干旱半干旱區馬鈴薯測土配方施肥“3414”試驗

杜梅香（甘肅省定西市安定區農業技術推廣服務中心，甘肅 定西 743000）

馬鈴薯是安定區主要種植作物之一，也是當地農民增收致富的主導產業，常年種植面積6.0萬hm2以上。隨著馬鈴薯生產的進一步發展，多年來當地農民為獲得高產，偏施、濫施、盲目施肥和過量施用化肥現象嚴重，不僅增加了生產成本、降低了肥料利用率，而且造成環境污染和資源浪費［1～4］。經分析測定，安定區主要土壤有黑壚土、灰鈣土、黃綿土和少部分潮土類，其中黑壚土面積占總土地面積11.43萬hm2的78.2%以上，灰鈣土占20.9%，黃綿土占0.7%，潮土占0.2%。為了探索安定區馬鈴薯生產的最佳施肥標準，提高肥效和產量，安定區農業技術推廣服務中心于2010年3月至2012年11月進行了馬鈴薯的最佳施肥技術試驗研究，以期為旱區馬鈴薯生產平衡施肥及其指標體系的建立提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試氮肥為尿素（含N46%），中國石油蘭州化學工業總公司生產；磷肥為普通過磷酸鈣（含P2O512%），甘肅白銀磷鹽化工廠生產；鉀肥為硫酸鉀（含K2O 33%），白銀豐寶農化有限公司生產。指示馬鈴薯品種為隴薯3號。

1.2 試驗方法

試驗采用“3414”最優設計方案，即3因素（氮、磷、鉀），4水平（0、1、2、3），共14個處理（表1）。采用順序排列，不設重復，小區面積40 m2（8 m×5 m）。試驗在安定區西南部二陰區的香泉鎮、東南部半干旱區的青嵐鄉、北部干旱區的稱鉤驛鎮的14個點進行。土壤為黑壚土、灰鈣土，肥力中等，前茬為小麥。試驗前取0～20 cm耕層土壤樣品按常規方法測定土壤理化性狀及養分狀況（表2）。播前按試驗設計分小區準確稱取供試尿素、普通過磷酸鈣、硫酸鉀作基肥一次性施入。采用全膜雙壟溝播，4月30日人工點播，寬行70 cm、窄行40 cm、行距55 cm、株距35 cm，保苗45 000株/hm2。6月2日出苗，7月6日現蕾，7月20日開花，10月22日成熟，按小區收獲計產。數據采用測土配方“3414”試驗數據分析器SG—2.3軟件處理。各效應函數統一進行顯著水平檢驗。

表1 “3414”試驗設計

表2 試驗地土壤養分化驗結果

2 結果與分析

2.1 土壤養分供應能力分析和目標產量確定

2.1.1 土壤養分供應能力分析 根據試驗結果，以處理1（N0P0K0）產量/處理6（N2P2K2）產量、處理2（N0P2K2）產量/處理6 （N2P2K2）產量、處理4（N2P0K2）產量/處理6 （N2P2K2）產量、處理8（N2P2K0）產量/處理6（N2P2K2）產量，分別得出各試驗點的地力貢獻率、馬鈴薯缺氮、缺磷、缺鉀的相對產量。從表3可以看出，供試各點土壤地力貢獻率在48.32%～74.81%，平均值為60.03%，說明馬鈴薯產量對土壤基礎肥力依賴度較小，施肥增產潛力較大。按照“相對產量低于50%的土壤養分為極低，50%～75%為低，75%～95%為中等，高于95%為豐富”的土壤養分豐缺指標分級原則，缺氮的相對產量為50.98%～85.16%，平均值為73.66%；缺磷的相對產量為72.25%～99.62%，平均值為86.29%；缺鉀的相對產量為76.97%～105.49%，平均值為90.34%。可見，安定區養分含量總體上是缺氮少磷富鉀，微量元素含量均偏低，尤其是鐵和銅的含量極低，這可能與當地農戶盲目增施磷、鉀肥或多元復合肥有關。因此，合理施用氮肥，適當降低磷、鉀肥施用量可能是提高安定區馬鈴薯產量的主要措施。

表3 各試驗點供試土壤肥力狀況分析

2.1.2 目標產量確定 目標產量是確定馬鈴薯推薦施肥量的主要依據之一。20世紀80年代，國內提出的“以地定產”式，用于根據土壤肥力水平確定目標產量。近年來安定區采用“3414”試驗完成的14個試驗點馬鈴薯氮磷鉀肥效田間試驗的結果表明，空白區產量與氮磷鉀平衡施肥區產量之間存在顯著水平的線性關系，為安定區馬鈴薯測土配方施肥確定目標產量提供了一個較為精確的計算式，以方便于實際應用。

2.2 回歸方程建立與解析

以馬鈴薯產量為因變量，施肥因子為自變量，依據“3414”田間肥料試驗設計方法，可配置氮磷、氮鉀、磷鉀二元二次及氮磷鉀三元二次等2類4種二次肥料效應函數，其函數式為

Y=1 611.1+111.83N-8.946P+107.07K-4.424 N2-123.5 P2-32.26 K2-13.74 NP+35.505 NK+11.352 PK（r=0.800 0）。

2.3 推薦施肥量

經對回歸方程進行F檢驗（F0.05=6.000，F0.01=14.660 ），說明馬鈴薯產量（Y）與N、P、K施肥量之間存在顯著的回歸關系。對回歸方程優化解析，按氮肥（N）5.2元/kg、磷肥（P2O5）6.4元/kg、鉀肥（K2O）10元/kg、商品馬鈴薯1.10元/kg計算，采用測土配方“3414”試驗數據分析器SG—2.3的三元多重分析，所得肥效方程屬非典型式，且一次項系數為正數、平方項系數為負數，并能達到統計顯著水平，則采用與產量頻率分析法類似的隨機解尋找推薦施肥量，可獲得典型式二次肥效方程的推薦施肥量。對方程求偏導數求得最佳施肥量為N 101.7 kg/hm2、P2O5192.5kg/hm2、K2O 17.4 kg/hm2，最佳施肥比為7.0∶8.1∶2.2，此時馬鈴薯預測產量為16 896 kg/hm2。

3 小結與討論

1）試驗結果表明，在安定區馬鈴薯田養分含量總體上是缺氮少磷富鉀，微量元素含量均偏低，尤其是鐵和銅的含量極低情況下。土壤基礎肥力貢獻率為48.32%～74.81%，平均值60.03%；缺氮的相對產量平均值為73.66%，缺磷的相對產量平均值為86.29%，缺鉀的相對產量平均值為90.34%，對產量影響由大到小依次為N、P、K。空白區產量與氮磷鉀平衡施肥區產量之間存在顯著的線性關系。

2）建立了馬鈴薯產量（Y）與N、P、K之間的三元二次肥料效應方程：Y=1611.1+111.83 N-8.946 P+107.07 K-4.424 N2-123.5 P2-32.26 K2-13.74 NP+35.505 NK+11.352 PK（r=0.800 0），得出安定區干旱半干旱區馬鈴薯的最佳施肥量為最佳施肥量為N 101.7 kg/hm2、P2O5192.5kg/hm2、K2O 17.4 kg/hm2，此時馬鈴薯預測產量為16 896 kg/hm2。N、P2O5、K2O配比為7.0∶8.1∶2.2。

［1］ 戴樹榮.應用“3414”試驗設計建立二次肥料效應函數尋求馬鈴薯氮磷鉀適宜施肥量的研究［J］.中國農學通報，2006，26（12）：154-159.

［2］ 王 琳，楊蕊菊.靜寧縣半干旱區玉米“3414”肥效試驗初報［J］. 甘肅農業科技，2014（3）：23-25.

［3］ 馮春艷.會寧縣半干旱地區玉米氮磷鉀最佳施肥量研究［J］. 甘肅農業科技，2009（6）：27-29.

［4］ 魏接旺，王轉軍.成縣冬小麥“3414”優化施肥試驗初報［J］. 甘肅農業科技，2013（5）：42-43.