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摘 要：为进一步研究寿县中部地区小麦氮磷钾的最佳施肥配比，指导农户科学施肥，特开展了“3414”回归最优设计小麦肥效试验。结果表明，结合农业生产实际，推荐寿县中部地区小麦的纯N、P2O5、K2O用量分别为195kg/hm2、90.0kg/hm2、75kg/hm2。
关键词：小麦；最佳施肥配比；推荐施肥量；寿县
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0082-03
寿县耕地面积12.28万hm2，中部地区包括堰口、安丰镇及迎河镇东部，瓦埠湖洼地，该地区耕地面积约占全县总耕地的40%，且地势平坦，水利条件良好，是寿县重要的粮食生产基地。为进一步研究该区域小麦氮磷钾的最佳施肥配比，指导该区农户科学施肥，特开展了本试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 2015年10月至2016年6月，在安丰镇大地新型家庭农场进行本试验。试验田为黄白土田，麦稻轮作一年两熟制，灌溉良好，土壤样品检测结果为：pH5.6、有机质19.71g/kg，全氮1.25g/kg，碱解氮136mg/kg、速效磷20mg/kg，速效钾124mg/kg。肥力中等。
1.2 供试材料 供试小麦品种南农0686。供试氮肥为安庆产尿素，含N46%；磷肥为铜陵产过磷酸钙，P2O5含量12%，钾肥为俄罗斯产氯化钾，含K2O60%。
1.3 试验设计 采用“3414”最优回归设计，各小区施肥水平见表1。
试验小区面积40m2，设14个不同处理不设重复，区组随机排列。小区间及试验区留操作行40cm，设不少2m宽的保护行。肥料运筹：磷肥全部作底肥，氮、钾肥底追比6∶4，小麦拔节时，追肥1次，基肥结合整地沟施，追肥撒施。
1.4 试验过程 2015年10月25日旋耕，10月26日划区施肥整地播种，小区播种量0.6kg，播后封闭除草。11月1日出苗、11月7日齐苗。12月26日化除。2016年3月1日追肥，2月28日拔节，4月24日抽穗灌浆，4月22日“一喷三防”，6月5日收获，各小区单收计产。
2 结果与分析
通过测产及实收，各小区经济性状见表2。
2.1 利用肥料效应函数计算施肥量
2.1.1 多因子分析 根据该点试验结果，对氮、磷、钾的施肥量进行回归分析，建立了三元二次方程y=78.5288+33.5704X+25.6569X2-16.2572X3-0.4989X1X2+0.7187X1X3-1.0396X2X3-3.0058X12+1.1057X22+1.0666X32。三因素综合分析，当氮、磷、钾施用量分别为204kg/hm2、118.5kg/hm2、52.5kg/hm2时，产量达最大值，最高产量为5 698.5kg/hm2；氮、磷、钾最佳施用量分别为171kg/hm2、105kg/hm2、10.5kg/hm2，最佳产量为5 532kg/hm2。
2.1.2 单因子分析
2.1.2.1 氮肥效应分析 通过处理2、3、6、11的施肥量和产量建立磷钾2水平氮肥效方程y=-0.7908X2+34.535X+44.254，曲线详见图1。通过方程得出：当施氮肥252kg/hm2时，产量最大，最大值为6 424.5kg/hm2。如果氮肥和小麦以上述价格计算，则最佳施N量为232.5kg/hm2，最佳产量为6 388.5kg/hm2。
2.1.2.2 磷肥效应分析 处理4、5、6、7的施肥量和产量建立氮钾2水平基础上磷的肥效方程y=-0.3006X2+9.3437+328.88，曲线图见图2。由图可知随着施用量的增加，产量在出现最大值后开始下降，但下降幅度比施氮肥小。通过建立一元二次回归方程分析可以得出，当施磷肥为232.5kg/hm2时，产量最大，最大值为6 002.5kg/hm2。最佳施磷量为145.5kg/hm2，最佳产量为5 866.5kg/hm2。
2.1.2.3 钾肥效应分析 处理8、9、6、10的施肥量和产量建立氮磷2水平基础上的钾肥效方程y=-0.1853X2-1.9435X+382.08，曲线图见图3。由图3可知，在施钾肥不同而其他肥料相同的情况下，产量增加不大，说明施钾肥增产效果不明显；从土壤化验结果来看，速效钾值较高，说明土壤不缺钾，但若施用过多，不仅浪费，也会造成减产。
综上回归分析，从氮磷钾三因素及氮、磷、钾因素四个回归方程推得，最大施肥量、最大产量、最佳施肥量、最佳产量见表3。
2.2 利用养分平衡法计算施肥量
2.2.1 有关参数
2.2.1.1 目标产量 该土壤产量年递增率为10%，前3年平均产量为5 250kg/hm2，根据公式目标产量=5250×（1+0.1）≈5 775kg/hm2。
2.2.1.2 作物需肥量 每100kg小麦产量所吸收养分N2.25kg、P2O51.25kg、K2O2.70kg。
2.2.1.3 土壤供肥量 土壤供肥量=（不施肥区作物产量/100）×百kg产量所需养分量。经计算，该土壤的土壤供肥量分别为：供氮量25.5kg/hm2，供磷量12kg/hm2，供钾量31.5kg/hm2。
2.2.1.4 肥料利用率 肥料利用率（%）=（施肥区作物吸收养分-缺素区作物吸收养分）×100/肥料施用量×肥料中养分含量。该土壤的肥料利用率分别为N 56.0%、P 11.8%、K 3.4%。
2.2.1.5 土壤养分校正系数 校正系数（%）=缺素区作物地上部分吸收该元素量/（该元素土壤测定值×0.15）。该土壤氮、磷、钾的校正系数发别为0.001%、1.410%、0.478%。
2.2.2 地力差减法推算推荐施肥量 计算公式如下：施肥量=（目标产量-基础产量）×单位经济产量养分吸收量/肥料中养分含量×肥料利用率。带入计算氮磷钾的推荐量分别为247.5kg/hm2、73.5kg/hm2、57kg/hm2。
2.2.3 养分校正法推算施肥量 计算公式如下：施肥量=（作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测试值×0.15×有效养分校正系数）/肥料中养分含量×肥料利用率。带入计算氮磷推荐量为309kg/hm2、73.5kg/hm2。钾可不施，或隔季施钾。
2.3 推荐施肥量 不同的施肥推荐方法的NPK推荐施肥量见表4。
3 结论与讨论
试验表明，该区氮、磷、钾施肥量以纯N201kg/hm2，P2O590kg/hm2、K2O34.5kg/hm2为宜。综合分析不同推荐施肥方法的推荐施肥量、产量与效益，结合生产实际，推荐施肥量为纯N195kg/hm2，P2O590kg/hm2、K2O60kg/hm2。另外，由本次试验得知：钾肥效应模拟一元二次函数曲线最高点出现在不施钾肥处。养分校正法中，钾推荐施肥量表现为负值，其主要原因除与该区土壤速效钾含量较高有关外，是否与上季秸秆全量还田有关，具体原因还有待进一步研究。
关键词：小麦；最佳施肥配比；推荐施肥量；寿县
中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）13-0082-03
寿县耕地面积12.28万hm2，中部地区包括堰口、安丰镇及迎河镇东部，瓦埠湖洼地，该地区耕地面积约占全县总耕地的40%，且地势平坦，水利条件良好，是寿县重要的粮食生产基地。为进一步研究该区域小麦氮磷钾的最佳施肥配比，指导该区农户科学施肥，特开展了本试验。
1 材料与方法
1.1 试验地概况 2015年10月至2016年6月，在安丰镇大地新型家庭农场进行本试验。试验田为黄白土田，麦稻轮作一年两熟制，灌溉良好，土壤样品检测结果为：pH5.6、有机质19.71g/kg，全氮1.25g/kg，碱解氮136mg/kg、速效磷20mg/kg，速效钾124mg/kg。肥力中等。
1.2 供试材料 供试小麦品种南农0686。供试氮肥为安庆产尿素，含N46%；磷肥为铜陵产过磷酸钙，P2O5含量12%，钾肥为俄罗斯产氯化钾，含K2O60%。
1.3 试验设计 采用“3414”最优回归设计，各小区施肥水平见表1。
试验小区面积40m2，设14个不同处理不设重复，区组随机排列。小区间及试验区留操作行40cm，设不少2m宽的保护行。肥料运筹：磷肥全部作底肥，氮、钾肥底追比6∶4，小麦拔节时，追肥1次，基肥结合整地沟施，追肥撒施。
1.4 试验过程 2015年10月25日旋耕，10月26日划区施肥整地播种，小区播种量0.6kg，播后封闭除草。11月1日出苗、11月7日齐苗。12月26日化除。2016年3月1日追肥，2月28日拔节，4月24日抽穗灌浆，4月22日“一喷三防”，6月5日收获，各小区单收计产。
2 结果与分析
通过测产及实收，各小区经济性状见表2。
2.1 利用肥料效应函数计算施肥量
2.1.1 多因子分析 根据该点试验结果，对氮、磷、钾的施肥量进行回归分析，建立了三元二次方程y=78.5288+33.5704X+25.6569X2-16.2572X3-0.4989X1X2+0.7187X1X3-1.0396X2X3-3.0058X12+1.1057X22+1.0666X32。三因素综合分析，当氮、磷、钾施用量分别为204kg/hm2、118.5kg/hm2、52.5kg/hm2时，产量达最大值，最高产量为5 698.5kg/hm2；氮、磷、钾最佳施用量分别为171kg/hm2、105kg/hm2、10.5kg/hm2，最佳产量为5 532kg/hm2。
2.1.2 单因子分析
2.1.2.1 氮肥效应分析 通过处理2、3、6、11的施肥量和产量建立磷钾2水平氮肥效方程y=-0.7908X2+34.535X+44.254，曲线详见图1。通过方程得出：当施氮肥252kg/hm2时，产量最大，最大值为6 424.5kg/hm2。如果氮肥和小麦以上述价格计算，则最佳施N量为232.5kg/hm2，最佳产量为6 388.5kg/hm2。
2.1.2.2 磷肥效应分析 处理4、5、6、7的施肥量和产量建立氮钾2水平基础上磷的肥效方程y=-0.3006X2+9.3437+328.88，曲线图见图2。由图可知随着施用量的增加，产量在出现最大值后开始下降，但下降幅度比施氮肥小。通过建立一元二次回归方程分析可以得出，当施磷肥为232.5kg/hm2时，产量最大，最大值为6 002.5kg/hm2。最佳施磷量为145.5kg/hm2，最佳产量为5 866.5kg/hm2。
2.1.2.3 钾肥效应分析 处理8、9、6、10的施肥量和产量建立氮磷2水平基础上的钾肥效方程y=-0.1853X2-1.9435X+382.08，曲线图见图3。由图3可知，在施钾肥不同而其他肥料相同的情况下，产量增加不大，说明施钾肥增产效果不明显；从土壤化验结果来看，速效钾值较高，说明土壤不缺钾，但若施用过多，不仅浪费，也会造成减产。
综上回归分析，从氮磷钾三因素及氮、磷、钾因素四个回归方程推得，最大施肥量、最大产量、最佳施肥量、最佳产量见表3。
2.2 利用养分平衡法计算施肥量
2.2.1 有关参数
2.2.1.1 目标产量 该土壤产量年递增率为10%，前3年平均产量为5 250kg/hm2，根据公式目标产量=5250×（1+0.1）≈5 775kg/hm2。
2.2.1.2 作物需肥量 每100kg小麦产量所吸收养分N2.25kg、P2O51.25kg、K2O2.70kg。
2.2.1.3 土壤供肥量 土壤供肥量=（不施肥区作物产量/100）×百kg产量所需养分量。经计算，该土壤的土壤供肥量分别为：供氮量25.5kg/hm2，供磷量12kg/hm2，供钾量31.5kg/hm2。
2.2.1.4 肥料利用率 肥料利用率（%）=（施肥区作物吸收养分-缺素区作物吸收养分）×100/肥料施用量×肥料中养分含量。该土壤的肥料利用率分别为N 56.0%、P 11.8%、K 3.4%。
2.2.1.5 土壤养分校正系数 校正系数（%）=缺素区作物地上部分吸收该元素量/（该元素土壤测定值×0.15）。该土壤氮、磷、钾的校正系数发别为0.001%、1.410%、0.478%。
2.2.2 地力差减法推算推荐施肥量 计算公式如下：施肥量=（目标产量-基础产量）×单位经济产量养分吸收量/肥料中养分含量×肥料利用率。带入计算氮磷钾的推荐量分别为247.5kg/hm2、73.5kg/hm2、57kg/hm2。
2.2.3 养分校正法推算施肥量 计算公式如下：施肥量=（作物单位产量养分吸收量×目标产量-土壤测试值×0.15×有效养分校正系数）/肥料中养分含量×肥料利用率。带入计算氮磷推荐量为309kg/hm2、73.5kg/hm2。钾可不施，或隔季施钾。
2.3 推荐施肥量 不同的施肥推荐方法的NPK推荐施肥量见表4。
3 结论与讨论
试验表明，该区氮、磷、钾施肥量以纯N201kg/hm2，P2O590kg/hm2、K2O34.5kg/hm2为宜。综合分析不同推荐施肥方法的推荐施肥量、产量与效益，结合生产实际，推荐施肥量为纯N195kg/hm2，P2O590kg/hm2、K2O60kg/hm2。另外，由本次试验得知：钾肥效应模拟一元二次函数曲线最高点出现在不施钾肥处。养分校正法中，钾推荐施肥量表现为负值，其主要原因除与该区土壤速效钾含量较高有关外，是否与上季秸秆全量还田有关，具体原因还有待进一步研究。