沿江圩区杂交中稻测土配方施肥研究

摘要通过“3414”回归最优设计原理进行杂交中稻肥效试验，分别以三元二次、一元二次肥料效应模型拟合出函数方程，由此数学模型得出理论氮、磷、钾最佳施肥量。综合分析不同施肥模型结果，结合当涂县大公圩地区的农业生产实际，建议其杂交中稻氮、磷、钾肥施用量分别为纯N 12 kg/667 m2、P2O5 4 kg/667 m2、K2O 6 kg/667 m2。

关键词圩区；杂交中稻；测土配方施肥

中图分类号S147文献标识码A文章编号 1007-5739（2013）12-0199-02

我国在肥料施用方面存在偏施氮肥、轻视有机肥、施肥过量等问题，不仅降低了肥料利用率，提高生产成本，而且降低农产品品质，对环境也造成了污染[1]。近年来，国家明确提出，要大力推广测土配方施肥技术，以最大限度地发挥肥料的增产效益，实现科学施肥，达到保护生态环境的目标[2]。

当涂县大公圩位于安徽省东南部，濒临长江，为典型的沿江圩区。当地水稻播种面积26 535 hm2，产量达221 311 t。为提高当地粮食产量，增加农民收入，对皖南沿江圩区杂交中稻的测土配方施肥提供指导，笔者按照农业部《测土配方施肥技术规范》[3]，于2012年安排在当涂县黄池镇西河村科技示范户进行水稻测土配方施肥试验研究。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2012年5—9月在黄池镇西河村科技示范户的水稻田进行，试验田地势平坦，成规则长方形，排灌溉条件优越，地下水位较低，土壤质地为灰泥土，耕层厚度15 cm左右，含有机质25.2 mg/kg、全氮1.55 g/kg、碱解氮148 mg/kg、有效磷15.7 mg/kg、速效钾98 mg/kg，pH值6.8，旱涝保收，地块具有较强的代表性。

1.2试验材料

供试肥料：尿素（纯N 46%）、普钙（P2O5 12%）、氯化钾（K2O 60%）；供试杂交水稻品种：丰两优1号。

1.3试验设计

试验设氮、磷、钾3个因素4水平，采用“3414”最优回归设计，2水平即推荐施肥水平（纯N 13 kg/666.67 m2、P2O5 5 kg/666.67 m2、K2O 7 kg/666.67 m2），1水平为2水平的0.5倍、3水平为2水平的1.5倍，共14个处理，3次重复，随机区组排列，小区面积20 m2（4 m×5 m）。小区田埂高30 cm、宽30 cm，设排灌沟宽30 cm、深40 cm。氮肥与钾肥基追比为6∶4，即基肥60%、追肥40%；磷肥全部作基肥一次性施入，除试验各处理肥料水平不同外，其他栽培管理措施同当地习惯。

1.4调查与统计

记载水稻各生长期生物学及经济性状。数据采用Excel统计分析。

2结果与分析

2.1生物学性状分析

通过对不同处理的作物在不同生育期田间进行观察，结果显示：氮肥的施用对水稻生长发育有很大影响，处理1（N0P0K0）比处理6（N2P2K2）生育期要提早6 d，同时无氮区及缺氮区叶色明显枯黄早衰生育期提前，而高氮区（N3P2K2）全生育期有所延长且叶色呈绿色。

2.2经济性状分析

由表1可以看出，株高变幅为109.0～124.0 cm，其中处理1（N0P0K0）株高最低，为109.0 cm，处理5（N2P1K2）和处理14（N2P1K1）株高最高，为124.0 cm；每穴有效穗数变幅为7～14穗/穴，其中处理1最低，且明显少于其他处理，而其他处理变幅不大，说明氮素对水稻的分糵及有效穗形成有着重要意义；穗长变幅为21.0～26.0 cm；千粒重26.9～28.9 g，变幅不大。

2.3产量结果分析

由表1可以看出，不同的氮磷钾配比对水稻的产量影响较大，尤其是氮肥，成为水稻正常生长发育的限制因子。各处理中处理6（N2P2K2）的产量最高，达609 kg/666.67 m2，最低为处理1（N0P0K0）产量为458 kg/666.67 m2，施肥处理比不施肥处理增产33～151 kg/666.67 m2，增幅为7.2%～33.0%。说明在该试验条件下通过增施氮磷钾肥料能够带来很明显的增产效果。但磷钾肥的增产效果不如氮素明显。由方差分析得出处理间F值为105.45＞F0.01=2.94，处理间差异显著，说明不同的氮、磷、钾处理水平对水稻的增产效果有明显差异。从而说明科学合理地调配氮、磷、钾施肥比例及水平对水稻的增产有重要意义。

2.4肥料效应回归方程分析

2.4.1三元二次肥料效应分析。根据表1各处理的产量与施肥量，通过Excel运算分析，采用三元二次肥料效应模型拟合，所得氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）三因素肥料效应方程为：

Y=458.79+14.72X1+32.72X2+1.64X3-X12-2.38X22-0.11X32-0.12X1X2+1.08X1X3-2.46X2X3（Y—产量，X—肥料用量，X1—N，X2—P2O5，X3—K2O，单位为 kg/666.67 m2）。

回归方程相关系数R2为0.97，标准误差为19.07，经方差分析F=8.16＞F0.05=6，说明产量与氮、磷、钾施用量之间具有显著的回归关系[3-5]。

2.4.2氮磷钾单元素一元二次肥料效应分析。利用试验定的处理，以一元二次肥料效应模型分别对N、P、K肥料效应进行拟合，得到氮（N）、磷（P2O5）、钾（K2O）单因素肥料效应方程及其相应的曲线，具体如图1～3所示。可以看出，在设定其他2种肥料在2水平的条件下，水稻产量与氮、磷、钾单因素施用量之间的关系可以用上抛物线模型描述，即产量随着肥料用量的增加而增加，肥料用量超过一定水平后，产量却随着肥料用量的增加而减少[6-9]。

2.4.3回归方程最佳施肥量。根据肥料效应函数法原理，利用拟合的三元二次及单元素一元二次回归方程求产量对各因素的偏导，用偏导数配置最佳经济效益产量施肥量[5]。三元二次回归方程求得最佳经济效益施肥量：N 9.31 kg/666.67 m2、P2O5 3.21 kg/666.67 m2、K2O 5.68 kg/666.67 m2，最佳产量（Y）604.79 kg/666.67 m2。氮肥、磷肥、钾肥的一元二次回归方程分别求得最佳施氮量为N 9.91 kg/666.67 m2，最佳产量（Y）590.37 kg/666.67 m2；最佳施磷量为：P2O2 2.65 kg/666.67 m2，最佳产量（Y）607.25 kg/666.67 m2；最佳施钾量为：K2O 5.99 kg/666.67 m2，最佳产量（Y）607.46 kg/666.67 m2。综合以上回归方程分析得出最佳经济效益产量、施肥量，并结合当地农业生产实际，大公圩地区与该试验相当肥力水平的农田，在目标产量为600 kg/666.67 m2条件下氮、磷、钾肥料的施肥量分别以12、4、6 kg/666.67 m2较为适宜。

3结论

通过“3414”最优回归设计，在大公圩地区开展杂交中稻测土配方施肥试验研究，获得肥效试验结果，拟合出肥料效应函数方程。由此数学模型求的理论氮、磷、钾最佳施肥用量。综合分析不同施肥模型的结果，并结合当地农业生产实际，在目标产量600 kg/666.67 m2下，建议该地区氮、磷、钾施用量分别为：N 12 kg/666.67 m2、P2O5 4 kg/666.67 m2、K2O 6 kg/666.67 m2。

4参考文献

[1] 黄德明.十年来我国测土施肥的进展[J].植物营养与肥料学报，2003，9（4）：495-499.

[2] 高祥照，马常宝，杜森.测土配方施肥技术[M].北京：中国农业出版社，2005：8-13.

[3] 吴志勇，杜之虎，徐鸿，等.“3414”肥料效应试验原理与设计[J].新疆农垦科技，2007（4）：63-65.

[4] 王英日，姚宗儒.合浦县杂交水稻测土配方施肥指标体系构建[J].现代农业科技，2011（22）：61-62，64.

[5] 王圣瑞，陈新平，高祥照，等.“3414”肥料试验模型拟合的探讨[J].植物营养与肥料学报，2002，8（4）：409-413.

[6] 鄢一笑，张杨珠.湖南省水稻测土配方施肥指标体系研究[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2009（S1）：86-88.

[7] 班源佐.测土配方施肥中稻“3414”田间肥效试验[J].新农村（黑龙江），2013（4）：22.

[8] 张范云，周红华，尹峰，等.井冈山市中稻测土配方施肥试验研究[J].现代农业科技，2011（2）：65，67.

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