玉米測土配方3414田間試驗

王四平，畢士留

（曲靖市沾益區土壤肥料工作站，云南沾益 655331）

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2 0 2 0年在沾益區播樂鄉小海村李小紅戶地塊內進行，海拔2034.9 m，北緯25°49′32.26″，東經104°7′16.12″，緩丘底部平地，屬泥質巖類山原紅壤，青沙黏壤土，下等肥力，前作光葉紫花苕。試驗前0～20 cm耕層基礎理化性狀為有機質36.4 g/kg，堿解氮165 mg/kg，有效磷12.5 mg/kg，速效鉀105 mg/kg，pH值5.5。

1.2 供試材料

供試玉米品種云瑞8號。供試肥料尿素（含N 46%）、普鈣（含P2O512%）、氯化鉀（含K2O 57%）。

1.3 試驗設計

試驗采用3414設計，統一小區面積，統一稱肥，各處理及編碼值設計（見表1）。隨機排列，重復3次，小區面積20 m2（長5.55 m×寬3.6 m），6行區，株距26 cm，行距（40 + 80）/2 cm，單株留苗，折合每畝密度為4400株。

表1 玉米3414田間試驗設計表

1.4 試驗過程

試驗于2020年3月13日牛犁翻耕后打塘、施肥、播種、薄膜覆蓋。畝施農家肥1500 kg、磷鉀肥全部作基肥施用，氮肥按試驗總量的40%作基肥，整個試驗播種、施肥在同一天內完成。分別于4月5日和4月10日間苗、定苗，6月3日玉米大喇叭口期追施60%的尿素，9月8日收獲，每小區取樣10株考查玉米經濟性狀。

（續表1）

2 結果與分析

2.1 玉米主要經濟性狀表現（表2）

試驗各處理玉米主要性狀有差異，氮磷鉀肥合理配施利于增加穗長、穗粒數和提高粒重。

2.2 不同處理小區實收玉米產量比較（表3）

由表3可知，處理6玉米畝產量854.58 kg為最高，比對照（處理1）增產401.28 kg，增88.52%；處理14、處理12玉米畝產量分別為686.41 kg和650.34 kg, 比對照增產233.11 kg和197.04 kg，分別增51.43%和 43.47%。其他處理與對照相比均有不同程度的增產，缺氮處理2、缺磷處理4和缺鉀處理8相互比較，產量大小為處理8＞處理4＞處理2，說明缺氮對玉米產量影響更大，氮是限制玉米產量的主導因子，氮磷鉀肥合理施用能顯著提高玉米產量。

表3 玉米3414田間試驗小區實收產量結果表

2.3 不同處理小區實收玉米產量方差分析（表4）

表4 玉米3414田間試驗小區實收產量方差分析表

方差分析結果表明，處理間Ft= 10.2 ＞F0.01，各處理間差異極顯著，重復間Fr = 0.658＜ F0.05，未達顯著差異，說明區組間誤差較小。

2.4 不同處理小區實收玉米平均產量差異性比較（表5）

各處理平均數比較，處理6與其他所有處理差異極顯著，處理14與處理1（CK）、處理2差異極顯著，與處理4、處理3、處理8差異顯著；其余處理間差異不顯著。

（續表5）

2.5 施肥模型的建立與分析

2.5.1 三元二次肥料效應方程的建立與檢驗

經計算機分析，得到玉米產量與氮、磷、鉀肥的效應方程為：

Y = 451.7959 + 16.8001 N + 16.0094 P + 15.5024 K - 0.5557 N2- 1.7005 P2- 1.4064 K2+ 0.1577 NP -0.0542 NK + 1.0367 PK

（相關系數R = 0.8098，F值 = 0.8468，標準誤Sy = 88.2418）

以分子自由度K = 9、分母自由度n-k-1 = 4（n為處理數，K為偏回歸系數）查F值表，得F0.05(9，4) = 5.9988，F0.01(9，4) = 14.6591。今F值 = 0.8468＜ F0.05，說明回歸方程未達到顯著水平，不可用此模型提供推薦施肥量，也不能對該區域范圍內進行玉米科學的定量施肥。

2.5.2 最高產量施肥量和最高佳經濟施肥量的確定

利用二次回歸系數矩陣判定，矩陣A第奇數階主子行列式均小于0，偶數階主子行列式均大于0，即負正相間，所以肥料效應方程的駐點有極大值，可進一步作邊際分析。對方程取偏導求解得畝最大施肥量N為 15.84 kg、P2O5為 7.92 kg、K2O為 8.12 kg時，最高畝產量為711.24 kg。

以當年當地肥料價N 4.35元/kg、P2O53.75元/kg、K2O 7.37元/kg，玉米產品1.70元/kg計算，求解得畝最佳經濟施肥量N 為13.44 kg、P2O5為6.55 kg、K2O 為6.12 kg時，畝最佳經濟產量為702.33 kg，這種最佳經濟施肥量是符合生產實際的，但由于回歸方程未達到顯著水平，所以該數學模型還不能用于指導該區域的玉米施肥，還有待進一步試驗和驗證。

2.5.3 試驗因素主效應分析

由于該方程是用量綱表示的氮、磷、鉀肥施用量的二次效應回歸方程，因此可直接從二次回歸方程系數的絕對值大小，來判斷試驗因素對產量作用的程度。由肥料效應方程回歸系數可知，本試驗氮磷鉀因子對產量的影響大小順序為氮肥＞磷肥＞鉀肥。

2.5.4 單因素對玉米產量的效應分析

通過一元二次單因素效應方程分析，玉米產量（Y）與氮肥用量（N）的二次效應方程是Y = 548.292 + 27.494 N - 0.9205 N2，相關系數R =0.7078，求解得畝最高施氮量14.93 kg，最高產量753.60 kg。玉米產量（Y）與磷肥用量（P）的二次效應方程Y = 568.9585 + 48.3197 P - 2.8677 P2，相關系數R = 0.7593，求解得畝最高施磷量8.42 kg，最高產量772.50 kg。玉米產量（Y）與鉀肥用量（K）的二次效應方程Y = 578.2295 + 44.7479 K- 2.5927 K2，相關系數R = 0.7416，求解得畝最高施鉀量8.63 kg，最高產量771.31 kg。

2.6 玉米經濟效益分析（表6）

表6 玉米3414田間試驗畝均經濟效益分析

處理6每畝投入肥料成本180.80元，施肥凈增收501.38元，投產比1∶3.77，排在第1位。處理14每畝肥料投入成本125.20元，施肥凈增收271.09元，投產比1∶3.17，排在第2位，說明氮磷鉀肥合理配施利于玉米產量的提高。而處理7（多施磷肥）、處理10（多施鉀肥）和處理11（多施氮肥）的投產比最低，分別為1∶1.41、1∶1.43和1∶1.50，說明過多施用氮磷鉀肥既增加了投入，造成浪費，也達不到有效增產目的。

2.7 玉米相對產量分析

根據農業部《測土配方施肥技術規范》，土壤養分豐缺指標法分為六級：

⑴ 極低：土壤養分相對產量低于50%；

⑵ 低：土壤養分相對產量50%～60%（不含）；

⑶較低：土壤養分相對產量60%～70%（不含）；

⑷ 中：土壤養分相對產量70%～80%（不含）；

⑸較高：土壤養分相對產量80%～90%（不含）；

⑹ 高：土壤養分相對產量大于90%（含）。

本試驗條件下，缺氮比缺磷缺鉀對產量影響較為明顯，如以下分析所示。

3 結論與討論

3.1 結 論

綜合玉米實收產量、經濟性狀和經濟效益分析，氮磷鉀化肥合理配施能顯著提高玉米產量和經濟效益。本試驗條件下，紅壤氮磷鉀肥對玉米產量的影響順序是氮肥＞磷肥＞鉀肥。氮肥是限制玉米產量的主導因子，合理配比施用磷、鉀肥能增加穗長、穗粒數和千粒重，進而提高玉米產量。

本試驗的施肥模型、經極值判別、邊際分析，獲得紅壤上玉米云瑞8號最高畝產量711.24 kg時，畝施肥量N 15.84 kg、P2O57.92 kg、K2O 8.12 kg，三要素比例為1∶0.5∶0.513。畝最佳經濟施肥量為N 13.44 kg、P2O56.55 kg、K2O 6.12 kg，其三要素比例為1∶0.487∶0.455時，畝最佳經濟產量為702.33 kg。

3.2 討 論

該區域范圍內紅壤玉米生產，應控制氮肥，增施鉀肥，補施磷肥，施用腐熟優質有機肥，充分發揮測土配方施肥的技術優勢，有利于提高玉米產量，獲得較好的經濟效益。

該模型為本試驗條件下建立，有待于今后繼續試驗研究，在實際應用中不斷修正和完善。