氮磷钾配施对大豆产量的影响*

陈 峰，张开文，刘 波，程高亮，纪永民**，张存岭，曹 杰

（1.安徽省濉溪县五铺农场，安徽 濉溪 235100；2.安徽省濉溪县科技开发中心，安徽 濉溪 235100；3.安徽省濉溪县科学技术协会，安徽 濉溪 235100；4.安徽省丰和农业作物试验站，安徽 濉溪 235100）

大豆是需肥量较大，需要营养元素较全的作物。然而，目前夏大豆产区的土壤一般肥力不足，农民很少对夏大豆施肥，土壤供肥不足已成为限制大豆产量的主要因素之一。增施肥料，培肥地力，提高土壤供肥能力已成为当前提高大豆产量的重要措施[1]。

“3414”肥料效应田间试验是获得作物最佳施肥数量、施肥品种、施肥比例的基本途径，也是筛选、验证土壤养分测试结果和建立施肥指标体系的基本环节[3]。开展氮磷钾配施试验研究与示范，为濉科998、濉科8号的大面积推广应用提供依据，也为安徽沿淮淮北地区推广大豆优化配方施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试土壤

田间试验在濉溪县五铺农场、丰和农业有限公司柳湖农场两点同时进行。五铺农场土壤类型为潮土，土质为沙壤土，肥力中等，前茬小麦，耕层(10～20cm)土壤有机质16.03g/kg，全氮(N)1.19g/kg，有效磷(P2O5)10.10mg/kg，速效钾(K2O)104.00mg/kg。柳湖农场土壤类型为砂姜黑土，土质为粘壤土，肥力中等，前茬小麦，耕层土壤有机质17.65g/kg，全氮(N)1.52g/kg，有效磷(P2O5)13.90mg/kg，速效钾(K2O)172.00mg/kg。

1.2 供试肥料

氮肥为尿素，含N 46%；磷肥为过磷酸钙，含P2O516%；钾肥为硫酸钾，含K2O 50%。磷肥和钾肥基施，氮肥60%做基肥，40%初花期（7月31日、8月1日）追施。

1.3 供试品种

五铺农场供试品种为濉科998，柳湖农场供试品种为濉科8号。

1.4 试验方法

采用农业部推荐的“3414”最优回归设计，设氮、磷和钾3个因素、4个水平，共14个处理（见表1）。其中，0水平指不施肥；2水平的施用量为N 75kg/hm2、P2O560kg/hm2和 K2O 45kg/hm2；1水平=2水平×0.5；3水平=2水平×1.5。随机区组排列，3次重复。小区面积10m2（2.0m×5.0m），小区和重复间隔0.5m。柳湖点6月24日人工开沟带水播种，五铺农场点6月29日机播（干种等雨，7月1至2日降水20.4mm），10月2日、6日收获。播前旋耕，分区施肥。期间进行间苗、定苗和化学除草，密度22.5万株/hm2，行距40cm。全区收获，小型脱粒机脱粒计产。

1.5 数据处理

作物产量与施肥量存在着一定的数学关系，这种关系可用数学方程来表达，即肥料效应函数。试验采用二次抛物线模型[4]，应用DPS处理数据。将试验产量进行回归分析，建立一元二次、二元二次和三元二次肥料效应函数方程，按当时市场价格N 5.40元/kg、P2O56.93元/kg、K2O 6.84元/kg、大豆4.5元/kg计算，求得最佳施肥量。

1.6 试验年度气象条件

2010年6 月中旬至10月上旬平均气温25.8℃，比历年平均高0.56℃；日照时数894.5h，比历年平均多64.6h，温度和日照时数对大豆产量形成和蛋白质积累有利。降水量387.2mm，比历年平均少170.2mm。其中6月中下旬（大豆播种出苗期）无降水（历年平均降水量分别为24.7mm、49.6mm）；7月上旬至8月中旬降水159.7mm，比历年平均少181.4mm。前期降雨量偏少，尤其是大豆播种出苗期偏旱。整个9月降水量142.2mm，比历年平均多83.2mm；平均气温22.8℃，比历年平均低0.8℃；日照时数188.6h，与历年平均持平。后期的气候条件对大豆籽粒形成有利。

2 结果与分析

2.1 氮磷钾配方施肥对大豆籽粒产量的影响

2.1.1 不同施肥处理的大豆产量 两试点不同处理的产量见表1。N0P0K0产量最低，分别为1852.9kg/hm2、2137.7kg/hm2（前五铺农场，后柳湖农场；下同），N2P2K2产量最高，分别为2395.4kg/hm2、2760.0kg/hm2，分别比N0P0K0增产29.3%、29.1%。全要素施肥处理产量差异不显著，比N0P0K0分别增产17.9%～29.3%、15.2%～29.1%。

2.1.2 地力产量与土壤肥力 试验方案中处理N0P0K0为空白区，处理N2P2K2为全素区，N0P2K2为缺氮区，N2P0K2为缺磷区，N2P2K0为缺钾区。空白区相对产量分别为77.35%、77.45%，缺氮的相对产量分别为82.82%、79.82%，缺磷的相对产量分别为85.87%、85.97%，缺钾的相对产量分别为89.70%、87.64%。以不施肥和缺素区相对产量评价土壤供肥能力，试点土壤肥力中等，供氮能力中等偏高，供磷、供钾能力较高。施肥应抓住最小养分而为之[5]。

表1 不同处理的产量

土壤养分肥力往往是不均衡的。土壤肥力依存率以及各缺素区（N0、P0、K0）的相对产量、土壤供肥能力、肥料利用率等施肥参数，与土壤肥力密切相关[6]。根据田间试验结果，按每100kg大豆籽粒吸收7.0kg氮（N）、2.3kg磷（P2O5）、3.2kg钾（K2O）计，试点土壤供肥能力和肥料利用率见表2。

表2 试点土壤配方施肥参数

2.1.3 肥料的边际效益 在相同磷钾肥基础上，氮肥施用量依次增加的4个处理N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2和N3P2K2，产量表现出先增加后降低的趋势，且单位数量的氮肥投入产量增加幅度降低。施氮量从0增至37.5kg/hm2，两点平均产量增加327.0kg/hm2；继续增施氮肥37.5kg/hm2，平均只增产157.2kg/hm2；再增加氮肥37.5kg/hm2投入量，则平均降低126.4kg/hm2。同理，磷肥和钾肥也具有肥料的边际效益递减。但是，氮、磷、钾肥的边际效益递减速率不同，这是由于大豆对不同肥料吸收比例不同及不同肥料在土壤中的有效性不同造成的。

2.1.4 肥料效应函数方程的配置 采用一元肥料效应模型进行拟合时，以处理2、3、6和11（P、K适量）进行N肥效应拟合；以处理4、5、6和7（N、K适量）进行P肥效应拟合；以处理8、9、6和10（N、P适量）进行K肥效应的拟合[5]。两试点单元肥料效应函数分别为：

五铺农场：

柳湖农场：

其中N、P和K分别表示氮磷钾3种肥料施用量（以N、P2O5和K2O计），y为大豆产量。在其他两种肥料用量不变的基础上，氮、磷、钾肥的施用量与大豆产量均呈抛物线相关关系。

由回归方程可以得到，大豆产量与施氮、磷、钾肥量的关系均符合报酬递减律，即随着施肥量的增加大豆产量呈先增加后减少的趋势。

以处理2、3、4、5、6、7、11和12（K适量）产量进行氮磷肥效拟合；氮钾肥料效应以处理2、3、6、8、9、10、11和13（P适量）进行拟合；处理4、5、6、7、8、9、10和14（N适量）则用来进行磷钾肥效的拟合。拟合方程分别为：

五铺农场：

柳湖农场：

由回归方程中氮、磷和钾肥的主效应系数及交互效应系数可知：在钾肥适量情况下，氮肥对大豆的产量效应大于磷肥效应；磷肥适量的情况下，氮肥比钾肥产量效应大；氮肥适量条件下，磷肥产量效应较大。

所有处理大豆产量拟合可得氮磷钾三元肥料效应函数，拟合方程式为：

五铺农场：

柳湖农场：

以处理编码值为自变量，进行氮磷钾三元肥料效应函数，拟合方程式为：

五铺农场：

柳湖农场：

根据方程可知，在本试验条件下，氮磷钾对大豆产量影响大小的顺序为N＞P＞K[8]。生产上要重点运筹氮素化肥，磷肥次之，钾肥更次之，并力求做到三者合理组合，以较大程度地发挥肥效[9]。

当边际产量αx/αy=0时，产量最高；αx/αy=产品价格/肥料价格时施肥效益最高。两试点最高产量（max）及其施肥量、经济产量（opt）及其施肥量测算结果见表3。

表3 试点最高产量、经济产量及其施肥量

2.2 氮磷钾配方施肥对大豆产量构成的影响

以五铺农场为例，对表1的产量结果进行效应函数方程配置得：

单株粒数：

百粒重：

从氮磷钾施肥量对单株粒数、百粒重的效应方程可以看出：单株粒数受磷施用量影响较大，百粒重受氮磷施用量影响较大。

3 结论

（1）通过施肥方式补充氮磷钾是获得大豆高产的重要措施[2]。本试验施肥最高能增产29.1%～29.3%。两点氮磷钾3种肥料对大豆产量的效应函数拟合性较好，可作为大豆施肥依据。综合3类7种肥料效应函数，推荐的高产施肥量为：N 75～85kg/hm2、P2O565～70kg/hm2、K2O 45～55kg/hm2，比例为：N:P2O5:K2O=1.60:1.35:1；经济施肥量为：N 65～75kg/hm2、P2O545～50kg/hm2、K2O 30～40kg/hm2，比例为：N:P2O5:K2O=2:1.36:1。

（2）大豆单株粒数受磷施用量影响较大，百粒重受氮磷施用量影响较大。

（3）大豆氮磷钾配施可以使用单元肥料配施，也可以使用复合(混)肥。根据试验结果，推荐的高浓度复合(混)肥配方为N:P2O5:K2O=2:1.5:1，用量为每公顷施用复合(混)肥350kg。

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［3］邵彦宾,刘美娜,朱红伟.大豆测土配方施肥肥料效应研究[J].现代农业科技,2008(23):185-186．

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