泾川县玉米“3414”肥料效应试验
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作者: 袁伟
摘要 以豫玉22号为试验品种，开展了泾川县玉米“3414”肥料效应试验。对试验结果进行分析，获得了肥料效应函数方程，由数学模型得出旱塬区玉米最佳施肥量为纯氮13.4 kg/667 m2、五氧化二磷6.0 kg/667 m2、氧化钾7.6 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾比例为1.00∶0.45∶0.57，最佳施肥量的产量为821.8 kg/667 m2。
关键词 玉米；“3414”试验；产量；最佳施肥量；肥料效应；养分利用率；甘肃泾川
中图分类号 S513；S147.2 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2012）01-0054-02
玉米是泾川县的主要粮饲兼用作物之一，年均播种面积逾7 333.33 hm2，其中全膜双垄沟播种植面积占50%以上。该县长期以来缺乏对玉米特别是全膜玉米施肥技术体系的研究。为建立泾川县玉米测土配方施肥指标体系，更好地指导农民进行科学施肥，以期获得全膜双垄沟播覆盖玉米测土配方施肥的最佳施肥量，合理地确定肥料的利用率和土壤的供肥能力，为指导测土配方施肥提供理论依据[1-2]。2011年春季，笔者以豫玉22号为试验品种，在北塬旱原区黑垆土开展玉米“3414”肥料效应试验。现将试验情况总结如下。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验设在党原乡高丰村里坳组一农户的承包地，地理位置为北纬35°25′17.2″，东经107°15′31.5″，海拔1 362 m，年均降雨量553 mm，年均有效积温3 320 ℃，无霜期174 d，属旱塬区。供试土壤为黑垆土，高肥力地块。土壤测试结果为：pH值8.13，含有机质16.2 g/kg、碱解氮68 mg/kg、有效磷16.6 mg/kg、速效钾223 mg/kg。
1.2 试验材料
供试玉米品种为豫玉22号。供试肥料：氮肥为尿素，由中国石油兰州化学工业公司生产（含N 46%）；磷肥为粒状过磷酸钙，云南产上磷牌（含P2O5 12%）；钾肥为硫酸钾，烟台产格林斯牌（含K2O 50%）。
1.3 试验设计
试验采用“3414”最优设计方案[3]，即3因素（氮、磷、钾），4水平（0水平为不施肥；2水平为最佳近似值；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5），共14个处理。试验具体设计及肥料使用量见表1。随机排列，不设重复，小区面积30 m2（3.3 m×9.1 m）。
1.4 试验实施
试验采用全膜双垄沟播种植，肥料按方案要求的施肥量分区计算并集中沟施，其中：氮肥2/3底施，1/3追施，磷肥、钾肥作底肥一次施入。施入肥料后人工开沟起垄，用120 cm宽幅地膜全地面覆盖。在垄两侧相距40 cm“丁”字型用点播器播种玉米，每穴2~3粒，株距35 cm，种植密度3 560株/667 m2。成熟后分处理进行田间调查及室内考种，按小区收获，折算产量[4]。
2 结果与分析
2.1 产量
在磷、钾处于2水平时，无氮区（处理2）、低氮区（处理3）、中氮区（处理6）、高氮区（处理11）平均产量分别为597.8、731.1、837.8、782.2 kg/667 m2；随着氮肥用量增加产量明显增加，到中氮水平（纯氮13.8 kg/667 m2）时，产量最高，以后随氮肥用量增加，产量逐渐下降。在氮、钾处于2水平时，无磷区（处理4）、低磷区（处理5）、中磷区（处理6）、高磷区（处理7）平均产量分别为766.7、812.2、837.8、841.6 kg/667 m2；随着磷肥用量的增加，产量明显增加，但从中磷水平至高磷水平，随着磷肥用量的增加产量增加不明显。在氮、磷处于2水平时，无钾区（处理8）、低钾区（处理9）、中钾区（处理6）、高钾区（处理10）平均产量分别为782.2、817.8、837.8、835.6 kg/667 m2；当钾肥用量小于7.50 kg/667 m2，随着钾肥用量的增加产量明显增加，但当钾肥用量大于7.50 kg/667 m2时，随着钾肥用量的增加产量略有下降（表2）。
2.2 数学模型的建立
以玉米产量为目标函数，根据田间试验结果，运用“3414”试验统计方法，得出纯氮（N）、五氧化二磷（P）、氧化钾（K）与玉米产量（Y）之间的回归方程[5]为：
Y=434.2+22N+55.8P+14K-0.18NP+1.51NK-4.87PK
-1.09N2-1.1P 2-0.39K2（R=0.99＞R0.05=0.92）
方差分析表明，F=57＞F0.01=14.66，差异极显著，说明玉米产量与氮、磷、钾肥施用量之间具有显著的回归关系（表3）。
2.3 最高产量和最佳产量的氮磷钾肥施用量
对肥效的试验结果进行回归分析，得出旱塬区全膜玉米最高产量为831.7 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾施用量分别为15.1、6.3、8.0 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾比例为1.00∶0.42∶0.53。按照肥料价格纯氮4.35元/kg、五氧化二磷5.42元/kg、氧化钾6.0元/kg和玉米价格1.94元/kg计算，在目前生产水平下，获得最大经济收益，纯氮、五氧化二磷、氧化钾最佳施用量分别为13.4、6.0、7.6 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾比例为1.00∶0.45∶0.57，最佳施肥量的产量为821.8 kg/667 m2。
2.4 养分效应分析
根据“3414”试验设计特点与每生产100 kg玉米籽粒需纯氮2.57 kg、五氧化二磷0.86 kg、氧化钾2.14 kg的要求，利用处理2、处理3、处理6、处理11，处理4、处理5、处理6、处理7，处理8、处理9、处理6、处理10等3组处理可求得不同施肥水平下氮、磷、钾养分利用率。由表4可知，不同肥力水平下，养分利用率不同，随施肥水平的提高而逐渐降低。
3 结论
试验结果表明，旱塬区全膜玉米要获得最高产量，纯氮、五氧化二磷、氧化钾施用量分别为15.1、6.3、8.0 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾比例为1.00∶0.42∶0.53，最高产量为831.7 kg/667 m2。要获得最大经济收益，纯氮、五氧化二磷、氧化钾最佳施用量分别为13.4、6.0、7.6 kg/667 m2，纯氮、五氧化二磷、氧化钾比例为1.00∶0.45∶0.57，最佳施肥量的产量为821.8 kg/667 m2。肥料利用率与施肥水平密切相关[6]，氮、磷、钾养分的利用率随施肥水平的提高而逐渐降低，旱塬区氮肥利用率为22.9%~49.7%、磷肥利用率为7.3％~14.5%、钾肥利用率为10.2%~20.3%。
4 参考文献
[1] 刘志雄，冯勇，胡达古拉，等.土壤养分供应水平及不同施肥量对玉米产量的影响[J].内蒙古农业科技，2009（2）：31-34.
[2] 占秀梅，韩晓日，王帅，等.应用“3414”肥料试验模型求解春玉米施肥参数的研究[J].河南农业科学，2009，12（1）：51-54，63.
[3] 赵兴会，王宏斌.春玉米测土配方施肥指标体系研究[J].陕西农业科学，2011，57（5）：15-16，25.
[4] 张艳芬，韩俊，王洁.建水县面甸镇玉米测土配方施肥“3414”试验[J].现代农业科技，2011（19）：74-75.
[5] 徐金荣，陈丽梅，刘梅.吉林春玉米施肥模型的研究[J].安徽农业科学，2010（33）：18839-18841.
[6] 李仲，韩晓日，程飞，等.辽宁中南部地区玉米推荐施肥研究[J].辽宁农业科学，2010（4）：6-11.
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