測土配方施肥在不同谷子品種上的應用效果研究

韓芳王斌

（1延安市農業科學研究所，陜西延安 716000；2延安職業技術學院，陜西延安 716000）

近年來，延安市逾2萬hm2谷子栽培主要區域在延安市的中北部地區，國家谷子體系延安站的試驗研究基地主要在寶塔區姚店鎮尹屯村、萬花鎮樓塔村、安塞區坪橋鎮青石崖村、安塞區化子坪鎮張岔村等幾個基地，其中安塞區谷子種植面積較大。為了落實糧食生產戰略，提高當地主要糧食作物的產量，充分利用地力和提高作物單產、改善農產品品質，采用先測土、后配方、再配肥的辦法進行施肥方案設計，對當地谷子大田栽培的最佳施肥量、施肥比例、施肥時期、施肥方法進行設置，開展了不同品種谷子的測土配方施肥肥效試驗，摸清了當地土壤供肥能力和土壤氮、磷、鉀等養分的基本狀況以及肥料利用率等參數，構建了當地谷子施肥理論模型[1]，以期為陜北地區谷子大田栽培提供配方施肥的科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地選在安塞區坪橋鎮青石崖村，屬典型的黃土高原丘陵溝壑區，全域地形地貌復雜多樣，境內溝壑縱橫、川道狹長、梁峁遍布，由南向北呈梁、塌、灣、峁、坪、川等地貌，山高、坡陡、溝深。最高海拔1 731.1 m（鐮刀灣鄉高峁山），最低海拔1 012 m（沿河灣鎮羅家溝），平均海拔1 371.9 m。地勢除王家灣鄉南高北低外，其余均為由西北向東南傾斜。域內的山丘主要有高峁山、天澤山、玉皇廟嶺、雅行山、白豬山、神嶺山等。該區屬于中溫帶大陸性半干旱季風氣候，四季分明，年平均無霜期達160～180d、年平均氣溫9.1℃、年平均降水量506.6mm，年蒸發量1 645.4 mm，年日照時數為2 415.5 h，輻射總量為480.06 kJ/cm2，≥10℃的活動積溫3 177.4℃。試驗區域位于延安市正北方向，西毗志丹縣，北靠榆林市靖邊縣，東接子長縣，南與甘泉縣、寶塔區相連，東經 108°05'44″～109°26'18″，北緯 36°30'45″～37°19'03″。 縣境南北直線距離92 km，東西直線距離36 km，總土地面積2 950 km2，占延安市總面積的8.04%，其中耕地面積逾7.09萬hm2，95%屬于山地。

試驗土壤類型屬于黃綿土坡地，坡度為9°，地形為坐北向南，肥力中等，常年施肥水平為施廄肥4 500 kg/hm2、碳銨 225 kg/hm2、過磷酸鈣 150 kg/hm2，試驗地土壤pH值為8.16，水土流失程度較小，肥力水平中等，常年當地農民種植谷子產量水平為2 355～3 150 kg/hm2。

1.2 試驗材料

試驗作物為谷子，品種為長谷1501、延谷14、長生 13、長生 07、晉谷 40、張雜 12、張雜 10 號、晉谷21、黃旗皇等9個。

1.3 測土配肥方案確定

1.3.1 測土。主要測定試驗地塊的堿解氮、有效磷、速效鉀、有機質、田間持水量、容重等6個因子狀況，計算出試驗地塊氮、磷、鉀三要素供肥量。其計算公式如下：

其中，校正系數可用以往生產上常用的校正系數，分別按堿解氮為1、有效磷為0.5、速效鉀為0.7計算；公式中的2.25為換算系數，即1 mg/kg養分折算成1 hm2耕層土壤養分的實際質量。

經測定，試驗地塊的土壤肥力狀況為有機質8.32 g/kg、全氮 0.51 g/kg、堿解氮 25.43 mg/kg、有效磷8.51 mg/kg、速效鉀 52.83 mg/kg（圖 1）；經過計算，試驗地塊土壤氮、磷、鉀三要素供肥量分別為57.22、9.58、83.21 kg/hm2（圖 2）。

圖1 安塞區坪橋鎮青石崖村土壤肥力因素狀況

圖2 安塞區坪橋鎮青石崖村試驗地土壤供肥量情況

1.3.2 配方方案。采用計劃產量的養分平衡施肥法進行計算，參考每生產100 kg谷子所需氮、磷、鉀的養分量，得出計劃產量的總養分量[2]。相關計算公式如下：

式中谷子形成100 kg的經濟產量所需氮、磷、鉀養分量分別按2.5、1.25、1.75 kg計算。

經計算，谷子產量水平為5 250 kg/hm2時所需氮、磷、鉀養分量分別為 118.13、65.63、91.88 kg/hm2（圖 3）。

圖3 谷子產量水平為5 250 kg/hm2時所需氮、磷、鉀養分量

1.3.3 配肥方案。在常規生產原有機肥施肥量不變的前提下，由于當地嚴重缺乏有機肥，采用尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀進行配肥。 利用養分平衡法原理，計算出計劃產量所需補充的氮、磷、鉀等各種肥料用量[3]，其計算公式如下：

其中，當季利用率分別按氮肥（碳酸氫銨、尿素）利用率50%、磷肥（過磷酸鈣）利用率30%、鉀肥（硫酸鉀）利用率60%計算。

經計算，試驗地尿素、過磷酸鈣、硫酸鉀施用量分別為 264.80、934.17、27.79 kg/hm2（圖 4）。

圖4 不同處理肥料用量

1.4 試驗設計

試驗共設9個處理，即每個品種為一個處理，其中以當地種植面積較大的主栽品種晉谷21為對照（CK）。采取隨機區組設計，3次重復，多排式排列，保證區組內肥力、地形等條件相對一致，區組間可以有一定差異。小區面積為20 m2（5 m×4 m），小區四周設有保護區。用掛牌標記的辦法來標記小區。試驗小區配方肥施用量設計見表1。

表1 各處理小區配方肥施用量

1.5 試驗實施

試驗過程中各處理小區除品種不同外，其他田間管理，如施肥、灌水、中耕、培土、病蟲害防治、收割、碾打等完全相同。同時，對谷子生育期的氣象變化、自然災害、單株產量、小區產量等進行記載[4]。

2 結果與分析

2.1 生育期

試驗區域的無霜期在160 d左右，而參試谷子品種的生育期在125～135 d之間，且陜北地區谷子生長后期雨水太多，谷子成熟受到一定的影響。

2.2 抗逆性表現

經調查，參加試驗的9個谷子品種均對倒伏有較強的抗性，平均倒伏率僅1.1%；對谷子黑穗病和白發病有較強的抗性，發病率僅為5.3%（谷子黑穗病）。對黏蟲的抗性較強，害蟲危害率相當低。

2.3 經濟性狀

由室內考種可知，參試谷子品種的植株高度120～124.6 cm，穗長 25.05～26.4 cm，單株粒重 22.7～23.48 g，千粒重 2.77～3.14 g。 各品種的產量為 4 015～4 525 kg/hm2，以張雜10號產量最高，對照晉谷21（CK）最低（表2）。對各品種小區產量進行方差分析，結果見表 3、表 4、表 5。 區組間 F=0.26＜F0.05（3.63），說明區組間無顯著差異；處理間F=17.90＞F0.05（2.59），說明處理間有顯著差異。

表2 不同谷子品種的產量

表3 不同谷子品種小區產量方差分析

表4 不同谷子品種小區產量多重比較（LSR法）標準

表5 不同谷子品種小區產量差異顯著性

3 結論與討論

試驗結果表明，配方施肥后，參試谷子品種中以張雜10號產量最高，與延谷14、長谷1501、長生07、長生 13、晉谷 40、黃旗皇之間差異極顯著；對照晉谷21（CK）產量與長谷1501、延谷14、張雜12號、張雜10號之間差異極顯著。由多重比較可知，不同品種在同一栽培條件下，產量差異顯著，這有利于指導農民對于不同地力條件的品種選擇和配方配肥[5]。

建議當地農民改傳統施肥為測土配方施肥，改經驗施肥為精準施肥，進行集中施肥和分期施肥，采用氮、磷、鉀肥配合及基肥、種肥、追肥配合等科學的施肥方法，保證增產增收。本試驗結果表明，要根據品種不同、地力特性差異、目標產量，采取養分平衡原理進行配方和配肥，才能發揮肥效、節本增效，最終實現谷子產業經濟效益、社會效益和生態效益的多贏[6]。