槟榔芋测土施肥技术指标体系研究

摘要 在不同肥力耕地设置槟榔芋田间肥料试验，对施肥量、土壤有效养分含量（碱解氮、有效磷、有效钾）和槟榔芋相对产量等试验数据进行相关统计分析，并求取相应的回归方程，建立合适的数学模型，以此初步建立槟榔芋土壤有效养分丰缺指标和不同肥力土壤的推荐施肥量指标。结果表明：槟榔芋的碱解氮、有效磷、速效钾丰缺指标的数学模型分别为：y（相对产量）=27.318ln（x）-33.433（R2=0.76，n=9）、 y（相对产量）=21.36ln（x）+12.254（R2=0.888 7，n=9）、y（相对产量）=13.883ln（x）+30.815（R2=0.858 9，n=9）。槟榔芋的推荐施氮、磷、钾肥总量数学模型分别为：y=-8.544 5ln（x）+50.957（R2=0.799 7，n=9）、y=-1.858 3ln（x）+13.178（R2=0.804 9，n=9）、y=-5.468 5ln（x）+35.937（R2=0.934 9，n=9）。并根据推荐施肥量数学模型计算出槟榔芋不同土壤有效养分含量的推荐施肥总量。当土壤碱解氮含量分别为：110 mg/kg时，推荐的总施氮量分别为：为>24.86、24.86～17.05、17.05～10.78、9.91、9.91～7.73、7.73～5.98、28.36、28.36～18.53、18.53～10.66、

关键词 槟榔芋；施肥；指标体系；测土配方

中图分类号 S632.3 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）08-0084-03

槟榔芋，又名香芋，属天南星科芋属菜粮兼用作物。香芋为乐昌市重点发展的地方特色农产品之一，乐昌香芋2008年被评为“最受广东消费者喜爱的农产品”荣誉称号，2009年通过国家质检总局国家地理标志产品认证。香芋种植经济效益高，产值可达30万～45万元/hm2，纯收入可达22.5万～37.5万元/hm2，近年来乐昌市香芋生产迅速发展，从2005年的约200 hm2发展到2010年的约1 333.3 hm2[1-2]。因此，建立槟榔芋推荐施肥指标体系可更好地指导该地区不同地力养分状况下槟榔芋施肥。通过田间肥效试验构建施肥模型并获得相应的养分施用指标是合理施肥研究体系中的一个重要构成部分，一般通过经验函数来描述作物产量和施肥量之间的定量关系，或模拟作物生长发育的整个过程，估算作物对养分的需求量等方式实现[3]。该研究采用“3414”最优设计方案，研究不同养分水平对槟榔芋产量的影响，并通过肥料效应函数法模拟槟榔芋推荐施肥指标，以期获得本地区槟榔芋最佳养分施用量。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验2010―2012年开展，选取12个不同养分地力水平的试验地块。试验地前2年均种植槟榔芋，试验前按《测土配方施肥技术规范》取样测定[3]，土壤基本理化性状如表1所示。

1.2 试验材料

供试槟榔芋品种为香昌香芋，播种日期为3月5―15日，于12月20日至翌年1月20日收获。

试验用肥料分别为：尿素（含纯N 46%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）、硫酸钾（含K2O 50%）。

1.3 试验方法

试验采用“3414”完全实施方案，即指氮、磷、钾3个因素，4个水平共14处理，分别为N0P0K0、N0P2K2、N1P2K2、N2P0K2、N2P1K2、N2P2K2、N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3、N3P2K2、N1P1K2、N1P2K1、N2P1K1。3次重复，随机区组排列，小区面积为20 m2。4个水平中：0水平指不施肥，2水平为当地习惯施肥量，1水平=2水平×0.5，3水平=2水平×1.5[3]。其中，2水平纯N用量150 kg/hm2，P2O5用量45 kg/hm2，K2O用量210 kg/hm2。每小区间田基用尼龙薄膜覆盖，以防养分渗漏，各小区均单灌单排。各施肥处理磷肥均作底肥于栽植前全部施入，钾肥于槟榔芋移栽前及移栽后25 d分别施入总量的60%及40%，氮肥于移栽前、移栽后5～7 d及移栽后25 d分别施入总量的40%、20%及40%。

1.4 试验收获及统计分析方法

产量指标获取方法：收获期按不同处理将整区槟榔芋收获，自然风干后称重。缺素区相对产量计算公式为：

RYM=■×100（1）

其中，RYM代表缺素区（RYN、RYP、RYK）相对产量（%），YM为缺素区（YN、YP、YK）产量（kg/666.67 m2），YNPK为全肥区（N2P2K2）产量（kg/666.67 m2）。

土壤有效养分丰缺指标的数学模型为：

y=aln（x）+b（2）

其中，y为作物相对产量（%）；x为土壤有效氮含量（mg/kg）。

试验结果应用Microsoft excel 2003和SPSS18.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 土壤养分丰缺指标的建立

土壤养分丰缺指标法是经典的测土推荐施肥方法[3]。对于不同肥力状况的土壤，国际上并无统一的丰缺指标分级标准。如表2所示，该研究中，缺氮区相对产量最低为61.52%，最高为96.79%；缺磷区相对产量最低为62.29%，最高为92.22%；缺钾区相对产量最低为61.76%，最高为94.09%。考虑到指标划分的准确性和实用性，以缺素区相对产量50%、70%和95%作为土壤速效养分分级标准，将土壤碱解氮、有效磷及速效钾分成“极低”、“低”、“中”、“高”4个等级。

以缺素区槟榔芋相对产量与土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量分别绘制散点图（图1～3），根据校验曲线散点图的总体变化趋势，通过对数曲线模型求取槟榔芋的土壤有效养分丰缺指标。以相对产量95%将土壤氮素养分进行分级，分级后的结果如表3所示。

可以看出，乐昌市土壤碱解氮含量“极低”为110 mg/kg；土壤有效磷含量“极低”为48 mg/kg；土壤速效钾含量“极低”为101 mg/kg。

2.2 槟榔芋推荐施肥指标体系的建立

2.2.1 槟榔芋推荐施肥数学模型。该研究采用肥料效应函数法建立推荐施肥指标，由于二次多项式能较好地反映施肥量与产量的抛物线型关系及养分间的交互作用，而且易于统计分析和计算最佳施肥量[4-6]。因此，首先对乐昌香芋“3414”试验结果进行统计分析，并对试验逐个进行肥料效应回归模型拟合得出肥料效应回归模型，拟合出的三元二次方程经 F 检验达显著水平的函数如表4所示。结果表明，大多数试验均能形成相关系数较高的回归模型，方程中的二次项系数亦以负数居多，说明大多数试验的2水平养分设置居于合理范围之内。

根据回归获得的肥料效应方程，使用偏导法通过边际分析计算相应的最佳施肥量，即dy/dx=px/py（py为槟榔芋价格，px为肥料养分价格）时的施肥量，通过计算得出的最佳氮磷钾养分用量与基础土壤的有效养分含量建立相关的数学模型（图4～6）。

2.2.2 槟榔芋推荐施肥指标。根据图4的氮素推荐施肥模型，可分别计算出不同氮养分等级下推荐施氮量技术指标（表5）。结果表明，当土壤碱解氮含量24.86 kg/666.67 m2，当土壤碱解氮含量在21～53 mg/kg时，推荐的总施氮量为24.86～17.05 kg/666.67 m2，当土壤碱解氮含量在53～110 mg/kg时，推荐的总施氮量为17.05～10.78 kg/666.67 m2，当土壤碱解氮含量>110 mg/kg时，推荐的总施氮量为

根据图5的磷素推荐施肥模型，可分别计算出不同磷养分等级下推荐施磷量技术指标（表5）。结果表明，当土壤有效磷含量9.91 kg/666.67 m2；当土壤有效磷含量在4～24 mg/kg时，推荐的总施磷量为9.91～7.73 kg/666.67 m2；当土壤有效磷含量在24～101 mg/kg时，推荐的总施磷量为7.73～5.98 kg/666.67 m2；当土壤有效磷含量>101 mg/kg时，推荐的总施磷量为

根据图6的钾素推荐施肥模型，可分别计算出不同钾养分等级下推荐施钾量技术指标（表5）。结果表明，当土壤有效钾含量28.36 kg/666.67 m2；当土壤有效钾含量在6～19 mg/kg时，推荐的总施钾量为28.36～18.53 kg/666.67 m2；当土壤有效钾含量在19～48 mg/kg时，推荐的总施钾量为18.53～10.66 kg/666.67 m2；当土壤有效钾含量>48 mg/kg时，推荐的总施钾量为

3 结论与讨论

该研究的“3414”试验方案采用回归最优设计，处理少、效率高，试验建立的三元二次肥料效应回归方程对不同营养元素、不同水平下的养分交互效应均可进行模拟，统计的三元二次回归方程模拟成功率较高，且通过模拟计算可以得出氮、磷和钾肥的最佳施用量。

该研究建立了乐昌市槟榔芋推荐氮磷钾施肥指标体系。槟榔芋的土壤碱解氮、有效磷、速效钾丰缺指标的数学模型分别为：y（相对产量）=27.318ln（x）-33.433（R2=0.76，n=9）、y（相对产量）=21.36ln（x）+12.254（R2=0.888 7，n=9）、y（相对产量）=13.883ln（x）+30.815（R2=0.858 9，n=9）。

当土壤碱解氮含量分别为：110 mg/kg时，推荐的总施氮量分别为：>24.86、24.86～17.05、17.05～10.78、9.91、9.91～7.73、7.73～5.98、28.36、28.36～18.53、18.53～10.66、

该研究虽然在多点、不同地力水平的水田设置了试验点，但由于试验点代表的地力水平范围有限，在生产上大面积应用时应设置校正试验对推荐施肥量进行适当调整。

4 参考文献

[1] 王兴仁，陈新平，张福锁，等.施肥模型在我国推荐施肥中的应用[J].植物营养与肥料学报，1998，4（1）：67-74.

[2] 全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京：农业出版社，2006.

[3] 陈新平，张福锁.通过“3414”试验建立测土配方施肥技术指标体系[J].中国农技推广，2006（4）：36-39.

[4] 黄旭，张桥，梁友强，等.广东省水稻测土配方施肥指标体系的磷钾指标研究[J].广东农业科学，2009（9）：76-80.

[5] 李娟，章明清，孔庆波，等.福建早稻测土配方施肥指标体系研究[J].植物营养与肥料学报，2010（4）：938-946.

[6] 覃婷，陈嘉瑞，邹盛联，等.测土配方施肥水稻施肥指标体系验证试验[J].现代农业科技，2013（10）：225-226.