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摘 要:采用“3414”试验设计方案,研究了不同氮、磷、钾施肥处理对沿江地区早稻产量、经济效益的影响及肥料效应。结果表明:合理施用氮、磷、钾肥能够产生显著的增产、增收效果,空白区产量<缺氮区产量<缺钾区产量<缺磷区产量;氮的增产效应>磷的增产效应>钾的增产效应;N、P互作效应最高,其次是N、P、K,而NK、NP互作效应较差;通过模型比较分析,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最佳施用量分别为11.7kg/667m2、2.8kg/667m2和1.5kg/667m2,可获得理论产量为540kg/667m2。
关键词:早稻;肥料效应;“3414”设计;最佳施肥量
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)15-68-03
池州地处长江南岸,水、热、光资源充足,十分适宜发展优质水稻生产。该市常年水稻种植面积在10万hm2左右,总产50万t以上,是安徽省优质水稻主产区,也是国家商品粮生产基地。研究水稻对氮、磷、钾肥效应及适宜用量,充分发挥科学施肥技术在水稻持续增产的支撑作用,不仅能稳住当地粮农增收的主渠道,而且能为保障粮食有效供给、促进粮食安全做出更大贡献[1-3]。为此,结合测土配方施肥项目,笔者采用“3414”试验设计开展了早稻氮磷钾肥效试验研究,旨在探明肥料配施肥对水稻产量的影响及氮、磷、钾肥最佳施肥量,以期为沿江地区水稻合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试早稻品种为早籼788。供试肥料为尿素(N46.4%),过磷酸钙(P2O512.0%),氯化钾(K2O60.0%)。
1.2 试验田概况 试验于2014在池州市贵池区乌沙镇红庄村何福寿承包田实施,面积1 542m2。该田块地势平坦,肥力均匀,排灌良好,周围无高大建筑及树木。土壤类型为灰泥田,土壤理化性状为:pH6.0,有机质21g/kg,碱解氮131mg/kg,速效磷16.6mg/kg,速效钾146mg/kg。3月31日播种,旱育秧,4月20日移栽,7月10日收获。
1.3 试验设计 参考《测土配方施肥技术规范》(2011年修订版),设N、P、K3个因素4个水平14个处理,N水平为0、5、10、15kg/667m2;P2O5水平为0、2、4、6kg/667m2;K2O水平为0、2.5、5、7.5kg/667m2(表1)。
表1 不同处理的施肥水平(kg/667m2)
[处理\&水平代码\&N\&P2O5\&K2O\&1\&N0P0K0\&0\&0\&0\&2\&N0P2K2\&0\&4\&5\&3\&N1P2K2\&5\&4\&5\&4\&N2P0K2\&10\&0\&5\&5\&N2P1K2\&10\&2\&5\&6\&N2P2K2\&10\&4\&5\&7\&N2P3K2\&10\&6\&5\&8\&N2P2K0\&10\&4\&0\&9\&N2P2K1\&10\&4\&2.5\&10\&N2P2K3\&10\&4\&7.5\&11\&N3P2K2\&15\&4\&5\&12\&N1P1K2\&5\&2\&5\&13\&N1P2K1\&5\&4\&2.5\&14\&N2P1K1\&10\&2\&2.5\&]
小区长8m,宽2.5m,面积20m2。随机排列,2次重复。小区间做埂覆膜,有独立的排灌沟。移栽密度每小区13行,每行51株。株行距20.8cm×16cm,每667m2栽2万穴。
氮肥分基肥、蘖肥、穗肥,3次比例为5∶3∶2;磷肥全作基肥;钾肥分基肥、穗肥,比例为5∶5。基肥在小区做埂后均匀撒施再推平入泥,分蘖肥在移栽后5d撒施,穗肥在倒三叶期撒施。各小区除施肥不同外,其他管理措施一致。早稻成熟后,每个小区单打单收。按“3414”要求进行观察记载和数据分析。
2 结果与分析
2.1 氮、磷、钾不同配施水平对早稻产量的影响 从表2看出,处理9(N2P2K1)产量最高,为539.27kg/667m2;处理1空白对照(N0P0K0)最低,仅为286.81kg/667m2,是最高产量N2P2K1处理的53.2%。处理1(空白对照)、处理2(缺氮区)、处理4(缺磷区)和处理8(缺钾区)的相对产量分别为53.2%、53.5%、95.1%、99.7%,空白区产量<缺氮区产量<缺磷区产量<缺钾区产量。产量排前3位的处理9,处理5、6、8,处理11,分别比空白处理1增产88.02%、87.50%、85.76%,表明氮磷钾肥配施能显著提高水稻产量。
表2 不同处理早稻产量
[处理\&水平
代码\& 产量 \& 与处理1比较± \&相对
产量
(%)\&位次\&小区
产量(kg)\&折合产量(kg/667m2)\&(kg/667m2)\&(%)\&1\&N0P0K0\&8.60\&286.81\&\&\&53.2\&14\&2\&N0P2K2\&8.65\&288.48\&1.67\&0.58\&53.5\&11\&3\&N1P2K2\&13.90\&463.57\&176.76\&61.63\&85.9\&8\&4\&N2P0K2\&15.38\&512.76\&225.95\&78.78\&95.1\&6\&5\&N2P1K2\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&6\&N2P2K2\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&7\&N2P3K2\&15.18\&506.09\&219.28\&76.45\&93.8\&7\&8\&N2P2K0\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&9\&N2P2K1\&16.17\&539.27\&252.46\&88.02\&100\&1\&10\&N2P2K3\&15.74\&524.93\&238.12\&83.02\&97.3\&4\&11\&N3P2K2\&15.98\&532.77\&245.96\&85.76\&98.7\&3\&12\&N1P1K2\&13.38\&446.06\&159.25\&55.52\&82.7\&10\&13\&N1P2K1\&13.55\&451.89\&165.08\&57.56\&83.7\&9\&14\&N2P1K1\&15.50\&516.93\&230.12\&80.23\&95.8\&5\&] 2.2 氮、磷、钾不同配施水平的肥料效应 从表3看出,水稻的增产幅度随氮、磷、钾施用量的增加逐渐降低。当其中氮固定在2水平时,水稻产量只在0~2水平随氮肥施用量的缓慢增加;氮施肥量超过2水平、磷钾超过施肥量1水平时产量下降,增产幅度下降水平:磷肥>钾肥>氮肥,因此在生产上要注意稳氮控磷,酌情补钾。从表3同时看出,在氮、磷、钾肥配合施用中,增产率分别为60.69%~96.42%、-1.30%~4.88%、-2.39%~0.28%,平均为76.22%、2.82%、-0.70%,这表明氮的增产效应>磷的增产效应>钾的增产效应;肥料的贡献率分别为37.77%~46.36%、-1.32%~4.67%、-2.45%~0.28%,平均为43.33%、2.67%、-0.72%,结果表明,氮肥的贡献率>磷肥的贡献率>钾肥的贡献率;土壤的贡献率分别为53.64%~67.23%、95.33%~101.32%、99.72%~102.45%,平均为56.67%、97.33%、100.72%,结果表明,钾素的贡献率>磷素的贡献率>氮素的贡献率。
表3 氮、磷、钾不同配施水平的肥料效应
[因素\&处理\&水平
代码\&施肥量
(kg/667m2)\&产量
(kg/667m2)\&增产率
(%)\&肥料贡
献率(%)\&土壤贡献率(%)\&N\&2\&N0P2K2\&0\&288.48\&\&\&\&3\&N1P2K2\&5\&463.57\&60.69\&37.77\&67.23\&6\&N2P2K2\&10\&537.77\&96.42\&46.36\&53.64\&11\&N3P2K2\&15\&532.77\&81.56\&45.85\&54.15\&平均\&\&\&\&76.22\&43.33\&56.67\&P\&4\&N2P0K2\&0\&512.76\&\&\&\&5\&N2P1K2\&2\&537.77\&4.88\&4.67\&95.33\&6\&N2P2K2\&4\&537.77\&4.88\&4.67\&95.33\&7\&N2P3K2\&6\&506.09\&-1.30\&-1.32\&101.32\&平均\&\&\&\&2.82\&2.67\&97.33\&K\&8\&N2P2K0\&0\&537.77\&\&\&\&9\&N2P2K1\&2.5\&539.27\&0.28\&0.28\&99.72\&6\&N2P2K2\&5\&537.77\& 0\&0\&100\&10\&N2P2K3\&7.5\&524.93\&-2.39\&-2.45\&102.45\&平均\&\&\&\&-0.70\&-0.72\&100.72\&]
2.3 氮、磷、钾不同配施水平对早稻经济效益的影响 从表4可看出,净产值以处理8(N2P2K0)为最高,处理9(N2P2K1)排第2位,处理5(N2P1K2)排第3位,处理2(N0P2K2)最低;产投比以处理8(N2P2K0)为最高,处理9(N2P2K1)排第2位,处理5(N2P1K2)排第3位,处理2(N0P2K2)最低。由此可见,氮、磷、钾不同配施水平对早稻经济效益有重要的影响,除处理2外,施肥处理与不施肥处理相比,单位面积净产值均有显著增加。
2.4 耕地地力基础产量与施肥依存度分析 从表5可以看出,早稻对氮肥的依存度最强,施肥依存度为46.3%;其次是磷肥,施肥依存度为4.7%;对钾的依存度不明显;氮、磷、钾配施时,施肥依存度为49.2%,说明氮肥对早稻产量起至关重要的作用,是产量的主要限制因素,在3种肥料中占主导地位,磷肥次之,钾肥不明显,可见氮磷配施效果最好。从试验地土壤养分状况看,早稻移栽前土壤0~20cm耕层基础土样养分含量为:碱解氮131mg/kg,速效磷16.6mg/kg,速效钾146mg/kg,说明土壤氮养分缺乏,磷养分含量中等。碱解氮作为土壤影响水稻产量的一个重要因子,受到施肥等因素影响较大,氮肥的相对产量为53.6%,说明灰泥田土壤供氮能力不强;而土壤速效磷对早稻也有影响,磷肥的相对产量为95.3%,说明该地区土壤磷素供给尚存不足,从外界适量补充有必要,这与施肥依存度分析结果基本一致。
表4 不同处理的经济效益比较
[处理\&产量
(kg/667m2)\&产值
(元 /667m2)\&劳力投
入(元 /667m2)\&肥料投
入(元 /667m2)\&净产值
(元 /667m2)\&与处理1
比较±
(元/667m2)\&产
投
比\&位次\&1\&286.81\&630.98\&300\&0.00\&330.98\&\&2.10\&13\&2\&288.48\&634.66\&300\&56.61\&278.05\&-52.93\&1.78\&14\&3\&463.57\&1019.8\&300\&70.00\&649.85\&318.87\&2.76\&10\&4\&512.76\&1128.07\&300\&60.08\&767.99\&437.01\&3.13\&8\&5\&537.77\&1183.09\&300\&71.76\&811.33\&480.35\&3.18\&3\&6\&537.77\&1183.09\&300\&83.42\&799.67\&468.69\&3.09\&4\&7\&506.09\&1113.40\&300\&95.06\&718.34\&380.36\&2.82\&9\&8\&537.77\&1183.09\&300\&50.09\&833.3\&502.32\&3.38\&1\&9\&539.27\&1186.39\&300\&61.74\&824.65\&493.67\&3.28\&2\&10\&524.93\&1154.85\&300\&85.04\&769.81\&438.83\&3.0\&7\&11\&532.77\&1172.09\&300\&96.81\&775.28\&444.3\&2.95\&6\&12\&446.06\&981.33\&300\&58.37\&622.96\&291.98\&2.74\&12\&13\&451.89\&994.16\&300\&48.35\&645.81\&314.83\&2.85\&11\&14\&516.93\&1137.25\&300\&50.08\&787.17\&456.19\&3.25\&5\&] 注:稻谷元2.2/kg、尿素1.60元/kg、过磷酸钙0.70元/kg、氯化钾3.00元/kg。
表5 耕耕地基础产量与施肥依存度
[处理\&产量\&与处理1比较±
(kg/667m2)\&与处理1比较±(%)\&相对产量
(%)\&施肥依存度
(%)\&1\&286.81\&\&\&53.3\&\&2\&288.48\&1.67\&0.58\&53.6\&46.4\&4\&512.76\&225.95\&78.78\&95.3\&4.7\&6\&537.77\&250.96\&87.50\&100\&49.2\&8\&537.77\&250.96\&87.50\&100\&0\&]
注:施肥依存度(%)=100%-相对产量(其中全肥区的施肥依存度=100%-空白区相对产量)。
2.5 肥料效应模型与推荐施肥量 本研究用“3414”田间试验设计与数据分析管理系统(2.0 For WinXP With Dotnet 2.0版本)对氮磷钾施用量与产量之间的关系进行一元二次、三元二次肥效模型拟合,并作回归分析。
2.5.1 三元二次肥效模型 模型如下:
Y=284.6633+35.322N+20.8659P+0.236K-1.5864N2-2.686P2-0.0431K2+0.4044NP+0.634NK-1.7955PK
对该回归方程进行显著性测验,F=80.3257>F0.01=14.659 1,达极显著水平,说明可以用此方程确定氮磷钾肥的最大施肥量和最佳施肥量。最大施肥量:纯N、P2O5、K2O分别是11.98kg/667m2、4.29kg/667m2、1.49kg/667m2;最佳施肥量:纯N、P2O5、K2O分别是11.7kg/667m2、2.8kg/667m2、4.33kg/667m2,平均产量为541.46kg/667m2。
2.5.2 一元二次肥效模型 采用一元肥料效应模型拟合时,以处理2、3、6、11(不同水平,P、K适量)进行N肥料效应拟合,由此,分别对处理4、5、6、7及6、8、9、10进行P、K肥料效应的拟合得出:
(1)氮效应一元二次模型y=289.5614+43.1549N-1.8009N2(R=0.9997)
氮素最大施肥量为11.98kg/667m2,最佳施肥量为11.85kg/667m2,平均产量为548.08kg/667m2。
(2)磷效应一元二次模型y=512.4227+20.2602P-3.5434P2(R=0.9987)
磷素最大施肥量为2.86kg/667m2,最佳施肥量为2.81kg/667m2,平均产量为541.38kg/667m2。
(3)钾效应一元二次模型y=537.35+2.7014K-0.5736K2(R=0.9870)
钾素最大施肥量为2.35kg/667m2,最佳施肥量为1.97kg/667m2,平均产量为540.49kg/667m2。
以上分析2种肥效模型拟合结果较为接近,说明试验数据比较可靠。通过比较寻优,三元二次模型中钾肥最佳施肥量与实际偏离较大,结合钾效应一元二次模型拟合结果,钾肥最佳施肥量采用三元二次模型钾肥最大施肥量与实际较为接近,所以寻优结果:氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最佳施肥量分别为11.7kg/667m2、2.8kg/667m2和1.5kg/667m2,可获得理论产量为540kg/667m2。
3 结论与讨论
(1)根据田间试验结果,建立了安徽沿江地区早稻施肥与产量的三元二次和一元二次模型,通过模型分析得,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最佳施肥量分别为11.7kg/667m2、2.8kg/667m2和1.5kg/667m2,可获得理论产量为540kg/667m2。沿江地区早稻施肥模型及氮、磷、钾施肥技术指标体系,对开展该地区早稻合理施肥具有指导意义。
(2)试验表明:空白区产量<缺氮区产量<缺磷区产量<缺钾区产量,氮的增产效应>磷的增产效应>钾的增产效应,可见氮素是主要限制因子;且有N、P互作效应最高,其次是N、P、K,而NK、NP互作效应较差;施肥依存度从大到小依次为氮>磷>钾,最高产量施肥是N2P2K1组合,最佳经济效益施肥是N2P2K0组合。鉴于此,在早稻生产上,施肥要稳氮控磷,以氮肥投入为主,配合施用一定量的磷肥,改变过去农民普遍施用氮肥、磷肥、钾肥习惯,以利节本增效。
参考文献
[1]曹志洪.科学施肥与我国粮食安全保障[J].土壤,1998,36(2):57-69.
[2]高祥照,杜森,马常宝.测土配方施肥技术[M].北京:中国农业出版社,2006.
[3]王民国,杨爱琴,李建如,等.“3414”试验氮磷钾不同配比对水稻产量效应研究[A]//第二届全国测土配方施肥技术研讨会论文集[C].北京:中国农业大学出版社,2007.
(责编:张宏民)
关键词:早稻;肥料效应;“3414”设计;最佳施肥量
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)15-68-03
池州地处长江南岸,水、热、光资源充足,十分适宜发展优质水稻生产。该市常年水稻种植面积在10万hm2左右,总产50万t以上,是安徽省优质水稻主产区,也是国家商品粮生产基地。研究水稻对氮、磷、钾肥效应及适宜用量,充分发挥科学施肥技术在水稻持续增产的支撑作用,不仅能稳住当地粮农增收的主渠道,而且能为保障粮食有效供给、促进粮食安全做出更大贡献[1-3]。为此,结合测土配方施肥项目,笔者采用“3414”试验设计开展了早稻氮磷钾肥效试验研究,旨在探明肥料配施肥对水稻产量的影响及氮、磷、钾肥最佳施肥量,以期为沿江地区水稻合理施肥提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 供试早稻品种为早籼788。供试肥料为尿素(N46.4%),过磷酸钙(P2O512.0%),氯化钾(K2O60.0%)。
1.2 试验田概况 试验于2014在池州市贵池区乌沙镇红庄村何福寿承包田实施,面积1 542m2。该田块地势平坦,肥力均匀,排灌良好,周围无高大建筑及树木。土壤类型为灰泥田,土壤理化性状为:pH6.0,有机质21g/kg,碱解氮131mg/kg,速效磷16.6mg/kg,速效钾146mg/kg。3月31日播种,旱育秧,4月20日移栽,7月10日收获。
1.3 试验设计 参考《测土配方施肥技术规范》(2011年修订版),设N、P、K3个因素4个水平14个处理,N水平为0、5、10、15kg/667m2;P2O5水平为0、2、4、6kg/667m2;K2O水平为0、2.5、5、7.5kg/667m2(表1)。
表1 不同处理的施肥水平(kg/667m2)
[处理\&水平代码\&N\&P2O5\&K2O\&1\&N0P0K0\&0\&0\&0\&2\&N0P2K2\&0\&4\&5\&3\&N1P2K2\&5\&4\&5\&4\&N2P0K2\&10\&0\&5\&5\&N2P1K2\&10\&2\&5\&6\&N2P2K2\&10\&4\&5\&7\&N2P3K2\&10\&6\&5\&8\&N2P2K0\&10\&4\&0\&9\&N2P2K1\&10\&4\&2.5\&10\&N2P2K3\&10\&4\&7.5\&11\&N3P2K2\&15\&4\&5\&12\&N1P1K2\&5\&2\&5\&13\&N1P2K1\&5\&4\&2.5\&14\&N2P1K1\&10\&2\&2.5\&]
小区长8m,宽2.5m,面积20m2。随机排列,2次重复。小区间做埂覆膜,有独立的排灌沟。移栽密度每小区13行,每行51株。株行距20.8cm×16cm,每667m2栽2万穴。
氮肥分基肥、蘖肥、穗肥,3次比例为5∶3∶2;磷肥全作基肥;钾肥分基肥、穗肥,比例为5∶5。基肥在小区做埂后均匀撒施再推平入泥,分蘖肥在移栽后5d撒施,穗肥在倒三叶期撒施。各小区除施肥不同外,其他管理措施一致。早稻成熟后,每个小区单打单收。按“3414”要求进行观察记载和数据分析。
2 结果与分析
2.1 氮、磷、钾不同配施水平对早稻产量的影响 从表2看出,处理9(N2P2K1)产量最高,为539.27kg/667m2;处理1空白对照(N0P0K0)最低,仅为286.81kg/667m2,是最高产量N2P2K1处理的53.2%。处理1(空白对照)、处理2(缺氮区)、处理4(缺磷区)和处理8(缺钾区)的相对产量分别为53.2%、53.5%、95.1%、99.7%,空白区产量<缺氮区产量<缺磷区产量<缺钾区产量。产量排前3位的处理9,处理5、6、8,处理11,分别比空白处理1增产88.02%、87.50%、85.76%,表明氮磷钾肥配施能显著提高水稻产量。
表2 不同处理早稻产量
[处理\&水平
代码\& 产量 \& 与处理1比较± \&相对
产量
(%)\&位次\&小区
产量(kg)\&折合产量(kg/667m2)\&(kg/667m2)\&(%)\&1\&N0P0K0\&8.60\&286.81\&\&\&53.2\&14\&2\&N0P2K2\&8.65\&288.48\&1.67\&0.58\&53.5\&11\&3\&N1P2K2\&13.90\&463.57\&176.76\&61.63\&85.9\&8\&4\&N2P0K2\&15.38\&512.76\&225.95\&78.78\&95.1\&6\&5\&N2P1K2\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&6\&N2P2K2\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&7\&N2P3K2\&15.18\&506.09\&219.28\&76.45\&93.8\&7\&8\&N2P2K0\&16.13\&537.77\&250.96\&87.50\&99.7\&2\&9\&N2P2K1\&16.17\&539.27\&252.46\&88.02\&100\&1\&10\&N2P2K3\&15.74\&524.93\&238.12\&83.02\&97.3\&4\&11\&N3P2K2\&15.98\&532.77\&245.96\&85.76\&98.7\&3\&12\&N1P1K2\&13.38\&446.06\&159.25\&55.52\&82.7\&10\&13\&N1P2K1\&13.55\&451.89\&165.08\&57.56\&83.7\&9\&14\&N2P1K1\&15.50\&516.93\&230.12\&80.23\&95.8\&5\&] 2.2 氮、磷、钾不同配施水平的肥料效应 从表3看出,水稻的增产幅度随氮、磷、钾施用量的增加逐渐降低。当其中氮固定在2水平时,水稻产量只在0~2水平随氮肥施用量的缓慢增加;氮施肥量超过2水平、磷钾超过施肥量1水平时产量下降,增产幅度下降水平:磷肥>钾肥>氮肥,因此在生产上要注意稳氮控磷,酌情补钾。从表3同时看出,在氮、磷、钾肥配合施用中,增产率分别为60.69%~96.42%、-1.30%~4.88%、-2.39%~0.28%,平均为76.22%、2.82%、-0.70%,这表明氮的增产效应>磷的增产效应>钾的增产效应;肥料的贡献率分别为37.77%~46.36%、-1.32%~4.67%、-2.45%~0.28%,平均为43.33%、2.67%、-0.72%,结果表明,氮肥的贡献率>磷肥的贡献率>钾肥的贡献率;土壤的贡献率分别为53.64%~67.23%、95.33%~101.32%、99.72%~102.45%,平均为56.67%、97.33%、100.72%,结果表明,钾素的贡献率>磷素的贡献率>氮素的贡献率。
表3 氮、磷、钾不同配施水平的肥料效应
[因素\&处理\&水平
代码\&施肥量
(kg/667m2)\&产量
(kg/667m2)\&增产率
(%)\&肥料贡
献率(%)\&土壤贡献率(%)\&N\&2\&N0P2K2\&0\&288.48\&\&\&\&3\&N1P2K2\&5\&463.57\&60.69\&37.77\&67.23\&6\&N2P2K2\&10\&537.77\&96.42\&46.36\&53.64\&11\&N3P2K2\&15\&532.77\&81.56\&45.85\&54.15\&平均\&\&\&\&76.22\&43.33\&56.67\&P\&4\&N2P0K2\&0\&512.76\&\&\&\&5\&N2P1K2\&2\&537.77\&4.88\&4.67\&95.33\&6\&N2P2K2\&4\&537.77\&4.88\&4.67\&95.33\&7\&N2P3K2\&6\&506.09\&-1.30\&-1.32\&101.32\&平均\&\&\&\&2.82\&2.67\&97.33\&K\&8\&N2P2K0\&0\&537.77\&\&\&\&9\&N2P2K1\&2.5\&539.27\&0.28\&0.28\&99.72\&6\&N2P2K2\&5\&537.77\& 0\&0\&100\&10\&N2P2K3\&7.5\&524.93\&-2.39\&-2.45\&102.45\&平均\&\&\&\&-0.70\&-0.72\&100.72\&]
2.3 氮、磷、钾不同配施水平对早稻经济效益的影响 从表4可看出,净产值以处理8(N2P2K0)为最高,处理9(N2P2K1)排第2位,处理5(N2P1K2)排第3位,处理2(N0P2K2)最低;产投比以处理8(N2P2K0)为最高,处理9(N2P2K1)排第2位,处理5(N2P1K2)排第3位,处理2(N0P2K2)最低。由此可见,氮、磷、钾不同配施水平对早稻经济效益有重要的影响,除处理2外,施肥处理与不施肥处理相比,单位面积净产值均有显著增加。
2.4 耕地地力基础产量与施肥依存度分析 从表5可以看出,早稻对氮肥的依存度最强,施肥依存度为46.3%;其次是磷肥,施肥依存度为4.7%;对钾的依存度不明显;氮、磷、钾配施时,施肥依存度为49.2%,说明氮肥对早稻产量起至关重要的作用,是产量的主要限制因素,在3种肥料中占主导地位,磷肥次之,钾肥不明显,可见氮磷配施效果最好。从试验地土壤养分状况看,早稻移栽前土壤0~20cm耕层基础土样养分含量为:碱解氮131mg/kg,速效磷16.6mg/kg,速效钾146mg/kg,说明土壤氮养分缺乏,磷养分含量中等。碱解氮作为土壤影响水稻产量的一个重要因子,受到施肥等因素影响较大,氮肥的相对产量为53.6%,说明灰泥田土壤供氮能力不强;而土壤速效磷对早稻也有影响,磷肥的相对产量为95.3%,说明该地区土壤磷素供给尚存不足,从外界适量补充有必要,这与施肥依存度分析结果基本一致。
表4 不同处理的经济效益比较
[处理\&产量
(kg/667m2)\&产值
(元 /667m2)\&劳力投
入(元 /667m2)\&肥料投
入(元 /667m2)\&净产值
(元 /667m2)\&与处理1
比较±
(元/667m2)\&产
投
比\&位次\&1\&286.81\&630.98\&300\&0.00\&330.98\&\&2.10\&13\&2\&288.48\&634.66\&300\&56.61\&278.05\&-52.93\&1.78\&14\&3\&463.57\&1019.8\&300\&70.00\&649.85\&318.87\&2.76\&10\&4\&512.76\&1128.07\&300\&60.08\&767.99\&437.01\&3.13\&8\&5\&537.77\&1183.09\&300\&71.76\&811.33\&480.35\&3.18\&3\&6\&537.77\&1183.09\&300\&83.42\&799.67\&468.69\&3.09\&4\&7\&506.09\&1113.40\&300\&95.06\&718.34\&380.36\&2.82\&9\&8\&537.77\&1183.09\&300\&50.09\&833.3\&502.32\&3.38\&1\&9\&539.27\&1186.39\&300\&61.74\&824.65\&493.67\&3.28\&2\&10\&524.93\&1154.85\&300\&85.04\&769.81\&438.83\&3.0\&7\&11\&532.77\&1172.09\&300\&96.81\&775.28\&444.3\&2.95\&6\&12\&446.06\&981.33\&300\&58.37\&622.96\&291.98\&2.74\&12\&13\&451.89\&994.16\&300\&48.35\&645.81\&314.83\&2.85\&11\&14\&516.93\&1137.25\&300\&50.08\&787.17\&456.19\&3.25\&5\&] 注:稻谷元2.2/kg、尿素1.60元/kg、过磷酸钙0.70元/kg、氯化钾3.00元/kg。
表5 耕耕地基础产量与施肥依存度
[处理\&产量\&与处理1比较±
(kg/667m2)\&与处理1比较±(%)\&相对产量
(%)\&施肥依存度
(%)\&1\&286.81\&\&\&53.3\&\&2\&288.48\&1.67\&0.58\&53.6\&46.4\&4\&512.76\&225.95\&78.78\&95.3\&4.7\&6\&537.77\&250.96\&87.50\&100\&49.2\&8\&537.77\&250.96\&87.50\&100\&0\&]
注:施肥依存度(%)=100%-相对产量(其中全肥区的施肥依存度=100%-空白区相对产量)。
2.5 肥料效应模型与推荐施肥量 本研究用“3414”田间试验设计与数据分析管理系统(2.0 For WinXP With Dotnet 2.0版本)对氮磷钾施用量与产量之间的关系进行一元二次、三元二次肥效模型拟合,并作回归分析。
2.5.1 三元二次肥效模型 模型如下:
Y=284.6633+35.322N+20.8659P+0.236K-1.5864N2-2.686P2-0.0431K2+0.4044NP+0.634NK-1.7955PK
对该回归方程进行显著性测验,F=80.3257>F0.01=14.659 1,达极显著水平,说明可以用此方程确定氮磷钾肥的最大施肥量和最佳施肥量。最大施肥量:纯N、P2O5、K2O分别是11.98kg/667m2、4.29kg/667m2、1.49kg/667m2;最佳施肥量:纯N、P2O5、K2O分别是11.7kg/667m2、2.8kg/667m2、4.33kg/667m2,平均产量为541.46kg/667m2。
2.5.2 一元二次肥效模型 采用一元肥料效应模型拟合时,以处理2、3、6、11(不同水平,P、K适量)进行N肥料效应拟合,由此,分别对处理4、5、6、7及6、8、9、10进行P、K肥料效应的拟合得出:
(1)氮效应一元二次模型y=289.5614+43.1549N-1.8009N2(R=0.9997)
氮素最大施肥量为11.98kg/667m2,最佳施肥量为11.85kg/667m2,平均产量为548.08kg/667m2。
(2)磷效应一元二次模型y=512.4227+20.2602P-3.5434P2(R=0.9987)
磷素最大施肥量为2.86kg/667m2,最佳施肥量为2.81kg/667m2,平均产量为541.38kg/667m2。
(3)钾效应一元二次模型y=537.35+2.7014K-0.5736K2(R=0.9870)
钾素最大施肥量为2.35kg/667m2,最佳施肥量为1.97kg/667m2,平均产量为540.49kg/667m2。
以上分析2种肥效模型拟合结果较为接近,说明试验数据比较可靠。通过比较寻优,三元二次模型中钾肥最佳施肥量与实际偏离较大,结合钾效应一元二次模型拟合结果,钾肥最佳施肥量采用三元二次模型钾肥最大施肥量与实际较为接近,所以寻优结果:氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最佳施肥量分别为11.7kg/667m2、2.8kg/667m2和1.5kg/667m2,可获得理论产量为540kg/667m2。
3 结论与讨论
(1)根据田间试验结果,建立了安徽沿江地区早稻施肥与产量的三元二次和一元二次模型,通过模型分析得,氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的最佳施肥量分别为11.7kg/667m2、2.8kg/667m2和1.5kg/667m2,可获得理论产量为540kg/667m2。沿江地区早稻施肥模型及氮、磷、钾施肥技术指标体系,对开展该地区早稻合理施肥具有指导意义。
(2)试验表明:空白区产量<缺氮区产量<缺磷区产量<缺钾区产量,氮的增产效应>磷的增产效应>钾的增产效应,可见氮素是主要限制因子;且有N、P互作效应最高,其次是N、P、K,而NK、NP互作效应较差;施肥依存度从大到小依次为氮>磷>钾,最高产量施肥是N2P2K1组合,最佳经济效益施肥是N2P2K0组合。鉴于此,在早稻生产上,施肥要稳氮控磷,以氮肥投入为主,配合施用一定量的磷肥,改变过去农民普遍施用氮肥、磷肥、钾肥习惯,以利节本增效。
参考文献
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[2]高祥照,杜森,马常宝.测土配方施肥技术[M].北京:中国农业出版社,2006.
[3]王民国,杨爱琴,李建如,等.“3414”试验氮磷钾不同配比对水稻产量效应研究[A]//第二届全国测土配方施肥技术研讨会论文集[C].北京:中国农业大学出版社,2007.
(责编:张宏民)