水稻“3414”田間肥料效應試驗報告

摘要：通過“3414”肥效試驗，在三元二次方程擬合效果不好的情況下，采用一元二次方程擬合獲得施氮量與產量之間的數學模型為y = -2.7676x2 + 55.39x + 379.63；施磷量與產量之間的數學模型為y = -1.1741x2 + 9.867x + 599.255；施鉀量與產量之間的數學模型為y = -10.576x2 + 47.972x + 572.465。根據數學模型得出氮磷鉀最佳畝施肥量為N9.53kg、P2O53.47kg和K2O2.16kg。缺氮的相對產量為61.2%，缺磷的相對產量為96.2%，缺鉀的相對產量為91.5%。

關鍵詞：水稻 肥料效應 施肥模型

前言：肥料效應田間試驗是獲得各種作物最佳施肥量、施肥比例、施肥時期、施肥方法的根本途徑，也是篩選、驗證土壤養分測試方法、建立施肥指標體系的基本環節。通過田間試驗，掌握優化施肥數量，基、追肥分配比例，施肥時期和施肥方法；摸清土壤養分校正系數、土壤供肥能力、養分吸收量和肥料利用率等基本參數；構建作物施肥模型，為施肥分區和肥料配方提供依據。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點設置在創業農場水稻高新科技示范園區，土壤類型：草甸白漿土；質地：粘土；有機質：4.7g/kg；PH：6.0；堿解氮：214.6ppm；有效磷18.7mg/kg；速效鉀223.4mg/kg。前茬作物為水稻。

1.2供試肥料及品種

氮肥選用尿素（N46%），磷肥為過磷酸鈣（P2O512%），鉀肥為硫酸鉀（K2O50%）。

試驗品種：龍粳31。

1.3 試驗設計

試驗設計采用農業部測土配方施肥田間試驗統一推薦的“3414”試驗方案， 即氮、磷、鉀3個因素、4個水平、14個處理。試驗設14個處理，隨機排列，不設重復，試驗小區面積20m2，小區之間單排單灌。試驗因素及水平編碼見表1。

1.4試驗方法

1.4.1肥料施用方法

基肥量：氮肥30%、磷肥100%、鉀肥50%；分蘗肥量：氮肥45%、穗肥量25%、鉀肥50%。

1.4.2試驗實施與田間管理

本試驗將于2014年4月10日播種，5月14日插秧。育苗方式采用常規生產方式進行。育苗及本田要嚴格按照“三化一管理”的技術要求進行栽培管理，播種量、施肥用量及時期、防蟲滅草等均按當地生產現狀進行。每盤播芽種137.5g。施肥純量為12.39 公斤/畝，其中尿素6.21公斤/畝，過磷酸鈣3.68公斤/畝，50%硫酸鉀2.50公斤/畝。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻產量和性狀的影響

氮肥用量少，植株矮小，穗短，產量低，但是千粒重高。隨著氮肥施用量的增加，株高明顯增高，穗長變長，產量增加，但千粒重變小。其中處理11較處理1畝增產270.7kg，說明氮肥是影響產量的主要因素，從處理4、5、6、7中可以看出穗粒數和產量隨磷肥的增加均有增加的趨勢。鉀肥對作物的性狀及產量影響不大，但從田間表現看，施鉀肥的處理，葉色濃綠，葉片肥厚，莖桿粗壯。

2.2 建立施肥模型

2.2.1 利用三元二次肥料效應模型擬合

對施肥量與產量之間的關系，采用三元二次方程擬合，建立的數學模型為：y=418+29.27X1-7.16X2+42.18X3-2.72X12-0.68X22-7.57X32+5.03X1X2+2.98X1X3-6.73X2X3。其中y表示產量，X 1表示施氮量，X2表示施磷量，X3表示施鉀量。從方程中我們看到一次項系數中出現負值，說明方程擬合效果不好，需要進一步對結果進行分析。

2.2.2 利用一元二次肥料效應模型擬合

在三元二次方程擬合效果不好的前提下，作產量與施肥量之間關系的散點圖，y軸表示產量（kg），x軸表示施肥純量（kg）。

散點圖符合一元二次方程趨勢，因此，對產量結果進行一元二次方程擬合，假定其它兩因素不變（均為二水平），分析單一肥料對產量的影響，建立各自的施肥數學模型為：施氮量與產量之間擬合的數學模型為y = -2.7676x2 + 55.39x + 379.63，R2=0.9971；施磷量與產量之間擬合的數學模型為y = -1.1741x2 + 9.867x + 599.255， R2=0.8262；施鉀量與產量之間擬合的數學模型為y = -10.576x2 + 47.972x + 572.465， R2=0.9961

根據最高產量計算公式，對于y=ax2+bx+c，當y=-b/2a時，y有最大值。因此可求出各肥料的最高施肥量和最高產量，若設肥料價格為px，糧價格為py，，那么最佳施肥量為x=-（b-px/py）/2a。

2.3 相對產量

相對產量為缺素區水稻籽粒產量與完全施肥區水稻籽粒產量的百分比。它反映土壤能夠提供某種養分的能力。計算公式為：

缺氮的相對產量=處理2產量÷處理6產量×100%=61.2%；

缺磷的相對產量=處理4處理÷處理6產量×100%=96.2%；

缺鉀的相對產量=處理8處理÷處理6產量×100%=91.5%。

3 結論

3.1 通過一元二次方程擬合得到施氮量與產量的數學模型為：施氮量與產量之間擬合的數學模型為y=-2.7676x2+55.39x+379.63；施磷量與產量之間擬合的數學模型為y=-1.1741x2+9.867x+599.255；施鉀量與產量之間擬合的數學模型為y=-10.576x2+47.972x+572.465。本地最佳施肥量為N9.53kg/畝，P2O53.47kg/畝，K2O2.16kg/畝。最佳產量是656.14kg/畝。

3.2 在本試驗條件下，缺氮的相對產量為61.2%，缺磷的相對產量為96.2%，缺鉀的相對產量為91.5%。

（作者單位：156321黑龍江省農墾建三江管理局創業農場三區）