漯河市芝麻 ‘3414’肥料效應田間試驗

劉美茹，吳鶴敏，鄭磊，張仙美，李志輝，戴晉，韓昕君，張權

（漯河市農業科學院，河南 漯河 462000）

芝麻（Sesamum indicum L.）為胡麻科芝麻屬的一年生草本作物，是我國油料作物中傳統的出口創匯優勢農產品，也是河南省主要的特色油料作物之一，在油料作物生產中占有重要地位。近年來，隨著人民生活水平的提高，芝麻特殊的營養和保健價值備受青睞，國內外市場對芝麻的需求量日益增長，市場供不應求[1]。因此，提高芝麻單產、增加芝麻總產已經成為我國芝麻科研和生產發展的首要任務[2]。

目前，我國芝麻多為夏芝麻，常因肥料的施用水平、施用比例、施用方法不當，造成芝麻產量水平低、投入產出比下降[3]。合理施肥能夠提高芝麻產量、改善芝麻品質，但大量施用化肥，不僅增加成本投入，降低作物品質，還嚴重污染環境，造成土壤板結和水體富營養化[4～6]。近年來，許多學者對芝麻的施肥效應進行了研究。如，趙莉等[7]在江淮黃褐土壤上開展了芝麻肥效的研究，發現適量施用氮磷鉀肥能夠改善芝麻的農藝性狀，提高芝麻產量；易玉林等[8]在駐馬店砂漿黑土上進行了夏芝麻氮磷鉀最佳施肥量的研究；鐘巖等[9]在長春地區黑土地上研究了不同播種期和施磷量對芝麻生育和產量性狀的影響；汪瑞清等[10]在長江中下游地區探索了旱地油菜-芝麻復種模式的高效施肥技術，結果表明，合理配比氮肥才能實現油料作物的高產和優質。目前，“3414”肥料效應試驗在糧食作物小麥[11]和玉米[12]以及油料作物花生[13]和油菜[14]上研究較多，但在漯河地區芝麻生產上尚未發現相關研究。為提高肥料利用率，節約成本，按照農業部“測土配方施肥項目的技術規范”和“河南省‘3414'肥效田間試驗總體方案”要求，開展漯河市芝麻的“3414”肥效試驗，以期進一步優化氮磷鉀三大養分的施用配比，為指導當地芝麻生產上科學施肥提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗在漯河市農業科學院試驗基地進行。該基地位于漯河市郾城區，地理位置東經114°00′66″、北緯33°58′71″，海拔高度62 m；屬暖溫帶季風氣候，光熱水資源豐富；土壤類型為黏土，肥力中上等。前茬作物為小麥。

1.2 試驗材料

試驗芝麻品種為漯芝19號，由漯河市農業科學院選育。該品種具有高產、穩產、抗逆、耐漬等特點，推廣范圍廣，適宜在當地芝麻主產區種植，平均產量水平900 kg/hm2。

所用三大肥料均為化肥，其中，氮肥為尿素（N含量46%，心連心牌），磷肥為過磷酸鈣（P2O5含量12%，鄂中牌），鉀肥為氯化鉀（K2O含量60%，鹽橋牌）。N0P0K0組合處理產量最低，最高產量是最低產量的1.34倍。

表2 不同施肥處理的芝麻產量Table 2 Effects of different fertilization treatments on the yield of sesame

1.3 試驗方法

采用“3414”最優回歸試驗設計（表1），共14個處理。小區面積12 m2，隨機區組排列，3次重復。不同處理之間有0.5 m的隔離帶，小區四周設保護行。

表1 不同水平的氮、磷、鉀肥施用量Table 1 Dosage of N，P2O5and K2O of different levels （kg/hm2）

2017年6月10日采用條播方式播種芝麻，行距0.4 m，定苗密度12萬株/hm2。芝麻播種前，將全部的磷肥和鉀肥以及50%的氮肥做基肥一次性深施；芝麻現蕾期，結合灌溉追施剩余的50%氮肥。芝麻其他栽培管理措施均同大田常規。9月5日收獲，芝麻全生育期86 d左右。全小區收獲測產。

利用Microsoft Office Excel 2007軟件進行數據的統計分析和做圖。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對芝麻產量的影響

不同施肥處理的芝麻產量為902.10～1210.35kg/hm2，差異較大（表2）。其中，N2P2K2組合處理產量最高，

2.2“3414”試驗三元二次方程肥料效應函數模型

根據不同施肥處理的芝麻產量結果，得到肥料效應的三元二次函數方程為：

Y=902.49+2.99N+1.19P+0.70K-0.01NP+0.012NK-0.006 5PK-0.018N2-0.002P2-0.004 9K2

相關系數r=0.97，F（7.69）＞F0.05，回歸方程檢驗達到顯著水平。表明芝麻產量與氮、磷、鉀施肥量之間具有顯著的回歸關系。

2.3“3414”試驗一元二次方程肥料效應函數模型

2.3.1 氮肥效應 將磷肥和鉀肥固定于最佳水平，分析不同施氮水平對芝麻產量的影響。根據處理2（N0P2K2）、3 （N1P2K2）、6 （N2P2K2） 和 11 （N3P2K2）的產量結果，得到施氮量（x）與產量（y）關系的一元二次方程為：

y=-0.019x2+3.615x+1 008.0（R2=0.862）

隨著施氮量的增加，芝麻產量呈先增加后降低的變化（圖1）。當施氮量為95.3 kg/hm2時，芝麻產量最高，為1 179.9 kg/hm2。按照市場上N價格5元/kg、芝麻價格12元/kg，根據方程計算得到最佳施氮量為84.17 kg/hm2。

2.3.2 磷肥效應 將氮肥和鉀肥固定于最佳水平，分析不同施磷水平對芝麻產量的影響。根據處理4（N2P0K2）、5（N2P1K2）、6（N2P2K2）和7（N2P3K2）的產量結果，得到施磷量（x）與產量（y）關系的一元二次方程為：

y=-0.007x2+1.168x+1 157.0（R2=0.911）

圖1 施氮量對芝麻產量的影響Fig.1 Effect of N application on the yield of sesame

隨著施磷量的增加，芝麻產量呈先增加后降低的變化（圖2）。當施磷量為83.43 kg/hm2時，芝麻產量最高，為1 205.7 kg/hm2。按照市場上P2O5價格4.5元/kg、芝麻價格12元/kg，根據方程計算得到最佳施磷量為56.64 kg/hm2。

圖2 施磷量對芝麻產量的影響Fig.2 Effect of P2O5application on the yield of sesame

2.3.3 鉀肥效應 將氮肥和磷肥固定于最佳水平，分析不同施鉀水平對芝麻產量的影響。根據處理8（N2P2K0）、9（N2P2K1）、6（N2P2K2） 和 10 （N2P2K3） 的產量結果，得到施鉀量（x）與產量（y）關系的一元二次方程為：

y=-0.005x2+10 233x+1 103.0（R2=0.522）

圖3 施鉀量對芝麻產量的影響Fig.3 Effect of K2O application on the yield of sesame

隨著施鉀量的增加，芝麻產量呈先增加后降低的變化（圖3）。當施鉀量為123.30 kg/hm2時，芝麻產量最高，為1 179.0 kg/hm2。按照市場上K2O價格4.5元/kg、芝麻價格12元/kg，根據方程計算得到最佳施鉀量為77.47 kg/hm2。

3 結論與討論

本研究結果表明，在一定程度上施肥可以提高芝麻產量，但施肥量超過一定數量后，繼續增施肥料，芝麻產量反而會降低。這與謝富欣等[15]和趙莉等[16]的研究結果一致。氮磷鉀肥配合施用對芝麻生長發育具有良好的促進作用[17～20]。通過回歸分析發現，氮、磷、鉀肥施用量與芝麻產量均存在顯著的回歸關系。王圣瑞等[21]分析發現，采用一元肥料效應模型計算“3414”試驗推薦施肥量時擬合成功率較高，能夠利用三元二次模型不能利用的信息資源，結果更為全面合理；但也存在不足之處，就是不能把肥料之間的交互作用量化出來。采用一元肥料效應能夠補充和優化三元二次肥料模型擬合的不足，因此，本研究在三元二次方程肥料效應函數模型的基礎上，根據一元二次方程模型，結合當地實際生產情況、肥料價格、芝麻價格以及經濟效益，得出漯河地區芝麻種植的氮、磷、鉀肥料最佳施用量分別為84.17、56.64和77.47 kg/hm2。

雖然“3414”肥效試驗結果表明施用氮磷鉀肥可以提高芝麻產量，但是在具體的試驗實施過程中肥料的產量效應易受氣候等自然因素的影響，因此，本試驗結果僅具有參考意義，并不能完全應用于生產實際。在芝麻生產上，可根據氣候、土壤等因素的變化適當進行施肥調整。