量為70.6%，缺N、P、K 3個處理的相對產量分別為82.7%、80.0%、84.6%，說明施N、P、K對綠豆有一定的增產效果。

2.3 單因素分析

選取處理2、處理3、處理6、處理11作為系列1，觀察氮因子對綠豆產量的影響。選取處理4、處理5、處理6、處理7作為系列2，觀察磷因子對綠豆產量的影響。選取處理8、處理9、處理6、處理10作為系列3，觀察鉀因子對綠豆產量的影響。由圖1可知，3種肥料施肥量與綠豆產量之間均表現出典型的拋物線特征，說明在一定范圍內增加施肥量有助于提高綠豆產量，但超過一定范圍后再增加施肥量反而會使產量降低[11]。

2.4 氮、磷、鉀三因素對綠豆產量的影響

由圖2可以看出，與不施肥N0P0K0相比，施用不同氮、磷、鉀肥料的處理綠豆產量均明顯增加，這表明施肥是提高綠豆產量的主要保障。其中N2P2K2處理產量最高，較不施肥增產410.21 kg/hm2。其他不同氮、磷、鉀組合的綠豆產量增加幅度不盡相同，因此，合理控制肥料用量與比例，不僅能滿足綠豆生長發育所需要的營養元素，而且能夠促進單株生長發育協調，株高適中，結莢多，同時光合產物能順利向子粒轉移，能優化產量構成因素，進而提高綠豆產量。

用SPSS軟件進行氮（X1）、磷（X2）、鉀（X3）三因素對綠豆產量的回歸分析，得出的回歸方程為Y=1.956+0.374X1+0.339X2-0.011X3-0.131X12-0.107X22-0.047X32-0.017X1X2+0.063X1X3+0.068X2X3。

進一步對所擬合的產量與養分施用量三元二次效應方程的相關關系進行顯著性分析， 結果表明，擬合的三元二次效應方程的相關性達到了顯著水平，相關系數為0.963。回歸模擬較好，可以進行回歸模擬。對回歸方程分別求N、P、K的導數，并令其為零，得出其聯列方程組：

0.374-0.262X1-0.017X2+0.063X3=0 0.339-0.214X2-0.017X1+0.068X3=0-0.011-0.094X3+0.063X1+0.068X2=0

解該聯列方程組得出X1=1.98，X2=2.36，X3=2.95，對應的氮、磷、鉀施肥量分別為89.2、141.6、147.5 kg/hm2，此時，綠豆的最高產量為1 355.7 kg/hm2。三要素比例為1.00∶1.19∶1.49。

當施肥的邊際成本等于邊際產量時，施肥效益最大。對回歸方程分別求N、P、K的導數，并令其等于施肥邊際成本，得出其聯立方程組：

0.374-0.262X1-0.017X2+0.063X3=0.101 0.339-0.214X2-0.017X1+0.068X3=0.024-0.011-0.094X3+0.063X1+0.068X2=0.020

解該聯立方程組得到最佳經濟施肥量分別為X1=1.48，X2=2.12，X3=2.42，對應的氮、磷、鉀施肥量分別為66.6、127.2、121.0 kg/hm2，此時，綠豆的最佳經濟產量為1 340.5 kg/hm2。三要素比例為1.00∶1.43∶1.64。

3 小結與討論

1）“3414”試驗結果表明，氮、磷、鉀的最佳施用量為N 66.6 kg/hm2、P2O5 127.2 kg/hm2、K2O 121.0 kg/hm2。生長勢和主要經濟性狀相比其他用量處理均呈明顯優勢。

2）單因素一元二次方程肥效分析顯示，各肥料施用量與綠豆產量之間均表現出典型的拋物線特征，即隨著肥料用量的增加產量增加，但當肥料達到產量潛力最高點時，再增加肥料用量綠豆產量反而降低。“3414”試驗擬合的綠豆產量與肥料養分用量的三元二次效應方程的相關性達到了顯著水平，表明擬合的效應方程和所預測的最高、最佳產量與相應的施用養分量符合實際情況[12-16]。

3）綠豆施肥的最佳經濟產量與最高產量相比，施肥量顯著降低，但產量差異并不大。表明優化氮、磷、鉀施肥量能夠顯著提高綠豆產量。同時，試驗結果模擬的預測值與實際值相吻合，可用來指導當地綠豆生產經濟施肥，也可為相似條件地區綠豆科學施肥提供參考。

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