蕎麥“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)研究

摘 要 通過“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)，建立肥料效應(yīng)方程，探索蕎麥的最佳施肥模式，為重慶地區(qū)蕎麥生產(chǎn)的高產(chǎn)高效提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：施肥對蕎麥的增產(chǎn)效果明顯，氮、磷、鉀對蕎麥產(chǎn)量的影響大小順序?yàn)镹>K>P，NP、NK、PK對蕎麥產(chǎn)量的交互效應(yīng)均表現(xiàn)為正交互效應(yīng)；試驗(yàn)區(qū)蕎麥667 m2的最佳施肥量為尿素15.0 kg、過磷酸鈣25.0～50.0 kg、硫酸鉀10.5～20.0 kg，最佳施肥配比為N∶P2O5∶K2O=1∶（0.3～0.7）∶（0.5～0.7）。

關(guān)鍵詞 蕎麥；肥料效應(yīng)；“3414”試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：S143；S517 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-890X（2015）22-037-05

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蕎麥在我國糧食作物中屬小宗作物，種植歷史悠久，分布廣泛，主要種植在西北、東北、華北以及西南的云、貴、川、渝一帶高寒山區(qū)或丘陵區(qū)，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物[1]。在過去，我國蕎麥種植區(qū)多為地廣人稀、土地貧瘠、水源缺乏、交通不便和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)之地，加之蕎麥生產(chǎn)多為粗放管理，品種老化，所以蕎麥產(chǎn)量維持在一個(gè)較低的水平上[2]。至今在蕎麥生產(chǎn)中，施肥方面普遍存在養(yǎng)分比例失調(diào)，偏施化肥，少施或不施肥料，對蕎麥的單產(chǎn)和蕎麥的品質(zhì)有很大的影響，并最終影響蕎麥種植戶的經(jīng)濟(jì)效益。為了提高蕎麥產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益，有必要通過肥料效應(yīng)試驗(yàn)探索蕎麥的需肥規(guī)律，找到蕎麥種植的最佳施肥量及組合，為蕎麥生產(chǎn)的科學(xué)施肥提供指導(dǎo)。2014年，筆者在重慶市布置了蕎麥“3414”肥料效應(yīng)試驗(yàn)，研究探討氮、磷、鉀肥對蕎麥產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響。通過擬合三元二次和一元二次肥料效應(yīng)模型，結(jié)合試驗(yàn)實(shí)際情況，最終確定蕎麥的最高產(chǎn)量施肥量和最佳經(jīng)濟(jì)施肥量。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)在重慶市酉陽縣，酉陽為重慶蕎麥種植的主產(chǎn)區(qū)縣，其蕎麥種植面積占全市種植面積的70%，試驗(yàn)地位于酉陽縣板溪鎮(zhèn)三角村試驗(yàn)基地，海拔680 m，為丘陵山地，屬亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候，全年雨量充沛，冬暖夏涼。年平均日照時(shí)數(shù)為1131 h，年降雨量一般在1000～1500 mm。旱地，土壤類型為紫色土，土質(zhì)為壤土，肥力中等。

1.1.2供試作物品種

試驗(yàn)作物品種為酉陽的地方品種“酉蕎1號(hào)”，占酉陽蕎麥種植面積的90%。該品種屬韃靼蕎麥（苦蕎），生育期80～85 d。幼苗出苗整齊、健壯，葉片中等大小，葉片色綠，莖干綠色。株型較緊湊，主莖分枝數(shù)6～7個(gè)，主莖節(jié)數(shù)16個(gè)左右，株高90～105 cm。花色淡綠，主莖綠色，粒灰色、桃形，千粒重20～24 g，出粉率62.4%～65.8%。抗倒伏，抗旱，落粒輕。

1.1.3供試肥料

氮肥：尿素（含有效N46%）；磷肥：過磷酸鈣（含P2O5 14%）；鉀肥：硫酸鉀（含K2O 50%）。

1.2試驗(yàn)方法

采用“3414”完全實(shí)施試驗(yàn)方案，即：設(shè)氮、磷、鉀3個(gè)因素，每個(gè)因素4個(gè)施肥水平，共14個(gè)處理的肥料試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。4個(gè)水平的含義：0水平指不施肥，2水平指當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿康慕浦担?水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5（該水平為過量施肥水平）。14個(gè)處理分別為：（1）N0P0K0，（2）N0P2K2，（3）N1P2K2，（4）N2P0K2，（5）N2P1K2，（6）N2P2K2，（7）N2P3K2，（8）N2P2K0，（9）N2P2K1，（10）N2P2K3，（11）N3P2K2，（12）N1P1K2，（13）N1P2K1，（14）N2P1K1。參考當(dāng)?shù)刈罴咽┓柿浚?67 m2施尿素10 kg、過磷酸鈣50 kg、硫酸鉀20 kg，作為試驗(yàn)設(shè)計(jì)的2水平（見表1）；考慮到蕎麥的生長期一般較短，僅為80 d左右，所以3種肥料在室內(nèi)按照處理組合稱量編上小區(qū)號(hào)，全部以底肥在播種時(shí)一次性施完。

各處理采用隨機(jī)區(qū)組排列（見表2），3次重復(fù)，小區(qū)面積10 m2（5 m×2 m），每小區(qū)播種6行，行距0.33 m。蕎麥以每667 m2有效發(fā)芽種子6萬粒、田間出苗率90%計(jì)算，按行稱量播種，并設(shè)置保護(hù)行，小區(qū)間開30 cm寬的溝，重復(fù)間開40 cm寬的隔離溝（深度20～30 cm），避免肥水串流。

2結(jié)果與分析

2.1不同氮、磷、鉀肥料組合的產(chǎn)量效應(yīng)

從表3看出，氮磷鉀配合施用，不同施肥量對蕎麥產(chǎn)量影響較明顯，以施肥量高的處理產(chǎn)量相對較高。通過方差分析，施肥對蕎麥具有較顯著的增產(chǎn)效果，尤其是施用氮肥，增產(chǎn)效果非常顯著，而不施用氮肥，僅施用磷鉀肥（處理2）與對照相比增產(chǎn)效果不顯著，其他處理均有一定的增產(chǎn)效果，其中處理11（N3P2K2）增產(chǎn)效果最顯著，與對照相比增產(chǎn)70.6%，且與其他處理相比，產(chǎn)量差異均顯著。在相同磷、鉀肥條件下（處理2， 3， 6， 11），施用不同水平的氮肥的處理間差異顯著，說明施用氮肥增產(chǎn)效果明顯。在相同氮、鉀肥條件下（處理4， 5， 6， 7），施用不同水平磷肥的處理間差異不顯著，說明施用磷肥增產(chǎn)效果不明顯。在相同氮、磷肥條件小（處理8， 9， 6， 10），施用不同水平的鉀肥處理增產(chǎn)效果顯著。由此說明，施用氮肥和鉀肥的增產(chǎn)效應(yīng)明顯，磷肥的增產(chǎn)效果最差。可見氮鉀肥對該試驗(yàn)地區(qū)的蕎麥生長極為重要，生產(chǎn)中尤其要重視施用氮鉀肥。

2.2蕎麥產(chǎn)量的肥料效應(yīng)分析

肥料效應(yīng)方程（也稱為施肥模型）是模擬施肥量和產(chǎn)量之間數(shù)量關(guān)系的一種數(shù)學(xué)模型，應(yīng)用這種模型可以對作物進(jìn)行定量施肥。利用SPSS軟件對試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分別采用三元二次和一元二次模型進(jìn)行模擬[3]，可得到該試驗(yàn)區(qū)域土壤上氮磷鉀的肥料效應(yīng)方程。本試驗(yàn)選擇三元二次肥料效應(yīng)模型擬合的肥料效應(yīng)方程如下：

Y=97.2261+1.8851N+1.1759P+16.8997K+1.9336NP+3.1058NK+3.6967PK+3.1057N2-3.5215P2-7.65331K2 ①

式①中，Y 為蕎麥產(chǎn)量，N、P 和K 分別為N、P2O5和K2O 用量。回歸平方和U=4126.842，剩余平方和Q=182.5332，檢驗(yàn)值F=10.04832，剩余標(biāo)準(zhǔn)差S.D.S=6.7552，相關(guān)系數(shù)R=0.9786。由于F=10.04832>F0.05=5.9988，達(dá)5%顯著水平，說明N、P、K不同用量的施肥配比與蕎麥產(chǎn)量之間的關(guān)系密切，影響效果顯著。

2.2.1單因素肥料效應(yīng)

由式①所列的肥料效應(yīng)方程，分別采用“降維法”固定2個(gè)因素在零水平，這相當(dāng)于在特定條件下所做的一組單因素試驗(yàn)，所得回歸方程為：

Y=97.226+1.885N+3.106N2 ②

Y=97.226+1.176P-3.522P2 ③

Y=97.226+16.9K-7.653K2 ④

分別將N、P、K代碼代入②、③、④式，獲得試驗(yàn)區(qū)土壤氮、磷、鉀對蕎麥產(chǎn)量影響的單因素效應(yīng)圖（圖1），由圖可見，在試驗(yàn)地區(qū)，氮、磷、鉀肥對蕎麥產(chǎn)量的影響有較大差異，表現(xiàn)為N>K>P，即試驗(yàn)區(qū)域蕎麥，施用氮肥的增產(chǎn)效果最明顯，其次是鉀肥，而施用磷肥的增產(chǎn)效果不明顯。

2.2.2氮、磷、鉀交互效應(yīng)對蕎麥產(chǎn)量的影響

營養(yǎng)元素間的相互作用必然影響作物營養(yǎng)與產(chǎn)量。根據(jù)式①的肥料效應(yīng)方程，采用“降維法”固定一個(gè)因素在零水平，所得回歸方程為：

Y=97.2261+1.8851N+1.1759P +1.9336NP +3.1057N2-3.5215P2 ⑤

Y=97.2261+1.8851N+16.8997K +3.1058NK +3.1057N2-7.65331K2 ⑥

Y=97.2261+1.1759P+16.8997K +3.6967PK -3.5215P2-7.65331K2 ⑦

將不同氮、磷、鉀的施用水平代碼值代入⑤、⑥、⑦式，分別繪出影響蕎麥產(chǎn)量的NP、NK、PK的交互效應(yīng)圖（圖2、圖3、圖4），從圖中可以看出，在試驗(yàn)區(qū)種植蕎麥，氮磷、氮鉀、磷鉀均表現(xiàn)為正交互效應(yīng)。

2.3蕎麥最佳施肥量分析

根據(jù)式①所列的肥料效應(yīng)方程進(jìn)行模擬試驗(yàn)，分別按三元二次效應(yīng)函數(shù)和一元肥料效應(yīng)函數(shù)計(jì)算出試驗(yàn)區(qū)土壤中，蕎麥氮、磷、鉀“3414”田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)的理論最高產(chǎn)量及最佳經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)量（注：N價(jià)格5.65元/kg，P2O5價(jià)格7.00元/kg，K2O價(jià)格8.33元/kg，蕎麥價(jià)格5.60元/kg）。

（1）按三元二次效應(yīng)函數(shù)計(jì)算

一個(gè)施肥模式只能適應(yīng)于某種作物、某一特定的土壤類型區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域內(nèi)又有若干變異，例如因土層厚度、質(zhì)地結(jié)構(gòu)等會(huì)有所不同，因而施肥模式中的氮、磷、鉀配比量必然會(huì)有一個(gè)幅度。可根據(jù)土壤、生產(chǎn)管理水平、資金物質(zhì)源和當(dāng)年氣候情況等因素，選擇肥料施用量的高限或低限，在此幅度范圍內(nèi)產(chǎn)量將會(huì)無顯著差異。

本研究結(jié)果表明：試驗(yàn)區(qū)蕎麥每667 m2最佳產(chǎn)量為160.0～170.0 kg，最佳施肥量為尿素15.0 kg、過磷酸鈣25.0～50.0 kg、硫酸鉀10.5～20.0 kg，最佳施肥配比為N∶P2O5∶K2O=1∶（0.3～0.7）∶（0.5～0.7）。

3結(jié)論與討論

（1）試驗(yàn)區(qū)不同氮、磷、鉀組合用量的蕎麥產(chǎn)量效應(yīng)表現(xiàn)為：處理11（N3P2K2）的增產(chǎn)效應(yīng)最顯著，處理2（N0P2K2）的增產(chǎn)效應(yīng)最不顯著，說明氮磷鉀肥配合施用增產(chǎn)效果較好，不施用氮肥的增產(chǎn)效果不明顯。

（2）在試驗(yàn)區(qū)種植蕎麥，施用氮磷鉀肥的增產(chǎn)效果顯著，其增產(chǎn)效應(yīng)表現(xiàn)為N>K>P，即蕎麥?zhǔn)┯玫实脑霎a(chǎn)效果最明顯，其次是鉀肥，而施用磷肥的增產(chǎn)效果不明顯。

（3）在試驗(yàn)區(qū)種植蕎麥，氮磷、氮鉀、磷鉀的兩因素交互效應(yīng)均表現(xiàn)為正交互效應(yīng)。

（4）試驗(yàn)區(qū)蕎麥每667 m2最佳產(chǎn)量為160.0～170.0 kg，最佳施肥量為尿素15.0 kg、過磷酸鈣25.0～50.0 kg、硫酸鉀10.5～20.0 kg，最佳施肥配比為N∶P2O5∶K2O=1∶（0.3～0.7）∶（0.5～0.7）。

（5）在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，盡管氮肥對蕎麥產(chǎn)量的增產(chǎn)效果最明顯，鉀肥次之，而磷肥最不明顯，但是在施肥中不能只重視施用氮肥，而忽視磷鉀肥的重要性，只有氮、磷、鉀肥配合施用才能獲得最高的增產(chǎn)效應(yīng)。

（6）由于在不同肥力的土壤上肥料效應(yīng)不同，推薦施肥量也不同，本試驗(yàn)結(jié)果僅針對試驗(yàn)區(qū)域土壤，在一定區(qū)域范圍內(nèi)有一定的參考意義，而不適用于所有蕎麥種植區(qū)。

（7）蕎麥氮、磷、鉀肥的施用量有一定適宜范圍，不是施得越多產(chǎn)量就越高，而是隨施肥量持續(xù)增加呈下降趨勢，這種趨勢反映了客觀存在的肥料經(jīng)濟(jì)效益問題，即“報(bào)酬遞減率”[4]。因此，在生產(chǎn)上要應(yīng)用這一經(jīng)濟(jì)規(guī)律指導(dǎo)施肥，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。在不同肥力的土壤上，無論是施用氮肥、磷肥還是鉀肥時(shí)都要講求適量，科學(xué)配比，避免盲目施肥。

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（責(zé)任編輯：丁志祥）