甘薯氮磷鉀肥效試驗研究

靳建紅 張廣輝 宋小穎 楊曉麗 李 璞 張彥聰 常苑苑

（石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心 河北 石家莊 050021）

1 材料與方法

1.1 試驗地概況。試驗地設(shè)在石家莊靈壽縣、平山縣、行唐縣、贊皇縣，供試土壤類型均為砂壤土，試驗地地勢平坦、肥力均勻。土壤養(yǎng)分狀況：pH 值8.13 ±0.16，全氮1.06 ±0.32 g/kg，有機質(zhì)18 ±5 g/kg，堿解氮133 ±12 mg/kg，速效磷25.95 ±8.85 mg/kg，速效鉀117.74±12.74 mg/kg。

1.2 供試材料。甘薯品種為普薯32；肥料為尿素(N：46%)、過磷酸鈣(P2O5：16%)、硫酸鉀(K2O：50%)。

1.3 試驗設(shè)計。試驗統(tǒng)一采用農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》推薦的氮磷鉀“3414”田間試驗方案。即N(X1)、P2O5(X2)、K2O(X3)3 個因素，4 個水平(0、1、2、3)，14 個處理。0 水平為不施肥，1 水平為施肥不足，2 水平為當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担?水平為過量施肥。1 水平=2 水平±0.5，3 水平=2水平±1.5。根據(jù)石家莊市甘薯生產(chǎn)實際及地力水平，確定N、P2O5、K2O 最佳施肥量分別為10 kg/ 畝、8 kg/畝、15 kg/畝。各因素施肥水平、施肥量見表1。

表1 氮磷鉀三因素施肥水平 施肥量及變化區(qū)間

1.4 試驗方法。氮、磷、鉀肥全部做底肥施用，覆膜栽植。試驗采取隨機區(qū)組排列，小區(qū)面積30 m2，設(shè)2～3 次重復(fù)。甘薯栽植時間4 月28 日～5 月5 日，栽植密度4 200 株/畝；8 月20 日～25 日化控1 次，其它管理同大田一致。各試驗點實收測產(chǎn)，匯總各試驗點數(shù)據(jù)，見表2。

表2 不同處理施肥量及產(chǎn)量

1.5 數(shù)據(jù)處理。試驗所獲得的數(shù)據(jù)用DPS 數(shù)據(jù)分析軟件和EXCEL2007 進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 氮、磷、鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)。由表3 可知，全肥區(qū)(N2P2K2)平均產(chǎn)量為3 601.6 kg/畝，缺氮區(qū)(N0P2K2)平均產(chǎn)量為2 793.8 kg/畝，缺磷區(qū)(N2P0K2)平均產(chǎn)量為2 870.0 kg/畝，缺鉀區(qū)(N2P2K0)平均產(chǎn)量為2 714.1 kg/畝，缺素區(qū)與全肥區(qū)比較可得到氮、磷、鉀增產(chǎn)率及相對產(chǎn)量。全肥區(qū)與甘薯缺氮區(qū)相比，畝增產(chǎn)807.8 kg，增產(chǎn)率為22.43%，缺氮區(qū)相對產(chǎn)量為77.5%；全肥區(qū)與甘薯缺磷區(qū)相比，畝增產(chǎn)731.6 kg，增產(chǎn)率為20.31%，缺磷區(qū)相對產(chǎn)量為79.7%；全肥區(qū)與甘薯缺鉀區(qū)相比，畝增產(chǎn)887.5 kg，增產(chǎn)率為24.64%，缺鉀區(qū)相對產(chǎn)量為75.4%。由此可知，缺鉀對產(chǎn)量影響最大，缺氮次之，缺磷最小。

表3 氮 磷 鉀肥增產(chǎn)效應(yīng)

2.2 肥料效應(yīng)函數(shù)建立與檢驗。依據(jù)表2 各處理施肥量與產(chǎn)量(Y)關(guān)系建立氮、磷、鉀三元二次方程回歸模型：Y = 2 069.397 6 + 146.208 8X1+ 63.851 9X2+50.164 0X3-6.972 97X12-10.820 7X22-3.007 3X32+0.664 9X1X2-0.016 8X1X3+6.574 4X2X3。對回歸方程進行方差分析，F(xiàn)=26.728 1＞F0.01(14.66)，R2=0.983 6，P=0.003 2，差異達到極顯著水平，說明甘薯產(chǎn)量與氮、磷、鉀肥施用量之間具有顯著的回歸關(guān)系，肥料效應(yīng)回歸模型具有實際應(yīng)用價值。

2.3 最高產(chǎn)量和最佳經(jīng)濟施肥量。對表2 施肥量、產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行二次多項式回歸分析，得到最高產(chǎn)量施肥量和最佳經(jīng)濟施肥量(見表4)。①最高產(chǎn)量施肥量：氮磷鉀施用量分別為10.877 5 kg/畝、8.697 1 kg/畝、17.816 4 kg/畝時產(chǎn)量最高，最高畝產(chǎn)為3 589.107 0 kg。②最佳經(jīng)濟施肥量：畝施氮10.626 5 kg、磷8.117 7 kg、鉀16.516 0 kg 時，畝產(chǎn)為3 585.776 3 kg，畝產(chǎn)值6 453.00 元，畝經(jīng)濟效益6 217.962 3 元(甘薯、N、P2O5、K2O 價格分別按1.8 元/kg、5.64 元/kg、6.88 元/kg、7.23 元/kg 計算)。

表4 氮 磷 鉀施肥量頻次分析

2.4 畝產(chǎn)≥3 500 kg 時氮、磷、鉀肥農(nóng)藝措施的確定。在推廣甘薯大面積高產(chǎn)方案時，為減少或避免由于隨機因子的變化影響和非可控因子的影響，提高大面積生產(chǎn)中各項農(nóng)藝措施的實用性與可靠性，用施肥水平頻率分析法對模型進行尋優(yōu)，確定最優(yōu)農(nóng)藝措施。用DPS 數(shù)據(jù)分析軟件進行約束條件下的非線性規(guī)劃，對回歸方程進行連續(xù)數(shù)學(xué)模型模擬分析，該模型畝產(chǎn)≥3 500 kg 的共有72 套組合，各因素施肥量頻次分布見表4。由表4 可知，甘薯畝產(chǎn)量≥3 500 kg 的農(nóng)藝措施，即氮、磷、鉀施肥最優(yōu)組合為施氮肥10.52 ～11.27 kg/畝、施磷肥8.40 ～9.20 kg/畝、施鉀肥17.47 ～18.85 kg/畝。

3 結(jié)論與討論

3.1 研究結(jié)果表明，氮、磷、鉀肥的施用量和施用比例直接影響甘薯產(chǎn)量的高低，氮、磷、鉀肥對產(chǎn)量的影響大小為鉀肥＞氮肥＞磷肥。

3.2 通過試驗施肥模型的建立得出，在現(xiàn)有試驗條件下，甘薯最高產(chǎn)量施肥量為，施N：10.88 kg/畝，施P2O5：8.70 kg/畝，施K2O：17.82 kg/畝；最佳經(jīng)濟施肥量為，施N：10.63 kg/ 畝，施P2O5：8.12 kg/ 畝，施K2O：16.52 kg/ 畝；畝產(chǎn)量≥3 500 kg 時氮、磷、鉀最優(yōu)施用量為，施N：10.52 ～11.27 kg/ 畝，施P2O5：8.40～9.20kg/畝，施K2O：17.47～18.85kg/畝。

3.3 本課題只研究氮、磷、鉀大量元素肥料的配方對產(chǎn)量的影響，不同甘薯品種需肥特性有差異，對氮、磷、鉀的需肥量也不同，在甘薯生產(chǎn)中應(yīng)因地制宜，適當(dāng)調(diào)整。