應用“3414”肥料試驗模型求解小麥施肥參數的研究

吳金濤

摘要：利用現代肥料二次回歸“3414”設計，對雁江區老君鎮泉溪村三社小麥施肥參數進行了研究。結果表明，該地區的小麥產量與氮、磷、鉀三因素的三元二次肥料效應回歸模型為：Y=247.45+23.41N+10.40P35.51K0.47NP+0.60NK+3.55PK070N20.93P2+1.507K2。通過此肥料效應函數獲得的小麥最高產量推薦施肥指標為：N 10.66kg/畝、P 5.6kg/畝、K 3.08kg/畝，小麥產量422.86kg/畝；最高經濟效益推薦施肥指標為：N 9.19kg/畝、P 6.52kg/畝、K 2.96kg/畝，小麥產量421.41kg/畝。當氮、磷、鉀在一定范圍內增加施用量時，小麥產量也隨之增加。

關鍵詞：氮、磷、鉀肥；小麥；“3414”試驗；肥料效應函數

為了摸清砂黃泥土土壤養分豐缺指標及供肥能力和小麥最佳施肥量，為全區劃分施肥分區和確定施肥配方提供科學依據，雁江區土肥站在雁江區老君鎮泉溪村三社進行了小麥“3414”完全肥料小區試驗。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地位于雁江區老君鎮泉溪村三社文學能責任地。屬于中亞熱帶濕潤季風氣候區，年降雨量970mm，≥10℃積溫5632℃，無霜期301天，丘陵塔部，東經104°4137”，北緯30°1457”，海拔406m。

1.2 供試土壤

供試土壤為水稻土土類，滲育型水稻土亞類，滲育黃泥田土屬，砂黃泥土種。

1.3 供試肥料

尿素（46.0%），過磷酸鈣（12%），硫酸鉀（50%）。

1.4 供試作物

小麥（品種為“渝麥11”）。

1.5 試驗方法

試驗設置15個處理，小區田間排列采用三列制，各處理隨機排列，試驗不設重復。小區長5m，寬4m，面積20m2。小區間走道50cm，試驗區四周設置1.0m的保護行。小麥種植密度為33cm×23cm，共286株/小區。按照單一差異原則確保除施肥外其它因素的一致性。小區試驗處理內容如下表1。

小麥收獲時采收籽粒部分1公斤，“3414”試驗中的N0P0K0、N0P2K2、N2P0K2、N2P2K2、N2P2K0，即處理1、2、4、6、8地上部樣品。每個處理隨機選5行，每行隨機取20cm長的樣段，植株樣品自基部剪掉根。根據取樣數量計算單位面積的地上部鮮重、風干重，籽粒、秸稈（除籽粒外的地上部分）風干重及水分，籽莖比。籽實樣，全株樣2公斤以上，裝入布袋。

2 結果與分析

2.1 氮、磷、鉀肥料效應

2.1.1 回歸模型

方程的相關系數為0.99，方程標準差為16.77。方程經F檢驗：F=20.27>F0.01=14.66，達到1%極顯著水平。由該回歸方程的方差分析結果可以看出小麥產量（Y）與氮（N）、磷（P）、鉀（K）施肥量間存在極顯著的回歸關系，氮磷鉀肥的施用量直接影響到小麥的產量形成，所以此回歸方程可作為肥料效應函數用于推薦施肥。

2.1.2 最高產量施肥量

對上述方程進行一階求導即可得到邊際效應。當氮磷鉀三個自變量的邊際效應等于零時，可求出獲得最高產量時的施肥量：N 10.66kg/畝、P 5.6kg /畝、K 3.08kg /畝，小麥產量42286kg /畝。若N、P、K肥的施用量達不到此標準時，增加其施用量將有利于產量的提高。若N、P、K肥的施用量超過此標準時，增加其施用量將不會引起產量的增加，反而會導致產量降低。從施用硫酸鋅的效果來看，其增產效果不太明顯。

2.1.3 最佳經濟效益施肥量

在實際生產中，除了注重產量的提高以外更應注重經濟效益的獲得，也就是最大經濟效益的獲得。根據肥料效應函數原理，結合當年市場價格見表3，用偏導數配置最佳經濟效益施肥配方。求得最佳經濟效益的施肥配方：N 919kg/畝、P 6.52kg/畝、K 2.96kg/畝，小麥產量42141kg/畝，此時能取得最大利潤。

2.1.4 最高產量施肥量與最佳經濟效益施肥量的比較

在除施肥以外的其它成本費用一致的情況下，結合上述內容，最佳經濟效益施肥量配方比最高產量施肥量配方多獲得100元/畝的利潤，起到了節本增收的效果。

但是利潤值差異較小，節本增收效益不顯著。因此在施肥及其它田間管理上有待進一步加強，以達到更明顯的節本增收效益，增加經濟收益。

2.2 田間示范及效果評價

示范方案。

表4 雁江區老君鎮泉溪村三社小麥田間示范試驗方案及結果

示范處理

處理序號處理內容面積（平方米）產量（公斤/畝）產值

（元/畝）化肥成本（元/畝）

化肥施用情況

大量元素（公斤/畝）

NP2O5K2O硫酸鋅

（公斤/畝）

1空白

處理區2023556400000

2農民常規施肥區120240576117.814900

3測土配方施肥區120267.564213610642

通過表4可知，習慣性施肥養分投入成本為117.80元/畝，小麥產量收入576.00元/畝，經濟效益為458.20元/畝；測土配方施肥養分投入成本為136.00元/畝，小麥產量收入為642.00元/畝，經濟效益為506.00元/畝。測土配方施肥比習慣性施肥增收47.80元/畝，田間示范效果較為顯著，對測土配方施肥的推廣有積極意義。

3 結論及建議

當氮、磷、鉀肥的施肥量在一定適宜比例范圍內時，小麥的產量隨著施肥量的增加而增加。當超出此范圍后，產量會隨施肥量的增加而下降。不僅達不到節本增收的目的，更會對土壤的理化性質造成破壞，對土壤環境及水體環境造成污染。從田間肥效試驗結果看來，在注重產量提高的同時，更應注意經濟效益的獲得。最佳經濟效益施肥量比最大產量施肥量能獲得更高的利潤，雖然利潤差異不大，但是可以通過加強施肥和田間管理來更獲得更高的經濟效益。田間示范試驗結果較顯著。測土配方施肥比起習慣性施肥一是在產量上有所增加，獲得更高的經濟效益；二是在肥料的施用上避免了盲目亂施，從而避免了長期亂施肥而導致的土壤板結、肥力下降，以及對土壤環境和水體環境的污染。

在確定具體施肥量時，應結合當地的土壤類型、氣候條件及栽培措施等諸多因素綜合考慮。在施肥時還應考慮到肥料的配合問題，一是氮、磷、鉀無機化肥的配合，在適宜比例的配合施用條件下有利于產量的增加；二是有機肥與化肥的配合，適當的配合施用有機肥不僅有利于提高化肥利用率達到節本增收的目的，還有利于改善土壤結構，保護土壤環境，提高土壤供肥能力，實現經濟效益與生態效益的雙贏，達到可持續發展的目的。