陜南丘陵山區玉米在“3414”試驗中的氮磷鉀效應

陜南丘陵山區玉米在“3414”試驗中的氮磷鉀效應

馬曉麗1，張萬春1，李厚華2，高 鵬1

(1.漢中市農業技術推廣中心，陜西漢中723000；2.漢中市農業科學研究所，陜西漢中 723000)

摘要[目的]研究氮磷鉀肥對玉米產量和經濟效益的影響，為該區玉米科學施肥提供參考依據。[方法]在陜南丘陵山區具有代表性的土壤類型上進行了玉米“3414”田間試驗。[結果] 各處理中，產量最高的為處理⑥(N2P2K2)，較不施肥處理增產95.54%；產量最低的施肥處理為處理②(N0P2K2)，較不施肥對照增產27.88%。經濟效益最高的為處理(N1P1K2)，較不施肥處理增收75.51%；收益最低的施肥處理為處理②(N0P2K2)，較對照增收19.00%。[結論]試驗田塊基礎地力對產量的貢獻率為51.14%，表明土壤肥力較低。根據玉米產量建立三元二次肥料效應方程，得出最佳產量為6 921.45 kg/hm2，最佳氮、磷、鉀經濟施肥量分別為236.10、126.75、108.00 kg/hm2。

關鍵詞玉米；“3414”肥料試驗；產量；經濟效益

中圖分類號S513

作者簡介馬曉麗(1984-)，女，山西大同人，農藝師，碩士，從事農業科學技術研究和農技推廣工作。

收稿日期2015-06-09

NPKFertilizerEffectonCornin“3414”ExperimentSchemeinHillyAreaofSouthernShaanxi

MAXiao-li1, ZHANG Wan-chun1, LI Hou-hua2et al (1.HanzhongAgriculturalTechnologyPromotionCenter,Hanzhong,Shaanxi723000; 2.HanzhongAgriculturalScienceInstitute,Hanzhong,Shaanxi723000)

Abstract[Objective] Effects of NPK fertilizer on corn yield and economic benefits were studied to provide a reference for the corn scientific fertilization. [Method] “3414” corn field experiment was conducted in hilly mountain area in southern Shaanxi. [Result]The production of treatment ⑥ (N2P2K2) was the highest, 95.54% higher than that of the control. The yield of treatment ② (N0P2K2) was the lowest, 27.88% higher than that of the control. The economic benefits of treatment (N1P1K2) was the highest, 75.51% higher than that of the control, and the economic benefits of trearment ② (N0P2K2) was the lowest, 19.00% higher than that of the control.[Conclusion]The fertility of soil was low and the contribution of land capability reached 51.14%. Ternary quadratic equation of fertilizer effect was established according to the corn yield. When the corn yield reached 6921.45 kg/hm2, pure N 236.10 kg/hm2, pure P 126.75 kg/hm2 and pure K 4 108.00 kg/hm2 were required.

KeywordsCorn; “3414”fertilizerexperiment;Production;Economicbenefits

玉米是漢中主要糧食作物之一，也是主要的飼料來源、重要的工業原料。發展玉米生產不僅對保障全市糧食安全意義重大，而且對解決山區農民溫飽、實現脫貧致富、促進山區經濟的發展都有重要的推動作用[1]。漢中市玉米種植面積僅次于水稻和油菜，位居第三，常年種植面積7.4萬hm2左右，產量22萬t左右，種植面積和總產分別約占全市糧食作物播種面積和總產的26%和21%。玉米種植垂直分布區域廣，在海拔400～1 800 m 都有種植，主要種植在淺山和高寒山區，土壤地力差[2]，生產中存在增肥不增產，氮、磷、鉀肥用量及配比不合理，養分利用效率下降等嚴重問題。這是該區玉米產量低而不穩的重要原因。為此，筆者以當地土壤肥力為依據，通過“3414”田間試驗研究陜南丘陵區玉米栽培的最佳施肥量和最佳施肥配比，以期達到提高肥料利用率、增加經濟效益的目的，為該區玉米科學施肥提供參考依據[3-4]。

1 材料與方法

1.1 試驗材料試驗于2014年在陜西省漢中市略陽縣兩河口鎮長壩村進行，地處106.327 1°E，33.397 45°N，海拔846m。試驗地前茬為大豆，土壤類型為黃褐土。0～20cm土壤理化性狀為：有機質12.6g/kg，全氮1.36g/kg，堿解氮72mg/kg，全磷0.25mg/kg，有效磷13.1mg/kg，全鉀20.0mg/kg，速效鉀137mg/kg，pH7.2。供試玉米品種為中北恒六號。

1.2試驗設計試驗采用“3414”完全實施設計，即氮、磷、鉀三因素，每個因素4個水平，共14個處理，小區隨機排列，不設重復，小區面積為25m2。4個水平的含義：0水平指不施肥；2水平指當地最佳施肥量的近似值；1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)。具體各小區代號和施肥量見表1。

以氮肥40%、磷肥100%和鉀肥100%混合做基肥，在玉米播種前穴施；其余60%的氮肥做追肥，在玉米拔節期和大喇叭口期穴施覆土。化肥采用尿素(N46%)、普通過磷酸鈣(P2O512%)、氯化鉀(K2O 60%)。玉米種植密度為80 cm×40 cm。3月22日播種，7月12日收獲，大田生育期共112 d。

2結果與分析

2.1不同處理對玉米產量和效益的影響由表2可知，所有施肥處理均較不施肥處理增產，其中產量最高的為處理⑥，較對照增產95.54%；其次為處理⑦和處理⑩，均較對照增產93.05%；產量排第3位的是處理，較對照增產92.05%；產量最低的施肥處理為處理②，較對照增產27.88%。在P2K2基礎上配施不同氮肥水平的產量存在差異，當氮肥水平從N0增加到N1，再到N2時，產量始終增加，繼續增加氮肥到N3水平時，產量較N2下降1.79%。可見，不施氮肥或氮肥用量過低都明顯影響玉米產量，但是施用過量的氮肥造成玉米產量的下降。在N2K2基礎上配施不同磷肥水平的產量也有所不同，但趨勢與氮肥相同，產量最低的為P0水平，當磷肥施用水平增加到P1時產量增加2.87%，繼續增加磷肥水平到P2時產量較P1增加9.47%，再到P3水平時產量開始下降，較P2減產1.28%。這說明施用過多磷肥也會造成產量下降。

表1　 玉米“3414”試驗各處理及施肥量　 kg/ hm 2

表2　 不同施肥處理對玉米產量、效益的影響

注：玉米2.1元/kg，N4.3元/kg，P2O55.4元/kg，K2O 6.7元/kg。

2.2缺肥對玉米產量的影響處理①、處理②、處理④、處理⑥、處理⑧分別是無肥區、缺氮區、缺磷區、最佳施肥量區、缺鉀區。根據公式地力貢獻率=無肥區產量/最佳施肥量區產量×100%[5-7]，計算出該地塊的地力貢獻率為51.14%，表明試驗地土壤肥力較低，施肥增產效應明顯。根據公式相對產量=施肥產量/最佳施肥量區產量×100%[5-7]，計算出缺氮區、缺磷區、缺鉀區相對產量分別為65.40%、88.80%、97.66%(表3)，說明種植玉米氮肥缺失比磷、鉀肥缺失影響大一些。

2.3N、P、K肥對玉米的增產效應對處理⑥(全肥區)的施肥量和產量分別與處理②(無N區)、處理④(無P區)、處理⑧(無K區)進行比較，分別得出氮、磷、鉀肥在玉米上的增產效應。由表3可知，增產量居首位的為氮肥，施純N195kg/hm2的增產效應達到2 266.5 kg/hm2，增產率在52.91%；磷肥的增產幅度次之，施純P2O560 kg/hm2的增產效應達到733.5 kg/hm2，增產率12.61%；施純K2O 45 kg/hm2的增產效應為153.0 kg/hm2，增產率2.39%。從單位養分的增產效果看，每千克磷素的增產效果最好，為12.23 kg；每千克氮素的增產效果次之，為11.62 kg；每千克鉀素的增產效果最低，為3.4 kg。

2.4肥料效應模型的建立對玉米“3414”試驗結果進行肥料效應回歸模型模擬，得到產量與肥料之間的數學模型為：

y=225.683+12.023 6X1-0.282 4X12-49.145 8X2+0.778 6X22+88.374 7X3+4.735 6X32+5.278 2X1X2-6.399X1X3-6.286 3X2X3

式中，y為單位面積玉米產量；X1為純N的施用量；X2為純P2O5的施用量；X3為純K2O的施用量。

復相關系數(R)=0.973 5，決定系數(R2)=0.937 5，P=0.014 2，回歸模型達到0.05顯著水平，說明參加試驗的14個處理在產量差異上在0.01水平顯著，N、P、K不同用量的配合施用對玉米有顯著的增產效果。

表3　 N、P、K 肥在玉米上的增產效應

2.5最大施肥量與最佳施肥量根據肥料效應模型，采用數學求導的方法計算出玉米氮、磷、鉀肥的最高產量施肥量和最佳施肥量[8]。結果表明，當玉米獲得最高產量6 994.35 kg/hm2時，施氮量為252.60 kg/hm2，施磷量為154.20 kg/hm2，施鉀量為133.05 kg/hm2；玉米最佳施肥量為施氮量236.10 kg/hm2、施磷量126.75 kg/hm2、施鉀量108.0 kg/hm2，此時玉米產量為6 921.45 kg/hm2。

3 結論與討論

(1)試驗田塊土壤肥力較低，地力貢獻率為51.14%，缺氮區、缺磷區、缺鉀區相對產量分別為65.40%、88.80%、97.66%，說明種植玉米氮肥缺失的影響比磷肥、鉀肥缺失大一些。

(2)肥料的合理配施可以明顯提高玉米產量和經濟效益[9]。試驗中，以N2P2K2處理的經濟效益最高。如果只考慮單因素的影響，那么對玉米的增產效果是氮肥最大，其次為磷肥，鉀肥最小。

(3)根據玉米產量建立三元二次肥料效應方程，得出最大施肥量為施氮量252.60 kg/hm2、施磷量154.20 kg/hm2、施鉀量133.05 kg/hm2，此時玉米獲得最高產量為6 994.35；最佳施肥量為施氮量236.10 kg/hm2、施磷量126.75 kg/hm2、施鉀量108.0 kg/hm2，此時玉米產量為6 921.45 kg/hm2。

參考文獻

[1] 趙強，屈發科，張萬春，等.漢中丘陵山區玉米綜合高產栽培技術[J].陜西農業科學，2009(1)：203-204.

[2] 徐玉華，張萬春，趙強，等.漢中市玉米高產集成配套栽培技術[J].陜西農業科學，2010(6)：208-210.

[3] 沈學善，陳尚洪，陳紅琳，等.基于“3414“模型對川中丘陵區玉米氮磷鉀效應的研究[J].西南農業學報，2012，25(6)：2132-2137.

[4] 王峰，王順霞，王占軍，等.不同施肥水平與組合對玉米生產性能的影響研究[J].干旱區資源與環境，2005，19(4)：167-169.

[5] 陳金英.甘薯3414 肥料效應田間試驗[J].安徽農學通報，2010，16(15):142-143.

[6] 卓旭升.基于“3414”試驗模型的沿海砂質土壤馬鈴薯氮、磷、鉀效應研究[J].江西農業學報，2010，22(7):84-86.

[7] 巴哈爾·吾守爾，吐爾遜乃·馬木提.玉米“3414”試驗總結[J].新疆農業科技，2010(4):52-53.

[8] 胡建軍，溫學飛，張宏，等.基于“3414”模型對寧夏鹽池縣馬鈴薯氮磷鉀效應的研究[J].中國農學通報，2011，27(15)：90-96.

[9] 劉淑軍，黃晶，梁海軍，等.玉米“3414”肥料試驗的產量及產值效益分析[J].湖南農業科學，2012(17)：51-53，57.